RFID服裝智能化控制管理研究

方承和

摘要：在我國(guó)，隨著醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的深入，越來越多的醫(yī)院意識(shí)到提高企業(yè)管理水平的重要性，也迫切要求加快管理信息化的進(jìn)程，而手術(shù)室手術(shù)衣服管理也是醫(yī)院信息化建設(shè)的一個(gè)重要組成部分。由于對(duì)手術(shù)室衣服的管理已經(jīng)上升到智能電子存取設(shè)備的高度，所有以前的普通衣物儲(chǔ)存柜都需更換，因此醫(yī)院現(xiàn)在需要大量的電子服裝存取設(shè)備，需要設(shè)計(jì)開發(fā)一種集儲(chǔ)存、發(fā)放功能于一體的醫(yī)用智能服裝管理系統(tǒng)。

Abstract： In China， with the deepening of the reform of the medical and health system， more and more hospitals are aware of the importance of improving the management level of enterprises， and urgently require the process of management informationization to be accelerated， and the management of surgical clothing in the operating room is also an important part of the informationization construction. Since the management of operating room clothes has risen to the height of intelligent electronic access devices， all the previous ordinary clothes storage cabinets need to be replaced， so the hospital now needs a large number of electronic clothing access devices， and needs to design and develop a medical intelligent clothing management system with the functions of storage and distribution in one.

關(guān)鍵詞：RFID芯片;模塊;管理

Key words： RFID chip;module;management

中圖分類號(hào)：TP391.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）16-0179-03

0? 引言

在克服背景技術(shù)的不足，提供一種醫(yī)用智能服裝發(fā)放機(jī)構(gòu)，可在后臺(tái)快速匹已配登記醫(yī)護(hù)人員的衣服尺碼，減少發(fā)放等待時(shí)間，在提高發(fā)放效率的同時(shí)還能降低發(fā)放錯(cuò)誤率，同時(shí)可以智能統(tǒng)計(jì)管理那些衣服放置的格子和后臺(tái)聯(lián)系，統(tǒng)一出數(shù)據(jù)報(bào)告，統(tǒng)一管理，可以統(tǒng)計(jì)衣服的穿著次數(shù)，特別是針對(duì)手術(shù)的外科醫(yī)生，是需要特別管理，經(jīng)常洗護(hù)。若出現(xiàn)技術(shù)問題可以直接從后臺(tái)聯(lián)系廠家，方便統(tǒng)一上門服務(wù)。

1? 技術(shù)方案

針對(duì)上述存在的問題，我們需要構(gòu)思一種可以在醫(yī)院等特殊產(chǎn)所實(shí)施的用于服裝管理系統(tǒng)，暫稱為：醫(yī)用智能服裝發(fā)放柜：由一個(gè)控制柜以及至少一組衣服儲(chǔ)存柜組成;控制柜包括柜體、安裝在柜體內(nèi)并依次電連接的數(shù)據(jù)處理單元和通道控制器以及機(jī)柜控制器、安裝在柜體正面的輸入模塊和觸摸屏以及RFID模塊，輸入模塊、觸摸屏與數(shù)據(jù)處理單元電連接，RFID模塊與機(jī)柜控制器電連接，用于讀取服裝上的RFID芯片;儲(chǔ)存柜包括柜體、安裝在柜體正面的柜門、豎直安裝在柜體內(nèi)的若干個(gè)儲(chǔ)存單元、安裝在柜體底部的取物箱以及安裝在柜體內(nèi)的機(jī)柜控制模塊;每一個(gè)儲(chǔ)存單元包括一個(gè)豎直框架以及將豎直框架分隔成多層儲(chǔ)存室的一組承托板;機(jī)柜控制模塊包括與機(jī)柜控制器電連接的單片機(jī)控制模塊、至少一個(gè)智能鎖以及若干個(gè)液晶顯示屏，還包括與單片機(jī)控制模塊電連接的若干個(gè)反饋模塊、至少一個(gè)光柵模塊以及若干個(gè)傳動(dòng)模塊;智能鎖安裝在柜門上控制其開閉，各液晶顯示屏安裝在柜門上并與柜體內(nèi)的儲(chǔ)存單元一一對(duì)應(yīng)，用于顯示每個(gè)儲(chǔ)存單元內(nèi)的服裝型號(hào)及數(shù)量，光柵模塊安裝在取物箱內(nèi)，用于檢測(cè)服裝是否掉落，每個(gè)儲(chǔ)存室內(nèi)分別安裝有一反饋模塊，用于檢測(cè)服裝是否存入;每層儲(chǔ)存室的后側(cè)分別安裝有一傳動(dòng)模塊，該傳動(dòng)模塊與該層儲(chǔ)存室的承托板連接并帶動(dòng)其翻轉(zhuǎn)。

①傳動(dòng)模塊包括一固定在豎直框架后側(cè)的電機(jī)、安裝在豎直框架內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、布置在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)且呈90度夾角的兩個(gè)行程開關(guān);承托板安裝在轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)與轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸上安裝有用于觸發(fā)行程開關(guān)的觸發(fā)桿，電機(jī)以及行程開關(guān)與所述單片機(jī)控制模塊電連接。

②光柵模塊為光柵傳感器。光柵式傳感器指采用光柵疊柵條紋原理測(cè)量位移的傳感器。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是量程大和精度高。

③反饋模塊為光電傳感器，光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。

④通俗地說，RFID讀卡器是一種能閱讀電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)別設(shè)備。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽， 操作快捷方便。

⑤輸入模塊為IC讀卡器、指紋掃描器、人臉識(shí)別裝置、條碼掃描模塊中的至少一種。

⑥數(shù)據(jù)處理單元與通道控制器之間、通道控制器與機(jī)柜控制器之間、機(jī)柜控制器與RFID模塊之間、機(jī)柜控制器與液晶顯示屏之間分別通過以太網(wǎng)連接。

⑦機(jī)柜控制器與智能鎖之間、機(jī)柜控制器與單片機(jī)控制模塊之間通過串口連接。

通過上述設(shè)備按照特停的順序有機(jī)組合可準(zhǔn)確快速的發(fā)放適合使用者身形尺碼的服裝，并且能夠?qū)崟r(shí)統(tǒng)計(jì)庫(kù)存情況，同時(shí)在觸摸屏及液晶顯示屏上予以顯示，而且取出、存放過程中可以通過RFID模塊或者通過觸摸屏手動(dòng)錄入衣物尺碼信息。

2? 工作原理

①補(bǔ)充衣物流程：首先，數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出指令，經(jīng)過通道控制器以及機(jī)柜控制器傳遞到相應(yīng)儲(chǔ)存柜的機(jī)柜控制模塊，智能鎖打開，打開柜門，機(jī)柜控制模塊的單片機(jī)控制模塊接到指令后控制所有傳動(dòng)模塊的電機(jī)動(dòng)作，使得所有承托板復(fù)位到水平狀態(tài);

②人工將卷曲成筒狀的衣物拿到掃描箱，掃描箱內(nèi)的RFID模塊讀取衣服上縫制的RFID芯片內(nèi)部?jī)?chǔ)存的衣物尺碼信息，并在觸摸屏上顯示出相應(yīng)尺碼（例如S/M/L/XL等尺碼），操作人員將衣物放入其尺碼對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存室內(nèi)，儲(chǔ)存室內(nèi)的反饋模塊檢測(cè)到衣服放入后，對(duì)應(yīng)液晶顯示屏上顯示的數(shù)量加一，直到所需衣物補(bǔ)充完為止，關(guān)閉柜門，智能鎖關(guān)閉;需要說明的是，在此過程中，每一次掃描后，如果衣服放入其它尺碼對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存室時(shí)（如M碼衣服放入到S碼所在的一列儲(chǔ)存室），其它儲(chǔ)存室的反饋模塊檢測(cè)到衣服后會(huì)發(fā)出反饋信號(hào)，數(shù)據(jù)處理模塊在觸摸屏上顯示放入錯(cuò)誤信息，提示重新放入;

③取出衣服流程：已綁定過個(gè)人服裝信息的醫(yī)務(wù)人員在輸入模塊通過讀取IC卡或者掃描指紋或者人臉識(shí)別或者掃描工作牌條碼的形式輸入身份驗(yàn)證信息，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)其服裝信息發(fā)出指令，經(jīng)過通道控制器以及機(jī)柜控制器傳遞到相應(yīng)儲(chǔ)存柜的機(jī)柜控制模塊，機(jī)柜控制模塊的單片機(jī)控制模塊接到指令后，控制相應(yīng)尺碼對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存單元的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從最下側(cè)一個(gè)儲(chǔ)存室開始轉(zhuǎn)動(dòng)承托板（90度），釋放衣服，如果該儲(chǔ)存室為空，則繼續(xù)從其上側(cè)的儲(chǔ)存室釋放衣服，一直到有衣服釋放為止;衣服釋放后掉落到取物箱內(nèi)，醫(yī)務(wù)人員可以取走衣服;光柵模塊檢測(cè)到衣服掉落后，單片機(jī)控制模塊發(fā)出指令傳遞到數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元控制對(duì)應(yīng)的液晶顯示屏上的數(shù)量減一，觸摸屏上的信息也相應(yīng)調(diào)整;下一次取該型號(hào)的衣服時(shí)，重復(fù)本流程，直到?jīng)]有衣服釋放為止。（圖1-圖2）

3? 實(shí)施方式

如圖3、圖4所示，智能服裝發(fā)放柜，由一個(gè)控制柜1以及至少一個(gè)儲(chǔ)存柜5組成。控制柜的柜體以及儲(chǔ)存柜的柜體的底部分別設(shè)有行走輪8。可以根據(jù)需要，組合多個(gè)儲(chǔ)存柜來增加儲(chǔ)存空間，控制柜和儲(chǔ)存柜之間、儲(chǔ)存柜與儲(chǔ)存柜之間通過并柜固定件（采用并柜螺栓）連接固定成一排。

控制柜包括一個(gè)金屬柜體、安裝在柜體內(nèi)并依次電連接的數(shù)據(jù)處理單元1-1（可采用PLC控制器）和通道控制器1-2以及機(jī)柜控制器1-3、安裝在柜體正面的輸入模塊3和觸摸屏4以及具有RFID模塊2-1的掃描箱2。輸入模塊、觸摸屏與數(shù)據(jù)處理單元電連接，RFID模塊與機(jī)柜控制器電連接，用于讀取服裝上的RFID芯片。數(shù)據(jù)處理單元與通道控制器之間、通道控制器與機(jī)柜控制器之間、機(jī)柜控制器與RFID模塊之間分別通過以太網(wǎng)連接。RFID模塊采用現(xiàn)有RFID讀卡器，輸入模塊用到IC讀卡器、指紋掃描器、人臉識(shí)別裝置、條碼掃描模塊中的一種或幾種。

儲(chǔ)存柜包括柜體5-3、安裝在柜體正面的柜門6、豎直安裝在柜體內(nèi)的若干個(gè)儲(chǔ)存單元（一列儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存同一尺碼的衣服）、安裝在柜體底部的具有開口的取物箱7以及安裝在柜體內(nèi)的機(jī)柜控制模塊5A。每一個(gè)儲(chǔ)存單元包括一個(gè)豎直框架5-1以及將豎直框架分隔成多層儲(chǔ)存室的一組承托板5-2。所述機(jī)柜控制模塊包括與機(jī)柜控制器電連接的單片機(jī)控制模塊5A-2、至少一個(gè)智能鎖5A-1以及若干個(gè)液晶顯示屏5A-3，還包括與單片機(jī)控制模塊電連接的若干個(gè)反饋模塊5A-4、至少一個(gè)光柵模塊5A-5以及若干個(gè)傳動(dòng)模塊5A-6。機(jī)柜控制器與智能鎖之間、機(jī)柜控制器與單片機(jī)控制模塊之間通過串口連接，機(jī)柜控制器與液晶顯示屏之間通過以太網(wǎng)連接。

智能鎖安裝在柜門6上控制其開閉。各液晶顯示屏安裝在柜門上并與柜體內(nèi)的儲(chǔ)存單元一一對(duì)應(yīng)，用于顯示單列儲(chǔ)存單元內(nèi)的服裝型號(hào)及數(shù)量。光柵模塊安裝在取物箱內(nèi)，用于檢測(cè)服裝是否掉落。每個(gè)儲(chǔ)存室內(nèi)分別安裝有一反饋模塊，用于檢測(cè)服裝是否存入。每層儲(chǔ)存室的后側(cè)分別安裝有一傳動(dòng)模塊，該傳動(dòng)模塊與該層儲(chǔ)存室的承托板連接并帶動(dòng)其翻轉(zhuǎn)。

傳動(dòng)模塊包括一通過固定架5-6固定在豎直框架后側(cè)的帶減速器的電機(jī)5-5、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在豎直框架內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、布置在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)且呈90度夾角的兩個(gè)行程開關(guān)5-7。承托板固定安裝在轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)與轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸上安裝有用于觸發(fā)行程開關(guān)的觸發(fā)桿5-4，電機(jī)以及行程開關(guān)與所述單片機(jī)控制模塊電連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，承托板可由承托衣物的水平狀態(tài)變?yōu)榈袈湟挛锏呢Q直狀態(tài)。一般服裝需要卷曲成筒狀，便于放入儲(chǔ)存室內(nèi)。

4? 開啟安全可靠性測(cè)試

5? 結(jié)論

符合屏蔽效能等級(jí)2級(jí)，可以復(fù)雜的電磁環(huán)境中安全使用。

6? 結(jié)束語(yǔ)

以上對(duì)進(jìn)行了醫(yī)用智能服裝管理詳細(xì)介紹，目的是提供的發(fā)放柜可在后臺(tái)快速匹已配登記醫(yī)護(hù)人員的衣服尺碼，減少發(fā)放等待時(shí)間，在提高發(fā)放效率的同時(shí)還能降低發(fā)放錯(cuò)誤率。同時(shí)可以智能統(tǒng)計(jì)管理那些衣服放置的格子和后臺(tái)聯(lián)系，統(tǒng)一出數(shù)據(jù)報(bào)告，統(tǒng)一管理，可以統(tǒng)計(jì)衣服的穿著次數(shù)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)，提升醫(yī)院形象，增強(qiáng)醫(yī)院整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。為醫(yī)院帶來良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和文化效益的同時(shí)，優(yōu)化醫(yī)院的工作環(huán)境、服務(wù)環(huán)境等。

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