虛擬實驗室電泳儀的製作方法

2023-10-20 19:54:32

虛擬實驗室電泳儀的製作方法
【專利摘要】本發明公開了利用實驗室網絡系統使用計算機通過軟體操縱I/O電泳效應器，用於實驗室生物大分子電泳分析的虛擬實驗室電泳系統，屬於實驗室生物化學和分子生物學實驗儀器領域。虛擬實驗室電泳系統採用通用軟體作業系統，利用《虛擬實驗室電泳儀V1.0》軟體代替硬體通過實驗室區域網路實現對高性能I/O電泳效應器(I/O實驗室電泳直流輸出模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/O電泳設備運行圖像採集裝置等)的數據、圖像進行採集、處理、存儲、結果表達和輸出控制，達到對I/O電泳效應器同步和定時應用的需求，並實現對設備控制和系統集成。系統具有：關鍵軟體開發和維護費用低，技術更新快，設備價格低，用戶可自行定義儀器功能，系統開發靈活，易與其他設備集成連接的特點。
【專利說明】虛擬實驗室電泳儀
一、【技術領域】
[0001]本發明虛擬實驗室電泳系統，屬於實驗室生物化學和分子生物學實驗儀器領域。
二、【背景技術】
[0002]虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬體，結合高效、靈活的計算機軟體系統來完成各種測試、測量和自動化控制的應用，是測試測量行業的發展趨勢。虛擬儀器技術具有性能高、擴展性強、開發時間少以及高度的集成這四大優勢。
[0003]虛擬實驗室電泳系統由高效的軟體、I/O硬體和用於集成軟硬體的網絡平臺這三部分組成，虛擬實驗室電泳系統採用通用軟體作業系統windows 9X/windows2000/windowsNT/windowsXP，利用《虛擬實驗室電泳儀V1.0》軟體代替硬體實現I/O電泳效應器(I/O實驗室電泳直流輸出模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/O電泳設備運行圖像採集裝置等)的信號處理、結果表達和輸出控制，軟、硬體平臺能滿足對網絡設備同步和定時應用的需求，並實現對設備靈活、高效、多功能的控制和全方位的系統集成。構建的虛擬實驗室電泳系統的硬體被大大簡化，設備集成成本和運行成本大幅度降低。，
[0004]虛擬實驗室電泳系統利用計算機技術和網絡技術，能夠方便地利用網際網路實現遠程測試、控制。虛擬實驗室電泳系統儀器可利用大量的現有軟體資源，為檢測數據、圖像的進一步處理、存貯和傳輸提供了方便。
[0005]虛擬實驗室電泳系統的測試功能是用軟體控制實現的，可根據用戶的不同實際需要配組不同外圍設備來滿足試驗人員的要求。面對臨時性特殊電泳檢測任務，也能很快地組建特殊需求電泳檢測系統。
三、
【發明內容】

[0006]本
【發明內容】
包括:
[0007]I)《虛擬實驗室電泳儀V1.0》軟體，軟體可通過實驗室區域網路實現對具有I/O功能的電泳功能模塊實現控制，以實現實驗室電泳實驗。
[0008]2) I/O功能的電泳功能模塊:1/0實驗室電泳直流電源輸出模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/o電泳設備運行圖像採集裝置。
四、【具體實施方式】
[0009]虛擬實驗室電泳系統是由高效的計算機《虛擬實驗室電泳儀V1.0》軟體、I/O電泳效應器(I/O實驗室電泳直流輸出模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/O電泳設備運行圖像採集裝置等)和用於集成的軟硬體的網絡平臺這三部分組成。
[0010]I)網絡:
[0011]連接軟硬體的實驗室區域網可以使用RS485網絡、HART網絡和現場總線網絡中的任何一種。
[0012]實驗室網絡系統的控制計算機主機的作業系統採用windows 9X/windows2000/windows NT/windowsXP,運行《虛擬實驗室電泳儀軟體V1.0))來驅動、測量、分析、控制實驗室區域網網絡上連接的外圍I/O電泳效應器。
[0013]網絡控制主機:可以是筆記本計算機、PC機或工作站。
[0014]個人計算機終端:可以是筆記本計算機、PC機。
[0015]2)虛擬實驗室電泳儀軟體V1.0:
[0016]計算機通過運行《虛擬實驗室電泳儀軟體V1.0》來實現對網絡上連接的I/O電泳效應器(I/O實驗室電泳直流輸出模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/O電泳設備運行圖像採集裝置等)的通信，I/o電泳效應器將傳感器信號傳輸到計算機，計算機主機對數據進行處理、存貯和傳輸，通過網絡系統實現對I/o電泳效應器的設置、監測、控制、分析、數據採集、處理、結果顯示、儲存等功能。
[0017]3) I/O電泳效應器:
[0018]I/O電泳效應器包括I/O實驗室電泳電源模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/o電泳設備運行圖像採集裝置等，實驗室操作人員既可以通過網絡平臺集中控制I/o電泳效應器，又可以分別控制各I/O電泳效應器，實現對目前實驗室全部電泳設備統一控制的功能。
[0019]I/O電泳電源模塊:電源電源模塊分為低壓、中壓和高壓三類直流電源輸出模塊，以實現10V-10000V/5 μ Α-2Α的直流可控輸出。
[0020]I/O電泳槽:為具有I/O功能的實驗室電泳槽，I/O電泳槽可實現溫度、壓力、流量等參數的測量、通訊和控制。
[0021]I/O電泳凝膠染色裝置:為具有I/O功能的實驗室電泳凝膠進行染色。
[0022]I/O電泳凝膠圖像分析裝置:為具有I/O功能的實驗室電泳凝膠進行圖像分析。
[0023]I/O電泳設備運行圖像採集裝置:為具有為具有I/O功能的圖像採集裝置，可實現網絡或者現場的對電泳設備運行情況的圖像採集、儲存、傳輸。
[0024]I/O電泳效應器滿足RS485網絡、HART網絡和現場總線網絡的要求，各模塊上均具有與區域網和網際網路兼容的有線和無線通訊接口。
[0025]各模塊上均具有統一 IC卡的讀寫功能，以實現對分立設備的參數設置和數據採集。
[0026]通過虛擬實驗室電泳系統，電泳實驗室實驗人員通過個人計算機終端登錄主機後可實現:
[0027]I)可以通過個人計算機終端對自己管轄電泳設備的實驗參數進行設置、修改；
[0028]2)可以通過個人計算機終端對自己控制運行中的電泳設備進行參數在線設置、修改；
[0029]3)可以通過個人計算機終端對自己控制電泳設備的運行參數進行實時監測；
[0030]4)可以通過個人計算機終端調取以往60天個人電泳實驗參數；
[0031]5)可以通過個人計算機終端機實時觀測電泳設備運行現場影像。
[0032]通過虛擬實驗室電泳系統，電泳實驗室管理人員通過主機或個人計算機終端登錄主機後可實現:
[0033]I)可以通過個人計算機終端實現一般實驗人員的全部使用功能；
[0034]2)可以通過個人計算機終端實時監控實驗室所有人員的電泳設備使用情況；[0035]3)可以通過個人計算機終端檢查對以往60天實驗室全部電泳設備的運行情況和參數進行。
[0036]4)可以通過個人計算機實時修改、終止實驗室所有運行的電泳設備。
[0037]虛擬實驗室電泳系統充分利用現已成熟的計算機技術和網絡技術，能夠方便地利用網絡平臺實現實驗室設備的集中控制；採用通用軟體平臺，可利用現有的大量現有軟體資源，為數據分析、圖像的進一步處理、存貯和傳輸提供了方便；虛擬實驗室電泳系統儀器採用軟體代替硬體，實現電泳設備的信號處理、結果表達和輸出控制，構建測試系統的硬體大大簡化，測試成本大幅度降低。
[0038]系統具有:關鍵軟體開發和維護費用低，技術更新快，設備價格低，用戶可自行定義儀器功能，系統開發靈活，用戶配置設備靈活，易與其他設備連接的特點。
【權利要求】
1.虛擬實驗室電泳系統，其特徵在於:由高效的軟體、I/o電泳效應器和用於集成軟硬體的網絡平臺，三部分組成。
2.根據權利要求書I所述的虛擬實驗室電泳系統，其特徵在於通過計算機軟體完成對網絡連接的I/O電泳效應器進行參數設置、數據採集、分析和處理、結果表達及輸出等基於虛擬儀器技術構建的實驗室電泳分析實驗系統。
3.根據權利要求書I所述的虛擬實驗室電泳系統，其特徵在於I/O電泳效應器(包括I/o實驗室電泳直流輸出模塊、I/O電泳槽、I/O電泳凝膠圖像採集裝置、I/O電泳設備運行圖像採集裝置)等相關實驗室電泳設備和相關設備，它們直接完成實驗室電泳實驗及相關實驗功能。
4.根據權利要求書I所述的虛擬實驗室電泳系統，其特徵在於用於集成虛擬實驗室電泳系統軟硬體的網絡平臺。
【文檔編號】G01N27/447GK103852510SQ201210495008
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2012年11月29日
【發明者】楊凱, 黃志春, 張曉棠 申請人:楊凱, 黃志春, 張曉棠