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“九纯健冷链监测系统”:让疫苗冷链全流程实时监管成为现实

物联网和云计算技术的发展给冷链监控技术提升带来了新的思路,北京九纯健科技有限公司集成应用温湿度自动测控技术和数据通讯技术,自主研发“九纯健冷链监测系统”,破解疫苗储运温、湿度实时监测难题,让疫苗冷链全流程实时监管成为现实。

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系统集成九纯健冷链云平台、数据处理网关和温湿度传感记录终端,实现疫苗温湿度数据无线传输、超标预警和断电报警,确保监管覆盖疫苗冷链全流程。目前,该系统已在全国疾控中心系统广泛应用,用户达3000余家企业和机构,覆盖5000余万疫苗接种人群。
目前,国内的疫苗市场规模已从2005年的65亿元增长到2015年的245亿元,年均增幅高达25%。随之而来的疫苗安全问题也是屡见不鲜。
疫苗安全事故的根源之一是,一些疫苗在储存、运输、分发过程中未能按规定冷藏。
九纯健冷链物流部总经理 王小永
“疫苗具有生物活性,既怕高温暴露,也怕低温冻结,储运过程必须将温度严格控制在2-8℃恒温状态,储运温度长时间波动和超标极易破坏疫苗结构,造成疫苗失效。”

“如山东非法疫苗案的关键症结是,政府监管的脱节,不具备经营资质的苗贩子对疫苗的储运完全脱离监管视线。”

当前,国内疫苗生产、流通的组织化程度偏低,疫苗储运过程中的温度监测仍以人工测量和纸面记录为主,不仅耗费大、精度低,更无法实现温度的全天候实时监测,极易造成温度“断链”和监管脱节,对突发疫情难以进行快速反应,对疫苗安全事件难以进行溯源和落实责任主体。
“传统的温度监测方法已无法满足政府的监管需求,疫苗安全亟需一套智能化监管系统。”王小永所说的正是北京九纯健科技有限公司集成嵌入式系统技术、GPRS技术、ZigBee技术、传感技术等多种物联网技术,在国内自主研发的“九纯健全程疫苗冷链实时监测系统”。
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该系统由九纯健温湿度传感记录终端设备、数据处理网关和冷链云平台三部分组成,具有模块化、功耗小、稳定性高、处理速度快等优点,特别适合进行小数据无线传输和处理。

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九纯健温湿度传感记录仪采用高精度的温湿度探头,每只探头均有权威机构颁发的计量证书。温湿度测量精度分别达到±0.3℃和±3%RH,响应时间小于5秒,实现温湿度精准采集和无线传输。
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数据处理网关包含ZigBee数据接收部分、GPRS通信部分和数据处理部分,其中ZigBee数据采集模块采用高性能处理器,数据处理部分采用的低功耗单机芯片,不仅实现了温湿度数据和定位信息的实时上传,同时达到降低系统功耗和提高系统稳定性的效果。
据九纯健冷链物流部总经理王小永介绍:为了增强系统的稳定性,在技术上实行三大改造:一是增强温湿度传感记录仪的发射功率,信号传输距离从500米提高到2000米;二是引入三角校验碰撞预测的ZigBee网络防冲突机制,基于TDMA方式的防冲突算法有效解决信道信号冲突,减少数据传输过程中的漏读、无法识别等现象,提高终端与网关数据传输效率;三是扩展网关的存储空间,可存储2万条备份数据,提高网关与云平台数据传输的稳定性。
九纯健冷链物流部总经理 王小永
为了降低系统功耗,九纯健JCJ109无线温湿度传感器采用灵活组网通信方式,显著延长电池使用寿命,实现电池3-5年不更换。目前,数据处理网关可同时识别200条以上设备传输和移动速度200公里/小时以内的快速移动设备,有效突破接入节点的数量限制。
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截至目前,北京九纯健科技有限公司已取得“全程疫苗冷链实时监测系统”核心技术的完全自主知识产权,包括5项软件著作权、2项实用新型专利、6项软件产品认定、2项外观设计专利和1项发明专利等。
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纯健冷链监管系统 在接入点多的医院优势极其明显!
走进北京昌平区疾控中心,数十台冰箱和药品冷藏柜靠墙而立,九纯健JCJ109无线温湿度传感器安装在侧,用于采集温度数据并定时射频发送。
JCJ109数字式温湿度记录仪(传感器)采用递推平均数字软件滤波与硬件电路滤波相结合的滤波方法,使外界对采样的干扰尽可能降到最低,全量程精度高、稳定性能强、一致性好、响应速度快。内置蜂鸣器报警。所有控制状态液晶显示板上有形象图标及汉字说明指示。 

“以前我们主要由人工记录温度数据,每天上下午各检查2次,但到了夏天雷雨天气,电路遭雷击后容易跳闸断电,特别是在晚上无人值守的情况下,不能及时送电,极易造成疫苗损耗。”

中心负责人说,九纯健JCJ109无线温湿度传感器每15秒采集一次数据,网关每5分钟上传一次数据,真正实现了7×24小时温度实时监控,当发生断电情况时,RFID网关可实现5小时以上续航,确保温度记录不“断链”,并且平台会在第一时间以声光、短信、语音等多种形式进行报警提醒,通过软件平台就能随时处理冷链设备工况。
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“无线传感技术除成本低外,还具有自由组网、无限拓展、自由移动等特点。”王小永介绍,在接入点多的医院优势极其明显,医院科室多,药房摆放药品、化验室存放试剂和样本,血库存放血液,对每个接入点进行有线布网工程庞大,而无线传感只需在每个楼层安装几个中继,通过自由组网就能实现全覆盖。
在冷藏室旁边办公室的电脑显示屏上,4台设备均处于正常运转状态,4个冷藏点的温度分别是3.1℃、5.8℃、5.1℃和2.7℃处于2-8℃范围之内,1个冷冻点的温度是-27.8℃在-18℃以下。“对于药品流通点来说,九纯健冷链云平台不仅实现了温度的实时监测、预警和报警功能,通过大数据分析还能发现冷链设备的老化情况。”王小永说。
全面转型

“近年来,九纯健已经逐渐从产品生产者向系统解决方案提供商转型,冷链云平台为不同层级用户提供差异化服务。”
疫苗接种点需要的主要是温度的实时监测、冷链设备的运转、测温点的接入等功能,而疾控中心的工作重点则放在接种点冷链管理水平的评估、接种点疫苗冷链整体的运转、突发疫情疫苗的统筹调度等功能上,更加突出管理特性,冷链云平台为其拓展冷链设备全生命周期管理、疾控行业工作考核及评价管理等多种管理功能。

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