液相测试软件需求分析及界面设计报告(2019-07)
来源:云盘
/工作相关/液相芯片项目相关工作文档/需求分析-2019/,共三个版本(无日期版、0715、0717),本篇基于 0715 版消化,结构以需求主体为准。界面截图未提取(图片占位”设计界面如下”处)。
定位
这是液相芯片(流式细胞仪/化学发光类)系统调试软件的需求及界面设计方案。调试软件面向设备开发人员,提供单命令测试与反馈展示平台。不是用户软件,而是产线/研发调试工具。
核心逻辑
一次测试 = 输入测试命令 → 发送数据 → 接收数据 → 提取应答。协议帧体系四类:
- 命令帧(PC → 中位机)
- 应答帧(标注命令正确与否)
- 数据帧(返回结果数据)
- 结果帧(标注执行结果)+ 警告信息帧
操作指令由 PC 发出,中位机接收并返回。六种指令模式:握手、工作模式、单步、设置、查询、测试。需求书写范式统一为:需求指令 + 提供数据 + 反馈结果。
九大模块测试需求
- 样本架:拖钩 X/Y 电机(归零/走位/速度)、电磁铁、条码扫描枪开关、条码查询(0/1/2/3 或四个条码信息)、样本车状态查询、取/推/放样本架。
- TIP 供应:拖钩 X/Y 电机(TIP 架位 0-3/pub 槽 TIP 位 1-6)、电磁铁、TIP 架状态查询、上/下/取/推/放 TIP 架。
- 样本针:X/Z1/Z2 三电机 + ADP(加样泵)——检测/抛 TIP 头、吸样/吐样(设吸液量)、取样/加样(液面探测警告)、取反应杯/加杯。典型警告:未取到 TIP 头、未探测到液面、加样泵未初始化。
- 试剂仓:电机归零/走位/旋转、加热、冷凝(制冷温度异常警告)、条码扫描、温度查询(四字节)、摇匀振荡(度数+次数)、磁珠位/亲和素/抗体位移动。
- 试剂针:Z/R 电机 + 柱塞泵 + 三阀(洗针阀/隔离阀/废液阀)。文档给出完整的动作原子序列(见下)。
- 反应盘:旋转伺服电机(归零/走位角度/振荡)、离心参数(转速、加减速度、运行时间)、震荡参数(幅度、频率、次数)、混匀速度/次数、温度查询(四字节)、进杯位/出杯位/工作位、急停。
- 清洗模块:三个实体部件(模块号 11/12/13)功能完全一致故归并。X/Z 电机 + 洗液针 1/2/3 + 吐液针 1/2/3、清洗/维护操作(针号+次数+时间)。
- 测量室:X/Y 电机、吸样阀/吸液阀、出反应杯/吸废液/抛弃反应杯。
- 废料仓:电机状态、废料摇匀(速度+时长)。警告:废料仓满、未推到位。
另有 AD 采集卡(分析结果数据采集):通道增益/阈值设置与查询(二字节)、停止条件(三字节)、实时采集/采集保存/读取数据(样本序号)。
试剂针动作原子序列(工程价值最高的部分)
调试指令最终落到电机/泵/阀的原子动作编排,文档直接给出了微操作时序:
- 取试剂:R 电机高速逆时针 180° → 隔离阀开 → 柱塞泵吸 10μL → Z 高速降 30mm → Z 低速降 48mm → 探测液面 → Z 低速降 2mm → 柱塞泵吸 50μL → Z 低速升 67-a → 柱塞泵吸 5 → Z 归零 → 隔离阀关。
- 排液/吐试剂:R 高速顺时针 180° → Z 高速降 90mm → 液位无信号 → 隔离阀开 → 柱塞泵排出 65μL → 隔离阀关 → Z 归零。
- 清洗试剂针:R 高速逆时针 90° → Z 高速降 75mm → 柱塞泵归零 → 洗针阀/隔离阀/废液阀开 → 柱塞泵运行至顶部 → 三阀关 → Z 归零。
这套”高速接近 → 低速探液面 → 微降 → 定量吸”的模式是移液工作站探液的标准编排,可与 微流控化学发光中位机通信协议-20190429版 的指令层互相印证。
故障提示模块
28 条故障枚举(模块 + CAN/串口通信异常 + 电机初始化/超限 + 液面/TIP/气泡凝块 + 试剂余量 + 仓盖/仓到位),要求故障信息含:模块、故障描述、触发机制、原因描述、处理措施。这份清单本身就是调试软件的异常 UI 需求基线。
连续时序测试(一键式测试)
- 单模块一键式(按模块正常时序)+ 整机一键式(按整机工作流)。
- 步骤类型:加全血样本、加其他样本、加底物、加磁珠、加酶标、加清洗液、离心、振荡、静置、磁座 on/off、PMT 测量 —— 13 种,勾勒出液相芯片完整化学流程。
- 测试序列参数:样本孔位、盘片孔位(选中后禁用防重选)、试剂位、拟合曲线(来自曲线拟合页面)、Tip 初始位置(来自机械臂预存孔位)。
- 结果输出:各序列光子数和浓度数值 + 仪器状态栏。
可行动点 / 关联
- 需要理解液相芯片整机工作流时,“连续时序测试”一节的 13 种步骤类型是最快的流程骨架。
- 调试软件 UI 需求书写范式(需求指令+提供数据+反馈结果)可作为同类中位机调试工具的需求模板。
- 关联:微流控化学发光中位机通信协议-20190429版、流式细胞仪通信协议版本演进-201708至10三版对比、医疗器械软件描述-全自动微流控化学发光免疫分析仪-文思海辉初稿