一种智能手术室控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能手术室控制系统，包括触摸屏控制及显示单元、中控单元、声光单元、计时单元、报警单元、通话单元、温湿度控制单元、净化单元；触摸屏控制及显示单元使用触摸屏作为显示控制设备，占用空间小，布线简单易操作；中控单元与触摸屏控制及显示单元相连接，控制声光单元的开关并实时显示当前声光单元的工作状态，还控制空调机组的运行和手术室的净化；触摸屏控制及显示单元和计时单元、报警单元、通话单元，控制计时时间、实时时间、电流电压报警、气体报警、拨号通话、呼叫功能。该系统实现了手术室的智能化控制，操作方便、维护简单符合手术室的各项要求。
【专利说明】一种智能手术室控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能化医疗机械控制领域，尤其是一种智能手术室控制系统。
【背景技术】
[0002]手术室控制系统，用于手术室手术过程中所需的电气设备的控制和显示。目前的控制系统一般用薄膜按键式操作方式，存在不容易操作、按键易坏、占用面板空间比较大，而且布线复杂，维护难度高等一系列问题，且消毒控制没有可设定时间的功能，往往需要另配定时器，使用不方便、接线也比较复杂。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种智能手术室控制系统。
[0004]实现本发明目的的技术方案是:一种智能手术室控制系统包括触摸屏控制及显示单元、中控单元、声光单元、计时单元、报警单元、通话单元、温湿度控制单元、净化单元；所述触摸屏控制及显示单元的输入/输出端分别于中控单元、计时单元、报警单元、通话单元相应的输入/输出端相连，所述中控单元的输入/输出端分别与声光单元、温湿度控制单元、净化单元相应的输入/输出端相连。
[0005]作为本发明的优化方案，声光单元通过功率转换电路和中控单元相连接。
[0006]作为本发明的优化方案，计时单元包括消毒时间计时，通过串口和触摸屏控制及显示单元相连。
[0007]作为本发明的优化方案，报警单元包括电路报警电路和气体报警电路，都通过串口和触摸屏控制及显示单元相连。
[0008]作为本发明的优化方案，电路报警电路包括电流检测装置和电压检测装置。
[0009]作为本发明的优化方案，气体报警电路使用了电接点压力表。
[0010]作为本发明的优化方案，智能手术室控制系统的壳体是用不锈钢304制成，嵌入到手术室墙体内。
[0011]本发明具有积极的效果:嵌入到手术室墙体内，符合手术室净化要求；使用触摸屏显示控制不仅布线方便，而且节省了空间，更加美观大方；实现了消毒功能的定时并可设定时间；集成了手术室内所有电器设备(弱电、强电)的控制和显示，降低了人力、物力、经济成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0013]图1为本发明的结构示意图；
[0014]图2为本发明一实施例的原理框图；
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明公开一种智能手术室控制系统，包括触摸屏控制及显示单元、中控单元、声光单元、计时单元、报警单元、通话单元、温湿度控制单元、净化单元；触摸屏控制及显示单元的输入/输出端分别于中控单元、计时单元、报警单元、通话单元相应的输入/输出端相连；中控单元的输入/输出端分别与声光单元、温湿度控制单元、净化单元相应的输入/输出端相连。智能手术室控制还包含了电源，继电器、传感器等插件，触摸屏控制及显示单元在关机状态下不工作。按下触摸屏下方的电源按钮即可实现智能手术室控制系统的开机，当系统开始工作时，触摸屏控制及显示单元的USB 口产生500MA的电流、5V的电压驱动光耦，使其输出24V的电压带动一组继电器给中控单元、通话单元提供电源，并且启动触摸屏控制及显示单元内部的风扇进行散热，此时智能手术室控制系统已处于待机状态，触摸屏控制及显示单元上显示实时的北京时间以及各单元的工作状态。
[0016]如图2所示声光单元包括对无影灯、术中灯、观片灯、手术室声光灯和背景音乐的操控，声光单元通过功率转换电路和中控单元相连接，功率转换电路是由功率转换芯片ULN2003和相应的继电器连接而成，轻触触摸屏控制及显示单元上对应字样的按钮，触摸屏控制及显示单元作为主机以标准modbus-rtu协议通过RS232串口发送开启前述五种声光设备的命令信号，中控单元接收到信号后处理控制驱动功率转换芯片ULN2003控制对应的继电器达到开启对应设备的目的，同时中控单元在执行完此次命令后会发送对应的信号返回给触摸屏控制及显示单元，触摸屏控制及显示单元判断收到的信号，根据返回的信号就可以知道中控单元是否开启了对应的声光设备，触摸屏控制及显示单元显示当前对应声光设备的开启或者关闭状态。
[0017]计时单元包括显示北京时间、麻醉时间计时、手术时间计时和消毒时间计时，通过串口和触摸屏控制及显示单元相连，计时单元使用了触摸屏控制及显示单元的定时模块。以下是计时单元的功能及操作:
[0018]1.北京时间
[0019]显示当前的时间，并且可以进行设置。
[0020]2.麻醉时间计时
[0021]修改触摸屏控制及显示单元上的麻醉时间，设置时、分、秒，设置完麻醉时间后点击麻醉计时，定时模块开始工作，麻醉计时显示为开启模式并进入倒计时，以秒往下减数，直至全部减完，通过RS232串口发信号给中控单元发出报警声。该功能可以在手术时，方便观察麻醉时间的长短。麻醉时间计时使用倒计时模式。
[0022]3.手术时间
[0023]点击触摸屏控制及显示单元上的手术计时，显示开启模式，表示正在手术计时，手术计时开始累计，该功能方便知道手术进展时间，当再次按手术计时，手术计时全部清零。手术时间计时使用累计模式。
[0024]4.消毒时间计时
[0025]预设触摸屏控制及显示单元的消毒时间，然后点击消毒按钮开启消毒设备，当工作到对应的设置时间时，关闭消毒设备。消毒功能的计时克服了需另配定时器的缺点，使消毒更加便捷。
[0026]报警单元包括电路报警电路和气体报警电路，都通过串口和触摸屏控制及显示单元相连。以下详细介绍它的工作过程:
[0027]1.电路报警电路
[0028]电路报警电路包括电流检测装置和电压检测装置。电流检测装置的原理是当漏电流检测仪检测到电路有漏电现象，会发出电流过大报警使一组常开触点闭合，此信号被报警板识别后进行处理，通过RS485信号以从机模式传回给触摸屏控制及显示单元同时发出报警声，触摸屏控制及显示单元接到信号后，红色报警闪烁；当报警消除时，报警板接到信号，通过RS485信号传回给触摸屏控制及显示单元同时报警声停止，触摸屏控制及显示单元接到信号后停止红色报警，恢复正常。电压检测装置原理一样，通过压差测试设备，当该设备检测到压差超过设定值时会发出一组闭合信号给电路报警板。
[0029]2.气体报警电路
[0030]本单元可对笑气、氧气、空气、二氧化碳、氮气等气体高低压报警，气体报警原理:在气体管道中接上相应的电接点压力表，调试好高低压力上限和下限，分别接公共端、上报警和下报警两路常开触点，当气体处于高压或者低压的时候，电接点压力表上限或者下限工作使常开触点变成闭合状态，此信号被相应的气体报警板接收处理后将报警通过RS485信号以从机模式传回给触摸屏控制及显示单元并发出报警声，触摸屏控制及显示单元接收到信号后，红色报警闪烁，当报警消除时，气体报警板接到信号，通过RS485串口传回给触摸屏控制及显示单元同时报警声停止，触摸屏控制及显示单元收到信号后停止红色报警闪烁，恢复正常。
[0031]通话单元包括呼叫护士站和电话通话功能:
[0032]1.电话功能
[0033]点击进入相应电话拨号界面，输入需要拨打的号码，输入完毕后点击通话即可实现通话，如需挂断只需点击挂断按钮。电话呼入时响铃，点击接听即可实现通话功能，具体实现主要是通过触摸屏控制及显示单元将接通、挂断和语音拨号信号通过RS232串口发给电话板，电话板接收后通过拨号芯片实现拨号功能。
[0034]2.呼叫护士站
[0035]点击相应的呼叫护士站按钮，通过控制相应的继电器闭合即可实现呼叫护士站的功能。
[0036]温湿度控制单元使用了温湿度数字传感器与中控单元相连。包括对恒温恒湿空调机组的控制或是直接对空调机组的操控。具体操作时点击进入空调系统设置界面，触摸屏控制及显示单元也是在不停的发送读取手术室室内的温湿度的信号并发送设定的温湿度信号。触摸屏将输入的设定温湿度信号通过RS232串口发送给中控单元，中控单元(双串口)接收后作为从机通过RS485信号把设定温湿度信号传回给空调机组(对应的净化空调机组作为主机也在不停地通过RS485串口发送读取相应的温湿度设定信号)，若中控单元采用空调机组的温湿度(也可配置自带的温湿度传感器)，即可直接处理空调机组RS485发送过来的温湿度信号，中控单元将接收过来的温湿度信号通过RS232串口回复给触摸屏控制及显示单元，实时显示当前的温湿度，如果中控单元采用的自带温湿度传感器，那么中控单元就会忽略串口 RS485接收到温湿度信号转而接收传感器的信号，并将传感器的温湿度信号通过串口 RS232回复给触摸屏控制及显示单元。当然中控单元也可以采用O?1V的模拟量温湿度信号，中控单元就会忽略串口 RS485接收到温湿度信号转而接收空调机组通过模拟量发来的电压信号，并将处理后出来的的温湿度通过串口 RS232串口回复给触摸屏控制及显示单元。空调的启动、制冷、制热、加湿、除湿只需点击触摸屏上对应按钮，触摸屏通过串口 RS232将信号发送给中控单元，中控单元接收后通过串口 RS485回复给空调机组从而控制空调的开启。
[0037]净化单元包括控制手术室的排风系统、负压系统和排废系统，和声光单元的实施方式大致相同，只是操作对象改为净化单元相应的设备即可，可实现手术室净化空气，减小病毒感染的功能。
[0038]整个系统的通讯协议采用的是标准的modbus-rtu协议，触摸屏控制及显示单元做主机，空调净化机组做主机，中控单元(双串口)做从机设备IDl，电话板从机设备ID2，气体报警板从机设备ID3，电路报警板从机设备ID4，使用该协议易于移植及扩展。真个系统使用触摸屏作为显示设备克服了以前按键占用面积大，布线复杂等问题，更加人性化，易于维护和操作。
[0039]整个系统的壳体包括面板外框和后备板均采用不锈钢304制成，易清理、耐腐蚀嵌入到手术室墙体内，符合手术室净化的要求。
[0040]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种智能手术室控制系统，其特征在于:包括触摸屏控制及显示单元、中控单元、声光单元、计时单元、报警单元、通话单元、温湿度控制单元、净化单元；所述触摸屏控制及显示单元的输入/输出端分别于中控单元、计时单元、报警单元、通话单元相应的输入/输出端相连，所述中控单元的输入/输出端分别与声光单元、温湿度控制单元、净化单元相应的输入/输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能手术室控制系统，其特征在于:所述的声光单元通过功率转换电路和中控单元相连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能手术室控制系统，其特征在于:所述的计时单元还包括消毒时间计时，通过串口和触摸屏控制及显示单元相连。
4.根据权利要求1所述的一种智能手术室控制系统，其特征在于:所述的报警单元包括电路报警电路和气体报警电路，都通过串口和触摸屏控制及显示单元相连。
5.根据权利要求1或4所述的一种智能手术室控制系统，其特征在于:所述的电路报警电路包括电流检测装置和电压检测装置。
6.根据权利要求1或4所述的一种智能手术室控制系统，其特征在于:所述的气体报警电路使用了电接点压力表。
7.根据权利要求1所述的一种智能手术室控制系统，其特征在于:所述的智能手术室控制系统的壳体是用不锈钢304制成，嵌入到手术室墙体内。
【文档编号】G05B19/418GK104460566SQ201310438482
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】赵健 申请人:南京欣华恒机械电子有限公司