血液透析机数据采集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种血液透析机数据采集器，涉及血液透析【技术领域】。本实用新型公开的血液透析机数据采集器，至少包括数据缓冲器、地址及控制逻辑译码器、主中央处理单元(CPU)和对外通讯接口模块：所述数据缓冲器，将透析机的数据总线连接至所述主CPU；所述地址及控制逻辑译码器，根据透析机的地址总线及控制总线进行有效数据的地址过滤，并将地址过滤后的数据及其对应地址传送至所述主CPU；所述CPU，集成所述地址及控制逻辑译码器的传送的数据，并发送到对外通讯接口模块；所述对外通讯接口模块，将所述主CPU处理后的数据按照设定格式传输至透析机外置模块。本实用新型具有成本低、适用性强、可定制化等特点。
【专利说明】血液透析机数据采集器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及血液透析【技术领域】，更具体地，涉及一种血液透析机数据采集器。
【背景技术】
[0002] 随着血液透析中心的数字化技术的大力发展，尤其针对硬件开发、连接方式、通信 协议等方面进行了大量研究，因此血液透析技术日趋成熟完善。
[0003] 但是，随着数字化程度的加剧，不同型号血透设备的之间的互联以及相关信息的 集成共享成为目前亟待解决的问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种血液透析机数据采集器，解决不同 血透设备之间的互联及信息共享的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种血液透析机数据采集器，至少包 括数据缓冲器、地址及控制逻辑译码器、主中央处理单元（CPU)和对外通讯接口模块：
[0006] 所述数据缓冲器，将透析机的数据总线连接至所述主CPU ;
[0007] 所述地址及控制逻辑译码器，根据透析机的地址总线及控制总线进行有效数据的 地址过滤，并将地址过滤后的数据及其对应地址传送至所述主CPU ;
[0008] 所述CPU，集成所述地址及控制逻辑译码器的传送的数据，并发送到对外通讯接口 模块；
[0009] 所述对外通讯接口模块，将所述主CPU处理后的数据按照设定格式传输至透析机 外置模块。
[0010] 可选地，上述数据采集器还包括与所述主CPU连接的地址发生器、辅CPU，所述地 址发生器和辅CPU之间相互连接，所述辅CPU与所述对外通讯接口模块相连，其中，所述地 址发生器，按照设定的计算方法，为所述主CPU生成相应的接口地址，所述辅CPU，将所述主 (PU的总线数据及对应的接口地址，传送给所述对外通讯接口模块。
[0011] 可选地，上述数据采集器还包括与所述主CPU相连的用于存储采集到的透析机数 据的闪存存储器。
[0012] 可选地，上述数据采集器中，所述数据缓冲器采用数据缓冲器74HC245。
[0013] 可选地，上述数据采集器中，所述主CPU采用低功耗CPU。
[0014] 可选地，上述数据采集器中，所述主CPU采用32位嵌入式处理器。
[0015] 可选地，上述数据采集器中，所述对外通讯接口模块采用RS422数据接口模块。
[0016] 本实用新型具有成本低、适用性强、可定制化等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型中数据采集器结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发 明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施 例中的特征可以任意相互组合。
[0019] 实施例1
[0020]目前，血液透析机（下方简称为血透机）数据采集的难点在于透析机生产厂商不 提供包括任何通讯协议内的关键技术资料，及可用的外部数据接口。因此，本申请发明人想 到解决问题的方法就是开发出针对血液透析机内置通讯的采集设备，以实现一个可用的通 讯接口。开发该设备就要从分析血透机内部数据通讯原理和设备的内部接口入手，结合告 诉逻辑分析仪、存储示波器等工具的运用，对血透机工作状态及内部数据进行跟踪和分析。 通过血透机内部的X631接口和血透机的地址线、数据线以及读写控制信号连接，再通过告 诉逻辑分析仪的数据跟踪，形成透析机的近似完成的RAM映像。通过分析目标数据特征，获 得目标数据的具体地址，最后实现目标数据的实时采集。
[0021] 基于上述思想，本实施例提供一种透析机数据采集器，至少包括数据缓冲器、地址 及控制逻辑译码器、主CPU和对外通讯接口模块：
[0022] 数据缓冲器，将透析机的数据总线连接至主CPU ;
[0023] 具体地，数据缓冲器可采用74HC245。
[0024] 地址及控制逻辑译码器，根据透析机的地址总线及控制总线进行有效数据的地址 过滤，并将地址过滤后的数据及其对应地址传送至主CPU ;
[0025] CPU，集成地址及控制逻辑译码器的传送的数据，并发送到对外通讯接口模块；
[0026] 对外通讯接口模块，将主CPU处理后的数据按照设定格式传输至透析机外置模 块。
[0027] 具体地，对外通讯接口模块可采用RS422数据接口模块。
[0028] 上述采集器还可能包括与主CPU连接的地址发生器、辅助CPU。地址发生器和辅 CPU之间相互连接，辅CPU与对外通讯接口模块相连。
[0029] 其中，地址发生器，根据需求置成相应的计算器，为主CPU生成相应的接口地址， 从而实现信号采集的非标准制式。
[0030] 辅CPU，将主CPU的总线数据及对应的接口地址，传送给对外通讯接口模块。
[0031] 另外，上述采集器还可以包括与主CPU相连的闪存（FLASH)存储器，该FLASH存 储器主要存储采集到的透析机的数据。此时，整个数据采集器的架构如图1所示
[0032] 下面介绍上述数据采集器实现数据获取与接口转换的过程，该过程包括以下步 骤：
[0033] 步骤1 :数据缓冲器通过透析机的X631接口，可以连接到透析机的地址总线与数 据总线；
[0034] 步骤2 :地址及控制线译码器实现有效数据的地址过滤；
[0035] 步骤3 :数据缓冲器（例如74HC245)实现与透析机数据总线的点评转换与隔离；
[0036] 步骤4 :主CPU(例如低功耗CPU)用于接收地址过滤后的数据及其对应地址，从而 实现内部通讯设备的开发，并实现统一的外部接口。
[0037] 具体地，本实施例中数据采集器在硬件上采用32位ARM处理器（即主CPU)， 64MB FLASH存储器（用于存储采集到的透析机的数据）、64位数据总线，4层PCB (printed circuit board)设计。系统处理器核心电压I. 8V，IO电压3. 3V ;外部电源采用AC220V市 电，变压器输出AC6V供整流滤波电路使用；全桥整流，双JI型滤波电路设计；后级采用双 线性稳压电路设计。整机采用低功耗设计。对外通讯接口采用隔离电源模块供电、光电耦 合器隔离信号的设计模式。外部电源采用电源滤波器滤除尖峰干扰，过压、欠压、失压保护。 对外通讯接口模块采用独立于主CPU的外围处理器构成，通讯时序和数据打包、解包均由 硬件设备完成，与主CPU采用DM通道进行通讯。
[0038] 另夕卜，由于串口 RS232通常只能传输15m，因而需要用串口到网口的转换器并安装 相关驱动程序，以便延长传输距离实现数据采集。如：RS422和RS485在19kbs下能传输 1142m。因此，在连接方式上，本实施例选择了传输距离更长的RS422方式，并且为了连接的 方便采用了 RJ45(registered jack45)接口。费森尤斯血透机（德国）（左1)通过本实施 例的数据采集器将X631接口转换为RS422接口后，连接到专用集线器；金宝血透机（瑞典） (左2)则由外部设备将RS232接口转换为RS422接口后，连接到专用集线器；集线器将数 据发送到信息管理工作站，进行集中显示、存储和分析。
[0039] 完成了上述数据采集器硬件开发确定连接方式后，数据通讯面临的最后问题是 设备接口的通讯协议，即往来数据包格式。数据包中的数据包含：动脉压力、静脉压力、跨膜 压力、电导、有效血流量、累计血流量、目标透析量、温度、电解质等血透相关数据。本实用新 型中，对血透实时数据的数据包部分定义如表1所示。
[0040] 表1为数据包定义表
[0041]
【权利要求】
1. 一种血液透析机数据采集器，其特征在于，至少包括数据缓冲器、地址及控制逻辑译 码器、主中央处理单元（CPU)和对外通讯接口模块： 所述数据缓冲器，将透析机的数据总线连接至所述主CPU ; 所述地址及控制逻辑译码器，根据透析机的地址总线及控制总线进行有效数据的地址 过滤，并将地址过滤后的数据及其对应地址传送至所述主CPU ; 所述CPU，集成所述地址及控制逻辑译码器的传送的数据，并发送到对外通讯接口模 块； 所述对外通讯接口模块，将所述主CPU处理后的数据按照设定格式传输至透析机外置 模块。
2. 如权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，还包括与所述主CPU连接的地址发生 器、辅CPU，所述地址发生器和辅CPU之间相互连接，所述辅CPU与所述对外通讯接口模块相 连，其中，所述地址发生器，按照设定的计算方法，为所述主CPU生成相应的接口地址，所述 辅CPU，将所述主CPU的总线数据及对应的接口地址，传送给所述对外通讯接口模块。
3. 如权利要求2所述的数据采集器，其特征在于，还包括与所述主CPU相连的用于存储 采集到的透析机数据的闪存存储器。
4. 如权利要求1、2或3所述的数据采集器，其特征在于，所述数据缓冲器采用数据缓冲 器 74HC245。
5. 如权利要求1、2或3所述的数据采集器，其特征在于，所述主CPU采用低功耗CPU。
6. 如权利要求5所述的数据采集器，其特征在于，所述主CPU采用32位嵌入式处理器。
7. 如权利要求1、2或3所述的数据采集器，其特征在于，所述对外通讯接口模块采用 RS422数据接口模块。
【文档编号】A61M1/14GK204208102SQ201420244462
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】王辉, 刘野, 马青, 董继军, 丁进, 金晖 申请人:博彦网鼎信息技术有限公司