本發(fā)明屬于醫(yī)療超導設備領域，尤其涉及一種超導設備狀態(tài)信息采集裝置及系統(tǒng)。
背景技術：
：隨著科學水平的不斷提高和人們對自身生理健康的不斷重視，各種醫(yī)療器械也不斷普及為人們的身體健康檢測帶來了便利。核磁共振儀器作為醫(yī)療影像設備中的重要儀器，可以在無機械損傷的情況下檢測人體內部器官的病變，應用較為普及。核磁共振儀器中的超導設備，例如：液位顯示器、氦氣壓縮機、熱交換機、射頻放大器、梯度放大器等是核磁共振儀器的重要組成部分。然而，現(xiàn)有的核磁共振儀器通常只能通過超導設備本身自帶的顯示屏或者通過譜儀控制臺，向醫(yī)院工作人員顯示超導設備的運行狀態(tài)，而醫(yī)院工作人員由于缺乏專業(yè)的儀器故障檢測知識，通常無法及時準確的判斷超導設備的故障，也無法準確的向專業(yè)維修人員描述故障數(shù)據(jù)，增加了維修難度。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種超導設備狀態(tài)信息采集裝置及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的核磁共振儀器通常只能通過超導設備本身自帶的顯示屏或者通過譜儀控制臺，向醫(yī)院工作人員顯示超導設備的運行狀態(tài)，而醫(yī)院工作人員由于缺乏專業(yè)的儀器故障檢測知識，通常無法及時準確的判斷超導設備的故障，也無法準確的向專業(yè)維修人員描述故障數(shù)據(jù)，增加了維修難度的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種超導設備狀態(tài)信息采集裝置，與醫(yī)用超導設備、PC客戶端和醫(yī)用超導設備的譜儀控制臺連接，所述超導設備包括液位顯示器、氦氣壓縮機、熱交換機、射頻放大器和梯度放大器，其特征在于，所述超導設備信息采集裝置包括：與所述超導設備連接，以采集所述超導設備的工作狀態(tài)信息的信息采集模塊；分別與所述信息采集模塊、所述PC客戶端和所述譜儀控制臺連接，對所述工作狀態(tài)信息進行處理，并將處理結果發(fā)送至所述PC客戶端和所述譜儀控制臺的控制模塊；分別與所述信息采集模塊和所述控制模塊連接的電源模塊。優(yōu)選的，所述信息采集模塊包括：與所述超導設備和所述控制模塊連接，直接采集所述液位顯示器、所述射頻放大器和所述梯度放大器的工作狀態(tài)信息，并發(fā)送給所述控制模塊的通信單元；連接在所述通信單元和所述控制模塊之間，通過所述通信單元采集所述氦氣壓縮機的工作狀態(tài)信息的氦壓機信息采集單元；連接在所述通信單元和所述控制模塊之間，通過所述通信單元采集所述射頻放大器的工作狀態(tài)信息的射頻信息采集單元。優(yōu)選的，所述通信單元包括通過網線與所述液位顯示器連接的第一局域網接口，所述液位顯示器的工作狀態(tài)信息包括液位信息，所述控制模塊通過所述第一局域網口采集所述液位信息。優(yōu)選的，所述通信單元包括通過數(shù)據(jù)線與所述氦氣壓縮機連接的第一D型數(shù)據(jù)接口；所述氦壓機信息采集單元包括分別與所述第一D型數(shù)據(jù)接口、所述控制模塊和所述電源模塊連接的電壓比較電路。優(yōu)選的，所述通信單元包括通過數(shù)據(jù)線與所述熱交換機連接的第二D型數(shù)據(jù)接口；所述控制模塊通過所述第二D型數(shù)據(jù)接口采集所述熱交換機的繼電器的通斷量信息，所述超導設備信息采集裝置還包括一端接所述控制模塊和所述電源模塊、另一端接所述第二D型數(shù)據(jù)接口，對所述控制模塊進行過流保護的限流電阻。優(yōu)選的，所述通信單元包括通過數(shù)據(jù)線與所述射頻放大器連接的第三D型數(shù)據(jù)接口，所述射頻信息采集單元包括連接在所述控制模塊和所述第三D型數(shù)據(jù)接口之間的接口驅動器。優(yōu)選的，所述通信單元包括通過數(shù)據(jù)線與所述梯度放大器連接的異步串行通信接口，所述異步串行通信接口還與所述控制模塊連接。優(yōu)選的，所述控制模塊包括通過網線與所述PC客戶端連接的第二局域網接口。優(yōu)選的，所述超導設備信息采集裝置還包括與所述控制模塊和所述電源模塊連接，在所述超導設備中任一個的工作狀態(tài)異常時均發(fā)出報警信號的綜合報警模塊。本發(fā)明還提供一種超導設備信息采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括如上所述的超導設備信息采集裝置，還包括與所述超導設備信息采集裝置連接的PC客戶端。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果在于：通過采集超導設備的工作狀態(tài)信息，并及時上傳到PC客戶端，使專業(yè)的維修人員能夠通過PC客戶端對超導設備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，能夠在超導設備發(fā)生故障時及時準確的發(fā)現(xiàn)故障原因，從而節(jié)省維修時間，降低維修難度。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例提供的超導設備狀態(tài)信息采集裝置的基本結構框圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的超導設備狀態(tài)信息采集裝置的具體結構框圖；圖3是本發(fā)明另一實施例提供的超導設備狀態(tài)信息采集裝置的具體結構框圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“包括”以及它們任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含一系列步驟或單元的過程、方法或系統(tǒng)、產品或設備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。此外，術語“第一”、“第二”和“第三”等是用于區(qū)別不同對象，而非用于描述特定順序。如圖1所示，本實施例提供的超導設備狀態(tài)信息采集裝置100，其與醫(yī)用超導設備200、PC客戶端300和譜儀控制臺400連接。其中，超導設備200包括液位顯示器201、氦氣壓縮機202、熱交換機203、射頻放大器204和梯度放大器205。本實施例中，譜儀控制臺400是指與超導設備200中的各儀器設備連接，用于對各儀器進行控制的操作臺。超導設備信息采集裝置100包括信息采集模塊10、控制模塊20和電源模塊30。信息采集模塊10與超導設備200連接，以采集超導設備200的工作狀態(tài)信息。在具體應用中，信息采集模塊10可以為PCB采集板，用于采集超導設備200中各儀器的工作狀態(tài)信息，并發(fā)送給控制模塊20進行識別判斷，處理為數(shù)字信號?？刂颇K20分別與信息采集模塊10、PC客戶端300和譜儀控制臺400連接，用于對信息采集模塊10采集到的超導設備200中各儀器的工作狀態(tài)信息進行處理，并將處理結果發(fā)送至PC客戶端300和譜儀控制臺400。在具體應用中，控制模塊20具體用于對各儀器的工作狀態(tài)信息進行分析和判斷，以判斷各儀器設備是否發(fā)生故障，若發(fā)生故障則進一步判斷故障類型，并將發(fā)生故障的儀器的名稱和故障類型發(fā)送至PC客戶端300和譜儀控制臺400，使維修人員或醫(yī)護人員能夠及時獲知。在具體應用中，控制模塊20獲取到的各儀器的工作狀態(tài)信息為電平信號，控制模塊20具體用于將其獲取到的電平信號轉換為PC客戶端或譜儀控制臺可以識別的數(shù)字信號。在具體應用中，控制模塊20可以通過通用集成電路，例如CPU(CentralProcessingUnit，中央處理器)，或通過ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，專用集成電路)來實現(xiàn)，本實施例中，采用STM32F103C6T6型微控制器，也可以等效替換成其他具有同等功能的芯片。在具體應用中，PC客戶端可以為設置在超導設備生產廠家或者專業(yè)的維修人員所在的工作室的臺式或筆記本電腦，或者專用的具有數(shù)據(jù)計算、處理和顯示功能的電子計算機類設備。電源模塊30分別與信息采集模塊10和控制模塊20連接，用于提供電能。在具體應用中，電源模塊30可以直接連接市電的并進行交直流轉換的開關電源。在具體應用中，電源模塊30包括穩(wěn)壓電路，具體的，可以采用基于L7809CV型穩(wěn)壓芯片的穩(wěn)壓電路，也可以等效替換成其他具有穩(wěn)壓功能的穩(wěn)壓芯片。本實施例通過采集超導設備的工作狀態(tài)信息，并及時上傳到PC客戶端，使專業(yè)的維修人員能夠通過PC客戶端對超導設備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，能夠在超導設備發(fā)生故障時及時準確的發(fā)現(xiàn)故障原因，從而節(jié)省維修時間，降低維修難度。如圖2所示，在本實施例中，信息采集模塊10包括通信單元11、氦壓機信息采集單元12和射頻信息采集單元13；超導設備信息采集裝置100還包括綜合報警模塊40。其中，通信單元11與超導設備200和控制模塊20連接，用于直接采集液位顯示器201、射頻放大器204和梯度放大器205的工作狀態(tài)信息，并發(fā)送給控制模塊；氦壓機信息采集單元12連接在通信單元11和控制模塊20之間，通過通信單元11采集氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息；射頻信息采集單元13連接在通信單元11和控制模塊20之間，通過通信單元11采集射頻放大器203的工作狀態(tài)信息。綜合報警模塊40與控制模塊20和電源模塊30連接，用于在超導設備200中任一個儀器的工作狀態(tài)異常時均發(fā)出報警信號。在具體應用中，各報警模塊在發(fā)出的報警信號的同時，控制模塊20將異常工作信息傳遞給PC客戶端，以使相關維修人員及時獲知儀器設備的故障原因。在具體應用中，綜合報警模塊40可以為聲光報警器，通過發(fā)出聲音和燈光來報警。在具體應用中，可以使聲光報警器通過繼電器與電源模塊30連接，該繼電器還與控制模塊20連接，在超導設備200中任一個儀器的工作狀態(tài)異常時，控制模塊20即控制繼電器閉合，接通電源模塊30和綜合報警模塊40，使綜合報警模塊40上電工作，發(fā)出報警信號。在具體應用中，綜合報警模塊40可以選用聲光報警器。在具體應用中，綜合報警模塊40具體可以在液位顯示器201的液位低于預設百分比、氦氣壓縮機202發(fā)生故障、熱交換機203發(fā)生故障或射頻放大器204發(fā)生故障時發(fā)出警報。在具體應用中，預設百分比具體可以設置為35％。在一實施例中，綜合報警模塊40包括：液位報警單元，用于在液位顯示器201的液位低于預設百分比時，發(fā)出報警信號；氦壓機報警單元，用于在氦氣壓縮機202發(fā)生故障時發(fā)出報警信號；熱交換報警單元，用于在熱交換機203發(fā)生故障時發(fā)出報警信號；射頻報警單元，用于在射頻放大器204發(fā)生故障時發(fā)出報警信號。在具體應用中，液位報警單元、氦壓機報警、熱交換報警單元和射頻報警單元可以分別采用不同顏色的LED燈，或者，能夠發(fā)出不同提示性語音和燈光的聲光報警器，用于在不同的儀器設備發(fā)生故障時發(fā)出不同類型的報警信號，以使相關工作人員易于區(qū)分。如圖3所示，本實施例中，通信單元11包括第一局域網接口111、第一D型數(shù)據(jù)接口112、第二D型數(shù)據(jù)接口113、第三D型數(shù)據(jù)接口114、異步串行通信接口115；控制模塊20包括第二局域網接口21。其中，第一局域網接口111通過網線與液位顯示器201連接，液位顯示器201的工作狀態(tài)信息包括液位信息，控制模塊20通過第一局域網口111采集液位信息。本實施例中的第一局域網接口111和第二局域網接口116指的是通用的LAN(localareanetworkinterface)以太網接口。第一D型數(shù)據(jù)接口112通過數(shù)據(jù)線與氦氣壓縮機202連接。本實施例中，氦壓機信息采集單元12包括分別與第一D型數(shù)據(jù)接口112、控制模塊20和電源模塊30連接的電壓比較電路121；電壓比較電路121用于對采集氦氣壓縮機202輸出的不同工作狀態(tài)信息的電壓進行比較，以將采集氦氣壓縮機202輸出的不同工作狀態(tài)信息區(qū)分為不同的電平信號并輸出給控制模塊20，使控制模塊20能夠根據(jù)電平信號的高低識別氦氣壓縮機202的不同工作狀態(tài)。電壓比較電路121通過第一D型數(shù)據(jù)接口112和數(shù)據(jù)線與氦氣壓縮機202連接，采集氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息(在具體應用中，采集氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息以電平信號的形式傳遞)，對采集氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息的電壓進行比較和區(qū)分之后發(fā)送給控制模塊20，以使控制模塊20能夠根據(jù)其接收到的由電壓比較電路121輸出的不同電壓大小的信號，來區(qū)分和識別采集氦氣壓縮機202的不同工作狀態(tài)。在具體應用中，電壓比較電路121為基于LM339型電壓比較器的電壓比較電路。在具體應用中，氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息可以包括回氣壓力模擬值、熱交換器供水溫度信息、水流量信息、低壓錯誤信息、電源錯誤信息、氦氣供氣高溫錯誤信息、運行狀態(tài)信息、電機線圈溫度錯誤信息和信號電源信息。在具體應用中，電壓比較電路121包括與第一D型數(shù)據(jù)接口112上用于采集氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息的針腳數(shù)量對應的多個電壓比較單元，氦氣壓縮機202的工作狀態(tài)信息均以電壓信號的形式經由第一D型數(shù)據(jù)接口112的不同針腳傳遞給所述多個電壓比較單元。每個電壓比較單元的工作原理均為：第一D型數(shù)據(jù)接口112的某一針腳與氦氣壓縮機202連接，輸入電壓大小為第一電壓值的電壓信號，該電壓信號均經過分壓電阻將電壓大小降低為第二電壓值后輸出至電壓比較單元的正輸入端，電壓比較單元的負輸入端輸入一個對比電壓信號，電壓比較單元對其正輸入端和負輸入端輸入的電壓信號進行比較之后，通過其輸出端輸出高電平信號或低電平信號(正輸入端電壓大于負輸入端電壓輸出高電平信號，反之輸出低電平信號)至控制模塊20，控制模塊20再將電壓比較單元輸出的高電平或低電平信號轉換為二進制信號(高電平為1低電平為0)輸出。在具體應用中，電壓比較單元具體可選用LM339型電壓比較器。在具體應用中，第一電壓值為24V，第二電壓值為3.3V，對比電壓信號為1V。在具體應用中，第一D型數(shù)據(jù)接口112可以選用25針或15針DB接口，當選用25針DB接口和F-70型氦氣壓縮機時，第一D型數(shù)據(jù)接口112各針腳的功能定義如下表所示：在具體應用中，當采用F-50型氦氣壓縮機時，第一D型數(shù)據(jù)接口112還可以選用15針DB接口。第二D型數(shù)據(jù)接口113通過數(shù)據(jù)線與熱交換機203連接?？刂颇K20通過第二D型數(shù)據(jù)接口113采集熱交換機203的繼電器的通斷量信息，超導設備信息采集裝置100還包括一端接控制模塊20和電源模塊30、另一端接第二D型數(shù)據(jù)接口113，對控制模塊20進行過流保護的限流電阻。在具體應用中，由于熱交換機203運行時的電流過大，因此需要通過繼電器實現(xiàn)信號中繼采集熱交換機203的工作狀態(tài)信息，在實際應用中，需要在控制模塊20和第二D型數(shù)據(jù)接口113之間串接一個200歐姆的限流電阻，并使該限流電阻與電源模塊30連接，輸入一個3.3V的電壓，以保證控制模塊20能夠正常獲取熱交換機203的工作狀態(tài)信息。在具體應用中，第二D型數(shù)據(jù)接口113可以選用9針DB接口。第三D型數(shù)據(jù)接口114通過數(shù)據(jù)線與射頻放大器204連接，射頻信息采集單元13包括連接在控制模塊20和第三D型數(shù)據(jù)接口114之間的接口驅動器131。在具體應用中，接口驅動器131的工作原理為：接口驅動器131包括與第三D型數(shù)據(jù)接口114上用于采集射頻放大器204的工作狀態(tài)信息的針腳數(shù)量對應的多個信號輸入端，射頻放大器204的工作狀態(tài)信息均以電壓信號的形式經由第三D型數(shù)據(jù)接口114的不同針腳傳遞給接口驅動器131的多個信號輸入端，接口驅動器131將其多個信號輸入端輸入的多個電壓信號進行電平轉換后，通過與其多個信號輸入端數(shù)量對應的多個信號輸出端輸出至控制模塊20，接口驅動器131的多個信號輸出端與控制模塊20之間還分別連接有多個分壓電阻，控制模塊20將接口驅動器131輸出的信號轉換為二進制信號后輸出。在具體應用中，接口驅動器131可以選用SN75173型接口驅動器。在具體應用中，第三D型數(shù)據(jù)接口114可以選用25針DB接口。在具體應用中，當射頻放大器204選用TELI射頻放大器、第三D型數(shù)據(jù)接口114選用25針DB接口時，其各針腳的信號定義如下表所示：針腳序號信號針腳序號信號1門控正14門控負4VDD-ON正17VDD-ON負5復位正10復位負7狀態(tài)5正20狀態(tài)5負8狀態(tài)4正21狀態(tài)4負9狀態(tài)3正22狀態(tài)3負10狀態(tài)2正23狀態(tài)2負11狀態(tài)1正24狀態(tài)1負12狀態(tài)0正25狀態(tài)0負在具體應用中，當射頻放大器204通過25針的D型數(shù)據(jù)接口114的第7針腳輸出信號1時(即狀態(tài)5正，轉換成二進制數(shù)用1表示，對應的，狀態(tài)5負轉換成二進制數(shù)用0表示)，表示射頻放大器出現(xiàn)故障。異步串行通信接口115通過數(shù)據(jù)線與梯度放大器205連接，異步串行通信接口115還與控制模塊20連接。在具體應用中，異步串行通信接口115可以選用9針RS232接口、RS485接口或RS422接口，其數(shù)據(jù)傳輸速率為9600波特率，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號包括一個起始位、八個信息位和一個停止位，無奇偶校驗位。第二局域網口21通過網線與PC客戶端300連接，本實施例中，PC客戶端300指的與超導設備信息采集裝置100距離較遠，需要通過局域網遠程傳輸數(shù)據(jù)的位于相關維修人員所在工作室或者超導設備生產廠家的PC客戶端。本實施例通過提供多種通信連接接口，使得超導設備信息采集裝置能夠簡單方便的與各種超導設備連接，采集相應的工作數(shù)據(jù)并上傳至PC客戶端或譜儀控制臺。同時也使得超導設備信息采集裝置能夠根據(jù)需要隨意挪動，只需要通過相應的數(shù)據(jù)線就能夠連接任意的超導設備，使用方便。本發(fā)明實施例還提供一種超導設備信息采集系統(tǒng)，其包括上述的超導設備信息采集裝置，還包括與超導設備信息采集裝置連接的PC客戶端。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3