西门子ADVIA 1800生化分析仪LIS主机通信手册
来源：西门子医疗 ADVIA Chemistry System Host Communication Manual 适用机型：ADVIA 1650 / ADVIA 1800 全自动生化分析仪
一、文档概述
本手册描述西门子 ADVIA 1650/1800 全自动生化分析仪与 LIS 主机计算机之间的通信接口规范。通信基于 RS-232C 串口，采用类 ASTM 的帧格式协议。
主要通信方向：
- 仪器向主机请求单个或批量工作清单（workorder）
- 主机向仪器回复测试申请（test selections）
- 仪器向主机实时或批量发送患者/质控样本结果
- 仪器也可与外部进样器（rack handler、实验室自动化系统 LAS）通信
二、物理层与通信参数
2.1 接口规格
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 传输标准 | RS-232C |
| 同步方式 | 异步 |
| 波特率 | 4800 / 9600 / 14400 / 19200 bps 可选 |
| 校验位 | None / Even / Odd |
| 起始位 | 1 bit |
| 停止位 | 1 bit / 2 bits |
| 数据位 | 7 bits / 8 bits |
| 最大重试次数 | 3 次 |
| 错误跳过次数 | 0/1/2/3 次（异常文本格式时） |
| 仪器端连接器 | D-SUB 25-pin female（需 25→9 针适配器） |
2.2 9针COM1端口引脚定义
| 引脚 | I/O | 信号 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | IN | DCD | 未连接 |
| 2 | IN | SIN | 仪器数据输入 |
| 3 | OUT | SOUT | 仪器数据输出 |
| 4 | OUT | DTR | 与引脚6(DSR)短接 |
| 5 | — | GND | 信号地 |
| 6 | IN | DSR | 与引脚4(DTR)短接 |
| 7 | OUT | RTS | 与引脚8(CTS)短接 |
| 8 | IN | CTS | 与引脚7(RTS)短接 |
| 9 | IN | RI | 未连接 |
仪器不控制硬件握手信号，需在9针接头内部将DTR-DSR、RTS-CTS各自短接。使用屏蔽电缆，两端屏蔽层接连接器外壳。
三、消息帧格式
3.1 帧结构
STX F#[0-7] Message Text ETX/ETB CSH CSL CR LF
| 字段 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
| STX (02H) | 帧起始码 | 1字节 |
| F# | 帧号 | ”1”(31H) |
| Message Text | 消息正文 | ASCII 或 Shift JIS 编码 |
| ETX (03H) / ETB (17H) | 帧结束码 | ETX=最后一帧；ETB=中间帧 |
| CSH / CSL | 校验和高低位 | 2位ASCII十六进制，mod 256，范围STX后到ETX/ETB |
| CR (0DH) + LF (0AH) | 帧结束 | 2字节 |
最大帧长： 256 字节或 512 字节（可选）
3.2 通信控制字符
| 控制码 | 十六进制 | 含义 |
|---|---|---|
| ENQ | 05H | 请求连接（Enquire） |
| ACK | 06H | 正确应答（Acknowledge） |
| NAK | 15H | 否定应答（Negative Acknowledge） |
| EOT | 04H | 传输结束（End of Transmission） |
| DC1 | 11H | 样本请求跳过响应 |
控制字符独立发送，不包含在 STX/ETX 帧内。
3.3 校验和计算
校验和 = STX 之后（不含 STX）到 ETX/ETB 之间（含 ETX/ETB）所有字符的 ASCII 值之和 mod 256，以 2 位十六进制 ASCII 表示（CSH 高位，CSL 低位）。
校验和功能可在 Online Settings 中开关。关闭时 CSH/CSL 位发送空格(20H)。
四、通信模式与系统配置
4.1 硬件配置类型
系统配置取决于安装的进样方式和条码设备：
| 配置类型 | 条码 | 进样方式 |
|---|---|---|
| 样本盘（无条码） | 是/否 | 样本盘 / 架传送 / 外部传送 |
| 样本盘（有条码） | 是/否 | 样本盘 / 架传送 / 外部传送 |
| 架传送器（无条码） | 是/否 | 样本盘 / 架传送 / 外部传送 |
| 架传送器（有条码） | 是/否 | 样本盘 / 架传送 / 外部传送 |
| 实验室自动化系统(LAS) | 是/否 | 样本盘 / 架传送 / 外部传送 |
当前所有外部进样装置（含架传送器）均须配备条码阅读器。
4.2 系统可定制项
| 特性 | 选项 | 设置窗口 |
|---|---|---|
| 患者样本进样器 | 机载 / 外部 | System Specifications Settings |
| 样本条码阅读器 | 条码 / 杯位 | System Specifications Settings |
| 自动测试选择(STT) | Yes / No | OnLine Settings |
| 结果报告 | 自动传送 / 用户测试代码 / 数据清理 | OnLine Settings |
4.3 24种操作模式概览
按样本ID类型（杯位/条码/架号/序号）、进样方式（样本盘/架/LAS）、医嘱注册方式（自动/批量/实时）组合共定义 24 种操作模式：
- 模式 1-6：机载样本盘（无条码 + 有条码），自动/批量注册
- 模式 7-12：架传送器（有条码），实时/批量注册
- 模式 13-16：插入样本（急诊样本）处理
- 模式 17-24：实验室自动化系统(LAS)，条码/架号 + 实时/批量
4.4 工作清单指令（Host Order）
主机下发的 workorder 可携带 4 种系统指令：
| 指令值 | 系统动作 |
|---|---|
| 0 | 在系统数据库中创建新 workorder；如已存在则覆盖 |
| 1 | 向已有 workorder 追加测试；不存在则新建 |
| 2 | 系统不为此 ID 创建 workorder |
| 3 | 删除系统数据库中该 ID 的 workorder |
五、样本标识
5.1 注册编号（Registration Number）
- 范围 1-10000，系统内部使用
- 不用于 与主机或外部进样器的通信
5.2 位置编号（Position Number）
- 格式：
TT-CC（TT=盘号 1-97，CC=杯位 1-84） - 仅用于机载样本盘(STT)无条码模式
- 通信中左对齐、不补零、以空格(20H)结尾
5.3 样本编号（Sample Number）
- 最多 13 个字母数字字符
- 条码模式下即条码 ID
- 所有 workorder 必须有样本编号（包括位置模式）
- 通信中左对齐、不补零、空格结尾
- “001” 与 “1” 被视为不同编号
- 质控样本编号自动分配：PA001 ~ PZ200（P=质控，字母=质控组，数字=序号）
5.4 样本信息（Sample Information）
- Comment 1 / Comment 2：各最多 16 字符，可用作患者号/姓名
- 性别、年龄等
- 通信中作为字符数据处理
六、样本分类与数据库容量
6.1 样本类型对照表
| 样本类型 | 样本ID | 主机注册 | 输出到主机 | 样本盘 | 外部进样 |
|---|---|---|---|---|---|
| 普通样本 | 13位 | 是 | 是 | 是 | 是 |
| 插入样本 | 13位 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 质控样本 | PA001-PZ200 | 否 | 是 | 是 | 否 |
| 校准样本 | C0101-C0110 / M980101-M980110 | 否 | 否 | 是 | 否 |
- 系统最多管理 10,000 个普通样本
- 校准样本不参与在线通信
6.2 测试数据库容量
- 每个数据块存储 10 个测试
- 共 30,000 个数据块可用
- 最多管理 326 个测试项目：300 测试 + 20 计算结果 + 3 血清指数 + 3 电解质
| 测试数/样本 | 最大注册样本数 |
|---|---|
| 10 | 10,000 |
| 20 | 10,000 |
| 30 | 10,000 |
| 40 | 7,500 |
| 50 | 6,000 |
| 100 | 3,000 |
6.3 主机测试代码表
两种测试编码方式：
- 系统处理号（1-326）：仪器内部使用
- 主机测试代码（Host Test Codes）：实验室自定义编号，在 Online Settings 中配置
电解质三项(Na+/K+/Cl-)任一被申请时，其余两项自动运行。
七、五种通信协议
7.1 协议类型总览
| 协议 | 方向 | 触发方式 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 批量测试注册 | 主机→仪器 | 操作员在 Order Entry 窗口发起 | 批量下载工作清单 |
| 自动测试选择(STT) | 主机→仪器 | 运行开始时自动触发 | 机载盘样本批量医嘱查询 |
| 实时测试选择 | 主机→仪器 | 外部进样器条码触发 | 架/LAS 样本实时医嘱查询 |
| 批量数据输出 | 仪器→主机 | 操作员在 Review/Edit 窗口发起 | 批量发送结果 |
| 实时数据输出 | 仪器→主机 | 样本完成时自动触发 | 实时发送结果 |
7.2 3秒响应时间约束
- ADVIA 系统每 3.0 秒分析一个样本（单测试）
- 主机响应时间必须 < 3.0 秒，否则降低系统通量
- 多测试样本：响应时间需 < 3.0 秒 × 测试数 n
- ISE 电解质分析需 24 秒
- 系统优先级：测试注册通信 > 结果传输通信
- 若注册超时导致数据堆积，可能损坏仪器 PC
7.3 批量测试注册流程
仪器 → ENQ → 主机 <1>
仪器 ← ACK ← 主机 <2>
仪器 → 批量测试查询文本 → 主机 <3>
仪器 ← ACK ← 主机 <4>
仪器 → EOT → 主机 <5>
仪器 ← ENQ ← 主机 <6>
仪器 → ACK → 主机 <7>
仪器 ← 测试选择指令 ← 主机 <8> （重复多帧）
仪器 → ACK → 主机
...
仪器 ← EOT ← 主机 传输结束
7.4 自动测试注册协议（Host Query Mode）
运行开始时，系统自动为机载盘(STT)上的所有患者样本向主机查询 workorder。
- 主机查询超时：60.0 秒
- 若主机返回 workorder，系统执行
- 若主机无 workorder，系统查内部数据库
- 两处都没有，则该样本不吸样
7.5 实时测试注册协议
外部进样器（架传送器/LAS）的条码被读取后，系统向主机请求该样本的 workorder。
- 实时测试选择超时：3.0 秒
- 帧间隔超时：3.0 秒
- 是对通量影响最大的通信模式
7.6 批量数据输出协议
操作员在 Review/Edit 窗口选择一批结果发送给主机。流程与批量测试注册方向相反。
7.7 实时数据输出协议
每个样本分析完成后，结果立即发送给主机。
- 自动传送普通样本结果(STT)
- 自动传送插入样本结果(Rack Handler/LAS)
- 自动传送质控样本结果
八、消息文本格式
8.1 批量测试查询文本（Batch-Test Query Text）
仪器向主机发送，请求指定范围内的样本医嘱。
8.2 测试请求文本（Test Request Text）
用于实时测试选择，仪器向主机发送样本ID请求医嘱。
8.3 测试选择指令文本（Test-Selection Instruction Text）
主机向仪器下发的 workorder 格式，包含：
- 样本编号 / 位置编号
- 指令码（0-3：新建/追加/无/删除）
- 测试代码列表
- 样本信息（注释/性别/年龄等）
两种格式：
- 无前值（no previous value）：新建 workorder
- 有前值（previous value exists）：追加测试
8.4 测量数据文本（Measurement Data Text）
仪器向主机发送的结果数据，包含：
- 样本编号 / 位置编号
- 各测试结果数值 + 标志位（Mark/Result Flag）
- 质控/校准等特殊样本标识
- 旧格式 vs 新格式（可选 New Host Protocol）
8.5 新主机协议格式（可选）
新版协议额外包含：
- 架号和位置号(URH)
- E 标志
- 3 位用户代码
- 检验时间
需在系统参数 213 和 224 中开启，TD workstation V8.22.1 不支持。
九、错误处理
9.1 异常文本格式处理
当接收到格式异常的文本时：
- 系统返回 NAK
- 主机应重发同一帧号的数据
- 跳过错误文本计数递增
- 达到最大跳过次数后，系统离线
9.2 重发请求处理
收到重发请求后：
- 检查帧号是否匹配
- 重新发送对应帧内容
- 若帧号超出范围，返回 NAK
9.3 超时处理
各阶段均有独立超时计时器（见各协议时序表）。超时后系统重发或终止通信。
十、结果标志（Mark）
ADVIA 1650 和 1800 各有独立的结果标志规范：
- ADVIA 1650 Mark 规格（见手册第45页）
- ADVIA 1800 Mark 规格（见手册第46页）
标志类型包括：超出范围、危急值、质控相关、稀释/浓缩标记、干扰提示（脂血/溶血/黄疸）等。
关键数据速查
| 项目 | 值 |
|---|---|
| 通信接口 | RS-232C 异步串口 |
| 默认波特率 | 9600 bps（可选 4800/14400/19200） |
| 帧格式 | STX + 帧号 + 文本 + ETX/ETB + 校验和 + CR/LF |
| 帧号循环 | 0-7（8帧循环） |
| 重试次数 | 3 次 |
| 实时注册响应时间 | ≤ 3.0 秒 |
| 最大样本数 | 10,000 |
| 最大测试项目 | 326 项 |
| 样本编号长度 | 最多 13 字符 |
| 质控样本ID范围 | PA001 - PZ200 |
| 机载盘容量 | 97 盘 × 84 杯位 |