本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于醫(yī)療設(shè)備的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備中，通常采用外接所需醫(yī)療模塊的作法。例如，當(dāng)監(jiān)護(hù)儀需要血氧檢測(cè)模塊時(shí)，則將血氧檢測(cè)模塊同其電連接線(xiàn)連接至監(jiān)護(hù)儀的控制系統(tǒng)。而當(dāng)麻醉機(jī)需要麻醉氣體模塊時(shí)，則將麻醉氣體模塊同其電連接線(xiàn)連接至麻醉機(jī)的控制系統(tǒng)。因而，這種做法會(huì)造成以下問(wèn)題：醫(yī)療設(shè)備的機(jī)箱內(nèi)接線(xiàn)雜亂，互相之間通信屏蔽效果差；即插即拔響應(yīng)速率低下；各醫(yī)療模塊與控制系統(tǒng)之間的通信復(fù)雜；不同的設(shè)備供應(yīng)商在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候，采用不同的接口，每一醫(yī)療模塊在控制系統(tǒng)中具有唯一且位置固定的專(zhuān)用接口，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要靠考慮將不同的接口區(qū)分開(kāi)，以防止誤操作采集到錯(cuò)誤的信號(hào)。并且對(duì)于心電數(shù)據(jù)采集模塊，由于其單位時(shí)間內(nèi)采集的數(shù)據(jù)量大，在傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中，出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種用于醫(yī)療設(shè)備的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于醫(yī)療設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括控制中心和多個(gè)醫(yī)療模塊組，每一醫(yī)療模塊組通過(guò)CAN總線(xiàn)與所述控制中心連接，每一醫(yī)療模塊組包括多個(gè)并聯(lián)的醫(yī)療模塊，且每一醫(yī)療模塊組中的每一醫(yī)療模塊在單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量不同。

本發(fā)明的有益效果為：省去了各醫(yī)療模塊的電連接線(xiàn)，只需與控制中心的CAN總線(xiàn)統(tǒng)一連接即可完成通信連接，并大幅度地提高了醫(yī)療模塊即插即拔的通信速率。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接示意圖；

圖2是本發(fā)明故障檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

控制中心1、醫(yī)療模塊組2、CAN總線(xiàn)3、故障檢測(cè)系統(tǒng)4、醫(yī)療模塊21、數(shù)據(jù)采集模塊41、硬件控制模塊42、故障評(píng)估模塊43、報(bào)警顯示模塊44、故障定位模塊45、故障類(lèi)型確定模塊46、信息記錄模塊47。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1、圖2，本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例的一種用于醫(yī)療設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括控制中心1和多個(gè)醫(yī)療模塊組2，每一醫(yī)療模塊組2通過(guò)CAN總線(xiàn)3與所述控制中心1連接，每一醫(yī)療模塊組2包括多個(gè)并聯(lián)的醫(yī)療模塊21，且每一醫(yī)療模塊組2中的每一醫(yī)療模塊21在單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量不同。

優(yōu)選的，多個(gè)CAN總線(xiàn)3中，每一CAN總線(xiàn)3具有不同的通信速率。

優(yōu)選的，所述醫(yī)療模塊組2包括傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為血壓數(shù)據(jù)的醫(yī)療模塊和傳輸數(shù)據(jù)為氣體濃度數(shù)據(jù)的醫(yī)療模塊。

本發(fā)明上述實(shí)施例省去了各醫(yī)療模塊21的電連接線(xiàn)，只需與控制中心1的CAN總線(xiàn)3統(tǒng)一連接即可完成通信連接，并大幅度地提高了醫(yī)療模塊21即插即拔的通信速率。

優(yōu)選的，所述用于醫(yī)療設(shè)備的控制系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測(cè)系統(tǒng)故障的故障檢測(cè)系統(tǒng)4，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)采集模塊41、硬件控制模塊42、故障評(píng)估模塊43、報(bào)警顯示模塊44、故障定位模塊45和故障類(lèi)型確定模塊46，所述硬件控制模塊42與數(shù)據(jù)采集模塊41和故障評(píng)估模塊43連接，硬件控制模塊42控制多個(gè)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述控制系統(tǒng)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)采集模塊輸送到故障評(píng)估模塊43，所述報(bào)警顯示模塊44與故障評(píng)估模塊43、故障類(lèi)型確定模塊46連接，顯示故障狀態(tài)、在收到故障評(píng)估模塊43輸出的報(bào)警信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警并顯示故障類(lèi)型；所述故障定位模塊45連接故障評(píng)估模塊43和故障類(lèi)型確定模塊46，其通過(guò)對(duì)故障評(píng)估模塊43發(fā)出的信息進(jìn)行分析處理以定位故障傳感器并將定位信息傳送給故障類(lèi)型確定模塊46。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了故障檢測(cè)系統(tǒng)4的模塊架構(gòu)。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊41包括依次連接的數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)修正單元；所述數(shù)據(jù)獲取單元采用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，正常情況下，只有少部分傳感器節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集周期為1s，大部分傳感器節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，當(dāng)故障評(píng)估模塊輸出報(bào)警信號(hào)時(shí)，處于工作狀態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)向處于休眠狀態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送喚醒信息，處于休眠狀態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)，同時(shí)數(shù)據(jù)采集周期縮短為0.5s；所述數(shù)據(jù)修正單元用于修正非標(biāo)準(zhǔn)條件下對(duì)傳感器采集數(shù)據(jù)帶來(lái)的影響，引入修正系數(shù)T₀為傳感器工作的標(biāo)準(zhǔn)溫度,H₀為傳感器工作的標(biāo)準(zhǔn)濕度，其中T為傳感器采集數(shù)據(jù)時(shí)的環(huán)境溫度，H為傳感器采集數(shù)據(jù)時(shí)的環(huán)境濕度。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置數(shù)據(jù)修正單元，傳感器能夠獲得更準(zhǔn)確的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述故障評(píng)估模塊43包括：

(1)殘差信號(hào)生成單元，用于根據(jù)奇異系統(tǒng)方法來(lái)設(shè)計(jì)故障檢測(cè)觀(guān)測(cè)器并獲得需檢測(cè)系統(tǒng)的殘差信號(hào)，定義故障檢測(cè)觀(guān)測(cè)器為：

具有故障信息的殘差信號(hào)的計(jì)算公式為：

此處，

其中，x_m表示系統(tǒng)的狀態(tài)向量，表示狀態(tài)x_m的估計(jì)，表示系統(tǒng)輸出向量的估計(jì)，為輔助狀態(tài)，C_m表示具有故障信息的殘差信號(hào)，Z_m為系統(tǒng)狀態(tài)誤差，G_m表示故障，Y_m為未知外部有界擾動(dòng)向量，K_m為控制輸入向量，a_2i、a_1i、b_1i、c_1i為根據(jù)系統(tǒng)自定義的合適維數(shù)的矩陣，d_2i為根據(jù)系統(tǒng)自定義的列滿(mǎn)秩的矩陣，U_i、V_i為所述故障檢測(cè)觀(guān)測(cè)器的設(shè)計(jì)參數(shù)；

(2)故障評(píng)估單元，用于判斷直流偏磁隔離系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，定義故障評(píng)估函數(shù)為：

優(yōu)選的，m₀為初始演變時(shí)間，n為有限的演變時(shí)間區(qū)間；若P(C_m)>0，所述故障評(píng)估模塊輸出報(bào)警信號(hào)，若P(C_m)≤0，所述故障評(píng)估模塊43輸出正常信號(hào)。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置的故障檢測(cè)系統(tǒng)4的故障檢測(cè)精度高、速度快。

優(yōu)選的，所述報(bào)警顯示模塊44包括依次連接的報(bào)警器和LED顯示屏，當(dāng)收到故障評(píng)估模塊43輸出的報(bào)警信號(hào)時(shí)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，此時(shí)，LED顯示屏根據(jù)故障類(lèi)型確定模塊46的輸出信號(hào)顯示故障類(lèi)型；當(dāng)收到故障評(píng)估模塊43輸出的正常信號(hào)時(shí)報(bào)警器不工作，LED顯示屏顯示“00”。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置的報(bào)警顯示模塊44，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。

優(yōu)選的，所述故障定位模塊45，其包括依次連接的子觀(guān)測(cè)器建立單元、解耦單元和定位單元，所述子觀(guān)測(cè)器建立模塊針對(duì)每一個(gè)參與反饋信號(hào)的傳感器建立一系列并行的降維魯棒觀(guān)測(cè)器，每個(gè)降維魯棒觀(guān)測(cè)器對(duì)應(yīng)于一個(gè)傳感器的輸出；所述解耦單元利用降維魯棒觀(guān)測(cè)器對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行解耦；所述定位單元用于定位故障傳感器，設(shè)共有k個(gè)參與反饋信號(hào)的傳感器，定位公式為：

其中，γ表示故障傳感器，C_i表示由第i個(gè)參與反饋信號(hào)的傳感器的輸出信號(hào)和降維魯棒觀(guān)測(cè)器的估計(jì)值進(jìn)行比較得到的殘差偏差。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置的故障定位模塊45利用針對(duì)每一個(gè)傳感器輸出設(shè)計(jì)的降維魯棒觀(guān)測(cè)器進(jìn)行故障快速檢測(cè)和定位，定位效率高。

優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)4還包括信息記錄模塊47，所述信息記錄模塊47包括信息篩選單元和信息存儲(chǔ)單元，所述信息存儲(chǔ)單元為一64GB固態(tài)硬盤(pán)，故障點(diǎn)位置和故障類(lèi)型經(jīng)過(guò)信息篩選單元進(jìn)入到信息存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)下來(lái)，節(jié)約了存儲(chǔ)空間，便于后續(xù)工作人員進(jìn)行故障排除。信息篩選單元的作用是從所有信息中選擇故障點(diǎn)位置和故障類(lèi)型信息進(jìn)行記錄。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。