故障电弧检测方法及装置、CT球管寿命预测方法及装置与流程

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种故障电弧检测方法及装置、ct球管的寿命预测方法及装置、电子设备、存储介质。

背景技术：

目前，一般通过ct(computedtomography，电子计算机断层扫描)球管的曝光时长来等同其寿命损耗，预测ct球管的使用寿命。但事实上，这种方法经常会出现，ct球管的曝光时长还没有到预期使用寿命值，该ct球管就报废了。这是因为，影响ct球管寿命损耗的不仅仅是曝光时长一个因素，从而单纯的使用曝光时长并不能客观反映ct球管的性能状态，不能准确预测cp球管的使用寿命。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种故障电弧检测方法及装置、ct球管的寿命预测方法及装置、电子设备、存储介质。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，提供一种故障电弧检测方法，所述故障电弧检测方法应用在ct设备，所述ct设备包括ct球管和高压发生器；

所述故障电弧检测方法包括：

响应于所述高压发生器生成电弧信号，获取所述ct球管的阳极和/或所述ct球管的阴极的电流值；

根据所述电流值确定电弧的发生位置；所述发生位置包括所述高压发生器中、所述ct球管中；

根据所述发生位置，确定目标故障电弧。

根据本发明的第二方面，提供一种ct球管的寿命预测方法，所述寿命预测方法包括：

统计目标故障电弧的电弧产生次数；所述目标故障电弧由第一方面提供的故障电弧检测方法确定；

根据所述ct球管的曝光时长和所述电弧产生次数预测所述ct球管的寿命。

根据本发明的第三方面，提供一种故障电弧检测装置，所述故障电弧检测装置应用在ct设备，所述ct设备包括ct球管和高压发生器；

所述故障电弧检测装置包括：

获取单元，用于响应于所述高压发生器生成电弧信号，获取所述ct球管的阳极和/或所述ct球管的阴极的电流值；

故障电弧检测单元，用于根据所述电流值确定电弧的发生位置，并根据所述发生位置确定目标故障电弧；所述发生位置包括所述高压发生器中、所述ct球管中。

根据本发明的第四方面，提供一种ct球管的寿命预测装置，所述寿命预测装置包括：

统计单元，用于统计目标故障电弧的电弧产生次数；所述目标故障电弧由第三方面提供的故障电弧检测装置确定；

预测单元，用于根据所述ct球管的曝光时长和所述电弧产生次数预测所述ct球管的寿命。

根据本发明的第五方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的故障电弧检测方法。

根据本发明的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的故障电弧检测方法的步骤。

根据本发明的第七方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第二方面所述的故障电弧检测方法。

根据本发明的第八方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面所述的故障电弧检测方法的步骤。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

实现了对ct设备中的电弧发生位置的检测，根据电弧的发生位置确定会对ct球管的寿命损耗产生影响的目标故障电弧，将目标故障电弧作为ct球管寿命预测的参考因素，可提高预测的准确度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种ct设备中的ct球管和高压发生器的电路连接示意图。

图2a是根据一示例性实施例示出的一种故障电弧检测方法的流程图。

图2b是根据一示例性实施例示出的另一种故障电弧检测方法的流程图。

图2c是根据一示例性实施例示出的另一种故障电弧检测方法的流程图。

图2d是根据一示例性实施例示出的一种故障电弧检测装置的模块示意图。

图3a是根据一示例性实施例示出的一种ct球管的寿命预测方法的流程图。

图3b是根据一示例性实施例示出的另一种ct球管的寿命预测方法的流程图。

图3c是根据一示例性实施例示出的另一种ct球管的寿命预测方法的流程图。

图3d是根据一示例性实施例示出的一种ct球管的寿命预测装置的模块图。

图3e是根据一示例性实施例示出的另一种ct球管的寿命预测装置的模块图。

图4是根据一示例性实施例示出的寿命损耗增速与电弧产生次数的对应关系的近似拟合曲线图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

参见图1，为本发明一示例性实施例示出的ct设备中的ct球管和高压发生器的电路连接示意图，ct球管11的阳极111和阴极112通过高压电缆12与高压发生器13的输出端连接。高压发生器13用于产生高压电并通过高压电缆12输送给ct球管11，以使ct球管11产生x射线。当然，ct设备还包括准直器、探测器和机械系统等，此处不一一叙述。

研究发现，影响ct球管寿命的不仅仅是其曝光时长，还包括临床ct球管产生的电弧。所谓临床ct球管产生的电弧，也即ct球管曝光且ct设备执行临床扫描协议时，ct球管中产生的电弧。因此，准确识别出ct设备中临床ct球管产生的电弧，基于ct球管的曝光时长和临床ct球管产生的电弧产生次数预测ct球管的使用寿命，有利于提高预测结果的准确性。

而目前的ct设备，仅能通过检测高压发生器的输出端的电流值，判断ct设备中是否产生电弧，却不能准确定位电弧是产生于高压发生器中，还是ct球管中，也不能区分发生于ct球管中的电弧是临床ct球管电弧还是非临床ct球管电弧。而影响ct球管使用寿命的是发生于ct球管中的临床ct球管电弧，而非发生于高压发生器中的电弧，也不是非临床ct球管电弧。所谓非临床ct球管电弧，也即ct球管曝光且ct设备未执行临床扫描协议时，ct球管中产生的电弧。

本实施例提供一种故障电弧检测方法，可用于实现ct设备中电弧发生位置的检测，根据电弧发生的位置确定目标故障电弧，该目标故障电弧的相关参数可用于ct球管的寿命预测。

如图2a所示，本实施例的故障电弧检测方法包括以下步骤：

步骤210、响应于高压发生器生成电弧信号，获取ct球管的阳极和/或ct球管的阴极的电流值。

步骤210中，高压发生器生成电弧信号，说明ct设备中产生了电弧，需要定位该电弧产生的具体发生位置。高压发生器内置电弧检测、电弧信号生成电路，具体实现过程，此处不再赘述。

本实施例中，电流值的检测可以但不限于采用电流传感器，例如，将两个电流传感器布置于图1中靠近ct球管的阳极、阴极的高压电缆上，即可实时检测ct球管的阳极、阴极的电流值。需要说明的是，图1示出的是双端ct球管，本实施例的故障电弧检测方法同样适用单端ct管球，单端ct管球的阴极与高压发生器的输出端连接，单端ct管球的阳极接地，此时可仅检测ct管球的阴极的电流值。

步骤220、根据电流值确定电弧的发生位置，并根据发生位置确定目标故障电弧。

其中，发生位置包括高压发生器中、ct球管中。

步骤220中，根据电流值确定电弧的发生位置，也即确定引起高压发生器生成电弧信号的电弧，是发生于高压发生器中，还是ct球管中。根据电弧的发生位置确定目标故障电弧，该目标故障电弧也即会对ct球管的寿命损耗产生影响的电弧，结合其作为ct球管寿命预测的参考因素，可提高预测准确度。

在图2a示出的故障电弧检测方法的步骤流程的基础上，图2b示出了故障电弧检测方法的另一个实施例流程图，参见图2b，步骤220具体包括：

步骤220-10、判断是否至少一个电流值大于电流阈值。

步骤220-10中，若判断为否，说明电弧产生于高压发生器，则执行步骤220-20；若判断为是，说明电弧产生于ct球管，则执行步骤220-30。

步骤220-20、确定电弧发生于高压发生器中。

步骤220-30、确定电弧发生于ct球管中。然后执行步骤220-40。

步骤220-40、将发生于ct球管中的电弧确定为目标故障电弧。

需要说明的是，若步骤210同时获取ct球管的阳极和阴极的电流值，两者中只要有一个电流值大于电流阈值，就说明该电弧发生于ct球管中，若两个电流值均不大于电流阈值，说明该电弧产生于高压发生器中。

本实施例实现了对ct设备中电弧发生位置的定位，由于发生于高压发生器中的电弧不会对ct球管的寿命损耗产生影响，将该电弧排除于目标故障电弧之外，将目标故障电弧作为预测ct球管的寿命的因素，可提高预测准确度。

图2c示出了本发明故障电弧检测方法的另一个实施例流程图，本实施例与图2b示出的方法基本相同，不同之处在于，本实施例中将非临床电弧也排除在目标故障电弧之外，参见图2c，步骤220-30之后包括：

步骤220-31、判断ct设备是否执行临床扫描协议。

步骤220-31中，若判断为是，说明电弧为临床ct球管产生的电弧，则执行步骤220-40’；若判断为否，说明电弧可能是因对ct球管进行矫正、试验产生的，也即为非临床ct球管产生的电弧，虽然该电弧发生的次数不多，但该类电弧不会对ct球管的寿命产生影响，可排除于目标故障电弧之外。

步骤220-40’、将ct设备执行临床扫描协议时发生且发生于ct球管中的电弧确定为目标故障电弧。

本实施例中，不仅实现了电弧产生部位的电弧检测，还可区分临床ct球管电弧和非临床ct球管电弧，从而可确定真正对ct球管的寿命损耗产生影响的目标故障电弧，排除高压发生器中发生的电弧以及非临床ct球管的电弧对ct球管寿命预测的干扰。

与前述故障电弧检测方法实施例相对应，本发明还提供了故障电弧检测装置的实施例。

参见图2d，为本发明一示例性实施例示出的故障电弧检测装置的模块示意图，该故障电弧检测装置包括：获取单元21和故障电弧检测单元22。

获取单元21用于响应于高压发生器生成电弧信号，获取ct球管的阳极和/或ct球管的阴极的电流值。

故障电弧检测单元22用于根据电流值确定电弧的发生位置，并根据发生位置确定目标故障电弧。

其中，发生位置包括高压发生器中、ct球管中。

在一个例子中，在根据电流值确定电弧的发生位置时，故障电弧检测单元22具有用于：

判断是否至少一个电流值大于电流阈值；

在至少一个电流值大于电流阈值的情况下，确定电弧发生于ct球管中；

在电流值均小于等于电流阈值的情况下，确定电弧发生于高压发生器中。

在另一个例子中，在根据发生位置确定目标故障电弧时，故障电弧检测单元22具有用于：

在至少一个电流值大于电流阈值的情况下，判断ct设备是否执行临床扫描协议；

在ct设备执行临床扫描协议的情况下，确定电弧为目标故障电弧。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

参见图3a，为本发明一示例性实施例示出的ct球管的寿命预测方法，该寿命预测方法包括以下步骤：

步骤301、统计目标故障电弧的电弧产生次数。

其中，目标故障电弧由上述任一实施例示出的故障电弧检测方法确定。

步骤302、根据ct球管的曝光时长和电弧产生次数预测ct球管的寿命。

本实施例中，根据ct曝光时长和对ct球管的使用寿命有影响的临床ct球管的电弧产生次数两个因素预估球管的使用寿命，能更加准确预测ct球管的使用寿命。

在图3a示出的ct球管的寿命预测方法的步骤流程的基础上，参见图3b，示出了ct球管的寿命预测方法的另一个实施例流程图，本实施例中，步骤302具体包括：

步骤302-1、根据寿命损耗系数和电弧产生次数确定ct球管的寿命损耗增速。

在实际应用过程中，ct球管使用初期，ct球管的寿命损耗与其曝光时长基本一致，但随着临床ct球管的电弧产生次数增加到一定程度，ct球管的寿命损耗急剧增加，参见图4，为基于历史数据(与待测ct球管同类型的其他ct球管的数据)得到的寿命损耗增速与电弧产生次数的对应关系的近似拟合曲线，该曲线用公式表示如下：

v(x)＝e^gx；

其中，x为临床ct球管的电弧产生次数；v(x)为寿命损耗增速；g为寿命损耗系数，当临床ct球管产生的电弧频率恒定的前提下，g为常量。

步骤302-2、根据寿命损耗增速和曝光时长预测ct管球的寿命。

具体的，使用下述公式可得ct管球的损耗时长：

f(t)＝v(x)t＝e^gxt；

其中，f(t)为损耗时长；t为曝光时长。

将ct管球的预设寿命时长减去ct管球的损耗时长，即可得ct管球的剩余寿命时长。

在实际应用过程中，ct管球的寿命损耗系数g并非一成不变，基于此，参见图3c，示出了ct球管的寿命预测方法的另一个实施例流程图，本实施例与图3b示出的步骤流程基本相同，不同之处在于，本实施例中对寿命损耗系数g进行实时修正。参见图3c，步骤302-1之前，还包括：

步骤302-0、根据电弧产生次数和曝光时长确定电弧频次，并根据电弧频次修正寿命损耗系数。

其中，电弧频次y的计算公式如下：

y＝t/x；

寿命损耗系数的修正公式如下：

g(y)＝ay+b；

其中，a、b为常量。g(y)＝ay+b也即图4示出的拟合曲线的斜率。

步骤302-1中，则根据修正后的寿命损耗系数和电弧产生次数确定ct球管的寿命损耗增速。

公式表达如下：

f(t)＝e^(ay+b)xt＝e^(at+bx)t；

本实施例中，通过使用修正后的寿命损耗系数预测ct管球的使用寿命，这使得预测的ct球管使用寿命更加接近于真实值，可进一步提高寿命预测准确度，有利于更好的指导ct设备的日常维护。

与前述ct球管的寿命预测方法实施例相对应，本发明还提供了ct球管的寿命预测装置的实施例。

参见图3d，为本发明一示例性实施例示出的ct球管的寿命预测装置的模块示意图，该寿命预测装置包括：统计单元31和预测单元32。

统计单元31用于统计目标故障电弧的电弧产生次数；目标故障电弧由上述任一实施例示出的故障电弧检测装置确定；

预测单元32用于根据ct球管的曝光时长和电弧产生次数预测ct球管的寿命。

在一个例子中，预测单元32具体用于：

根据寿命损耗系数和电弧产生次数确定ct球管的寿命损耗增速；

根据寿命损耗增速和曝光时长预测ct管球的寿命。

在图3d示出的ct球管的寿命预测装置的模块示意图的基础上，参见图3e，示出了ct球管的寿命预测装置的另一个实施例流程图，本实施例中，寿命预测装置还包括：修正单元33。

修正单元33用于根据电弧产生次数和曝光时长确定电弧频次，并根据电弧频次修正寿命损耗系数。

在根据寿命损耗系数和电弧产生次数确定ct球管的寿命损耗增速时，预测单元具体32则用于：根据修正后的寿命损耗系数和电弧产生次数确定ct球管的寿命损耗增速。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备50的框图。图5显示的电子设备50仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，电子设备50可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备50的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器51、上述至少一个存储器52、连接不同系统组件(包括存储器52和处理器51)的总线53。

总线53包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器52可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(ram)521和/或高速缓存存储器522，还可以进一步包括只读存储器(rom)523。

存储器52还可以包括具有一组(至少一个)程序模块524的程序工具525(或实用工具)，这样的程序模块524包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器51通过运行存储在存储器52中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如上述任一实施例所提供的故障电弧检测方法。

电子设备50也可以与一个或多个外部设备54(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口55进行。并且，模型生成的电子设备50还可以通过网络适配器56与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器56通过总线53与模型生成的电子设备50的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的电子设备50使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的故障电弧检测方法的步骤。

其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。

在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现上述任一实施例所述的故障电弧检测方法中的步骤。

其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的ct球管的寿命预测方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的ct球管的寿命预测方法的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。