基于光纖環(huán)網(wǎng)的醫(yī)院醫(yī)用氣體監(jiān)視系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于光纖環(huán)網(wǎng)的醫(yī)院醫(yī)用氣體監(jiān)視系統(tǒng)及方法，具體是一種使用光纖環(huán)網(wǎng)對醫(yī)院內(nèi)各用氣區(qū)域用氣情況、供氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用氧氣、負(fù)壓吸引、壓縮空氣等醫(yī)用氣體系統(tǒng)被稱為“生命支持系統(tǒng)”，其規(guī)范化、安全可靠和合理性直接關(guān)系到病人的生命安全。目前，各醫(yī)用氣體通過相應(yīng)供氣裝置(如液氧罐、負(fù)壓機(jī)組、空壓機(jī)組等)經(jīng)由輸氣管道傳輸?shù)较鄳?yīng)用氣區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)用氣設(shè)備上，以備病人使用。醫(yī)院中的用氣區(qū)域較多，如醫(yī)技樓、病房樓、急診樓等，分布在醫(yī)院的不同地方，彼此之間有一定距離；同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的用氣設(shè)備，分布較為集中，如醫(yī)技樓各樓層，彼此之間距離較近。目前，全國大部分二甲以上醫(yī)院都已使用了醫(yī)用集中供氣系統(tǒng)，大多數(shù)是各氣源設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，由氣源設(shè)備機(jī)房獨(dú)立管理，氣體由氣源通過管道輸送到各用氣區(qū)域，然后在用氣區(qū)域內(nèi)的各用氣設(shè)備中安裝壓力/流量儀表進(jìn)行氣體狀態(tài)監(jiān)視。由于氣源管道一般都安裝在樓宇間的管道井內(nèi)，各用氣區(qū)域的氣體狀態(tài)監(jiān)視箱也安裝在管道井內(nèi)，需要逐個(gè)巡查各用氣區(qū)域內(nèi)各個(gè)用氣設(shè)備的狀態(tài)才可以全面了解整個(gè)醫(yī)院的用氣情況，勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低。當(dāng)某醫(yī)用氣體的輸送出現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)確定出現(xiàn)異常的位置，對于病人、醫(yī)護(hù)人員等都存在很大的安全隱患。
[0003]醫(yī)用氣體監(jiān)視系統(tǒng)作為醫(yī)用氣體工程的一個(gè)重要分支，它的功能是向設(shè)備管理人員、醫(yī)護(hù)人員等工作人員實(shí)時(shí)提供整個(gè)醫(yī)院氣體系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，使醫(yī)用氣體出現(xiàn)異常時(shí)，工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，從而避免了對患者產(chǎn)生不必要的危險(xiǎn)。
[0004]經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利“醫(yī)用氣體報(bào)警系統(tǒng)”(申請?zhí)?01110049160.1)，公開了一種可測醫(yī)院醫(yī)用氣體壓力、負(fù)壓、氣體濃度及露點(diǎn)，并具有聲光報(bào)警功能的醫(yī)用氣體報(bào)警系統(tǒng)，使用監(jiān)測分機(jī)通過現(xiàn)場總線與中央監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。中國實(shí)用新型專利“醫(yī)用氣體集中監(jiān)測系統(tǒng)”(申請?zhí)?01320564990.2)，監(jiān)控主機(jī)通過RS-485網(wǎng)絡(luò)與若干個(gè)區(qū)域報(bào)警器連接，區(qū)域報(bào)警器通過CAN網(wǎng)絡(luò)與若干個(gè)現(xiàn)場采集器連接，可對各樓層氣體壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測與報(bào)警。中國發(fā)明專利“一種醫(yī)用氣體管理系統(tǒng)”(申請?zhí)?01210066079.9)和中國發(fā)明專利“一種醫(yī)用氣體監(jiān)測系統(tǒng)”(申請?zhí)?01310591095.4)的氣源站房系統(tǒng)(供氣系統(tǒng))與用氣區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)(用氣系統(tǒng))同樣是采用數(shù)據(jù)總線與監(jiān)控中心相連。中國實(shí)用新型專利“醫(yī)用氣體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”(申請?zhí)?01120159203.7)公開了一種具有無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)兩種傳輸方式的監(jiān)控系統(tǒng)，其中無線網(wǎng)絡(luò)采用的是GPRS/CDMA，有線網(wǎng)絡(luò)米用的是 Internet/Intranet。
[0005]現(xiàn)場環(huán)境下，常用現(xiàn)場總線(如RS485、CAN等)的有效傳輸距離一般只有三四百米，傳輸速率在lOOkbit/s以下。某一用氣區(qū)域，比如病房樓各樓層，用氣設(shè)備有限，需要監(jiān)視的氣體狀態(tài)數(shù)據(jù)也不是很多，使用現(xiàn)場總線串連這一用氣區(qū)域內(nèi)的各用氣設(shè)備，可對各樓層氣體狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測與報(bào)警。由于許多大中型醫(yī)院占地面積較大，各用氣區(qū)域分散在醫(yī)院的不同位置，使得各用氣區(qū)域到監(jiān)視中心的距離較遠(yuǎn)，超出了常用現(xiàn)場總線的有效傳輸距離。而且整個(gè)醫(yī)院的氣體狀態(tài)參數(shù)較多，數(shù)據(jù)帶寬也較大，因此使用現(xiàn)場總線連接各用氣區(qū)域與監(jiān)視中心，傳輸距離、傳輸速度、數(shù)據(jù)帶寬均滿不足不了要求?，F(xiàn)場總線通信采用的屏蔽雙絞線雖然具有較好的屏蔽效果，然而在某些情況下，例如強(qiáng)電磁場和變頻器周圍信號(hào)就會(huì)受到嚴(yán)重的干擾。如果使用醫(yī)院內(nèi)部的局域網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)需要改造或升級時(shí)，氣體監(jiān)視系統(tǒng)的線路就需要維護(hù)，這無疑會(huì)增加成本。無線網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中容易受到強(qiáng)電磁信號(hào)的干擾，而且在室內(nèi)或某些封閉的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較差，甚至沒信號(hào)。
[0006]綜上所述，在占地面積較大的大中型醫(yī)院，使用現(xiàn)場總線連接各用氣區(qū)域和監(jiān)視中心，傳輸距離、傳輸速度、數(shù)據(jù)帶寬均滿足不了要求，而且易受到干擾。使用有線網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備維護(hù)會(huì)增加使用成本。無線網(wǎng)絡(luò)容易受到電磁信號(hào)干擾且使用場合受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于針對目前醫(yī)院醫(yī)用氣體監(jiān)視系統(tǒng)中存在的上述問題，提供一種基于光纖環(huán)網(wǎng)的醫(yī)院醫(yī)用氣體監(jiān)視系統(tǒng)及方法，具有傳輸距離能夠覆蓋整個(gè)醫(yī)院、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速度快等特性，并解決上述【背景技術(shù)】中的不足，以滿足醫(yī)院對醫(yī)用氣體狀態(tài)監(jiān)視的需要。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種基于光纖環(huán)網(wǎng)的醫(yī)院醫(yī)用氣體監(jiān)視系統(tǒng)，包括監(jiān)視中心、多模光纖環(huán)網(wǎng)、區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)、氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述監(jiān)視中心連接多模光纖環(huán)網(wǎng)，多模光纖環(huán)網(wǎng)連接區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)和氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)。
[0009]所述的監(jiān)視中心連接多模光纖環(huán)網(wǎng):監(jiān)視中心發(fā)出氣體狀態(tài)查詢的電信號(hào)命令到多模光纖環(huán)網(wǎng)，接收來自多模光纖環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。
[0010]所述的多模光纖環(huán)網(wǎng)連接監(jiān)視中心、區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)和氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn):多模光纖環(huán)網(wǎng)接收監(jiān)視中心的電信號(hào)命令，轉(zhuǎn)化為光信號(hào)傳輸；并將光信號(hào)命令轉(zhuǎn)化為電信號(hào)命令傳輸給區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)或氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)。多模光纖環(huán)網(wǎng)接收區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)和氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)發(fā)送的電信號(hào)，轉(zhuǎn)化為光信號(hào)傳輸；并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給監(jiān)視中心。
[0011]所述的區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)連接多模光纖環(huán)網(wǎng):區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)接收多模光纖環(huán)網(wǎng)發(fā)送的電信號(hào)命令，采集用氣區(qū)域內(nèi)各種氣體管路中氣體的狀態(tài)參數(shù)，并將狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給多模光纖環(huán)網(wǎng)。
[0012]所述的氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)連接多模光纖環(huán)網(wǎng):每種醫(yī)用氣體(醫(yī)用氧氣、醫(yī)用壓縮空氣、醫(yī)用負(fù)壓吸引等)氣源處設(shè)置一個(gè)氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)，用于接收多模光纖環(huán)網(wǎng)發(fā)送的電信號(hào)命令，采集氣源的壓力與流量等狀態(tài)參數(shù)，并將采集到的狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給多模光纖環(huán)網(wǎng)。
[0013]所述的監(jiān)視中心包括:工控機(jī)和打印機(jī)。其中:
所述的工控機(jī)連接多模光纖環(huán)網(wǎng)和打印機(jī)。工控機(jī)發(fā)送氣體狀態(tài)查詢的電信號(hào)命令到多模光纖環(huán)網(wǎng)，并接收多模光纖環(huán)網(wǎng)傳來的氣體狀態(tài)參數(shù)。工控機(jī)對氣體狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析與處理，將結(jié)果在打印機(jī)上打印出來或在顯示器上進(jìn)行顯示，如果氣體參數(shù)異常，工控機(jī)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并顯示異常位置。
[0014]所述的打印機(jī)連接工控機(jī)。當(dāng)工控機(jī)要求打印醫(yī)用氣體的參數(shù)信息時(shí)，打印機(jī)將具體的醫(yī)用氣體參數(shù)進(jìn)行打印輸出。
[0015]所述的多模光纖環(huán)網(wǎng)包括:多模光纖部分和光電轉(zhuǎn)換部分。其中: 所述的光電轉(zhuǎn)換部分連接監(jiān)視中心、區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)、氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和多模光纖。每個(gè)光電轉(zhuǎn)換部分有2個(gè)光接口和I個(gè)電接口。光電轉(zhuǎn)換部分將來自監(jiān)視中心、區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)或氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)在多模光纖環(huán)網(wǎng)上傳輸；并將來自多模光纖環(huán)網(wǎng)上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)供監(jiān)視中心、區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)和氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)讀取；
所述的多模光纖部分連接光電轉(zhuǎn)換部分。多模光纖連接光電轉(zhuǎn)換部分的2個(gè)光接口，使得多模光纖和光電轉(zhuǎn)換部分成環(huán)狀。多模光纖部分以光信號(hào)的形式傳輸工控機(jī)發(fā)出的命令信號(hào)和區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)與氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)信號(hào)。
[0016]所述的區(qū)域監(jiān)視子網(wǎng)包括:氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場總線。其中:
所述的氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)連接現(xiàn)場總線和氣體管路。氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)接收來自現(xiàn)場總線上的命令信號(hào)，并采集氣體管路的壓力、流量等狀態(tài)參數(shù)發(fā)送回現(xiàn)場總線；
所述的現(xiàn)場總線連接氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和多模光纖環(huán)網(wǎng)?，F(xiàn)場總線接收多模光纖環(huán)網(wǎng)上傳來的電信號(hào)，并將氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的壓力、流量等狀態(tài)參數(shù)傳輸至多模光纖環(huán)網(wǎng)。
[0017]所述的氣源監(jiān)視節(jié)點(diǎn)包括:氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和氣體傳感器組。其中:
所述的氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)連接多模光纖環(huán)網(wǎng)和氣體傳感器組。氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)接收多模光纖環(huán)網(wǎng)發(fā)送的命令，并將各氣體傳感器采集到的氣體狀態(tài)參數(shù)返送給多模光纖環(huán)網(wǎng)；
所述的氣體傳感器組采集氣源設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，傳送至氣體參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)。
[0018]一種基于光纖環(huán)網(wǎng)的醫(yī)院醫(yī)用氣體監(jiān)視方法，采用上述系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括如下操作步驟:
第一步，將整個(gè)醫(yī)院劃分成若干個(gè)用氣區(qū)域，用氣