[发明专利]一种PCR仪的无线监控方法

摘要

本发明公开了一种PCR仪的无线监控方法，包括以下步骤：步骤一，布设在PCR仪工作现场的温度控制系统与布设在远程监控中心的监控中心上位机通过无线宽带互联网建立通信连接；步骤二，参数采集命令发送与接收；步骤三，温度信号采集与处理；步骤四，PID参数计算；步骤五，控制命令接收，温度实时调节；步骤六，数据显示及温度超限报警。本发明控制实时性能好，监控界面生动准确；能够同时对样品基座的底座和侧壁的温度进行无线远程监控，保证了样品基座温度分布的均匀性，使样品基座的每个反应槽的温度以及温度保持的时间控制精确，有效解决了现有监控方法精度不高、DNA片段扩增的效率低、工人劳动强度大、工作效率低等问题。

主权项

一种PCR仪的无线监控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立无线通信连接:布设在PCR仪工作现场的温度控制系统与布设在远程监控中心的监控中心上位机通过无线宽带互联网建立通信连接；所述温度控制系统和监控中心上位机均连接有WIFI无线网卡；所述温度控制系统包括主控芯片、EPROM存储器、LCD显示器、信号隔离电路、放大滤波电路、A/D转换电路、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一温控电路、第二温控电路、加热电路、由底座和侧壁组成的样品基座、设置在所述样品基座上用于放置试管的反应槽，以及设置在所述反应槽正上方用于维持所述试管顶部温度以防止试液蒸发在所述试管顶部形成冷凝水的热盖；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均与信号隔离电路相接，所述信号隔离电路、放大滤波电路、A/D转换电路和主控芯片依次相接，所述第一温控电路分别与主控芯片和所述底座相接，所述第二温控电路分别与主控芯片和所述侧壁相接，所述加热电路分别与主控芯片和热盖相接，所述EPROM存储器和LCD显示器均与主控芯片相接；步骤二，参数采集命令发送与接收：监控中心上位机通过WIFI无线网卡经互联网向主控芯片发送参数采集命令，其温度采样频率设置为50HZ；主控芯片接收到所述参数采集命令后，通知所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器按照所述采样频率进行温度信号采集；步骤三，温度信号采集与处理：第一温度传感器对分布在底座中间部分的反应槽温度进行实时检测；第二温度传感器对靠近侧壁的反应槽温度进行实时检测；第三温度传感器对热盖的温度进行实时检测；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器将检测到的温度信号分别经信号隔离电路传输给放大滤波电路；放大滤波电路对所述温度信号进行放大和滤波处理，然后传输给A/D转换电路；A/D转换电路将所述温度信号转换为数字量后传输给主控芯片；步骤四，PID参数计算：主控芯片一方面将温度数据存储在与其相接的EPROM存储器中，另一方面与监控中心上位机进行信息交互，将所述温度数据通过WIFI网络传输给监控中心上位机；监控中心上位机将接收到的温度信号与预设温度值进行比较，得出温度偏差值，然后采用遗传算法根据温度偏差值和偏差的变化率计算出比例控制系数、积分控制系数、微分控制系数等PID参数，并向主控芯片发出温度控制命令；步骤五，控制命令接收，温度实时调节：主控芯片接收到所述温度控制命令后，根据所述比例控制系数、积分控制系数、微分控制系数和温度偏差值对PCR仪的温度进行调节，包括以下方式：采用第一温控电路对底座的温度进行调节；采用第二温控电路对侧壁的温度进行调节；采用加热电路将热盖加热到设定温度；步骤六，数据显示及温度超限报警：主控芯片根据检测到的温度信号和PCR仪的运行工况，通过内部集成的图形生成软件得出温度控制曲线，并在LCD显示器上实时显示出来以供参考；同时监控中心上位机对温度数据做出实时判断，若超出设定范围，则驱动与其相接的报警装置发出报警信号，并向工作人员的WIFI手机发出故障通知短信；所述WIFI手机与监控中心上位机无线连接。