(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106248134 A(43)申请公布日 2016.12.21
(21)申请号 201610700679.4(22)申请日 2016.08.22
(71)申请人 湖南一特电子医用工程股份有限公
司
地址 410006 湖南省长沙市长沙高新开发
区火炬城M5组团1栋(72)发明人 秦伏秋 王世民
(74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理
有限公司 44224
代理人 林青中(51)Int.Cl.
G01D 21/00(2006.01)G01D 21/02(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图3页
(54)发明名称
医用气体监测管理设备和系统(57)摘要
本发明涉及一种医用气体监测管理设备和系统，设备包括数据采集装置、传感器、智能仪表、供电模块和数据监视装置，数据监视装置包括ARM微处理器、通信装置、数据存储器、显示屏、数据查询装置、报警装置和参数设置装置。对医院用气区的气体参数以及气源站房设备的运行参数数据进行采集、显示和查询，实时监控医用气体运行情况，在参数发生异常时进行报警，提醒相关人员进行检查和处理。还将运行参数数据和气体参数数据发送至监控中心计算机，对医院各区域的医用气体运行情况进行集中监控，实现医用气体的智能化监控管理，提高了医院用气监测安全性。
CN 106248134 ACN 106248134 A
权 利 要 求 书
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1.一种医用气体监测管理设备，其特征在于，包括数据采集装置、传感器、智能仪表、供电模块和数据监视装置，所述数据监视装置包括ARM微处理器、通信装置、数据存储器、显示屏、数据查询装置、报警装置和参数设置装置；所述数据采集装置、所述传感器和所述智能仪表设置于医院用气区域的管道井；所述数据采集装置连接所述传感器和所述智能仪表，并通过所述通信装置连接所述ARM微处理器，所述数据采集装置还用于连接气源站房设备和监控中心计算机；所述ARM微处理器连接所述数据存储器、所述显示屏、所述数据查询装置、所述报警装置和所述参数设置装置，所述供电模块连接所述数据采集装置和所述ARM微处理器，
所述数据采集装置用于采集所述气源站房设备的运行参数数据，以及所述传感器和所述智能仪表输出的气体参数数据，并将所述运行参数数据和所述气体参数数据发送至所述ARM微处理器和所述监控中心计算机；
所述ARM微处理器用于将所述运行参数数据和所述气体参数数据发送至所述数据存储器进行存储，并输出至所述显示屏进行显示；以及接收所述数据查询装置发送的查询指令，并根据所述查询指令从所述数据存储器中获取相应的查询结果发送至所述显示屏进行显示；
所述参数设置装置用于发送报警阈值至所述ARM微处理器；所述ARM微处理器还用于在所述运行参数数据或所述气体参数数据大于对应的报警阈值时，输出报警信息至所述显示屏进行显示，并控制所述报警装置进行声光报警。
2.根据权利要求1所述的医用气体监测管理设备，其特征在于，所述传感器包括连接所述数据采集装置的压力传感器、温度传感器、流量传感器和纯度传感器中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的医用气体监测管理设备，其特征在于，所述数据采集装置包括数据采集器、上位机通信装置、智能仪表通信装置、模拟量采集装置、开关量输入装置和开关量输出装置，所述数据采集器连接所述气源站房设备、所述供电装置、所述开关量输入装置和所述开关量输出装置，并通过所述上位机通信装置连接所述监控中心计算机和所述ARM微处理器，通过所述智能仪表通信装置连接所述智能仪表，以及通过所述模拟量采集装置连接所述传感器。
4.根据权利要求3所述的医用气体监测管理设备，其特征在于，所述智能仪表通信装置为RS485串口通信装置。
5.根据权利要求3所述的医用气体监测管理设备，其特征在于，所述数据采集器为stm32f103zet6芯片。
6.根据权利要求1所述的医用气体监测管理设备，其特征在于，所述供电装置包括变压器、整流桥和锂电池，所述整流桥连接所述变压器和所述锂电池，所述整流桥连接所述数据采集装置和所述ARM微处理器，所述锂电池连接所述数据采集装置和所述ARM微处理器。
7.一种医用气体监测管理系统，其特征在于，包括气源站房设备、监控中心计算机和权利要求1-6任意一项所述的医用气体监测管理设备，所述数据采集装置连接所述气源站房设备和所述监控中心计算机。
8.根据权利要求7所述的医用气体监测管理系统，其特征在于，所述气源站房设备包括数据采集器、站房电气控制器和站房设备，所述站房电气控制器连接所述站房设备和所述数据采集器，所述数据采集器连接所述站房设备、所述数据采集装置和所述监控中心计算
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机。
9.根据权利要求7所述的医用气体监测管理系统，其特征在于，还包括连接所述监控中心计算机的短信发送装置和打印装置。
10.根据权利要求7所述的医用气体监测管理系统，其特征在于，还包括网络交换机、监控设备和服务中心远程维护设备，所述监控设备通过所述网络交换机与所述监控中心计算机连接，且通过互联网与所述服务中心远程维护设备连接。
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医用气体监测管理设备和系统
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技术领域
[0001]本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种医用气体监测管理设备和系统。背景技术
[0002]医院中心供气系统也称为“生命支持系统”，在医院临床使用中起到至关重要的作用，每种医院常用气体的供应系统均包括气源设备站房、输送管道、减压调节装置、终端设备以及监视报警仪表等组成。各气源设备独立运行，由气源设备机房独立管理。
[0003]传统的医用气体监测方式是从气源通过主管道输送到各区域后在该区域安装压力仪表进行监视，由于管道一般都是安装于医院住院大楼的管道井内，而导致各区域的压力报警监视箱均安装在每个楼层的管道井内，每个区域的护士或值班人员无法直接巡查本区域的气体供应情况，遇到异常情况时工作人员不能在第一时间得到故障信息，给供气系统的正常运行带来安全隐，传统的医用气体监测方式存在医院用气监测可靠性低的缺点。发明内容
[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高医院用气监测可靠性的医用气体监测管理设备和系统。
[0005]一种医用气体监测管理设备，包括数据采集装置、传感器、智能仪表、供电模块和数据监视装置，所述数据监视装置包括ARM微处理器、通信装置、数据存储器、显示屏、数据查询装置、报警装置和参数设置装置；所述数据采集装置、所述传感器和所述智能仪表设置于医院用气区域的管道井；所述数据采集装置连接所述传感器和所述智能仪表，并通过所述通信装置连接所述ARM微处理器，所述数据采集装置还用于连接气源站房设备和监控中心计算机；所述ARM微处理器连接所述数据存储器、所述显示屏、所述数据查询装置、所述报警装置和所述参数设置装置，所述供电模块连接所述数据采集装置和所述ARM微处理器，[0006]所述数据采集装置用于采集所述气源站房设备的运行参数数据，以及所述传感器和所述智能仪表输出的气体参数数据，并将所述运行参数数据和所述气体参数数据发送至所述ARM微处理器和所述监控中心计算机；
[0007]所述ARM微处理器用于将所述运行参数数据和所述气体参数数据发送至所述数据存储器进行存储，并输出至所述显示屏进行显示；以及接收所述数据查询装置发送的查询指令，并根据所述查询指令从所述数据存储器中获取相应的查询结果发送至所述显示屏进行显示；
[0008]所述参数设置装置用于发送报警阈值至所述ARM微处理器；所述ARM微处理器还用于在所述运行参数数据或所述气体参数数据大于对应的报警阈值时，输出报警信息至所述显示屏进行显示，并控制所述报警装置进行声光报警。[0009]一种医用气体监测管理系统，包括气源站房设备、监控中心计算机和上述医用气体监测管理设备，所述数据采集装置连接所述气源站房设备和所述监控中心计算机。[0010]上述医用气体监测管理设备和系统，对医院用气区的气体参数以及气源站房设备
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的运行参数数据进行采集并显示，还可通过输入指令进行数据查询，能实时监控本区域的医用气体运行情况，并在参数发生异常时进行报警，提醒相关人员进行检查和处理。还将运行参数数据和气体参数数据发送至监控中心计算机，对医院各区域的医用气体运行情况进行集中监控，实现医用气体的智能化监控管理，与传统的医用气体监测方式相比，提高了医院用气监测的安全性、可靠性，提高了医院的现代信息化管理水平。附图说明
[0011]图1为一实施例中医用气体监测管理设备的结构图；[0012]图2为一实施例中数据监视装置的结构图；[0013]图3为一实施例中数据采集装置的结构图；
[0014]图4为一实施例中医用气体监测管理系统的结构图。
具体实施方式
[0015]在一个实施例中，一种医用气体监测管理设备，如图1和图2所示，包括数据采集装置110、传感器、智能仪表、供电模块和数据监视装置120，传感器和智能仪表的数量均可以是一个或多个，本实施例中，传感器具体包括传感器S1、传感器S2、传感器S3、…、传感器S14、传感器S15和传感器S16，共16个传感器，智能仪表包括智能仪表A1、智能仪表A2、…、智能仪表An-1和智能仪表An，具体可为32台。数据监视装置120包括ARM微处理器121、通信装置122、数据存储器123、显示屏124、数据查询装置125、报警装置126和参数设置装置127。[0016]数据采集装置110、传感器和智能仪表设置于医院用气区域的管道井，数据监视装置120具体可设置于医院护士站或值班室，以便护士站或值班人员对监测数据进行查看。数据采集装置110连接传感器和智能仪表，并通过通信装置122连接ARM微处理器121，数据采集装置110还用于连接气源站房设备和监控中心计算机。ARM微处理器121连接数据存储器123、显示屏124和数据查询装置125、报警装置126和参数设置装置127，供电模块连接数据采集装置110和ARM微处理器121。
[0017]ARM微处理器121处理能力强、功耗低且运算及控制功能强大。显示屏124具体可以是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)屏，体积小且耗电低。数据查询装置125具体可采用键盘，报警装置126可包括连接ARM微处理器121的扬声器和发光管，用作进行声光报警。参数设置装置127具体可以是触控屏，接收管理人员输入的报警阈值。[0018]数据采集装置110用于采集气源站房设备的运行参数数据，以及传感器和智能仪表输出的气体参数数据，并将运行参数数据和气体参数数据发送至ARM微处理器121和监控中心计算机。
[0019]传感器将供气系统区域现场的各种物理参数转换成电信号，传输至数据采集装置110中处理。智能仪表为用于测量或分析医用气体中氧气流量或纯度的仪器仪表，具有数据输出接口，可直接与数据采集器装置110进行数据交换。本实施例中，传感器包括连接数据采集装置110的压力传感器、温度传感器、流量传感器和纯度传感器中的至少一种。各用气区域的数据采集装置110进行联网通讯，将各区域气体参数传输至医院的监控中心计算机，对全院的医用气体运行情况进行集中监控，实现医用气体的智能化监控管理。[0020]本实施例中，数据采集装置110接收传感器输出的模拟信号并转换为数字信号，以
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及直接智能仪表输出的数字信号，然后以数据信号的形式将气体参数数据发送至ARM微处理器121和监控中心计算机。
[0021]ARM微处理器121用于将运行参数数据和气体参数数据发送至数据存储器123进行存储，并输出至显示屏124进行显示；以及接收数据查询装置125发送的查询指令，并根据查询指令从数据存储器123中获取相应的查询结果发送至显示屏124进行显示。[0022]参数设置装置126用于发送报警阈值至ARM微处理器121。ARM微处理器121还用于在运行参数数据或气体参数数据大于对应的报警阈值时，输出报警信息至显示屏124进行显示，并控制报警装置127进行声光报警，提高医用气体供气的安全性与可靠性。[0023]上述医用气体监测管理设备，对医院用气区的气体参数以及气源站房设备的运行参数数据进行采集并显示，还可通过输入指令进行数据查询，能实时监控本区域的医用气体运行情况，并在参数发生异常时进行报警，提醒相关人员进行检查和处理。还将运行参数数据和气体参数数据发送至监控中心计算机，对医院各区域的医用气体运行情况进行集中监控，实现医用气体的智能化监控管理，与传统的医用气体监测方式相比，提高了医院用气监测的安全性、可靠性，提高了医院的现代信息化管理水平。[0024]在一个实施例中，如图3所示，数据采集装置110包括数据采集器111、上位机通信装置112、智能仪表通信装置113、模拟量采集装置114、开关量输入装置115和开关量输出装置116，数据采集器111连接气源站房设备、供电装置、开关量输入装置115和开关量输出装置116，并通过上位机通信装置112连接监控中心计算机和ARM微处理器121，通过智能仪表通信装置113连接智能仪表，以及通过模拟量采集装置114连接传感器。本实施例中，智能仪表通信装置113为RS485串口通信装置。模拟量采集装置114可支持16路模拟量输入，开关量输入装置115可支持4路开关量输入，开关量输出装置116可支持4路开关量输出。[0025]数据采集器111可采用多功能高性能微处理芯片，数据采样频率高，运算及控制功能强大，具有最多16路模拟量数据采集及5路串口数据通讯功能，可通过传感器对各区域或站房设备的模拟量进行采集，通过RS485串口直接读取各智能仪表的数据进行数据的不间断采集，如果采集区域的模拟量或智能仪表的数据超过最大采集数量时，可采用叠加的方式进行扩展，真正实现多参数的数据采集处理。本实施例中，数据采集器111为stm32f103zet6芯片。
[0026]在一个实施例中，供电装置包括变压器、流整桥和锂电池，整流桥连接变压器和锂电池，整流桥连接数据采集装置110和ARM微处理器121，锂电池连接数据采集装置110和ARM微处理器121。整流桥和锂电池具体连接采集装置110中的数据采集器111。[0027]变压器接入外部市电进行降压处理，流整桥对变压器输出的电压进行整流得到直流电给数据采集装置110和ARM微处理器121供电，同时对锂电池充电。在市电断电时，则可通过锂电池对数据采集装置110和ARM微处理器121供电，提高供电可靠性。[0028]在一个实施例中，一种医用气体监测管理系统，如图4所示，包括上述医用气体监测管理设备100、气源站房设备200和监控中心计算机300，数据采集装置110连接气源站房设备200和监控中心计算机300，具体可通过数据总线连接。
[0029]监控中心计算机300接收各用气区域的数据采集装置110输出的运行参数数据和气体参数数据进行存储和显示，对全院的医用气体运行情况进行集中监控，实现医用气体的智能化监控管理。
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上述医用气体监测管理系统，对医院用气区的气体参数以及气源站房设备的运行
参数数据进行采集并显示，还可通过输入指令进行数据查询，能实时监控本区域的医用气体运行情况，并在参数发生异常时进行报警，提醒相关人员进行检查和处理。还对医院各区域的医用气体运行情况进行集中监控，实现医用气体的智能化监控管理，与传统的医用气体监测方式相比，提高了医院用气监测的安全性、可靠性，提高了医院的现代信息化管理水平。
[0031]在一个实施例中，气源站房设备200包括数据采集器210、站房电气控制器220和站房设备230，站房电气控制器220连接站房设备230和数据采集器210，数据采集器210连接站房设备230、数据采集装置110和监控中心计算机300。
[0032]数据采集器210采集站房电气控制器220输出的数字信号和站房设备230输出的模拟信号，并以数字信号的形式将运行参数数据发送至数据采集装置110。[0033]在一个实施例中，继续参照图4，医用气体监测管理系统还包括连接监控中心计算机300的短信发送装置400和打印装置。监控中心计算机300同样可对接收的数据进行监控，当发现数据异常时将报警信息通过短信发送平至预先设置好的手机号码，同时通过手机APP(Application，应用程序)推送相关数据。中心监控人员能第一时间得到故障信息，并自动发送手机短信及手机APP数据推送，通知相关维修人员，做到快速维修，大大提高异常情况的处理效率。
[0034]通过监控中心计算机300的全局掌握供气系统运行情况，可对系统可能出现的故障进行提前判断，提高供气安全。此外，监控中心计算机300可用于进行历史数据报表处理，控制打印装置进行报表打。监控中心计算机300保存有详细的运行记录及报警记录，为故障处理提供有利信息，缩短维修时间，同时为日后提供详细的数据依据。监控中心计算机300还可提供详细的氧气成本核算数据，便于医院对各用气单位可或区域的成本管理。[0035]在一个实施例中，医用气体监测管理系统还包括网络交换机500、监控设备600和服务中心远程维护设备700，监控设备600通过网络交换机500与监控中心计算机300连接，且通过internet互联网与服务中心远程维护设备700连接。[0036]具体地，本实施例中，监控设备600的数量为多个。监控设备600可通过TCP/IP协议连接网络交换机500，监控中心计算机300可通过网络交换机500将接收的相关数据发送至不同位置的监控设备600进行监控管理，提高了监控便利性。技术人员可通过服务中心远程维护设备700对现场情况进行专业分析，提出专业的维护建议，还可对医用气体监测管理系统进行远程维护，大大提高售后服务能力。
[0037]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0038]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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