本发明属于医用雾化器技术领域，具体涉及一种主要用于大中型医院的雾化控制系统。
背景技术
医用雾化器主要用于治疗各种上下呼吸系统疾病，如感冒、发热、咳嗽、哮喘、咽喉肿痛、咽炎、鼻炎、支气管炎、尘肺等气管、支气管、肺泡、胸腔内所发生的疾病。雾化吸入治疗是呼吸系统疾病治疗方法中一种重要和有效的治疗方法，采用雾化吸入器将药液雾化成微小颗粒，药物通过呼吸吸入的方式进入呼吸道和肺部沉积，从而达到无痛、迅速有效治疗的目的，具有用药量小、见效快、副作用小和使用方便等优点。
目前，医用雾化器已广泛应用于各大中型医院。主要是装配在各个病房或雾化室单独使用，需要专门的医护人员进行操作看管。随着空气污染的日益严重，有越来越多呼吸道病人需要雾化治疗，医院的医护人员明显吃紧；而且目前的雾化器存在功能单一的问题，比如，一般只具有雾化功能，不具备净化空气及故障检测等功能。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种应用于大中型医院的雾化控制系统，能够在监控中心实时监测和远程控制装配在各个化室或病房雾的雾化器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种雾化控制系统，包括监控中心和装配在雾化室的雾化器。雾化器包括：中央处理单元，与中央处理单元相连的pm2.5浓度传感器、负离子发生器、通信模块、安装在气源输出口的电磁阀和压力传感器。中央处理单元用于根据测得的气体压力大小自动检测压力异常故障，并输出控制信号至电磁阀切断气源，输出报警信号至监测中心；根据测得的pm2.5浓度大小控制负离子发生器的启停。监控中心包括微处理器、通信单元和显示单元，用于实时接收、显示来自每个雾化器的数据，并输出控制信号遥控雾化器的工作。
进一步地，所述雾化器的中央处理单元还用于通过改变输出至电磁阀的脉冲信号的占空比调节气源输出气量大小，从而使气体压力稳定在预定值。
进一步地，所述压力异常故障包括弹管故障，弹管故障是指气源输出口气体输出管道的意外脱落现象。检测弹管故障的方法包括：周期测量气体压力，当气体压力满足下式时认为发生弹管故障：
|f(nt)-f((n-1)t)|≥δf
式中，f(nt)、f((n-1)t)分别为当前测量周期和上一测量周期测得的气体压力，n＝1，2，3，…，t为测量周期，δf为设定的阈值。
进一步地，所述雾化器还包括主要由与中央处理单元相连的按钮开关组成的呼叫模块，用户通过按下按钮开关控制雾化器的工作和呼叫监控中心。
进一步地，所述雾化器还包括用于控制雾化器工作时间的定时器，监控中心能够遥控设置定时器的定时时间。
进一步地，所述雾化器还包括与中央处理单元相连的显示器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置监控中心和装配在雾化室的雾化器，使医护人员在监控中心就能实时监视所有雾化器的工作情况，并能遥控雾化器的工作，大大减轻了医护人员的工作量。雾化器通过设置中央处理单元、压力传感器、电磁阀、pm2.5浓度传感器和负离子发生器，能够根据测得的气体压力大小自动检测压力异常故障，当检测到压力异常故障发生时及时切断气源，并通知监测中心及时处理；能够根据测得的pm2.5浓度大小，自动控制负离子发生器的启停，使雾化室空气保持清净。
附图说明
图1为本发明实施例一种雾化控制系统的组成框图；
图2为图1中雾化器的组成框图。
图中：1-监控中心，11-微处理器，12-通信单元，13-显示单元，2-雾化器，21-中央处理单元，22-压力传感器，23-pm2.5浓度传感器，24-呼叫模块，25-通信模块，26-负离子发生器，27-电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例一种雾化控制系统如图1所示，所述系统包括监控中心1和装配在雾化室的雾化器2。雾化器2包括：中央处理单元21，与中央处理单元21相连的pm2.5浓度传感器23、负离子发生器26、通信模块25、安装在气源输出口的电磁阀27和压力传感器22。中央处理单元21用于根据测得的气体压力大小自动检测压力异常故障，并输出控制信号至电磁阀27切断气源，输出报警信号至监测中心；根据测得的pm2.5浓度大小控制负离子发生器26的启停。监控中心1包括微处理器11、通信单元12和显示单元13，用于实时接收、显示来自每个雾化器2的数据，并输出控制信号遥控雾化器2的工作。
在本实施例中，所述系统主要由监控中心1和多个雾化器2组成。雾化器2装配在各个雾化室或病房，监控中心1设置在护士站或科室前台。每个雾化器2既可以单独工作，又可以受控于监控中心1。每个雾化器2(本申请侧重控制部分，而非雾化器2本体)主要由中央处理单元21、压力传感器22、电磁阀27、pm2.5浓度传感器23、负离子发生器26和通信模块25组成。电磁阀27安装在气源的输出口，主要用于在中央处理单元21控制下，控制气源的通断。压力传感器22安装在气源输出口附近用于测量气体压力。pm2.5浓度传感器23用于测量室内的pm2.5浓度。负离子发生器26通过产生高活性的负离子，分解和沉降雾化室空气中的粉尘和气雾颗粒，降低pm2.5浓度，从而净化雾化室内的空气。中央处理单元21是雾化器2的控制和数据处理中心，主要用于根据压力传感器22和pm2.5浓度传感器23的输入数据，实时测量气源输出气体的压力和雾化室内的pm2.5浓度，并通过比较气体压力和设定阈值的大小自动检测压力异常故障，当检测到有故障发生时，输出控制信号至电磁阀27切断气源，并输出报警信号至监测中心，提醒医护人员及时处理；当pm2.5浓度超过设定的上限阈值时输出控制信号启动负离子发生器26，当pm2.5浓度低于设定的下限阈值时输出控制信号关闭负离子发生器26。监控中心1主要由微处理器11、通信单元12和显示单元13组成，通信单元12与雾化器2的通信模块25配合，实时接收、显示来自每个雾化器2的数据(实时测得的气体压力值、pm2.5浓度和报警信号等)，并输出控制信号遥控雾化器2的工作(开启、暂停、关闭等)。监控中心1与每个雾化器2之间通过监控中心1的通信单元12和雾化器2的通信模块25进行通信，可以采用网线通过互联网联接，也可以采用wifi通信。
本实施例通过在各个雾化室设置雾化器2，在护士站或科室前台设置与各个雾化器2网络联接的监控中心1，使医护人员在监控中心1就能实时监视所有雾化器2的工作情况，并能遥控雾化器2的工作，大大减轻了医护人员的工作量。雾化器2通过设置中央处理单元21、压力传感器22、电磁阀27、pm2.5浓度传感器23和负离子发生器26，能够根据测得的气体压力大小，自动检测压力异常故障并及时切断气源；能够根据测得的pm2.5浓度大小，自动控制负离子发生器26的启停，净化雾化室的空气。
作为一种可选实施例，所述雾化器2的中央处理单元21用于通过改变输出至电磁阀27的脉冲信号的占空比调节气源输出气量大小，从而使气体压力稳定在预定值。
本实施例给出了一种调节气体压力大小的技术方案。在本实施例中，采用电磁阀27控制气源的通断。由于电磁阀27只有通断两种状态，不能进行开度大小的调节，本实施例通过改变电磁阀27通断时间的比例，也就是中央处理单元21输出至电磁阀27的脉冲信号占空比的大小，来调节气源输出气量大小。很显然，所述脉冲信号的占空比越大，气源输出气量也越大；气源输出气量也越大，气体压力也越大。通过逐步调节所述脉冲信号的占空比，可以使气体压力稳定在预定值。
作为一种可选实施例，所述压力异常故障包括弹管故障，弹管故障是指气源输出口气体输出管道的意外脱落现象。检测弹管故障的方法包括：周期测量气体压力，当气体压力满足下式时认为发生弹管故障：
|f(nt)-f((n-1)t)|≥δf
式中，f(nt)、f((n-1)t)分别为当前测量周期和上一测量周期测得的气体压力，n＝1，2，3，…，t为测量周期，δf为设定的阈值。
本实施例给出了一种自动检测弹管故障的技术方案。弹管故障是雾化器2使用中比较常见的一种故障现象。弹管故障发生的原因是安装气源输出口的输出气管时由于操作不当，或使用过程中被意外碰触，使输出气管中的气体压力骤增，从而导致输出气管脱落。气体压力在脱落前明显大于正常值，脱落后又明显小于正常值。因此，可以根据气体压力的变化判断是否发生弹管故障，比如，如果气体压力超过设定的压力上限，或低于设定的压力下限，则认为发生弹管故障。本实施例采用的技术方案是：中央处理单元21与压力传感器22配合，周期测量气体压力，并计算最新测得的相邻两次的气体压力的差值。因为正常情况下相邻两次的气体压力的差值很小，而发生弹管故障时输出气管脱落前后气体压力的差值明显大于正常情况下的差值，因此可以通过比较所述差值与设定的阈值δf的大小判断是否发生弹管故障，当所述差值超过δf时，认为发生弹管故障。测量周期t和设定的阈值δf的大小根据实践经验确定，测量周期t一般略大于输出气管从压力增大到脱落所用的时间，δf一般大于正常情况下所述差值的两倍即可。
作为一种可选实施例，所述雾化器2还包括主要由与中央处理单元21相连的按钮开关组成的呼叫模块24，用户通过按下按钮开关控制雾化器2的工作和呼叫监控中心1。
在本实施例中，为了方便用户，设置了呼叫模块24。呼叫模块24主要由与中央处理单元21相连的按钮开关组成，用户通过按压按钮开关可以直接操作雾化器2，也可以呼叫监控中心1，请工作人员到现场处理异常情况。
作为一种可选实施例，所述雾化器2还包括用于控制雾化器2工作时间的定时器，监控中心1能够遥控设置定时器的定时时间。
在本实施例中，为了方便用户，设置了控制雾化器2工作时间的定时器，定时时间可分为几个档位，也可以在一定范围内连续可调。定时器可以采用硬件实现，也可以由软件实现。定时器既可以由用户本地设置，也可以由监控中心1的工作人员遥控操作。
作为一种可选实施例，所述雾化器2还包括与中央处理单元21相连的显示器。
在本实施例中，为了方便用户，设置了与中央处理单元21相连的显示器(图2中未画出)，用于实时显示雾化器2的参数(如气体压力及雾化室内的pm2.5浓度)，还可用于播放雾化器操作规则等。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所做出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。