CN102879691B - 一种血氧探头故障自动检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及故障检测技术领域，具体涉及一种血氧探头故障自动检测方法和装置。本发明通过多次驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，并采集发光器件上的实际电流值和实际电压值，和采集接收器件所接收的实际接收光强值；分别生成标准伏安曲线和发光器件的实际伏安曲线，并进行分析比较，得到发光器件的检测结果；分别生成标准光强-电流曲线和实际光强-电流曲线，并进行分析比较，得到接收器件的检测结果；本发明综合两种光电器件的检测结果进行分析与记录，识别出血氧探头的故障类型，以提供更全面的故障报警信息，同时，从检测数据的统计中，同时获得光电器件的恶化程度与恶化速度，以达到预测潜在故障风险的目的。

Description

一种血氧探头故障自动检测方法和装置

技术领域

本发明涉及故障检测技术领域，具体涉及一种血氧探头故障自动检测方法和装置。

背景技术

在脉搏式无创血氧饱和度测量技术中，一般都是通过血氧探头中的发光器件将红光与红外光发射出去，经过人体组织的透射或反射后，利用血氧探头中的接收器件将透射光或反射光接收并转换成电信号，以送入单片机进行相关计算，得到血氧测量结果。因此，一旦血氧探头发生故障，将直接影响血氧饱和度的测量。

目前，对血氧探头的检测方法，一般是通过检测探头的各管脚之间的电压来判断探头各管脚之间是否发生短路或者短路；通过周期的定时检测探头管脚间的电压差是否发生异常降低和升高，就能够检测出其中两个管脚之间是否发生短路或者断路。但是，现有的检测方法仅对血氧探头故障发生后的故障定位，并没有对于探头内部的发光器件以及接收器件的光电特性进行检测和判断，因此均无法将故障定位到光电器件本身。例如，发光器件的光强发生衰减，发光二极管的伏安特性曲线异常，接收器件的接收能力不良等，这些光电器件的不良与探头管脚之间的短路或者断路现象不尽相同，因此传统的方法很难被将其检测出来，另外，由于这些发光器件的不良逐渐加剧的恶化过程，因此发光器件与接收器件的光电特性的恶化通常是探头故障的潜在的风险，比如发光器件的伏安特性曲线的异常变化可能引起血氧数值的不稳定，这些情况不被识别出来的话，其不稳定的测量结果可能误导医生做出错误的判断。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种用于对血氧探头故障自动检测的方法和装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种血氧探头故障自动检测方法，包括：

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光；当被选中的发光器件发光时，采集被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值并分别进行记录；

利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；

将实际伏安曲线与预设定的标准伏安曲线进行比较，若比较结果为，实际伏安曲线与标准伏安曲线之间的偏移值超出预定范围，则判定为被选中的发光器件故障。

进一步，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长增加预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最大发光光强值。

进一步，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长减少预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最小发光光强值。

进一步，所述向血氧探头发送驱动命令之前包括：

判断血氧探头是否已经接入，若已接入，则根据使用者的触发控制，开始向血氧探头发送驱动命令；

或，若已接入，则判断是否到达预定周期时长，如达到预定周期时长，则开始向血氧探头周期性地发送驱动命令。

进一步，所述将实际伏安曲线与预设定的标准伏安曲线进行比较之后包括：

将该实际伏安曲线定义为第一实际伏安曲线，并记录该第一实际伏安曲线的位置和第一伏安曲线的时间点，并再次进入驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，直到重新得到第二实际伏安曲线的位置和第二伏安曲线的时间点，比较得到第一、第二实际伏安曲线之间的位置偏移值，和通过对第一、第二时间点的对比得到偏移时长，根据位置偏移值与偏移时长得到第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，再将所有偏移关系进行统计，生成检测数据。

进一步，所述生成检测数据之后包括：

根据检测数据，进行分析并进行报警。

本发明一种血氧探头故障自动检测方法，包括：

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

根据驱动命令以不同的预设发光光强值对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光；当被选中的发光器件发光时，采集血氧探头中接收器件所接收的实际接收光强值并进行记录；

利用预设发光光强值与预设电流值生成标准光强-电流曲线；

利用实际接收光强值与实际驱动电流值生成实际光强-电流曲线；

将实际光强-电流曲线与预设定的标准光强-电流曲线相比较，如比较结果为，实际光强-电流曲线与标准光强-电流曲线之间的偏移值超出预定范围，则判断为接收器件故障。

进一步，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长增加预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最大发光光强值。

进一步，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长减少预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最小发光光强值。

进一步，所述向血氧探头发送驱动命令之前包括：

判断血氧探头是否已经接入，若已接入，则根据使用者的触发控制，开始向血氧探头发送驱动命令；

或，若已接入，则判断是否到达预定周期时长，如达到预定周期时长，则开始向血氧探头周期性地发送驱动命令。

进一步，所述采集血氧探头中接收器件所接收的实际接收光强值包括：

采集接收器件上的与实际接收光强对应的电压信号，并进行模数转换，得到实际接收光强值。

进一步，所述将实际光强-电流曲线与预设定的标准光强-电流曲线相比较之后包括：

将该实际光强-电流曲线定义为第一光强-电流曲线，并记录该第一实际光强-电流曲线的位置和第一光强-电流曲线的时间点，并再次进入驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，直到得到第二实际光强-电流曲线的和第二光强-电流曲线的时间点，比较得到第一、第二实际光强-电流曲线之间的位置偏离值，和通过对第一、第二时间点的对比得到偏离时长，得到位置偏离值与偏离时长之间的关系，生成检测数据。

进一步，所述生成检测数据之后包括：

根据检测数据，进行分析并进行报警。

本发明一种血氧探头故障自动检测方法的装置，其与血氧探头相配合，血氧探头包括发光器件与接收器件，包括：

发光驱动单元，所述与血氧探头中的发光器件连接，用于向血氧探头发送驱动命令，以驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光；

记录单元，所述记录单元与发光驱动单元、发光器件信息采集单元、接收器件信息采集单元连接，用于记录预设的标准伏安曲线和/或预设定的标准光强-电流曲线；和/或记录被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值；和/或记录接收器件所接收的实际接收光强值；

发光器件信息采集单元，所述发光器件信息采集单元与血氧探头中的发光器件连接，用于在被选中的发光器件发光时，采集被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值；

接收器件信息采集单元，所述接收器件信息采集单元与血氧探头中的接收器件连接，用于采集接收器件所接收的实际接收光强值；

曲线绘制单元，所述曲线绘制单元与记录单元连接，用于利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；和/或利用实际接收光强值与实际电流值生成实际光强-电流曲线；

曲线分析单元，所述曲线分析单元与曲线绘制单元连接，用于将实际伏安曲线与标准伏安曲线进行比较，若比较结果为，实际伏安曲线与标准伏安曲线之间的偏移值超出预定范围，则判定为被选中的发光器件故障，生成检测数据；和将实际光强-电流曲线与标准光强-电流曲线相比较，如比较结果不一致，则判断为接收器件故障，并生成检测数据。

进一步，本发明还包括：

控制开关，所述控制开关与发光驱动单元连接，用于根据使用者的触发控制，启动发光驱动单元；

时钟单元，所述时钟单元与发光驱动单元连接，用于判断是否到达预定时长，如达到预定时长，则启动发光驱动单元；

显示单元，所述显示单元与曲线分析单元连接，用于对检测数据进行显示；

报警单元，所述报警单元与曲线分析单元连接，用于根据检测数据进行相应的报警；

存储单元，所述存储单元与曲线分析单元连接，用于对检测数据进行存储；

曲线偏移检测单元，所述曲线偏移检测单元与曲线分析单元，用于分别将前后两次的实际伏安曲线定义为第一、第二实际伏安曲线，记录与其分别对应的第一、第二实际伏安曲线的位置和第一、第二伏安曲线的时间点，并进行比较得到位置偏移值和偏移时长，根据位置偏移值与偏移时长得到第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，再将所有偏移关系进行统计，统计结果写入检测数据。

本发明提供了的一种血氧探头故障自动检测方法和装置，其利用对血氧探头的发光器件的发光特性进行测量，利用对血氧探头的接收器件的光电特性进行测量，分别通过对发光器件和接收器件进行测量，得到发光器件和接收器件独立的检测数据；本发明能单独通过发光器件或接收器件的检测数据，或综合两种光电器件的检测结果进行分析与记录，识别出血氧探头的故障类型，提供全面的故障报警信息。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的血氧探头故障自动检测方法一个实施例的工作流程示意图；

图2为本发明的血氧探头故障自动检测方法另一个实施例的工作流程示意图；

图3为本发明的血氧探头故障自动检测方法另一个实施例的工作流程示意图；

图4为本发明的血氧探头故障自动检测装置一个实施例的逻辑结构示意图；

图5为本发明的血氧探头故障自动检测装置另一个实施例的逻辑结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明一种血氧探头故障自动检测方法，包括：

101.发送驱动命令

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；

102.选择发光器件

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

103.多次驱动发光器件并记录预设数据

根据驱动命令在预定的光强范围内，驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光；

104.采集发光器件的数据

当被选中的发光器件发光时，采集被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值并分别进行记录；

105.绘制伏安曲线

利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；

106.分析比较伏安曲线并得到结论

将实际伏安曲线与预设的标准伏安曲线进行比较，若比较结果为，实际伏安曲线与标准伏安曲线之间的偏移值超出预定范围，则判定为被选中的发光器件故障。

请参阅图2，本发明一种血氧探头故障自动检测方法，包括：

201.发送驱动命令

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；

202.选择发光器件

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

203.多次驱动发光器件并记录预设数据

根据驱动命令在预定的光强范围内，驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光；

204.采集接收器件的数据

当被选中的发光器件发光时，采集血氧探头中接收器件所接收的实际接收光强值；

205.绘制光强-电流曲线

利用实际接收光强值与实际电流值生成实际光强-电流曲线；

206.分析比较光强-电流曲线并得到结论

将实际光强-电流曲线与预设的标准光强-电流曲线相比较，如比较结果不一致，则判断为接收器件故障。

为了便于理解，下面以另一个实施例对本发明进行阐述，请参阅图3，本发明一种血氧探头故障自动检测方法，包括：

301.启动检测

判断血氧探头是否已经接入；

若已接入，则根据使用者的触发控制，开始向血氧探头发送驱动命令；这种方式使用按键或开关，甚至软件控制来实现；

或，若已接入，则判断是否到达预定时长，如达到预定时长，则开始向血氧探头发送驱动命令。

发送驱动命令

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；所述发光器件类型信息包括：红光发光器或红外光发光器；

303.选择发光器件

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

304.多次驱动发光器件并记录预设数据

根据驱动命令在预定的光强范围内，驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，记录所有预设发光光强值和与预设发光光强值对应的预设电流值与预设电压值；

具体包括控制红光发光器进行发光，或控制红外光发光器进行发光两并列的方案：

以下以红光发光器为例，其具体有两种工作方案：

其一是，按照初始的红光的预设发光光强值驱动红光发光器，在稳定发光后，记录该红光的预设发光光强值和与该红光的预设发光光强值对应的红光的预设电流值与红光的预设电压值；再按照驱动命令中的预设步长增加红光的预设发光光强值，在稳定发光后，再次记录该增加后的红光的预设发光光强值和与该增加后的红光的预设发光光强值对应的红光的预设电流值与红光的预设电压值，直到达到预定的光强范围中的最大的红光发光光强值。

其二是，按照初始的红光的预设发光光强值驱动红光发光器，在稳定发光后，记录该红光的预设发光光强值和与该红光的预设发光光强值对应的红光的预设电流值与红光的预设电压值；再按照驱动命令中的预设步长减少红光的预设发光光强值，在稳定发光后，再次记录该经减少后的红光的预设发光光强值和与该经减少后的红光的预设发光光强值对应的红光的预设电流值与红光的预设电压值，直到达到预定的光强范围中的最小的红光发光光强值。

同理，红外光发光器的工作方案与红光发光器的基本相同。

采集发光器件的实际电流值

由于电路中的器件离散性，其使得预设电流值与实际电路中的实际电流值的大小是不完全一致的，通过模数转换，可以获得实际电流值方大小。在一般情况下，通过大小为预设电流值的电流所流经特定电阻R时所产生的电压差来获得实际电流值。在通过每一个预设电流值的时间内，至少完成一次模数转换，获得一个采样结果 。当红光的所有驱动电流的发光周期结束后，可以获得一组依次递增的红光电流大小 （n为预设的驱动电流的个数），同样，在红外光的所有驱动电流的发光周期结束后，可以获得依次递增的红外光电流大小 两组结果。这两组采样结果即是程序控制单元所设定的驱动电流大小的实际值。

采集发光器件两端的实际电压值

分别采集发光器件两端的电压，并计算差值获得实际电压值，由于发光器件是由P-N结构成的，具有正向电压导通，反向不导通的特性，随着施加于发光器件两端的正向电压的增大，流经发光器件的电流成指数增大的关系。根据发光二级管的电流-电压的关系所绘制的曲线称作伏安曲线。在相同的每一个特定大小的预设电流值的稳定时间内，至少完成一次模数转换，获得在该预设电流值下，发光器件两端的电压差Ur与Ui。在红光和红外光的所有驱动电流的发光周期结束后，可以获得红光二极管两端电压差 和红外光二极管两端电压差 。

采集接收器件的实际接收光强值

通过对接收器件的分时采样，获得该电压信号的大小。在相同的每一个特定大小的光强发光的稳定时间内，至少完成一次光强信号采集，获得一个接收信号的实际接收光强值。在红光和红外光的所有驱动电流的发光周期结束后，可以获得对应的一组红光接的实际接收光强值 与一组红外光的实际接收光强值 。

绘制伏安曲线

利用所有已记录的预设电流值和与其相对应的预设电压值生成标准伏安曲线；

利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；

309.判断实际伏安曲线是左移或右移

将实际伏安曲线与标准伏安曲线进行对比，判断实际伏安曲线是左移或右移；

310.分析实际伏安曲线的右移程度

若判断结果为右移，分析红光与红外光发光器件的实际伏安曲线的右移程度，识别高阻性故障。对血氧探头的故障，除了光电器件的管脚的短路或断路以外，大多表现为发光器件两端的电压差过高，呈现出一种高阻状态。这种高阻状态下，一个正常驱动能力的驱动电流将无法驱动其发光，或者即使驱动器发光，所发出的光强也远远小于预期，使得血氧的测量无法得到保证。在发光器件的伏安曲线上，这种高阻状态将表现为伏安曲线向右移动，高阻的情况越严重，伏安曲线右移的程度越严重。在早期的轻微右移时期，血氧探头的发光并不会有严重的改变，仍然能够正常使用，但是随着这种右移的加剧，血氧探头在发光能力越来越弱，造成在血氧测量时设置相同驱动电流下，实际发光的光强大大减弱，接收端的血氧信号的信噪比严重下降，影响血氧测量的稳定性。

因此，将发光器件伏安曲线右移的情况定义为发光器件的高阻性不良，当检测到右移程度超过设定的阈值时，定义为高阻性故障。

分析实际伏安曲线的左移程度

若判断结果为左移，分析红光与红外光发光器件的实际伏安曲线的左移程度，识别拐点提前性故障。与上述的情况相反，某些发光器件的不良表现为伏安曲线的左移。表现为，在使用比正常驱动电流更小的驱动电流驱动发光二级管时，发光二极管两端的电压差过小，发出的光强更大。虽然这种不良并不会恶化血氧信号的信噪，但是这种损伤可能会进一步加剧，造成发光二级管失去可调节的能力，在需要限制发光强度的场合，例如对新生儿的测量中，发光过强导致与皮肤接触面的温度升高，灼伤病人的皮肤。甚至血氧探头接入较薄的组织，由于光线太强而导致接收端的信号饱和，以致无法测量。

因此，将发光器件伏安曲线左移的情况定义为拐点提前性不良，当检测到左移程度超过设定的阈值时，定义为拐点提前性故障。

得到与伏安曲线相关的检测数据

记录该实际伏安曲线和第一伏安曲线时间点，并再次进入驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，记录所有预设发光光强值和与预设发光光强值对应的预设电流值与预设电压值，重新得到新实际伏安曲线和第二伏安曲线时间点，比较得到实际伏安曲线和新实际伏安曲线之间偏移值，和通过对第一、第二时间点的对比得到偏移时长，根据位置偏移值与偏移时长得到第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，再将所有偏移关系进行统计，生成检测数据。此处可对实际伏安曲线进行多次检测，在每次的检测过程中，均将前一次的实际伏安曲线定义为第一实际伏安曲线，当前得到的实际伏安曲线为第二实际伏安曲线，经过多次检测得到多个第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，检测结果将更为准确。

如果连续的进行检测，并记录每次检测时的伏安曲线，我们可以获得曲线左移或右移的速度；

所述的左移速度，即拐点提前恶化的速度，进一步能计算得到如果按照当前的左移速度，伏安曲线超过设定阈值的时间。即能够预测拐点提前性故障发生的时间。

所述的右移速度，即高阻恶化的速度，进一步能计算得到如果按照当前的右移速度，伏安曲线继续超过设定阈值的时间。即能够预测高阻性故障发生的时间。

绘制光强-电流曲线

利用预设发光光强值与预设电流值生成标准光强-电流曲线；

利用实际接收光强值与实际电流值生成实际光强-电流曲线；

314.分析比较光强-电流曲线

当预设电流值变化时，发光也随之变化，相应的接收器件所接收并转换为的电信号改变，接收曲线成近似线性关系的曲线。当接收器件发生异常，接收能力下降、接收电路短路、断路等故障下，接收曲线的将相应的发生改变。通过对实际光强-电流曲线与标准光强-电流曲线的比较，可以识别接收器件的故障类型。

得到与光强-电流曲线相关的检测数据

记录该实际光强-电流曲线和第一光强-电流曲线时间点，并再次进入驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，记录所有预设发光光强值和与预设发光光强值对应的预设电流值与预设电压值，重新得到新实际光强-电流曲线和第二光强-电流曲线时间点，比较得到实际光强-电流曲线和新实际光强-电流曲线之间的偏离值，和通过对第一、第二时间点的对比得到偏离时长，得到偏离值与偏离时长之间的关系，生成检测数据。通过连续检测，并记录每次检测时的接收曲线，我们可以获得曲线改变的速度，即接收器件恶化的速度，进一步得到如果按照当前的恶化速度，超过设定阈值的时间。即能够预测接收器件故障发生的时间。

进行报警

所述生成检测数据之后，根据检测数据，确定故障类型，并进行报警。

在本实施例中，能同时对发光器件与接收器件进行检测，以便于分辨故障的具体器件为发光器件还是接收器件，并得出具体故障类型。

请参看图4、图5，本发明一种血氧探头故障自动检测装置，其与血氧探头相配合，包括：

发光驱动单元401，所述与血氧探头500中的发光器件501连接，用于向血氧探头500发送驱动命令，以驱动被选中的发光器件501以不同的预设发光光强值进行发光；所述发光驱动单元401将为发光器件501提供将特定的驱动电流；该发光驱动单元401有足够的驱动电流的调节范围，能够覆盖血氧仪所使用的驱动电流范围，以满足全范围的检测需要；同时，该电路的驱动电流调节具备较高的精度，以满足绘制光电特性曲线的精度。该单元的实现方式可以是独立的数模转换器（DA），也可以是MCU内部集成的数模转换器，实现将程序控制单元输出的控制信号转化为模拟的驱动电流信号。

记录单元402，所述记录单元402与发光驱动单元401、发光器件信息采集单元403、接收器件信息采集单元404连接，用于记录所有预设发光光强值和与预设发光光强值对应的预设电流值与预设电压值；和，用于记录被选中的发光器件501上的实际电流值和实际电压值；和，用于记录接收器件502所接收的实际接收光强值；

发光器件信息采集单元403，所述发光器件信息采集单元403与血氧探头500中的发光器件501连接，用于在被选中的发光器件501发光时，采集被选中的发光器件501上的实际电流值和实际电压值；

接收器件信息采集单元404，所述接收器件信息采集单元404与血氧探头500中的接收器件502连接，用于采集接收器件502所接收的实际接收光强值；

曲线绘制单元405，所述曲线绘制单元404与记录单元402连接，用于预设的标准伏安曲线和/或预设定的标准光强-电流曲线；和/或利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；和/或利用预设发光光强值与预设电流值生成标准光强-电流曲线；和/或利用实际接收光强值与实际电流值生成实际光强-电流曲线；

曲线分析单元406，所述曲线分析单元405与曲线绘制单元404连接，用于将实际伏安曲线与标准伏安曲线进行比较，若比较结果为，实际伏安曲线与标准伏安曲线之间的偏移值超出预定范围，则判定为被选中的发光器件故障，生成检测数据；和将实际光强-电流曲线与标准光强-电流曲线相比较，如比较结果不一致，则判断为接收器件故障，并生成检测数据。

其中，所述的发光器件501包括：红光发光器件和红外光发光器件。

进一步，本发明一种血氧探头故障自动检测装置还包括：

控制开关407，所述控制开关407与发光驱动单元401连接，用于根据使用者的触发控制，启动发光驱动单元；

时钟单元408，所述时钟单元408与发光驱动单元401连接，用于判断是否到达预定时长，如达到预定时长，则启动发光驱动单元401；

显示单元409，所述显示单元409与曲线分析单元405连接，用于对检测数据进行显示；如果在本发明的血氧探头故障自动检测装置设置在血氧仪或者监护仪的内部，那么故障报警的显示装置可以是血氧仪或者监护仪的显示屏幕，如果本发明的血氧探头故障自动检测装置设置为独立的装置，那么显示单元可以是PC机的显示器。另外，一种简单的实现方式也可以是一组与故障类型对应的LED指示灯。

报警单元410，所述报警单元410与曲线分析单元405连接，用于根据检测数据进行相应的报警；

存储单元411，所述存储单元411与曲线分析单元405连接，用于对检测数据进行存储；其为可以存储数据的静态存储器，可以是内置的FLASH空间，也可以是外置的存储设备；

曲线偏移检测单元412，所述曲线偏移检测单元412与曲线分析单元406，用于分别将前后两次的实际伏安曲线定义为第一、第二实际伏安曲线，记录与其分别对应的第一、第二实际伏安曲线的位置和第一、第二伏安曲线的时间点，并进行比较得到位置偏移值和偏移时长，根据位置偏移值与偏移时长得到第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，再将所有偏移关系进行统计得出偏移速率，并将偏移速率写入检测数据。对所有偏移关系进行统计，可得出偏移速率，而对偏移速率的统计将有助于对故障进行预测；由于电器元件的损耗基本是呈线性的，在刚开始其损耗对整体工作的影响不大，只有在位置偏移值超出一定阈值时，才会被定义为故障，而通过偏移速率可使得用户估测到故障发生的时间。使得本发明能同时获得光电器件的恶化程度与恶化速度，以达到预测潜在故障风险的目的。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，包括：

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光；当被选中的发光器件发光时，采集被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值并分别进行记录；

利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；

将实际伏安曲线与预设定的标准伏安曲线进行比较，若比较结果为，实际伏安曲线与标准伏安曲线之间的偏移值超出预定范围，则判定为被选中的发光器件故障。

2.根据权利要求1所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长增加预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最大发光光强值。

3.根据权利要求1所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长减少预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最小发光光强值。

4.根据权利要求2或3所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述向血氧探头发送驱动命令之前包括：

判断血氧探头是否已经接入，若已接入，则根据使用者的触发控制，开始向血氧探头发送驱动命令；

或，若已接入，则判断是否到达预定周期时长，如达到预定周期时长，则开始向血氧探头周期性地发送驱动命令。

5.根据权利要求4所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述将实际伏安曲线与预设定的标准伏安曲线进行比较之后包括：

将该实际伏安曲线定义为第一实际伏安曲线，并记录该第一实际伏安曲线的位置和该第一实际伏安曲线的时间点，并再次进入驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，直到重新得到第二实际伏安曲线的位置和第二实际伏安曲线的时间点，比较得到第一、第二实际伏安曲线之间的位置偏移值，和通过对该第一、第二实际伏安曲线时间点的对比得到偏移时长，根据位置偏移值与偏移时长得到第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，再将所有偏移关系进行统计，生成检测数据。

6.根据权利要求5所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述生成检测数据之后包括：

根据检测数据，进行分析并进行报警。

7.一种血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，包括：

向血氧探头发送驱动命令，所述驱动命令含有发光器件类型信息、预设发光光强值；

血氧探头根据驱动命令中的发光器件类型信息，从发光器件中选择驱动红光发光器件或红外光发光器件；

根据驱动命令以不同的预设发光光强值对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光；当被选中的发光器件发光时，采集血氧探头中接收器件所接收的实际接收光强值并进行记录；

利用预设发光光强值与预设电流值生成标准光强-电流曲线；

利用实际接收光强值与实际驱动电流值生成实际光强-电流曲线；

将实际光强-电流曲线与预设定的标准光强-电流曲线相比较，如比较结果为，实际光强-电流曲线与标准光强-电流曲线之间的偏移值超出预定范围，则判断为接收器件故障。

8.根据权利要求7所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长增加预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最大发光光强值。

9.根据权利要求7所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述根据驱动命令以不同的预设发光光强值所对应的预设电流值驱动被选中的发光器件发光包括：

按照初始的预设发光光强值驱动被选中的发光器件，在稳定发光后；再按照驱动命令中的预设步长减少预设发光光强值以驱动被选中的发光器件，直到达到预定的光强范围中的最小发光光强值。

10.根据权利要求8或9所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述向血氧探头发送驱动命令之前包括：

判断血氧探头是否已经接入，若已接入，则根据使用者的触发控制，开始向血氧探头发送驱动命令；

或，若已接入，则判断是否到达预定周期时长，如达到预定周期时长，则开始向血氧探头周期性地发送驱动命令。

11.根据权利要求10所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述采集血氧探头中接收器件所接收的实际接收光强值包括：

采集接收器件上的与实际接收光强对应的电压信号，并进行模数转换，得到实际接收光强值。

12.根据权利要求11所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述将实际光强-电流曲线与预设定的标准光强-电流曲线相比较之后包括：

将该实际光强-电流曲线定义为第一实际光强-电流曲线，并记录该第一实际光强-电流曲线的位置和该第一实际光强-电流曲线的时间点，并再次进入驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光，记录所有预设发光光强值和与预设发光光强值对应的预设电流值与预设电压值，直到重新得到第二实际光强-电流曲线的位置和第二实际光强-电流曲线的时间点，比较得到第一、第二实际光强-电流曲线之间的位置偏离值，和通过对第一、第二实际光强-电流曲线的时间点的对比得到偏离时长，根据得到的位置偏离值与偏离时长之间的关系，生成故障检测数据。

13.根据权利要求12所述的血氧探头故障自动检测方法，其特征在于，所述生成检测数据之后包括：

根据检测数据，进行分析并进行报警。

14.一种血氧探头故障自动检测方法的装置，其与血氧探头相配合，血氧探头包括发光器件与接收器件，其特征在于，包括：

发光驱动单元，所述发光驱动单元与血氧探头中的发光器件连接，用于向血氧探头发送驱动命令，以驱动被选中的发光器件以不同的预设发光光强值进行发光；

记录单元，所述记录单元与发光驱动单元、发光器件信息采集单元、接收器件信息采集单元连接，用于记录预设的标准伏安曲线和/或预设定的标准光强-电流曲线；和/或记录被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值；和/或记录接收器件所接收的实际接收光强值；

发光器件信息采集单元，所述发光器件信息采集单元与血氧探头中的发光器件连接，用于在被选中的发光器件发光时，采集被选中的发光器件上的实际电流值和实际电压值；

接收器件信息采集单元，所述接收器件信息采集单元与血氧探头中的接收器件连接，用于采集接收器件所接收的实际接收光强值；

曲线绘制单元，所述曲线绘制单元与记录单元连接，用于利用所有已记录的实际电流值和与其相对应的实际电压值生成实际伏安曲线；和/或利用实际接收光强值与实际电流值生成实际光强-电流曲线；

曲线分析单元，所述曲线分析单元与曲线绘制单元连接，用于将实际伏安曲线与标准伏安曲线进行比较，若比较结果为，实际伏安曲线与标准伏安曲线之间的偏移值超出预定范围，则判定为被选中的发光器件故障，生成检测数据；和将实际光强-电流曲线与标准光强-电流曲线相比较，如比较结果不一致，则判断为接收器件故障，并生成检测数据。

15.根据权利要求14所述的血氧探头故障自动检测方法的装置，其特征在于，还包括：

控制开关，所述控制开关与发光驱动单元连接，用于根据使用者的触发控制，启动发光驱动单元；

时钟单元，所述时钟单元与发光驱动单元连接，用于判断是否到达预定时长，如达到预定时长，则启动发光驱动单元；

显示单元，所述显示单元与曲线分析单元连接，用于对检测数据进行显示；

报警单元，所述报警单元与曲线分析单元连接，用于根据检测数据进行相应的报警；

存储单元，所述存储单元与曲线分析单元连接，用于对检测数据进行存储；

曲线偏移检测单元，所述曲线偏移检测单元与曲线分析单元连接，用于分别将前后两次的实际伏安曲线定义为第一、第二实际伏安曲线，记录与其分别对应的第一、第二实际伏安曲线的位置和第一、第二实际伏安曲线的时间点，并进行比较得到位置偏移值和偏移时长，根据位置偏移值与偏移时长得到第一、第二实际伏安曲线之间的偏移关系，再将所有偏移关系进行统计，统计结果写入检测数据。