医用分子筛制氧设备的远程监控系统、方法和计算机设备与流程

本发明属制氧设备监控技术领域，具体涉及一种医用分子筛制氧设备的远程监控系统、方法和计算机设备。

背景技术：

医用制氧机是指以psa(pressureswingadsorption，变压吸附)技术为基础，从空气中提取氧气的新型设备，其利用分子筛物理吸附和解吸技术在制氧机内装填分子筛，在加压时可将空气中氮气吸附，剩余的未被吸收的氧气被收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。具体工作过程为压缩空气经空气纯化干燥机净化后，通过切换阀进入吸附塔。在吸附塔内，氮气被分子筛吸附，氧气在吸附塔顶部被聚集后进入氧气储罐，再经除异味、除尘过滤器和除菌过滤器过滤即获得合格的医用氧气。主要的配件有：空气罐、空压机、冷干机、制氧主机和氧气罐等。

医用分子筛制氧系统的特点是安全可靠，通电开机即可迅速生产出氧气，没有其他耗材，用氧成本低，所以中小型医院正在逐步引进。在实际使用过程中，医院因为缺少专业的维护与保养人员经常因设备的维护保养不当而造成故障停机，或是没有按照规定的时间保养，或是设备故障后没有及时发现导致医院内氧气浓度异常，给医院的设备管理人员带来困扰。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种医用分子筛制氧设备的远程监控系统、方法和计算机设备，用以解决现有技术中存在的至少一个问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种医用分子筛制氧设备的远程监控系统，所述系统包括：

分子筛制氧设备、数据采集设备、现场监测终端、现场通信终端、远程通信终端以及远程监控终端；其中，所述现场监测终端分别与所述分子筛制氧设备、所述数据采集设备和所述现场通信终端相连接，所述现场通信终端与所述远程通信终端连接后与所述远程监控终端连接；

所述数据采集设备用于采集所述分子筛制氧设备的运行数据，并将所述运行数据发送给所述现场监测终端；

所述现场监测终端用于将所述分子筛制氧设备的运行数据通过所述现场通信终端发送至所述远程通信终端；

所述远程监控终端用于通过所述远程通信终端获取所述分子筛制氧设备的运行数据，并诊断分析所述分子筛制氧设备的运行状态。

在一种可能的设计中，所述系统还包括与所述远程监控终端通信连接的移动终端，所述移动终端用于在所述分子筛制氧设备运行状态存在异常时，接收所述远程监控终端发送的异常预警信息。

在一种可能的设计中，所述远程监测终端包括：

独立分析模块，用于在接收到所述分子筛制氧设备的运行数据后，对所述分子筛制氧设备各单元的运行状态独立进行分析诊断，并获得各单元的分析诊断结果；

综合分析模块，用于根据所述个单元独立的分析诊断结果进行综合分析诊断，以获得所述分子筛制氧设备的综合诊断结果。

在一种可能的设计中，所述远程监测终端还包括：

远程控制模块，用于在所述独立分析模块和/或所述综合分析模块诊断出所述分子筛制氧设备的运行状态存在异常时，远程控制所述分子筛制氧设备即时停机。

在一种可能的设计中，所述数据采集设备包括压力传感器、温度传感器和氧气浓度传感器；

所述分子筛制氧设备的空气压缩机、空气缓冲罐、制氧塔、氧气缓冲罐和氧气储气罐上均安装有所述压力传感器；

所述分子筛制氧设备的冷干机进出口处分别安装有所述温度传感器；

所述氧气缓冲罐上安装有所述氧气浓度传感器。

在一种可能的设计中，所述压力传感器、所述温度传感器和所述氧气纯度分析器分别通过rs-485转换器将采集到的所述分子筛制氧设备各单元的运行数据发送至所述现场监控终端。

在一种可能的设计中，所述运行数据包括压力数据、温度数据和氧气浓度数据。

在一种可能的设计中，所述现场通信终端与所述远程通信终端无线通信连接；所述远程监控终端与所述移动终端无线通信连接。

第二方面，本发明提供一种医用分子筛制氧设备的远程监控方法，所述方法运用如第一方面任意一项所述的医用分子筛制氧设备的远程监控系统对所述分子筛制氧设备进行远程监控，所述方法包括：

接收分子筛制氧设备的运行数据并存储；

将所述分子筛制氧设备的运行数据实时显示并进行故障诊断；

当诊断到所述分子筛制氧设备的运行数据存在异常时，向所述分子筛制氧设备发出控制指令，控制所述分子筛制氧设备即时停机。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第二方面所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法。

有益效果：本发明通过数据采集设备将分子筛制氧设备的运行数据发送至现场监控终端，然后现场监控终端通过现场通信终端将分子筛制氧设备的运行数据经远程通信终端发送至所述远程监控终端，通过所述远程监控终端对分子筛制氧设备的运行数据进行诊断分析，并在发现运行数据异常时及时控制所述分子筛设备停机，解决了现有技术中无法对分子筛制氧设备的运行状态进行监控的技术问题，实现了对分子筛制氧设备的远程监控；此外，通过将远程监控终端与移动终端通信连接，在分子筛制氧设备运行异常时及时向设备维护人员发送预警信息，使得设备维护人员即使不在监控位上也能实时获取所述分子筛制氧设备的运行状态，并能快速到达现场。

附图说明

图1为本发明提供的医用分子筛制氧设备的远程监控系统的结构示意图；

图2为本发明提供的数据采集设备的安装示意图；

图3为本发明提供的医用分子筛制氧设备的远程监控方法的流程示意图；

图4为本发明提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例

如图1所示，第一方面，本发明提供一种医用分子筛制氧设备的远程监控系统，所述系统包括：

分子筛制氧设备1、数据采集设备2、现场监测终端3、现场通信终端4、远程通信终端5以及远程监控终端6；其中，所述现场监测终端3分别与所述分子筛制氧设备1、所述数据采集设备2和所述现场通信终端4相连接，所述现场通信终端4与所述远程通信终端5连接后与所述远程监控终端6连接；

在本申请实施例中，所述分子筛制氧设备1是指采用加压吸附常压解吸(h方法，由两只吸附塔分别进行相同的循环过程，从而实现连续供气的分子筛制氧机。其工作原理为：原料空气由压缩机加压后，经过空气预处理装置除去油和尘埃等固体杂质及水,并冷却至常温，经过处理后的压缩空气由进气阀进入装有分子筛的吸附塔，空气中的氮气、二氧化碳等被吸附，流出的气体即为高纯度的氧气，当吸附塔达到一定的饱和度后，进气阀关闭,冲洗阀打开，吸附塔进入冲洗阶段，过后冲洗阀关闭，解吸阀打开进入解吸再生阶段，这样即完成了一个循环周期。

所述数据采集设备2用于采集所述分子筛制氧设备的运行数据，并将所述运行数据发送给所述现场监测终端；

如图2所示，在本申请实施例中，所述数据采集设备2包括压力传感器21、温度传感器22和氧气浓度传感器23；则所述运行数据对应包括压力数据、温度数据和氧气浓度数据。

所述分子筛制氧设备1的空气压缩机、空气缓冲罐、制氧塔、氧气缓冲罐和氧气储气罐上均安装有所述压力传感器21；

所述分子筛制氧设备1的冷干机进出口处分别安装有所述温度传感器22；

所述氧气缓冲罐上安装有所述氧气浓度传感器23。

具体到图2中，所述压力数据包括空气压缩机出口压力值、空气缓冲罐压力值、制氧塔压力值、氧气缓冲罐压力值、氧气储气罐压力值、冷干机进出口温度值和氧气缓冲罐中氧气浓度值；所述温度数据包括所述冷干机入口处的氧气温度以及所述冷干机出口处的氧气温度；所述氧气浓度数据包括氧气缓冲罐中的氧气浓度。

其中，所述压力传感器21、所述温度传感器22和所述氧气纯度分析器23分别通过rs-485转换器将采集到的所述分子筛制氧设备1各单元的运行数据发送至所述现场监控终端3，以便所述压力传感器21、所述温度传感器22和所述氧气纯度分析器23与配有不同标准串行接口的现场监控终端3之间进行数据通信，实现标准串行接口的相互转换。

所述现场监测终端3用于将所述分子筛制氧设备1的运行数据通过所述现场通信终端4发送至所述远程通信终端5；

在本申请实施例中，所述现场监测终端3可以是现场监测的工况机，所述工况机接收到所述分子筛制氧设备1的运行数据后，可以直接在工况现场显示，也可以通过所述现场通信终端4发送至所述远程通信终端5。其中，所述现场通信终端3和所述远程通信终端4包括但不限于无线通信终端，例如射频通信中观、wifi通信终端、蓝牙通信终端和zigbee通信终端等。

所述远程监控终端6用于通过所述远程通信终端5获取所述分子筛制氧设备1的运行数据，并诊断分析所述分子筛制氧设备1的运行状态。

在本申请实施例中，所述远程监控终端6包括但不限于台式计算机，所述台式计算机上设置有触摸显示屏，以显示所述分子筛制氧设备的运行数据，同时，用户还可以直接在该触摸显示屏上输入所述分子筛制氧设备的工作参数和控制所述分子筛制氧设备的空气压缩机和冷干机的工作状态开启，所述工作参数包括：psa均压时间、psa吸附时间、分子筛制氧设备汇流排压力和制氧设备总管压力参数等。

在一种可能的设计中，所述远程监测终端6包括：

独立分析模块61，用于在接收到所述分子筛制氧设备的运行数据后，对所述分子筛制氧设备各单元的运行状态独立进行分析诊断，并获得各单元的分析诊断结果；

在本申请实施例中，当所述远程监控终端接收到所述分子筛制氧装备各个单元的压力数据、温度数据和氧气浓度数据的传感信号后，会首先针对各个单元进行故障分析判断，具体得出各个单元的分析诊断结果。

综合分析模块62，用于根据所述个单元独立的分析诊断结果进行综合分析诊断，以获得所述分子筛制氧设备1的综合诊断结果。

在本申请实施例中，通过将各个单元的分析诊断结果进行综合分析，确定出所述分子筛设备的故障单元和工作状态，则在一种可能的设计中，所述远程监测终端还包括：

远程控制模块63，用于在所述独立分析模块和/或所述综合分析模块诊断出所述分子筛制氧设备1的运行状态存在异常时，远程控制所述分子筛制氧设备1即时停机，使得设备在发生紧急故障时，可以远程控制所述分子筛制氧设备即时停机，避免不必要的损失。

更优选的，在一种可能的设计中，所述系统还包括与所述远程监控终端5通信连接的移动终端6，所述移动终端6用于在所述分子筛制氧设备1运行状态存在异常时，接收所述远程监控终端5发送的异常预警信息；其中，所述移动终端6可与所述远程监控终端5远程无线通信。以对设备发生故障的可能性进行预判，通过远程监控终端5提醒维保人员，及时对设备进行检修，降低事故发生的风险，并尽可能避免小故障引起严重的安全事故。

在本申请实施例中，所述医用分子筛制氧设备的远程监控系统的适用原理为：空气压缩机正常使用时，出气口的温度在80℃左右，压力在0.55兆帕左右，可通过安装耐高温的压力传感器判断空气压缩机的工作状态；冷干机正常工作时，进气口和出气口的温度差大于10℃，在进气口和出气口安装贴片式热电偶，测量出这2个位置的温度值，判断冷干机的工作状态；空气缓冲罐中储备纯净的空气，直接通入到制氧塔中使用，需要检测空气缓冲罐中的气体压力值；当空气储气罐压力高于制氧塔吸附的最低压力时，制氧塔通过升压时吸附氮气进和收集氧气，降压时释放氮气，不断重复连续制备氧气，制氧塔最高吸附压力为0.49兆帕左右，排氮气时压力降为0兆帕，可以在制氧塔的压力接口处添加压力传感器，判断制氧塔的工作状态；氧气缓冲罐中的氧气经过增压机加压后输送到氧气储气罐中，可以通过测量氧气储气罐中的压力来判断增压机的工作状态。因此，可以通过压力、温度和氧气浓度等参数变化情况来反映所述分子筛制氧装备各单元运行的状况，任何一个单元参数发生异常变化，都会给分子筛制氧装备的运行带来一定的影响。

因此，本申请实施例通过数据采集设备将分子筛制氧设备的运行数据发送至现场监控终端，然后现场监控终端通过现场通信终端将分子筛制氧设备的运行数据经远程通信终端发送至所述远程监控终端，通过所述远程监控终端对分子筛制氧设备的运行数据进行诊断分析，并在发现运行数据异常时及时控制所述分子筛设备停机，解决了现有技术中无法对分子筛制氧设备的运行状态进行监控的技术问题，实现了对分子筛制氧设备的远程监控；此外，通过将远程监控终端与移动终端通信连接，在分子筛制氧设备运行异常时及时向设备维护人员发送预警信息，使得设备维护人员即使不在监控位上也能实时获取所述分子筛制氧设备的运行状态，并能快速到达现场。

如图3所示，第二方面，本发明提供一种医用分子筛制氧设备的远程监控方法，所述方法运用如第一方面任意一项所述的医用分子筛制氧设备的远程监控系统对所述分子筛制氧设备进行远程监控，所述方法包括：

步骤s101.接收分子筛制氧设备的运行数据并存储；

步骤s102.将所述分子筛制氧设备的运行数据实时显示并进行故障诊断；

步骤s103.当诊断到所述分子筛制氧设备的运行数据存在异常时，向所述分子筛制氧设备发出控制指令，控制所述分子筛制氧设备即时停机。

本实施例第二方面提供的前述方法的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的医用分子筛制氧设备的远程监控装置，于此不再赘述。

如图4所示，第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第二方面所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法。

其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发信息，执行如第二方面中可能设计所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法。具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(random-accessmemory，ram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、闪存(flashmemory)、先进先出存储器(firstinputfirstoutput，fifo)和/或先进后出存储器(firstinputlastoutput，filo)等等；所述收发器可以但不限于为wifi(无线保真)无线收发器、蓝牙无线收发器、gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线服务技术)无线收发器和/或zigbee(紫蜂协议，基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议)无线收发器等；所述处理器可以不限于采用型号为stm32f105系列的微处理器。此外，所述网关设备还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。

本实施例第三方面提供的前述计算机设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第二方面所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法，于此不再赘述。

本实施例第四方面提供了一种存储包含第二方面所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法的指令的可读存储介质，即所述可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第二方面所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法。其中，所述可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(memorystick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。

本实施例第五方面提供的前述可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第二方面所述的医用分子筛制氧设备的远程监控方法，于此不再赘述。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。