一种超导设备状态信息采集装置及系统的制作方法

本实用新型属于医疗超导设备领域，尤其涉及一种超导设备状态信息采集装置及系统。
背景技术：
：随着科学水平的不断提高和人们对自身生理健康的不断重视，各种医疗器械也不断普及为人们的身体健康检测带来了便利。核磁共振仪器作为医疗影像设备中的重要仪器，可以在无机械损伤的情况下检测人体内部器官的病变，应用较为普及。核磁共振仪器中的超导设备，例如：液位显示器、氦气压缩机、热交换机、射频放大器、梯度放大器等是核磁共振仪器的重要组成部分。然而，现有的核磁共振仪器通常只能通过超导设备本身自带的显示屏或者通过谱仪控制台，向医院工作人员显示超导设备的运行状态，而医院工作人员由于缺乏专业的仪器故障检测知识，通常无法及时准确的判断超导设备的故障，也无法准确的向专业维修人员描述故障数据，增加了维修难度。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种超导设备状态信息采集装置及系统，旨在解决现有的核磁共振仪器通常只能通过超导设备本身自带的显示屏或者通过谱仪控制台，向医院工作人员显示超导设备的运行状态，而医院工作人员由于缺乏专业的仪器故障检测知识，通常无法及时准确的判断超导设备的故障，也无法准确的向专业维修人员描述故障数据，增加了维修难度的问题。本实用新型是这样实现的，一种超导设备状态信息采集装置，与医用超导设备、PC客户端和医用超导设备的谱仪控制台连接，所述超导设备包括液位显示器、氦气压缩机、热交换机、射频放大器和梯度放大器，其特征在于，所述超导设备状态信息采集装置包括：与所述超导设备连接，以采集所述超导设备的工作状态信息的信息采集模块；分别与所述信息采集模块、所述PC客户端和所述谱仪控制台连接，对所述工作状态信息进行处理，并将处理结果发送至所述PC客户端和所述谱仪控制台的控制模块；分别与所述信息采集模块和所述控制模块连接的电源模块。优选的，所述信息采集模块包括：与所述超导设备和所述控制模块连接，直接采集所述液位显示器、所述射频放大器和所述梯度放大器的工作状态信息，并发送给所述控制模块的通信单元；连接在所述通信单元和所述控制模块之间，通过所述通信单元采集所述氦气压缩机的工作状态信息的氦压机信息采集单元；连接在所述通信单元和所述控制模块之间，通过所述通信单元采集所述射频放大器的工作状态信息的射频信息采集单元。优选的，所述通信单元包括通过网线与所述液位显示器连接的第一局域网接口，所述液位显示器的工作状态信息包括液位信息，所述控制模块通过所述第一局域网口采集所述液位信息。优选的，所述通信单元包括通过数据线与所述氦气压缩机连接的第一D型数据接口；所述氦压机信息采集单元包括分别与所述第一D型数据接口、所述控制模块和所述电源模块连接的电压比较电路。优选的，所述通信单元包括通过数据线与所述热交换机连接的第二D型数据接口；所述控制模块通过所述第二D型数据接口采集所述热交换机的继电器的通断量信息，所述超导设备状态信息采集装置还包括一端接所述控制模块和所述电源模块、另一端接所述第二D型数据接口，对所述控制模块进行过流保护的限流电阻。优选的，所述通信单元包括通过数据线与所述射频放大器连接的第三D型数据接口，所述射频信息采集单元包括连接在所述控制模块和所述第三D型数据接口之间的接口驱动器。优选的，所述通信单元包括通过数据线与所述梯度放大器连接的异步串行通信接口，所述异步串行通信接口还与所述控制模块连接。优选的，所述控制模块包括通过网线与所述PC客户端连接的第二局域网接口。优选的，所述超导设备状态信息采集装置还包括与所述控制模块和所述电源模块连接，在所述超导设备中任一个的工作状态异常时均发出报警信号的综合报警模块。本实用新型还提供一种超导设备状态信息采集系统，所述系统包括如上所述的超导设备状态信息采集装置，还包括与所述超导设备状态信息采集装置连接的PC客户端。本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：通过采集超导设备的工作状态信息，并及时上传到PC客户端，使专业的维修人员能够通过PC客户端对超导设备的工作状态进行实时监控，能够在超导设备发生故障时及时准确的发现故障原因，从而节省维修时间，降低维修难度。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的超导设备状态信息采集装置的基本结构框图；图2是本实用新型实施例提供的超导设备状态信息采集装置的具体结构框图；图3是本实用新型另一实施例提供的超导设备状态信息采集装置的具体结构框图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。如图1所示，本实施例提供的超导设备状态信息采集装置100，其与医用超导设备200、PC客户端300和谱仪控制台400连接。其中，超导设备200包括液位显示器201、氦气压缩机202、热交换机203、射频放大器204和梯度放大器205。本实施例中，谱仪控制台400是指与超导设备200中的各仪器设备连接，用于对各仪器进行控制的操作台。超导设备状态信息采集装置100包括信息采集模块10、控制模块20和电源模块30。信息采集模块10与超导设备200连接，以采集超导设备200的工作状态信息。在具体应用中，信息采集模块10可以为PCB采集板，用于采集超导设备200中各仪器的工作状态信息，并发送给控制模块20进行识别判断，处理为数字信号。控制模块20分别与信息采集模块10、PC客户端300和谱仪控制台400连接，用于对信息采集模块10采集到的超导设备200中各仪器的工作状态信息进行处理，并将处理结果发送至PC客户端300和谱仪控制台400。在具体应用中，控制模块20具体用于对各仪器的工作状态信息进行分析和判断，以判断各仪器设备是否发生故障，若发生故障则进一步判断故障类型，并将发生故障的仪器的名称和故障类型发送至PC客户端300和谱仪控制台400，使维修人员或医护人员能够及时获知。在具体应用中，控制模块20获取到的各仪器的工作状态信息为电平信号，控制模块20具体用于将其获取到的电平信号转换为PC客户端或谱仪控制台可以识别的数字信号。在具体应用中，控制模块20可以通过通用集成电路，例如CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)，或通过ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)来实现，本实施例中，采用STM32F103C6T6型微控制器，也可以等效替换成其他具有同等功能的芯片。在具体应用中，PC客户端可以为设置在超导设备生产厂家或者专业的维修人员所在的工作室的台式或笔记本电脑，或者专用的具有数据计算、处理和显示功能的电子计算机类设备。电源模块30分别与信息采集模块10和控制模块20连接，用于提供电能。在具体应用中，电源模块30可以直接连接市电的并进行交直流转换的开关电源。在具体应用中，电源模块30包括稳压电路，具体的，可以采用基于L7809CV型稳压芯片的稳压电路，也可以等效替换成其他具有稳压功能的稳压芯片。本实施例通过采集超导设备的工作状态信息，并及时上传到PC客户端，使专业的维修人员能够通过PC客户端对超导设备的工作状态进行实时监控，能够在超导设备发生故障时及时准确的发现故障原因，从而节省维修时间，降低维修难度。如图2所示，在本实施例中，信息采集模块10包括通信单元11、氦压机信息采集单元12和射频信息采集单元13；超导设备状态信息采集装置100还包括综合报警模块40。其中，通信单元11与超导设备200和控制模块20连接，用于直接采集液位显示器201、射频放大器204和梯度放大器205的工作状态信息，并发送给控制模块；氦压机信息采集单元12连接在通信单元11和控制模块20之间，通过通信单元11采集氦气压缩机202的工作状态信息；射频信息采集单元13连接在通信单元11和控制模块20之间，通过通信单元11采集射频放大器203的工作状态信息。综合报警模块40与控制模块20和电源模块30连接，用于在超导设备200中任一个仪器的工作状态异常时均发出报警信号。在具体应用中，各报警模块在发出的报警信号的同时，控制模块20将异常工作信息传递给PC客户端，以使相关维修人员及时获知仪器设备的故障原因。在具体应用中，综合报警模块40可以为声光报警器，通过发出声音和灯光来报警。在具体应用中，可以使声光报警器通过继电器与电源模块30连接，该继电器还与控制模块20连接，在超导设备200中任一个仪器的工作状态异常时，控制模块20即控制继电器闭合，接通电源模块30和综合报警模块40，使综合报警模块40上电工作，发出报警信号。在具体应用中，综合报警模块40可以选用声光报警器。在具体应用中，综合报警模块40具体可以在液位显示器201的液位低于预设百分比、氦气压缩机202发生故障、热交换机203发生故障或射频放大器204发生故障时发出警报。在具体应用中，预设百分比具体可以设置为35％。在一实施例中，综合报警模块40包括：液位报警单元，用于在液位显示器201的液位低于预设百分比时，发出报警信号；氦压机报警单元，用于在氦气压缩机202发生故障时发出报警信号；热交换报警单元，用于在热交换机203发生故障时发出报警信号；射频报警单元，用于在射频放大器204发生故障时发出报警信号。在具体应用中，液位报警单元、氦压机报警、热交换报警单元和射频报警单元可以分别采用不同颜色的LED灯，或者，能够发出不同提示性语音和灯光的声光报警器，用于在不同的仪器设备发生故障时发出不同类型的报警信号，以使相关工作人员易于区分。如图3所示，本实施例中，通信单元11包括第一局域网接口111、第一D型数据接口112、第二D型数据接口113、第三D型数据接口114、异步串行通信接口115；控制模块20包括第二局域网接口21。其中，第一局域网接口111通过网线与液位显示器201连接，液位显示器201的工作状态信息包括液位信息，控制模块20通过第一局域网口111采集液位信息。本实施例中的第一局域网接口111和第二局域网接口116指的是通用的LAN(localareanetworkinterface)以太网接口。第一D型数据接口112通过数据线与氦气压缩机202连接。本实施例中，氦压机信息采集单元12包括分别与第一D型数据接口112、控制模块20和电源模块30连接的电压比较电路121；电压比较电路121用于对采集氦气压缩机202输出的不同工作状态信息的电压进行比较，以将采集氦气压缩机202输出的不同工作状态信息区分为不同的电平信号并输出给控制模块20，使控制模块20能够根据电平信号的高低识别氦气压缩机202的不同工作状态。电压比较电路121通过第一D型数据接口112和数据线与氦气压缩机202连接，采集氦气压缩机202的工作状态信息(在具体应用中，采集氦气压缩机202的工作状态信息以电平信号的形式传递)，对采集氦气压缩机202的工作状态信息的电压进行比较和区分之后发送给控制模块20，以使控制模块20能够根据其接收到的由电压比较电路121输出的不同电压大小的信号，来区分和识别采集氦气压缩机202的不同工作状态。在具体应用中，电压比较电路121为基于LM339型电压比较器的电压比较电路。在具体应用中，氦气压缩机202的工作状态信息可以包括回气压力模拟值、热交换器供水温度信息、水流量信息、低压错误信息、电源错误信息、氦气供气高温错误信息、运行状态信息、电机线圈温度错误信息和信号电源信息。在具体应用中，电压比较电路121包括与第一D型数据接口112上用于采集氦气压缩机202的工作状态信息的针脚数量对应的多个电压比较单元，氦气压缩机202的工作状态信息均以电压信号的形式经由第一D型数据接口112的不同针脚传递给所述多个电压比较单元。每个电压比较单元的工作原理均为：第一D型数据接口112的某一针脚与氦气压缩机202连接，输入电压大小为第一电压值的电压信号，该电压信号均经过分压电阻将电压大小降低为第二电压值后输出至电压比较单元的正输入端，电压比较单元的负输入端输入一个对比电压信号，电压比较单元对其正输入端和负输入端输入的电压信号进行比较之后，通过其输出端输出高电平信号或低电平信号(正输入端电压大于负输入端电压输出高电平信号，反之输出低电平信号)至控制模块20，控制模块20再将电压比较单元输出的高电平或低电平信号转换为二进制信号(高电平为1低电平为0)输出。在具体应用中，电压比较单元具体可选用LM339型电压比较器。在具体应用中，第一电压值为24V，第二电压值为3.3V，对比电压信号为1V。在具体应用中，第一D型数据接口112可以选用25针或15针DB接口，当选用25针DB接口和F-70型氦气压缩机时，第一D型数据接口112各针脚的功能定义如下表所示：在具体应用中，当采用F-50型氦气压缩机时，第一D型数据接口112还可以选用15针DB接口。第二D型数据接口113通过数据线与热交换机203连接。控制模块20通过第二D型数据接口113采集热交换机203的继电器的通断量信息，超导设备状态信息采集装置100还包括一端接控制模块20和电源模块30、另一端接第二D型数据接口113，对控制模块20进行过流保护的限流电阻。在具体应用中，由于热交换机203运行时的电流过大，因此需要通过继电器实现信号中继采集热交换机203的工作状态信息，在实际应用中，需要在控制模块20和第二D型数据接口113之间串接一个200欧姆的限流电阻，并使该限流电阻与电源模块30连接，输入一个3.3V的电压，以保证控制模块20能够正常获取热交换机203的工作状态信息。在具体应用中，第二D型数据接口113可以选用9针DB接口。第三D型数据接口114通过数据线与射频放大器204连接，射频信息采集单元13包括连接在控制模块20和第三D型数据接口114之间的接口驱动器131。在具体应用中，接口驱动器131的工作原理为：接口驱动器131包括与第三D型数据接口114上用于采集射频放大器204的工作状态信息的针脚数量对应的多个信号输入端，射频放大器204的工作状态信息均以电压信号的形式经由第三D型数据接口114的不同针脚传递给接口驱动器131的多个信号输入端，接口驱动器131将其多个信号输入端输入的多个电压信号进行电平转换后，通过与其多个信号输入端数量对应的多个信号输出端输出至控制模块20，接口驱动器131的多个信号输出端与控制模块20之间还分别连接有多个分压电阻，控制模块20将接口驱动器131输出的信号转换为二进制信号后输出。在具体应用中，接口驱动器131可以选用SN75173型接口驱动器。在具体应用中，第三D型数据接口114可以选用25针DB接口。在具体应用中，当射频放大器204选用TELI射频放大器、第三D型数据接口114选用25针DB接口时，其各针脚的信号定义如下表所示：针脚序号信号针脚序号信号1门控正14门控负4VDD-ON正17VDD-ON负5复位正10复位负7状态5正20状态5负8状态4正21状态4负9状态3正22状态3负10状态2正23状态2负11状态1正24状态1负12状态0正25状态0负在具体应用中，当射频放大器204通过25针的D型数据接口114的第7针脚输出信号1时(即状态5正，转换成二进制数用1表示，对应的，状态5负转换成二进制数用0表示)，表示射频放大器出现故障。异步串行通信接口115通过数据线与梯度放大器205连接，异步串行通信接口115还与控制模块20连接。在具体应用中，异步串行通信接口115可以选用9针RS232接口、RS485接口或RS422接口，其数据传输速率为9600波特率，其传输的数据信号包括一个起始位、八个信息位和一个停止位，无奇偶校验位。第二局域网口21通过网线与PC客户端300连接，本实施例中，PC客户端300指的与超导设备状态信息采集装置100距离较远，需要通过局域网远程传输数据的位于相关维修人员所在工作室或者超导设备生产厂家的PC客户端。本实施例通过提供多种通信连接接口，使得超导设备状态信息采集装置能够简单方便的与各种超导设备连接，采集相应的工作数据并上传至PC客户端或谱仪控制台。同时也使得超导设备状态信息采集装置能够根据需要随意挪动，只需要通过相应的数据线就能够连接任意的超导设备，使用方便。本实用新型实施例还提供一种超导设备状态信息采集系统，其包括上述的超导设备状态信息采集装置，还包括与超导设备状态信息采集装置连接的PC客户端。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3