医学检验毕业论文

基于TCP/IP的医学检验仪器联机通信论文

时间:2021-03-12 12:03:47 医学检验毕业论文 我要投稿

基于TCP/IP的医学检验仪器联机通信论文

  摘 要:基于HIS系统的引入,医学检验仪器联机通信的兼容性、可靠性对于医院信息系统的有效运行尤为重要。相比较传统的串口方式,网络接口(RJ45)由于更加高效便捷,以此为对外通信接口的检验仪器备受瞩目,并越来越多的被生产使用,应用前景广阔。本文针对网络接口的稳定性和兼容性进行研究开发,实现了基于网络接口的医学检验仪器的联机通信,为进一步研究做了准备。

基于TCP/IP的医学检验仪器联机通信论文

  关键词:

  关键词:医学检验仪器 联机通信 网络接口(RJ45) 通信模式

  为了提高医院,尤其是数据量巨大的检验科的工作效率,医院信息系统HIS 及LIS 系统被广泛采用和普及。在引入信息系统后,采集到的检验数据需要通过计算机通信上传,因此需要可联机的配套检验仪器。然而,由于检验仪器生产自不同的厂商,且采集所需的数据种类和通信编码也随样本种类的变化而变化。因此,建立业内的统一标准,使医学检验仪器联机通信标准化、规范化是当前医疗信息化的重中之重。

  目前,按对外通信接口类型来看,医院可联机通信的检验仪器分为以下两类:一是基于串行通信接口的检验仪器,也称串口检验仪器,符合RS232接口协议,仪器数量占所有检验仪器的 80%以上,且可供参考的串口通信实现方法已相当成熟;二是基于网络接口(RJ45)的检验仪器,采用TCP/IP协议,比第一类串口通信速率高,操作简单,使用方便,近年来中外厂商越来越多的.生产网络接口的检验仪器,其应用前景必然会更加广阔。鉴于目前基于网络接口的检验仪器联机编程相关研究较少,本文就其通信模型的建立及程序的实现进行探讨。

  1 通信模型的构建

  在构建检验仪器联机的通信过程中,本文设计采用四层结构的通信模型,如图 1所示, 由下至上分别为物理层、低层、高层和应用层。其通信原理为:发送方通过应用层将应用需求传递到高层,高层将需求分解为消息传送到低层,低层将消息处理成数据帧格式后转发物理层进行传输,由接收方的低层接收并一步步反向操作,从数据帧格式逐步还原成应用需求传达给接收方。

  在通信的四层结构中,最为重要的是应用需求到数据帧的编码解码,因此编写程序时按照通信结构将分为两个部分:高层程序模块和低层程序模块,分别用来构建和解构通信消息。

  图1 四层结构通信模型

  2 编程及程序实现

  2.1 消息的构建与解构

  消息由多条记录组成,通常以“消息头记录”开始,并以“消息结束记录”结束,记录是传送信息的最小单位;每条记录由构成信息的最小单位——域组成,域是解释说明消息属性的部分,比如表明所发送的消息属于检验请求,还是已经得到的检验结果。

  构建消息由构建单条记录开始,其编码流程及规则如下,图2为记录构建流程图。首先,在首字符写入记录 ID。接着,按以下规则编码每个规定域:首先写入域分隔符, 接着输入数据,无数据则不写入,直接结束;若有写入值且写入值无效,则写入双引号并跳转结束;若输入的是元素域, 则编码规则如下:若输入的是两个以上元素则用元素分隔符隔开,若写入无效值则写入双引号跳转结束;若没有域存在,则元素域为空;若出现重复域则写入重复分隔符进行分隔。若记录中仍有域,则重复步骤2直到数据全部录入。在记录数据完全写入后,写入回车符CR结束记录。

  消息的解析是其构建的反向操作,其解码规则如下:忽略不必要的重复;没有有效记录时认为无数据;有效记录中若存在无效域或元素,则认为其不存在;在无法判断数据有效性时认为是无效值。最终接收并解析已通过程序的有效数据。

  图2 单条记录构建流程图示

  2.2 数据的接收与分析

  数据的接收与分析过程如下所示。第一,将BC5500和LIS网络用直通网线连接。第二,将BC5500设置为服务器端,联机计算机设置为客户端。进入BC5500的设置界面,选择“通信”选项,以管理员权限更改BC5500的IP地址和默认网关,分别设置为192.168.0.1,和192.168.0.2,见图3。同理将联机计算机的IP地址和网关分别设置为192.168.0.2和192.168.0.1。第三,将TCP&UDP测试工具安装在联机计算机(客户端)上,将目标IP设置为192.168.0.1(BC5500的IP),协议选TCP,即创建联机计算机到BC5500的联接,从BC5500上发出检验结果到联机计算机,若联接创建成功,则客户端的TCP&UDP测试工具接受区应该能够接收到BC5500所发数据。第四,用Winhex软件分析所收数据,可以看到样本数据以0×05开始,以0×0A结束。

  图3 BC5500设置—通信界面

  3 联机程序调试

  接口程序编写完成后,进行联机程序调试,其过程如下:第一,在本机模拟服务器端(即检验仪器BC5500),将联机计算机的IP地址改为与BC5500的IP地址;第二,通过TCP&UDP测试工具,模拟BC5500发送数据到本机已开发的联机程序,检测联机程序能否正常接收数据并处理;第三,针对出现的问题对开发的接口程序进行改进;第四,重复上述步骤直至开发程序可以正常接收处理数据;第五,完成模拟调试后,与实际检验仪器联机进行二次调试,检测发送的模拟数据能否正确。

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