基于TCP/IP的医学检验仪器联机通信论文

时间：2022-10-08 07:22:32 医学检验毕业论文我要投稿

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　　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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