CN102779108A - 谱仪外接设备连接模块 - Google Patents

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张强
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Abstract

本发明公开了一种谱仪外接设备连接模块，该谱仪外接设备连接模块上设与谱仪计算机连接的谱仪计算机LAN端口、串行信号输入端口以及数个工业总线端口，串行信号输入端口及工业总线端口可分别与外接设备连接，模块内设有相应的通信协议转换配置及转存单元，这样通过该模块可实现外接设备与谱仪的通信，使谱仪与外接设备同步，状态信息可及时更新，保证谱仪正常使用。另外通过该模块还可使谱仪与外部网络连接，实现24/7/365的服务模式。

Description

谱仪外接设备连接模块
技术领域
本发明涉及一种外接设备连接模块，特别涉及一种用于商用谱仪上的外接设备连接模块。
背景技术
目前可以提供给核磁工程成像的商用谱仪系统主要由控制计算机，数字/模拟梯度或者射频信号发生器及数字/模拟信号接收机等部件构成。其主要作用是用来控制射频发射器和接收器的发射、接收信号，执行脉冲序列，产生MRI信号和并采集图像数据。但目前通用的商用谱仪都没有设计或者考虑如何实现谱仪与外部设备通讯和控制，这样就导致谱仪与磁共振生产商的外接设备的同步、状态信息更新存在困难，这样就有可能出现谱仪与外接设备连接不匹配的问题，从而影响到谱仪的使用。再有先有的谱仪一般都不能实现远程控制，不能满足目前流行的24/7/365的服务模式，从而也会限制到谱仪的使用。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种连接谱仪与外接设备的连接模块，从而实现谱仪对外接设备的控制和检测。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种谱仪外接设备连接模块，其包括：电源接口；协议转换配置及转存单元，用于实现不同网络通信协议之间的转换；谱仪计算机LAN端口，所述谱仪计算机LAN端口通过一数据缓存与所述协议转换配置及转存单元连接；数个工业总线端口，所述工业总线端口通过TCP/IP协议至工业总线的转换模块与所述协议转换配置及转存单元连接；串行信号输入端口，所述串行信号输入端口通过TCP/IP到高速串行总线的转换模块与所述协议转换配置及转存单元连接。
优选的，其还包括一高速总线端口，所述高速总线端口通过所述数据缓存与所述协议转换配置及转存单元连接。
优选的，其还包括外部输入LAN端口，所述外部输入LAN端口通过状态输入输出模块与输入输出信息闪存连接，所述输入输出信息闪存与所述协议转换配置及转存单元连接。
进一步的，所述外部输入LAN端口与所述状态输入输出模块之间还设有与外部访问控制模块。
上述技术方案具有如下有益效果：该谱仪外接设备连接模块上设与谱仪计算机连接的谱仪计算机LAN端口、串行信号输入端口以及数个工业总线端口，串行信号输入端口及工业总线端口可分别与外接设备连接，模块内设有相应的通信协议转换配置及转存单元，这样通过该模块就可实现外接设备与谱仪的通信，使谱仪与外接设备同步，状态信息可及时更新，保证谱仪正常使用。另外通过该模块还可使谱仪与外部网络连接，实现24/7/365的服务模式。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例与磁共振系统的结构示意图。
图3为本发明实施例上电、软件加载及启动的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选的实施例进行详细介绍。
如图1所示，该谱仪外接设备连接模块1包括谱仪计算机LAN端口11、高速总线端口12、串行信号输入端口24、数个工业总线端口23以及协议转换配置及转存单元14。谱仪计算机LAN端口11及高速总线端口12通过一数据缓存13与协议转换配置及转存单元14连接，工业总线端口23通过TCP/IP协议至工业总线的转换模块16与协议转换配置及转存单元14连接，串行信号输入端口24通过TCP/IP到高速串行总线的转换模块17与协议转换配置及转存单元14连接。工业总线端口23用以连结外接设备，以提供状态更新、小容量数据下载、小数据量控制。这里的工业总线可以是CAN总线，或者PCIe总线等，其中某些总线端口可以设置为光纤输出，以保证某些需要避免射频干扰的外接设备连结使用。串行信号输入端口24用以某些使用动态控制信号的设备，如射频线圈的调谐/失谐信号，增益设置等等。
协议转换配置及转存单元14包括CPU或DSP模块，可用于实现不同网络通信协议之间的转换，这样就使得工业总线端口23、串行信号输入端口24与谱仪计算机LAN端口11的通信成为可能，这样当工业总线端口23、串行信号输入端口24与外接设备连接，谱仪计算机LAN端口11与谱仪计算机2连接时，就可实现谱仪计算机2与外接设备的通信，从而使谱仪与外接设备同步，状态信息可及时更新，保证谱仪正常使用。
该谱仪外接设备连接模块1还设有一外部输入LAN端口21，外部输入LAN端口21与外部访问控制模块20连接，外部访问控制模块20与状态输入输出模块19连接，状态输入输出模块19与输入输出信息闪存18连接，输入输出信息闪存18与协议转换配置及转存单元14连接。该谱仪外接设备连接模块还可以设置其他外部通信接口22，其他外部通信接口22与外部访问控制模块20连接。
通过该外部输入LAN端口21或其他外部通信接口22，谱仪计算机2可以与远程网络连接，这样就可实现24/7/365的服务模式，使谱仪能得到最大限度的利用。设置外部访问控制模块20是为了保证外部访问的安全、可配置，如限制访问对象仅为指定客户地址。设置输入输出信息闪存18是为了防止不正常断电情况下仍能保存系统的状态信息。高速总线端口12可连接谱仪计算机2与外部设备，使谱仪计算机2与外部设备直接进行高速数据传输，从而方便外部设备对谱仪计算机2进行访问。
该谱仪外接设备连接模块1还设有一单独的电源接口15，这样该模块的供电与整个系统连在一起，但是不会随主机、谱仪及其他设备的关闭而关闭。也就是说该模块的供电独立存在，以便外部网络可以随时访问从而提供远程服务，如远程升级、远程诊断等。在该模块第一次运行或者不正常断电后运行，该模块将试图从谱仪计算机重新下载软件以便重新启动。
如图2所示，为本发明实施例连接谱仪计算机2和磁共振系统的结构示意图。该磁共振系统的外围部件包括磁体励磁电源4、梯度信号发生及放大器5、射频信号发射器及放大器6、水冷系统7、主动均匀电源8、射频接收模块10、射频控制及监控单元31、磁体监控单元32、病床控制单元33以及其他部件9。上述各部件均通过相应的数据总线与谱仪外接设备连接模块1连接，谱仪外接设备连接模块1与谱仪计算机2连接，这样上述外围部件就可通过该谱仪外接设备连接模块1与谱仪计算机2进行通讯，从而实现谱仪计算机2对上述部件的控制与监控，谱仪计算机2还与一主计算机3连接，谱仪计算机2可将检测结果输送至主计算机3，以便于对检测结果做进一步处理。
该谱仪外接设备连接模块还可以用于其它设备，如计算机断层扫描(CT)系统、正电子发射断层扫描(PET)系统等。
如图3所示，为该模块上电及软件加载流程图。通常在出厂时，此模块会写入一些初始软件，这个软件需要在上电后从谱仪计算机全新下载。模块将下载的模块与初始版本进行比较，如果模块上的初始版本较新，需要更新谱仪上的软件备份；反之，需要更新模块上的软件备份。来自外部网络的软件更新请求需要在系统关机的情况下执行，以保证在谱仪系统开机的时候更新谱仪上的软件备份。当软件更新完毕以后，整个模块的启动程序执行，并随之初始化连结在工业总线上的外接设备(如CAN或者PCIe设备)。初始化完毕以后，需要保存启动状态记录，并上传一份记录到谱仪系统。当启动存在非正常状态时，此模块通知谱仪系统错误状态。
该谱仪外接设备连接模块上设与谱仪计算机连接的谱仪计算机LAN端口、串行信号输入端口以及数个工业总线端口，串行信号输入端口及工业总线端口可分别与外接设备连接，模块内设有相应的通信协议转换配置及转存单元，这样通过该模块就可实现外接设备与谱仪的通信，使谱仪与外接设备同步，状态信息可及时更新，保证谱仪正常使用。另外通过该模块还可使谱仪与外部网络连接，实现24/7/365的服务模式。
以上对本发明实施例谱仪外接设备连接模块进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有所改变，因此本说明书内容仅用来于对本发明实施例进行说明，不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种谱仪外接设备连接模块，其特征在于，其包括：
电源接口；
协议转换配置及转存单元，用于实现不同网络通信协议之间的转换；
谱仪计算机LAN端口，所述谱仪计算机LAN端口通过一数据缓存与所述协议转换配置及转存单元连接；
数个工业总线端口，所述工业总线端口通过TCP/IP协议至工业总线的转换模块与所述协议转换配置及转存单元连接；
串行信号输入端口，所述串行信号输入端口通过TCP/IP到高速串行总线的转换模块与所述协议转换配置及转存单元连接。
2.根据权利要求1所述的谱仪外接设备连接模块，其特征在于：其还包括一高速总线端口，所述高速总线端口通过所述数据缓存与所述协议转换配置及转存单元连接。
3.根据权利要求1所述的谱仪外接设备连接模块，其特征在于：其还包括外部输入LAN端口，所述外部输入LAN端口通过状态输入输出模块与输入输出信息闪存连接，所述输入输出信息闪存与所述协议转换配置及转存单元连接。
4.根据权利要求3所述的谱仪外接设备连接模块，其特征在于：所述外部输入LAN端口与所述状态输入输出模块之间还设有与外部访问控制模块。
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