专利名称：中心制氧远程监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及远程控制领域，尤其涉及一种中心制氧远程监控系统。
技术背景
在医疗领域，没有实现制氧机现场环境的监控及制氧机工作状态的监控，很难远程强制干预制氧机的工作状态。从而不能为制氧机组的稳定运行提供良好的保障，不能帮助公司实现所有制氧机的集中管理，如制氧机组出现故障，不能在远端就能作出及时正确的处理。
传统的制氧机远程监控系统不能实时监制并记录制氧机氧气流速、氧气浓度、管道压力，远程控制氧机组的开启与停止，不能保存及查看制氧机的历史运行状态记录。发明内容
本发明的目的是发明中心制氧远程监控系统；其功能包含实时监控并记录制氧机氧气流速、氧气浓度、管道压力，远程控制氧机组的开启与停止，查看制氧机的历史运行状态记录，带权限管理的多远程客户端操作与管理等功能。
本发明的目的还包括制氧机能够实现对制氧机现场环境的监控及对制氧机工作状态的监控，并且在远程能够强制干预制氧机的工作状态。从而为制氧机组的稳定运行提供良好的保障，并且帮助公司实现所有制氧机的集中管理，如制氧机组出现故障，在远端就能作出及时正确的处理。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为一种中心制氧远程监控系统，其特征是本系统由制氧机远程监控控制中心、制氧机监控控制器、监控客户端和制氧机组组成； 监控控制中心通过网络连接制氧机监控控制器，制氧机监控控制器的主控器通过CANBUS 连接信号采集与控制输出模块，信号采集与控制输出模块通过多个电流环连接制氧机组；所述的制氧机远程监控控制中心采用IU服务器，双线固定IP接入，宽带要求5Mbps以上，设置有DDOS硬件防火墙；所述的制氧机监控控制器由一个主控制器和多个信号采集与控制输出模块组成，它们之间采现场工业控制总线进行数据通信，其中主控制为一嵌入式控制终端，硬件部份的CPU 采用NXP专为工控产品设计C0RTEX-M3核心的处理器，该处理器运行频率为120MHZ，内部自带32KB RAM禾Π 512KB ROM、ETHERNET网络控制器，网络接口芯片采用KSZ8041NL、DC24V 转DC5V型隔离型电源模块、内部多电压电源管理电路、10/100M网络控制器、7寸16:9带触摸的液晶显示屏、1路隔离型CAN总线接口、蜂鸣器、GPRS模块(备选)等组成；所述的客户端实为一软件，可以安装在任意一台具WINDOWS操作系统的计算机上，要求通连上hternet网络，仅只要提供帐号及密码即可登入控制中心，并监控及管理各个制氧机的运行状态。
所述的信号采集与控制输出模块硬件部分的CPU采NXP专为工控产品设的 C0RTEX-M0核心的处理器，配以高精度16bit低温漂的AD转换器，含两路电流环形式的传感2/3页器输入接口、一路脉冲式的传感器输入接口、4路隔离式开关量控制输出及一路CANBUS通信接口。
所述的主控制器接多个信号采集与控制输出模块，之间采用CANBUS通信。
本发明的有益效果本发明的功能包含实时监制并记录氧机氧气流速、氧气浓度、 管道压力，远程控制氧机组的开启与停止，查看制氧机的历史运行状态记录，带权限管理的多远程客户端操作与管理等功能；从而提高了对数据的控制的精确度。
本中心制氧远程监控系统能够实现制氧机现场环境的监控及制氧机工作状态的监控，并且在远程能够强制干预制氧机的工作状态。从而为公司制氧机组的稳定运行提供良好的保障，并且帮助公司实现所有制氧机的集中管理，如制氧机组出现故障，在远端就能作出及时正确的处理。
图1为本中心制氧远程监控系统的示意图；图2为制氧机远程监控控制中心第一种方案的组网示意图； 图3为制氧机远程监控控制中心第二种方案的组网示意图； 图4为制氧机远程监控控制中心软件层构架示意图； 图5为主控制器接多个信号采集与控制输出模块连接示意图； 图6为制氧机控制器硬件示意图； 图7为制氧机控制器软件层构架。
具体实施方式
下面结合一个较佳实施例和附图对本发明作进一步说明，以助于理解本发明内容。
如图1所示，本中心制氧远程监控系统的组成关系本系统由制氧机远程监控控制中心、制氧机监控控制器、监控客户端和制氧机组组成；监控控制中心通过网络连接制氧机监控控制器，制氧机监控控制器的主控器通过CANBUS连接信号采集与控制输出模块，信号采集与控制输出模块通过多个电流环连接制氧机组；所述的制氧机远程监控控制中心采用IU服务器，双线固定IP接入，宽带要求5Mbps以上，设置有DDOS硬件防火墙。
所述的客户端实为一软件，可以安装在任意一台具WINDOWS操作系统的计算机上，要求通连上hternet网络，仅只要提供帐号及密码即可登入控制中心，并监控及管理各个制氧机的运行状态。
如图2-4所示为制氧机远程监控控制中心的接入方式和工作原理制氧机监控控制中心采用IU服务器，双线固定IP接入，宽带要求5Mbps以上，要求有DDOS硬件防火墙；接入方案有两种，如图2所示为第一种接入方案，第一种接入方案是在公司架设双线服务器优点是安全性高，但网络接入费比较高，费用包括DDOS硬件防火墙的购置费、双线接入费等；如图3所示为第二种接入方案，第二种接入方案是将服务器托管于双线机房，其优点是价格便宜，每年的托管费用为500(Γ8000元左右，但安全性及稳定性不可由自已完全掌控。
监控控制中心通信构架采用C/S模式，所有设备及监控客户端连接服务器都要求安全的身份验证登入，连接后的数据都要求进行数据加密后再进行数据传输。允许连接要4求可同时连接1000个以上，监控参数包括氧气流速、氧氧浓度、气体压力等参数，控制功能包含强制关机、强制开关、主机组及备用机组启用停止等功能。监控软件具有用户管理、用户权根管理、历史数据维护管理、设备端实时运行状态显示、设备故障告警及处理等功能。
如图4所示，表示制氧机远程监控控制中心包括TOB应用程序、系统应用程序、操作系统、底部驱动和物理连接；在没有开设浏览器管理功能时，不需要开发WEB应用程序。
如图5—6所示为制氧机监控控制器的组成方式和工作原理控制器由一个主控制器和多个信号采集与控制输出模块组成，它们之间采现场工业控制总线进行数据通信， 其中主控制为一嵌入式控制终端，硬件部份的CPU采用NXP专为工控产品设计C0RTEX-M3 核心的处理器,该处理器运行频率为120MHZ，内部自带3IB RAM和512KB ROM、ETHERNET 网络控制器，网络接口芯片采用KSZ8041NL、DC24V转DC5V型隔离型电源模块、内部多电压电源管理电路、10/100M网络控制器、7寸16 9带触摸的液晶显示屏、1路隔离型CAN总线接口、蜂鸣器、GPRS模块(备选)等组成。
所述的信号采集与控制输出模块硬件部分的CPU采NXP专为工控产品设的 C0RTEX-M0核心的处理器，配以高精度16bit低温漂的AD转换器，含两路电流环形式的传感器输入接口、一路脉冲式的传感器输入接口、4路隔离式开关量控制输出及一路CANBUS通信接口。
如图5所示，主控制器接多个信号采集与控制输出模块，之间采用CANBUS通信，这样就可以很灵活的扩展信号采集节点及控制输出节点。
如图5—6所示，各部分硬件在实际工作过程中的作用a.电源部分电源以DCMV 3A输入，接口采用5. 08mm的PCB插拔式连接器，并为 3PIN输入，第一脚为电源24V正端、第二脚为公共接地、三脚为电源24V负端。电源具有防反接保护，超压检测，核心元件采用隔离供电方式，以保证系统的超稳定工作。
b.传感输入及AD采集部分此部份安置在信号采集与控制输出模块上，本机可接一路脉冲信号及2路电流环形式的信号输入，每一路接口提供MV 200mA电源功率输出，并具有短保护功能及ESD保护，AD采用高精度模数转换器，以保证信号采集的精度，AD信号采集的数据通过CAN总线传输到主控制器上。
C.控制输出部份此部份安置在信号采集与控制输出模块上，控制输出部份具有 4路继电器隔离输出，每路单独具有短路保护功能，直接驱动外部控制继电器，驱动电压为 24V 200mA。
d.主控制器部分主控部份采用C0NTEX-M3处理器，专用于工控环境，具有100MHZ 的主处理频率，通过16 BIT 8080总线与TFT控制器连接，以实现触摸输入及7寸TFT液晶屏的显示；同时通过CAN总线隔离连接信号采集与控制输出模块；并通过外接支持RMII接口协议的10M/100M物理层接口芯片外加带网络变压器的RJ45接口实现与外部数据的传输；并预留一个GPRS模块接口以供特殊应用及扩展。
如图7所示为制氧机控制器软件层构架，本构架主要包括应用程序、图形单元接口(⑶I)、IP核、操作系统(UC0S)、底层驱动、启动程序和物理层。
权利要求
1.一种中心制氧远程监控系统，其特征是本系统由制氧机远程监控控制中心、制氧机监控控制器、监控客户端和制氧机组组成；监控控制中心通过网络连接制氧机监控控制器，制氧机监控控制器的主控器通过CANBUS连接信号采集与控制输出模块，信号采集与控制输出模块通过多个电流环连接制氧机组；所述的制氧机远程监控控制中心采用IU服务器，双线固定IP接入，宽带要求5Mbps以上，设置有DDOS硬件防火墙；所述的制氧机监控控制器由一个主控制器和多个信号采集与控制输出模块组成，它们之间采现场工业控制总线进行数据通信，其中主控制为一嵌入式控制终端，硬件部份的CPU 采用NXP专为工控产品设计C0RTEX-M3核心的处理器，该处理器运行频率为120MHZ，内部自带32KB RAM禾Π 512KB ROM、ETHERNET网络控制器，网络接口芯片采用KSZ8041NL、DC24V 转DC5V型隔离型电源模块、内部多电压电源管理电路、10/100M网络控制器、7寸16:9带触摸的液晶显示屏、1路隔离型CAN总线接口、蜂鸣器、GPRS模块(备选)等组成；所述的客户端实为一软件，可以安装在任意一台具WINDOWS操作系统的计算机上，要求通连上hternet网络，仅只要提供帐号及密码即可登入控制中心，并监控及管理各个制氧机的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种中心制氧远程监控系统，其特征是所述的信号采集与控制输出模块硬件部分的CPU采NXP专为工控产品设的C0RTEX-M0核心的处理器，配以高精度16bit低温漂的AD转换器，含两路电流环形式的传感器输入接口、一路脉冲式的传感器输入接口、4路隔离式开关量控制输出及一路CANBUS通信接口。
3.根据权利要求1所述的一种中心制氧远程监控系统，其特征是所述的主控制器接多个信号采集与控制输出模块，之间采用CANBUS通信。
全文摘要
本发明公开了一种中心制氧远程监控系统，其特征是本系统由制氧机远程监控控制中心、制氧机监控控制器、监控客户端和制氧机组组成；监控控制中心通过网络连接制氧机监控控制器，制氧机监控控制器通过网络连接制氧机组；本发明的目的还包括制氧机能够实现对制氧机现场环境的监控及对制氧机工作状态的监控，并且在远程能够强制干预制氧机的工作状态。从而为制氧机组的稳定运行提供良好的保障，并且帮助公司实现所有制氧机的集中管理，如制氧机组出现故障，在远端就能作出及时正确的处理。
文档编号G05B19/418GK102520690SQ20111042205
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者凌建钢, 刘秋华, 尹建国, 张意龙, 杨家红, 汪鲁才 申请人:湖南一特电子医用工程股份有限公司