中心制氧遠程監控系統的製作方法
2023-05-07 13:29:51 1
專利名稱：中心制氧遠程監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及遠程控制領域，尤其涉及一種中心制氧遠程監控系統。
技術背景
在醫療領域，沒有實現制氧機現場環境的監控及制氧機工作狀態的監控，很難遠程強制幹預製氧機的工作狀態。從而不能為制氧機組的穩定運行提供良好的保障，不能幫助公司實現所有制氧機的集中管理，如制氧機組出現故障，不能在遠端就能作出及時正確的處理。
傳統的制氧機遠程監控系統不能實時監製並記錄製氧機氧氣流速、氧氣濃度、管道壓力，遠程控制氧機組的開啟與停止，不能保存及查看制氧機的歷史運行狀態記錄。發明內容
本發明的目的是發明中心制氧遠程監控系統；其功能包含實時監控並記錄製氧機氧氣流速、氧氣濃度、管道壓力，遠程控制氧機組的開啟與停止，查看制氧機的歷史運行狀態記錄，帶權限管理的多遠程客戶端操作與管理等功能。
本發明的目的還包括制氧機能夠實現對制氧機現場環境的監控及對制氧機工作狀態的監控，並且在遠程能夠強制幹預製氧機的工作狀態。從而為制氧機組的穩定運行提供良好的保障，並且幫助公司實現所有制氧機的集中管理，如制氧機組出現故障，在遠端就能作出及時正確的處理。
為實現以上目的，本發明採用的技術方案為一種中心制氧遠程監控系統，其特徵是本系統由制氧機遠程監控控制中心、制氧機監控控制器、監控客戶端和制氧機組組成； 監控控制中心通過網絡連接制氧機監控控制器，制氧機監控控制器的主控器通過CANBUS 連接信號採集與控制輸出模塊，信號採集與控制輸出模塊通過多個電流環連接制氧機組；所述的制氧機遠程監控控制中心採用IU伺服器，雙線固定IP接入，寬帶要求5Mbps以上，設置有DDOS硬體防火牆；所述的制氧機監控控制器由一個主控制器和多個信號採集與控制輸出模塊組成，它們之間採現場工業控制總線進行數據通信，其中主控制為一嵌入式控制終端，硬體部份的CPU 採用NXP專為工控產品設計C0RTEX-M3核心的處理器，該處理器運行頻率為120MHZ，內部自帶32KB RAM禾Π 512KB ROM、ETHERNET網絡控制器，網絡接口晶片採用KSZ8041NL、DC24V 轉DC5V型隔離型電源模塊、內部多電壓電源管理電路、10/100M網絡控制器、7寸16:9帶觸摸的液晶顯示屏、1路隔離型CAN總線接口、蜂鳴器、GPRS模塊(備選)等組成；所述的客戶端實為一軟體，可以安裝在任意一臺具WINDOWS作業系統的計算機上，要求通連上hternet網絡，僅只要提供帳號及密碼即可登入控制中心，並監控及管理各個制氧機的運行狀態。
所述的信號採集與控制輸出模塊硬體部分的CPU採NXP專為工控產品設的 C0RTEX-M0核心的處理器，配以高精度16bit低溫漂的AD轉換器，含兩路電流環形式的傳感2/3頁器輸入接口、一路脈衝式的傳感器輸入接口、4路隔離式開關量控制輸出及一路CANBUS通信接口。
所述的主控制器接多個信號採集與控制輸出模塊，之間採用CANBUS通信。
本發明的有益效果本發明的功能包含實時監製並記錄氧機氧氣流速、氧氣濃度、 管道壓力，遠程控制氧機組的開啟與停止，查看制氧機的歷史運行狀態記錄，帶權限管理的多遠程客戶端操作與管理等功能；從而提高了對數據的控制的精確度。
本中心制氧遠程監控系統能夠實現制氧機現場環境的監控及制氧機工作狀態的監控，並且在遠程能夠強制幹預製氧機的工作狀態。從而為公司制氧機組的穩定運行提供良好的保障，並且幫助公司實現所有制氧機的集中管理，如制氧機組出現故障，在遠端就能作出及時正確的處理。
圖1為本中心制氧遠程監控系統的示意圖；圖2為制氧機遠程監控控制中心第一種方案的組網示意圖； 圖3為制氧機遠程監控控制中心第二種方案的組網示意圖； 圖4為制氧機遠程監控控制中心軟體層構架示意圖； 圖5為主控制器接多個信號採集與控制輸出模塊連接示意圖； 圖6為制氧機控制器硬體示意圖； 圖7為制氧機控制器軟體層構架。
具體實施方式
下面結合一個較佳實施例和附圖對本發明作進一步說明，以助於理解本發明內容。
如圖1所示，本中心制氧遠程監控系統的組成關係本系統由制氧機遠程監控控制中心、制氧機監控控制器、監控客戶端和制氧機組組成；監控控制中心通過網絡連接制氧機監控控制器，制氧機監控控制器的主控器通過CANBUS連接信號採集與控制輸出模塊，信號採集與控制輸出模塊通過多個電流環連接制氧機組；所述的制氧機遠程監控控制中心採用IU伺服器，雙線固定IP接入，寬帶要求5Mbps以上，設置有DDOS硬體防火牆。
所述的客戶端實為一軟體，可以安裝在任意一臺具WINDOWS作業系統的計算機上，要求通連上hternet網絡，僅只要提供帳號及密碼即可登入控制中心，並監控及管理各個制氧機的運行狀態。
如圖2-4所示為制氧機遠程監控控制中心的接入方式和工作原理制氧機監控控制中心採用IU伺服器，雙線固定IP接入，寬帶要求5Mbps以上，要求有DDOS硬體防火牆；接入方案有兩種，如圖2所示為第一種接入方案，第一種接入方案是在公司架設雙線伺服器優點是安全性高，但網絡接入費比較高，費用包括DDOS硬體防火牆的購置費、雙線接入費等；如圖3所示為第二種接入方案，第二種接入方案是將伺服器託管於雙線機房，其優點是價格便宜，每年的託管費用為500(Γ8000元左右，但安全性及穩定性不可由自已完全掌控。
監控控制中心通信構架採用C/S模式，所有設備及監控客戶端連接伺服器都要求安全的身份驗證登入，連接後的數據都要求進行數據加密後再進行數據傳輸。允許連接要4求可同時連接1000個以上，監控參數包括氧氣流速、氧氧濃度、氣體壓力等參數，控制功能包含強制關機、強制開關、主機組及備用機組啟用停止等功能。監控軟體具有用戶管理、用戶權根管理、歷史數據維護管理、設備端實時運行狀態顯示、設備故障告警及處理等功能。
如圖4所示，表示制氧機遠程監控控制中心包括TOB應用程式、系統應用程式、作業系統、底部驅動和物理連接；在沒有開設瀏覽器管理功能時，不需要開發WEB應用程式。
如圖5—6所示為制氧機監控控制器的組成方式和工作原理控制器由一個主控制器和多個信號採集與控制輸出模塊組成，它們之間採現場工業控制總線進行數據通信， 其中主控制為一嵌入式控制終端，硬體部份的CPU採用NXP專為工控產品設計C0RTEX-M3 核心的處理器,該處理器運行頻率為120MHZ，內部自帶3IB RAM和512KB ROM、ETHERNET 網絡控制器，網絡接口晶片採用KSZ8041NL、DC24V轉DC5V型隔離型電源模塊、內部多電壓電源管理電路、10/100M網絡控制器、7寸16 9帶觸摸的液晶顯示屏、1路隔離型CAN總線接口、蜂鳴器、GPRS模塊(備選)等組成。
所述的信號採集與控制輸出模塊硬體部分的CPU採NXP專為工控產品設的 C0RTEX-M0核心的處理器，配以高精度16bit低溫漂的AD轉換器，含兩路電流環形式的傳感器輸入接口、一路脈衝式的傳感器輸入接口、4路隔離式開關量控制輸出及一路CANBUS通信接口。
如圖5所示，主控制器接多個信號採集與控制輸出模塊，之間採用CANBUS通信，這樣就可以很靈活的擴展信號採集節點及控制輸出節點。
如圖5—6所示，各部分硬體在實際工作過程中的作用a.電源部分電源以DCMV 3A輸入，接口採用5. 08mm的PCB插拔式連接器，並為 3PIN輸入，第一腳為電源24V正端、第二腳為公共接地、三腳為電源24V負端。電源具有防反接保護，超壓檢測，核心元件採用隔離供電方式，以保證系統的超穩定工作。
b.傳感輸入及AD採集部分此部份安置在信號採集與控制輸出模塊上，本機可接一路脈衝信號及2路電流環形式的信號輸入，每一路接口提供MV 200mA電源功率輸出，並具有短保護功能及ESD保護，AD採用高精度模數轉換器，以保證信號採集的精度，AD信號採集的數據通過CAN總線傳輸到主控制器上。
C.控制輸出部份此部份安置在信號採集與控制輸出模塊上，控制輸出部份具有 4路繼電器隔離輸出，每路單獨具有短路保護功能，直接驅動外部控制繼電器，驅動電壓為 24V 200mA。
d.主控制器部分主控部份採用C0NTEX-M3處理器，專用於工控環境，具有100MHZ 的主處理頻率，通過16 BIT 8080總線與TFT控制器連接，以實現觸摸輸入及7寸TFT液晶屏的顯示；同時通過CAN總線隔離連接信號採集與控制輸出模塊；並通過外接支持RMII接口協議的10M/100M物理層接口晶片外加帶網絡變壓器的RJ45接口實現與外部數據的傳輸；並預留一個GPRS模塊接口以供特殊應用及擴展。
如圖7所示為制氧機控制器軟體層構架，本構架主要包括應用程式、圖形單元接口(⑶I)、IP核、作業系統(UC0S)、底層驅動、啟動程序和物理層。
權利要求
1.一種中心制氧遠程監控系統，其特徵是本系統由制氧機遠程監控控制中心、制氧機監控控制器、監控客戶端和制氧機組組成；監控控制中心通過網絡連接制氧機監控控制器，制氧機監控控制器的主控器通過CANBUS連接信號採集與控制輸出模塊，信號採集與控制輸出模塊通過多個電流環連接制氧機組；所述的制氧機遠程監控控制中心採用IU伺服器，雙線固定IP接入，寬帶要求5Mbps以上，設置有DDOS硬體防火牆；所述的制氧機監控控制器由一個主控制器和多個信號採集與控制輸出模塊組成，它們之間採現場工業控制總線進行數據通信，其中主控制為一嵌入式控制終端，硬體部份的CPU 採用NXP專為工控產品設計C0RTEX-M3核心的處理器，該處理器運行頻率為120MHZ，內部自帶32KB RAM禾Π 512KB ROM、ETHERNET網絡控制器，網絡接口晶片採用KSZ8041NL、DC24V 轉DC5V型隔離型電源模塊、內部多電壓電源管理電路、10/100M網絡控制器、7寸16:9帶觸摸的液晶顯示屏、1路隔離型CAN總線接口、蜂鳴器、GPRS模塊(備選)等組成；所述的客戶端實為一軟體，可以安裝在任意一臺具WINDOWS作業系統的計算機上，要求通連上hternet網絡，僅只要提供帳號及密碼即可登入控制中心，並監控及管理各個制氧機的運行狀態。
2.根據權利要求1所述的一種中心制氧遠程監控系統，其特徵是所述的信號採集與控制輸出模塊硬體部分的CPU採NXP專為工控產品設的C0RTEX-M0核心的處理器，配以高精度16bit低溫漂的AD轉換器，含兩路電流環形式的傳感器輸入接口、一路脈衝式的傳感器輸入接口、4路隔離式開關量控制輸出及一路CANBUS通信接口。
3.根據權利要求1所述的一種中心制氧遠程監控系統，其特徵是所述的主控制器接多個信號採集與控制輸出模塊，之間採用CANBUS通信。
全文摘要
本發明公開了一種中心制氧遠程監控系統，其特徵是本系統由制氧機遠程監控控制中心、制氧機監控控制器、監控客戶端和制氧機組組成；監控控制中心通過網絡連接制氧機監控控制器，制氧機監控控制器通過網絡連接制氧機組；本發明的目的還包括制氧機能夠實現對制氧機現場環境的監控及對制氧機工作狀態的監控，並且在遠程能夠強制幹預製氧機的工作狀態。從而為制氧機組的穩定運行提供良好的保障，並且幫助公司實現所有制氧機的集中管理，如制氧機組出現故障，在遠端就能作出及時正確的處理。
文檔編號G05B19/418GK102520690SQ20111042205
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者凌建鋼, 劉秋華, 尹建國, 張意龍, 楊家紅, 汪魯才 申請人:湖南一特電子醫用工程股份有限公司