CN106233350A - 医用气体报警系统 - Google Patents

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medical gas
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B·莱文
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Abstract

公开了一种医用气体报警系统及相关方法。监测医用气体系统的方法包括以下步骤：使用定位在医用气体供应网络中的至少一个监测仪器监测医用气体系统的特性；在监测仪器所测量的特性达到预定阈值的情况下，从监测仪器生成并发送特定信号到CPU；在CPU确定发生了故障状况的情况下，从CPU生成故障信号；响应于故障信号从CPU中检索存储的消息，其中存储的消息不是由所述仪器所监测到的故障或阈值状况；以及将所存储的消息从CPU发送到医用气体报警模块处的输出。

Description

医用气体报警系统
技术领域
本发明涉及医用气体系统，并且具体涉及医用气体报警器和相关仪器。
背景技术
在现代医疗环境中，多种气体从源被引导到预期位置，并且之后用于各种目的。这些气体通常包括氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化氮(NO2)和医用空气，统称为管道医用气体和真空系统或“PMGVS”。这种系统还具有必要时在特定位置、但从中心位置驱动的抽真空的功能。
为方便起见，这里使用了术语“医院”，但是应当理解，相关需求和特定问题适用于诸如(但不限于)紧急护理中心和专门的外科手术设施等的医院以外的其它医疗设施。
然而，PMGVS通常保持在能够为整个医院供应这些气体的大气缸中的一个或多个(比喻性的)中心位置或“库”中。相关气体通过管道、导管、供应线路等的网络从上述库运送到目的地，以将气体输送到特定位置(或在特定位置处抽真空)。整个系统通常(至少)包括压缩机、真空泵、罐和歧管。
出于包括安全性在内的多种实际原因，通常将网络划分为区域和子区域以有助于控制、检测和解决问题。
至少对于患者治疗来说，需要医用气体(和供应医用气体的设备)。在很多情况下，气体直接维持患者的生命，因此气体供应的损失可能是致命的。基于这些需求，最佳实践以及对最佳实践的监督管理与鼓励要求必须仔细监测和控制医院网络内这些气体的流动。NFPA(国家防火协会)99是示例性健康护理设施标准。
因此，作为最佳实践和相关监督管理覆盖的一部分，医用气体系统包括在气体供应减少(例如，如压力变化或其它方案所反映的)或完全中断时适当发出信号的报警器。
如本文所使用的，术语“医用气体系统”是指为整个医院(或等同设施)提供医用气体的设备，包括但不限于罐、压缩机、泵(包括真空泵)和歧管。术语“医用气体报警系统”是指在医疗环境中测量或检测气体的一个或多个物理特性、其标识(identity)、或任何源或设备的任何相关状态、并且基于检测到的项或值产生某种形式的输出的任何装置或装置组。因此，“系统”可以包括报警器、处理器、控制器和开关等。“主报警面板”监测医用气体和真空源设备和主管道(例如，监测来自源设备的打开状况或主管道上的压力开关)。“区域报警面板”监测服务于特定区域的医用气体和真空系统(例如，监测压力传感器读数；处理器确定故障状况)。“组合报警面板”将主报警面板和区域报警面板的特征组合。
在大多数情况下，报警器以机械方式或电气方式连接到医用气体系统及其气体分配网络中的相关项。从报警器难以读取或理解、或者提供歧义信息的方面来说，报警器不太有用。在当前的现有技术中，医用气体报警器使用蜂鸣器用于听觉报警，并且通常仅提供关于给定状况的信息；例如在特定位置或区域处的气体的压力。从熟悉设施及其气体的个体认识到特定信号意味着什么的方面来说，这样的声音或数字当然是有帮助的。然而，仅仅指示气体已经下降到报警器的阈值水平以下的信号、或者甚至是气体或其供应的状况可能已经被破坏的信号可能无法提供可能有助于给定情况或给定情况所必需的所有信息。
当前的设计还使用发信号的报警器和气体传感器，这种报警器和气体传感器是有帮助的，但是同样必须由技术人员来解释(通常)。当这种报警器以“主”和“从”关系(即，两个单独的显示器，但其中第二个显示器仅复制来自第一个显示器的输出)彼此连接时，各电路板直接彼此有线连接。这种直接的有线连接需要适当的硬件和架构调整。
作为另一个当前的缺点，从报警器提供文本信息的方面来说，报警器倾向于为受尺寸和可读性限制的手写或打印标签。
一些较新的报警器具有收集和(例如在随机存取存储器中)存储数据并且之后根据命令产生数据的功能。传统上，这需要操作者访问配备有这样的存储器的每个报警板并收集可以从中生成适当报告的日志。
作为另一个因素，当前的报警器倾向于缺少除气体的标识及其在给定时间的特定压力之外的任何信息。
作为医疗报警环境中的另一个问题因素，不同的国家标准或实践使用不同类型的网络进行操作。例如，在英国，两种类型的网络包括“Medipoint”和“Shire”。对于这些系统中的各系统，通信标准是不同的，因此任何大型设施的整个报警系统必须限于一种类型网络和一种类型的报警器。混合网络会呈现显著问题或功能上根本不可能连接。
当前的传统报警器还缺少智能手机、平板电脑、零售点电子装置等形式的、大多数非业内人士所熟悉的一些更新显示功能。
医用气体报警器当然也用于世界上大多数国家，包括很多不使用英语字母表的国家。从计算和数字存储的观点来看，英语和其它基于拉丁语的语言(例如，法语、西班牙语)以及甚至一些非拉丁语言(例如，德语)的大多数词语可以从英语字母表的26个字母形成。在一些情况下，诸如变音符号和重音符号等的一些附加符号是有帮助的或必要的，但是这些符号的数量相对较小。此外，英语字符在其存储器需求方面相对较小，并且通常英语字母可以使用少至一个字节来存储。
然而，非英语或非拉丁语会包括大得多的字母集，或者在一些情况下包括大量的图形字符(例如，日语和汉语)。因此，在这样的语言中更难以产生医用气体报警器所需类型的简短消息，因为与英语字母表语言相比，这样的语言作为视觉输出再现的复杂性和存储器需求要大得多。
最后，很多当前的报警器就它们可以处理输入和输出信号的方式而言是低效的，包括引导来自压力传感器的一个输入信号通过多个继电器输出、将来自源设备的多个信号输入引导到单个继电器输出、或这些功能的组合。
发明内容
一方面，本发明是一种用于监测医用气体系统的方法，该方法包括以下步骤：使用定位在医用气体供应网络中的至少一个监测仪器来监测医用气体系统的特性；在通过所述监测仪器所测量的特性达到预定阈值的情况下，从所述监测仪器生成特定信号并将所述特定信号从所述监测仪器发送至CPU；在所述CPU从所述监测仪器接收到特定阈值信号的情况下，从所述CPU生成故障信号；响应于所述故障信号从所述CPU中检索存储的消息，并且其中所述存储的消息不是所述监测仪器所监测到的故障或阈值状况；以及将所述存储的消息从所述CPU发送到医用气体报警模块处的输出。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统的改进，该系统包括：气体传感器，其被定位或布置成测量医用气体供应网络中的医用气体的特性；可编程监测器，其用于显示来自所述气体传感器的气体的特性；以及4-20mA电流回路，其位于所述气体传感器和所述监测器之间，并且用于使用4-20mA的电流范围来校准所述监测器上的期望输出。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统，该系统包括：至少第一报警器站和第二报警器站(主-从；主-次)；以及各站的以太网接口，其中，所述第一报警器站连接到气体监测仪器；所述第一报警器站使用以太网协议通过可用的以太网网络将所述第一报警器站处生成或最初接收的信息传送到所述第二报警器系统；以及所述第二报警器站通过所述以太网网络连接到所述第一报警器站，并且所述第二报警器站显示来自所述第一报警器站的信息。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统的改进，该系统包括：存储器；图形图像，其存储在所述存储器中；显示器，其与所述存储器通信；以及处理器，其与所述存储器和所述显示器通信。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统的改进，该系统包括：Web服务器，其位于医用气体报警器中；以及WiFi电路，其位于所述医用气体报警器中，并且与所述Web服务器通信。
另一方面，本发明是一种用于监测医用气体系统的状态的方法，该方法包括以下步骤：使用作为医用气体分配网络的一部分而定位的传感器，以限定的时间间隔重复对所述医用气体分配网络的特性进行测量；将通过所述传感器测量的特性从所述传感器发送到能够存储测量结果并且能够检索被索引的测量结果的数字(或等价)存储器；基于指定的时间间隔(通常为天)定期检索存储且被索引的测量结果的组，并将所述组发送到CPU；以及从所述CPU基于检索到的组生成基本上符合许可或认证协议的形式的报告。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统，该系统包括：气体传感器，其连接到医用气体网络；医用气体报警器，其连接到所述气体传感器；CPU，其连接到所述医用气体报警器；存储器，其连接到所述CPU；人机接口(HMI)，其作为所述报警器和所述气体传感器的输出连接到所述CPU；以及至少能够应用于所述人机接口的文本、颜色、线条和背景设计的至少30个排列以及所述HMI基于所述传感器和所述CPU提供的输出信息。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统，该系统包括：第一通信接口和第二通信接口，医用气体报警器能够通过相应的第一通信接口和第二通信接口进行接收和发送，其中，所述第一通信接口使用与所述第二通信接口不同的信号电压和不同的数据速率。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统，该系统包括：医用气体网络；所述医用气体网络中的传感器；报警器模块，其与所述传感器进行信号通信；所述报警器模块中的CPU；以及所述报警器模块中的触摸屏显示器，其与CPU为输入/输出关系，用于通过所述触摸屏显示器对CPU进行编程。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统的改进，该系统包括：单个信号输入电路，其与源设备通信；处理器，其与所述单个信号输入电路通信；以及至少两个继电器输出电路，其与所述处理器通信。
另一方面，本发明是一种医用气体报警系统的改进，该系统包括：多个信号输入电路，其与相应的多个源设备通信；处理器，其与所述信号输入电路通信；以及单个继电器输出电路，其与所述处理器通信。另一方面，该报警器的改进在于根据设施的操作计划和紧急计划进行故障状况和员工要采取的行动的通信。
基于以下结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的和优点及其实现方式将变得更为清楚。
附图说明
图1是根据本发明的报警器特别是报警面板的正视图。
图2是本发明的第一实施例的示意图。
图3是根据本发明的4-20mA回路的示意图。
图4是包括以太网功能的本发明的实施例的示意图。
图5是可以在显示面板上产生非英语的视觉字符的本发明的实施例的示意图。
图6是具有Wi-Fi通信功能(等其它功能)的报警器的示意图。
图7是本发明的产生图1的一些显示方面的实施例的示意图。
图8是根据本发明的可以适应不同通信标准的报警系统的示意图。
图9和10是本发明的一个特征的电气示意图。
图11-17是通过本发明可以在诸如图1的显示面板等的显示面板上产生的代表性模式化屏幕截图类型。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的报警面板的正视图。该报警面板概括地标示为30，并且包括壳体31和显示器32。例如LED 33的多个附加的指示器位于显示器32附近，用于补充的目的。关于显示器32及其与其它元件的关系和使用的细节将参照其它图来进行讨论，而参照图1，显示器32已经被预编程为显示监测的位置，两种医用气体(以及医用真空)的标识、这些气体的相对状态(“低”)、气体的实际压力和真空的状态。显示器的其它部分提供气体处于正常状态的文本消息，并且重复区域的标识并且因此重复面板的标识。将参照其它附图中的某些附图来讨论报警系统提供这些标记和信息的方式。
图2示出本发明的方法实施例，并且特别示出调节(例如)医院环境中的医疗系统中的气体供应的方法。该方法包括使用位于如实线42代表性地表示的医用气体供应网络中的至少一个监测仪器(在此示为气体压力计41)来监测系统的特性或该系统中的气体(在本文中为医用气体或真空)的特性。当监测仪器所测量的特性达到预定阈值时，监测仪器生成信号并从该监测仪器通过适当的通信系统44将该信号发送至处理器43(在本文中也称为“CPU”)。主报警器监测医用气体和真空源设备和主管道。区域报警面板监测服务于特定区域的医用气体和真空系统。例如，如果正在监测压力，则当气体压力下降到阈值压力以下时发送特定信号。如本文所讨论的，可以对诸如气体体积(以流速的形式)和温度等的特性，以及诸如泵、压缩机、歧管、开关和继电器等的电气和机械项的状态(特别是在这些状态对医用气体网络具有影响的情况下)进行监测。
当CPU 43从监测仪器41接收到特定的阈值信号时，CPU 43产生故障信号(也称为“报警”)。CPU 43响应于该故障信号使用故障信号来检索存储的消息(也称为“指令”)。特别地，存储的消息不是该仪器所监测到的故障或阈值状况。该CPU 43将所存储的消息发送至作为显示器45示出的输出，该输出是诸如图1所示的医用气体报警模块的一部分。在很多实施例中，显示器45为特别是蜂窝电话、平板计算机、膝上型计算机和一些台式计算机上的基于触摸的输入-输出屏类型。显示器具有彩色功能，并且通常尽可能平(薄)。当前的示例包括液晶显示器(LCD)和发光二极管(LED)监测器。
换句话说，报警系统将在两个单独的步骤中提供两个不同的输出。第一个输出是用于指示基本问题的“报警”的故障信号，第二个输出是存储的消息(“指令”)，其不同于故障信号，并且在很多情况下提供用于对生成原始故障信号的状况进行处理的指令。
由于显示器45给出了除来自(例如)压力计41的输出以外的指示，因此它提供了视觉上呈现定制的行动计划或通知期望的或必要的一方的功能，或者提供了响应于报警状况而要执行的通常的行动计划。在当前实施例中，可以定制显示以在屏幕界面上提供多达72个不同的消息。
如背景技术中所述，传统报警器仅指示状况，并且不提供任何进一步的信息或有用的行为过程。相对于这种传统的医疗报警器，本发明的响应于所测量的状况而提供定制消息的功能提供了显著的功能性优点。
图1还示出参照附加实施例而进一步详细描述的一些元件。这些元件包括患者房间46的图形标示，本领域技术人员将理解该图形标示也可以表示重症监护病房、手术套间、或者医院或其它医疗设施的任何其它区域。本领域技术人员还理解，如患者房间46所代表的，该报警器可以响应于区域中的多个房间，并且不限于单个房间应用。
作为一些其它细节，图2示出CPU 43和监测器45之间的示意性通信线路47、标示为50的气体供应、供应线路51和52，这两条线路之一可以包括流量计53，该流量计53同样可以通过通信线路54连接至CPU 43。气体的基本特性当然为其标识、其压力、其体积(这里测量为流速)及其温度。因此，如其它图中以及参照其它实施例所记载的，如果期望或需要，除压力计41或流量计53外或者代替压力计41或流量计53，可以包括温度计、热电偶或其它温度传感器。如果期望或需要，可以包括诸如湿度计等的其它传感器。
在医院环境中，设备的性能通常与移动通过系统的气体的特定特性或量一样重要。因此，本发明包括对诸如压缩机(即，用于压缩空气)、在两个或多个源与目的地之间分配气体的歧管、以及真空泵和与其相关联的设备等的项的状态进行监测。该系统可以提供与这些项中的任何或全部有关的期望的信息。示例包括(但不限于)当歧管在主气体供应和次气体供应之间切换时的信号；当液化气体供应切换到瓶装气体备份时的信号；当正在使用储备供应时的信号，以及当储备供应低时的信号。
在医院的情况下，气体或真空或压缩空气源的问题通常在任何地方都变得明显，但是在特定区域的问题通常在范围上是局部的。
如参照多个实施例所记载的，该方法可以包括以下步骤：将所存储的消息发送到监测器45或诸如以太网协议网络、Wi-Fi发射器(例如，802.11标准)、电子邮件服务器、因特网上的可以根据需要进行消息访问的地址、以及这些输出的组合等的其它目的地。
图3是根据本发明的另一实施例的示意图。在该实施例中，医用气体报警系统包括再次示为压力计41的气体传感器，其定位或布置成测量医疗供应网络中的医用气体的特性。示为指示器55的可编程监测器显示来自气体传感器41的气体特性。气体传感器41和监测器55之间的电流回路(例如，4-20mA)允许使用4-20mA电流范围对监测器55上的期望输出进行校准。在现代使用中最常见的电流信号标准是4至20毫安(4-20mA)回路，其中4毫安表示测量结果的0％、20毫安表示测量结果的100％、12毫安表示测量结果的50％、等等。4-20mA标准的方便特征是它易于信号转换为指示仪器的1-5伏。与该电路串联的简单的250欧姆精密电阻器将在4毫安下产生1伏的压降，在20毫安下产生5伏的压降等。因此，医用气体报警系统可以被编程为在由4mA和20mA电流边界限定的程序范围内显示来自传感器41的气体特性。4-20mA电流回路是可编程的，并且在示意图中，小型处理器(再次编号为43)可以用于对发射器55、压力计41或两者进行编程。
其它标准模拟(既不是数字的也不是二进制的)输入是本领域技术人员所熟悉的，并且包括0-1V、0-5V、0-10V等。
如在第一实施例中一样，气体传感器可以不是压力计，因此图3以虚线示出流量计53，其中回路在两个选择的气体流速之间被编程或校准。类似地，该回路可以可选地包括不同类型的报警器56，并且其中该回路可以被编程为使得报警器56在相应的高和低设定点处用信号进行通知。如关于整个系统所讨论的，这些回路还可以用于提供包括但不限于各压缩机、真空泵和歧管的设备的状态。
由于4-20mA回路以类似的方式用于其它指示器系统，因此这种回路的元件和操作是本领域技术人员所熟知的。因此，图3中所示的回路是示例性的而不是限制性的，并且包括直流电源57、电阻器60和必要的导线61。
图4是本发明的另一实施例的示意图，其中远程以太网解决方案为用户提供通过面板之间的以太网连接发送数据点和读取结果的功能。这消除了昂贵的有线连接，并且从实践的角度来看，一条以太网电缆比多条信号线更简单并且更容易适当定位(“运行”)。以太网协议、标准和硬件当然是本领域技术人员所熟知的。
使用本发明，当多个报警面板连接在单个网络上时，来自一个报警器的报警读取结果可以显示在网络上的任何其它报警器上，但是同时避免将所有报警器连接至所有(例如)传感器。例如，两个报警器可以连接到网络，其中来自第一报警器的两个报警点可以显示在第二报警器上。
作为另一个示例(但不是限制性的)，两个报警器可以连接到网络，使得来自一个报警器的任何报警信息将显示在第二报警器上。鉴于以太网网络和通信的功能，任何报警面板(显示器)可以被编程以显示来自网络上的类似编程的任何其它面板的信息。
因此，图4示出包括至少第一和第二(“主-从”，“主-次”)报警器站63和64的医用气体报警系统。各站包括相应的以太网接口65和66。第一报警器站63连接到再次被示为可以为热电偶67、流量计53或压力计41的气体监测仪器(或电路状况指示器)。
第一报警器站63将由第一报警器站63生成或最初接收的信息通过可用以太网网络并使用以太网协议发送到第二报警系统64。在图4中，以太网网络利用符号70，通信线路72、73、74、75和76，以及网络符号77来指示。
如图4所示，第二报警器站64通过以太网连接到第一报警器站，并且第二报警器站64显示来自第一报警器站的信息(即，除以太网网络之外，第二报警器站64未连接到任何监测器、检测器、测量仪表或开关)。
报警器63和64可以包括诸如基于声音、光线和图形用户界面的指示器等的任何适当的指示器系统。如在本文的其它实施例中一样，在大多数情况下，系统包括具有输入和输出功能的人机接口(HMI)，其触摸屏目前是有帮助的且示例性的实施例。
图4还示意性地示出由气体供应源50、患者房间(或等同位置)46和用于网络的管道或管路所指示的医用气体网络，所有这些通常被指定为80。如在其它实施例中一样，应当理解，代表医用气体网络的气体线路80可以供应多个不同的区域或不同的个体位置或两者。
在当前实施例中，本发明的该实施例可以包括2-12个诸如64等的次报警器站。
图5是本发明的另一实施例的示意图，其向用户提供使用本国语言键盘以图形字符语言(例如，汉语)将定制消息或位置输入到报警器中的功能。图像代替文本字符串而被使用，可以使用诸如HTML5Canvas对象等的已知技术来创建，并且可以使用嵌入在报警器中的Web服务器发送至输入。
如本文所使用的，图形语言(或“视觉语言”)是使用视觉元素而不是字母串的通信系统。这是有帮助的，因为即使那些具有相对简短的字母的字符语言(例如，韩语)也包含需要大量存储器和用于创建消息的复杂键盘的字体集。
因此，图5示出包括存储器81和由片假名字符集82示出的一组图形图像的医用气体报警系统。显示器45与存储器81通信，并且处理器(再次指示为43)与存储器81和显示器45通信。在本文中，某种形式的数字存储器通常是最有用的，但是应当理解，在可以使用其它形式的存储器的情况下，报警系统可以包括其它形式的存储器。
如在其它实施例中一样，气体监测器再次示为压力计41、流量计53或热电偶67。监测器与处理器43通信。在该实施例中，处理器43基于来自气体监测器之一的信号从处理器81中选择一个图像(或多个图像)，然后将图像提供至显示器45。
在当前实施例中，图像不是现代英语字符，并且在很多情况下(但不排它地)可以是来自希腊字母表或者日语、汉语、韩语、阿拉伯语和西里尔语(俄语)字符集的字符。在本实施例中，图形图像是HTML5Canvas对象。通常相关领域的技术人员很好地理解包括Canvas对象的HTML语言的性质和使用，并且本文中将不对其进行详细讨论。
如键盘83所代表的，用户可以包括本国语言键盘以将期望字符集中的消息作为图像文件、而不是文本或字符串存储在存储器中。
如在之前的实施例中一样，气体网络(其线路概括地标示为80)包括气体供应，这在图5中示意性地示为罐厂85中的罐84。气体网络80将气体(或真空)提供至利用患者房间46所代表的多个位置。本领域技术人员还理解，该系统通常还包括气体源、歧管、泵和压缩机等其它设备。
图6是根据本发明的报警系统的另一实施例的示意图。在该实施例中，医用气体报警器概括地标示为87，并且具有作为医用气体报警器的一部分的web服务器90和利用发射器91所代表的Wi-Fi功能。
如本文所使用的，web服务器是具有存储、检索或产生可以通过因特网传输并在浏览器中显示的语言信息的功能的计算机。web服务器还必须具有永久性的Internet地址(Internet协议地址)。另外，web服务器计算机利用web服务器软件，该web服务器软件以常规的方式处理来自所有浏览器(技术上称为客户端)的请求，并以通常作为网页而呈现的适当信息进行响应。典型的web服务器软件包括开源HTTP服务器软件。虽然对于web服务器的要求通常是稳健性，但是使用现代微电子技术，也可以将这种web服务器包括在实际的医用气体报警器中。
如在其它实施例中一样，医用气体报警器87连接到示意性地示为压力计41、流量计53或热电偶67的一个或多个气体监测(或与监测有关的)项。
在该实施例中，报警系统包括作为报警器的一部分而代表性地示为93的存储器、或可替代地在报警器外部的存储器94，但二者均与web服务器90进行通信。
在该实施例中，通过在报警器87内部连接一个附加电路板或等同项，报警器87具有Wi-Fi功能。Wi-Fi功能使用户能够从内置于报警面板中的web服务器90下载事件文件以及查看项目。如图6中进一步示意性示出的，源自气体监测器的信息最终单独或共同地作为浏览器95上的网页使用仅通过Wi-Fi功能与报警器87通信的计算机96来产生。
为完整性起见，图6还示意性地示出医用气体网络80、代表性的患者房间46和代表中心源(或甚至部分或局部气体源)的多个气体罐84。
本文描述的元件的功能还提供了用于监测医用气体系统的更好方法的功能。因此，另一方面，本发明是一种通过使用作为分配网络的一部分而定位的传感器重复地测量医用气体分配网络的特性并且以限定的时间间隔进行这种操作来监测医用气体系统的状态的方法。
将以限定的时间间隔利用传感器所测量的特性从传感器发送到可以存储测量结果并且可以从中检索被索引的测量结果的数字存储器(或其等价物)。之后，可以基于指定的时间间隔(通常为天)定期检索存储且被索引的测量结果的组，并将这些组发送到处理器。然后，处理器可以根据检索到的组生成报告，并产生基本上符合许可或认证协议的形式的报告。
该方面还示出监测步骤可以包括监测网络中单一气体的多种特性，监测网络中多种气体的单一特性，监测网络中多种气体的多种特性，或监测气体源(供应)或压缩机、真空泵、歧管或任何其它相关项的状态。
图7示出包括连接到医用气体网络的传感器的医用气体报警系统的另一方面。为简明起见，图7中未示出气体网络本身，但将可能的传感器示为流量计53、压力计41和热电偶67，并且这些传感器连接到报警器56。处理器43连接到报警器56，并且人机接口(通常为具有输入和输出功能的触摸屏显示器)连接到处理器43。处理器43包括或连接到适当的存储器81，并且存储器81包括可以应用于人机接口以及该接口基于传感器56和处理器43所提供的输出信息的(例如)文本100、颜色101和线或图形设计102的一个或更多数据库。
图11-17及其相关联的文本提供了关于这些特征的更多细节。
图8是本发明的另一方面的示意图，其提供使报警器使用两个或更多个通信标准进行通信的功能。作为背景示例，英国使用两种标准用于医疗设施中的报警器之间的通信(“Shirer”和“Medipoint”)。这两种标准都基于串行数据通信，但使用不同的信号电压和不同的数据速率。这倾向于将医疗设施限于一种类型的标准设备或另一种，但是通常不能以任何方便的方式包括这两者。
本发明提供了报警电路板的至少两种接口，使得可以在两种通信标准上接收和发射报警。本发明还具有使用以太网协议进行通信的功能，该协议相应地提供同时接收来自两种不同类型的通信的信号、以及通过因特网将信息发送到诸如建筑物自动化系统或远程报警面板等的期望的目的地的功能。类似地，报警器可以接收一种类型以上的通信以及因特网上的通信，并且可以显示来自所有三个源的信号。
因此，图8示出概括地标示为103的医用气体报警器，其包括第一通信接口104和第二通信接口105。第一通信接口104使用与第二通信接口105不同的信号电压和数据速率。
报警器还包括与图4一致再次标示为65和70的以太网接口和以太网网络。第一通信接口104和第二通信接口105都沿着指示的通信线路加入以太网网络，为简明起见，所有通信线路均标记为106。根据配置，接口104和105还可以使用外部通信线路107从外部与利用77所代表的网络进行通信。接口104可以使用通信线路107从外部与使用104通信标准的次报警器进行通信。接口105可以使用通信线路108从外部与使用105通信标准的次报警器进行通信。
网络77相应连接到任何数量的项，其中这些项中的两项在图8中示意性地示为建筑物自动化系统110或其它远程报警面板111。
图8还示出与前面图所示相同的气体监测器；即压力计41、流量计53和热电偶67。
图9和图10示出本发明的另一方面，其中来自一个源的信号可以发送至多个报警面板，或者其中来自多个源的信号可以引导至一个报警面板。
传统上，报警器以信号输入和继电器输出具有一对一的比率的方式使用。换句话说，使用一个继电器输出来指示一个信号输入的状况。为了使用多个继电器输出，传统报警器必须使信号“跳”至第二个输入并使用该第二个输入。另外，如果用户试图从多个输入运行一个继电器，则需要用户通过一个以上接触点来运行信号。
使用本发明，用户可以将来自一台设备的多个信号有线连接到信号输入板，然后对于所有信号仅使用一个继电器。如果任何状况不良，则继电器输出将打开。
这还为用户提供了对于单个信号具有副本输出继电器的功能，并且当一个信号的状况差时，可以选择打开两个输出继电器。
这种功能减少了报警面板中所需的继电器数量，并且为用户提供了在不必进行安装或移动线(这通常需要有执照的电工以及设施的相关部分的重新认证)的情况下进行改变的功能。
因此，图9示出来自与处理器(其再次标示为43)通信的源设备的、概括地标示为112的单个信号输入电路和概括地标示为113、114和115的三个信号输出电路。
在图9中，来自源设备的输入利用触点116表示，并且作为输入信号(利用箭头120和通信线路121代表)发送到处理器43。然后，处理器43可以使用通信线路122、123或124分别向输出继电器113、114或115的一个或多个发送一个或多个信号。各继电器电路113、114和115具有至(例如)建筑物管理系统的对应输出，并且(对于所有三个继电器)这些输出利用双箭头125来指示。
更详细地，来自源设备的信号输入电路还包括利用线路126、电阻器127和130以及二极管131所代表的电源。
各继电器电路113、114和115可以是基本相同的(或者本领域技术人员可能喜欢的其它等同物)。如图所示，各继电器电路包括继电器132、电容器133、接地连接134和二极管135。这些基本部件和继电器电路的性质与操作是本领域公知的，并且将不在本文中详细说明。如前所述，本领域技术人员可以适当地修改电路以获得相同的结果。
图10与图9非常类似，但是示出至处理器43的多个输入电路和单个继电器输出的使用。因此，除了元件的布置之外，图10中的元件基本上与图9中的元件相同，并且为了一致性而相应地编号。
使用这些电路，微处理器可以评估一个或多个输入信号的状态，以及独立地控制一个或多个输出继电器。用户可以选择将会受所选输入影响的那些输出。作为示例，如果特定源设备具有五个继电器输出，则设施用户能够在主报警器上独立地看到这些输出。同时，如果建筑物管理系统(“BMS”)仅需要知道是否有任何继电器打开，那么主报警器可以将输入信号映射到单个期望的继电器输出。
结果，用户可以在报警器中对较少的点进行有线连接(减少了错误的可能性)、以及减少通过墙壁的有线连接(从而节约了成本)。
图11-17是可以使用本发明的医用气体报警系统产生的屏幕截图类型的表示。如前所述，可以基于之前所述的多个输入选项来产生该屏幕截图；例如硬接线或蓝牙键盘、WiFi连接、或(最方便地)提供输入和输出功能的面板自身的触摸屏。当然，本发明的报警系统可以利用这些选项中的一些或全部，而不限于这些选项中的一个。
图11示出首页或主屏幕，在该首页或主屏幕中，可以以前面所述的方式为各种目的而对报警系统进行编程。
图12示出其中输入/输出显示器被配置为使得显示器将产生来自4mA-20mA回路的期望输出的屏幕截图。在图12中，显示器呈现流量计的输出，显示器被设置为针对立方米每小时(“M3/HR”)的单位，并且对于这些特定单位的4mA-20mA的范围设置在0-100之间。然而，如前所述，该回路的优点在于它可以很容易地被编程以呈现更小或更大的范围。
图13和14示出可以使用人机接口对显示在报警面板(例如图1)处的标记进行编程的方式。图13示出可以在各屏幕上对多个标记(示出七个)进行编程，但是这是屏幕尺寸的限制，而不是本发明的限制。图14进一步示出可以在触摸屏或其它输入上产生虚拟键盘，使得可以直接从触摸屏定制和配置标记。
图15与图9和图10相关，并且(再次)示出与图10相对应的多个输入继电器以及可以从接口并且特别是从输入/输出触摸屏对这些输入继电器进行编程的方式。
图16和17示出基于本发明的组件、面板可以显示的定制输出。图16示出在特定识别的区域中，被监测的气体中的氧气和医用空气各自处于低压状态。然而，更重要的是，图16示出面板显示器显示各气体的实际压力、以及(可能最为重要的)响应于可以从存储器检索随后向用户显示的压力的定制消息。
应当理解，在没有本发明的功能的情况下，必要的响应动作(在图16中的称为维护或称为“Mike”)必须使用所需步骤的“机构存储器”而为人类用户所知，或者可替代地以诸如纸质笔记本等某种其它格式存储。相反，在紧急情况下，本发明向任何人(雇员、患者或甚至访客)提供关于所需响应动作的最佳信息。
图17再次示出可以用于起草以及之后存储这些定制消息的虚拟键盘。
已经在附图和说明书中阐述了本发明的示例性实施例，并且尽管已经采用了特定术语，但是这些术语仅在一般和描述性意义上使用而非为了限制的目的，本发明的范围在权利要求中限定。

Claims (40)

1.一种用于监测医用气体系统的方法，其包括：
使用定位在医用气体供应网络中的至少一个监测仪器来监测医用气体系统的特性；
在通过所述监测仪器所测量的特性达到预定阈值的情况下，从所述监测仪器生成特定信号并将所述特定信号从所述监测仪器发送至CPU；
在所述CPU评估到所述特定信号与至少一个预设阈值不一致的情况下，从所述CPU生成故障信号；
响应于所述故障信号和所述预设阈值从所述CPU中检索存储的消息，并且其中所述存储的消息不是所述监测仪器所监测到的故障或阈值状况；以及
将所述存储的消息从所述CPU发送到医用气体报警模块处的输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其包括监测从包括医用气体的特性、所述医用气体系统的特性及其组合的组中选择的特性。
3.根据权利要求1所述的方法，其包括将存储的消息从所述CPU发送到视觉显示器上的医用气体报警屏幕处，其中该发送的步骤选自包括检索存储的消息、检索存储的图形、发送存储的消息、以及检索存储的消息的组。
4.根据权利要求1所述的方法，其包括监测所述网络中的气体的标识、监测所述医用气体供应网络中的气体压力、当所述气体压力达到预定的阈值压力时检索指定的存储消息、以及在所述网络中的气体的标识改变的情况下生成所述特定信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述存储的消息发送到所述输出的步骤包括将所述存储的消息发送到以下目的地，所述目的地选自包括以太网协议网络、Wi-Fi发射器、电子邮件服务器、因特网上的能够根据需要对所述消息进行访问的地址、以及这些输出的组合的组。
6.一种医用气体报警系统，其特征在于，包括：
气体传感器，其布置成测量医用气体供应网络中的医用气体的特性；
可编程监测器，其用于显示来自所述气体传感器的气体的特性；以及
电流回路，其位于所述气体传感器和所述监测器之间，并且用于使用所述回路的电流范围来校准所述监测器上的期望输出。
7.根据权利要求6所述的医用气体报警系统，其中，
所述可编程监测器在所述回路的电流边界所限定的编程范围内显示来自所述气体传感器的气体的特性。
8.根据权利要求6所述的医用气体报警系统，包括4mA-20mA的电流回路。
9.根据权利要求6所述的医用气体报警系统，其中从包括发射器和所述监测器的组中选择的回路元件是可编程的。
10.根据权利要求6所述的医用气体报警系统，其中，
所述气体传感器选自包括流量计、压力传感器、温度传感器及其组合的组；以及
所述回路在两个气体流速之间校准。
11.根据权利要求6所述的医用气体报警系统，还包括所述回路中的报警器，并且所述回路被编程为使所述报警器在相应的高设定点和低设定点处用信号进行通知。
12.一种医用气体报警系统，其包括：
至少第一报警器站和第二报警器站；以及
各站的以太网接口，
其中，所述第一报警器站连接到医用气体网络中的气体监测仪器；
所述第一报警器站使用以太网协议通过可用的以太网网络将所述第一报警器站处生成或最初接收的信息传送到所述第二报警器系统；以及
所述第二报警器站通过所述以太网网络连接到所述第一报警器站，并且所述第二报警器站显示来自所述第一报警器站的信息。
13.根据权利要求12所述的医用气体报警系统，其中所述气体监测仪器选自包括压力计、流量计、标尺和温度计的组；以及
所述医用气体网络包括：
气体供应库；
所述气体供应库所提供的多个气体线路；以及
所述气体线路的不同部分所送达的多个输送位置。
14.根据权利要求12所述的医用气体报警系统，其中各报警器包括从包含声音、光线和图形用户界面的组中选择的指示器系统。
15.根据权利要求14所述的医用气体报警系统，其中各报警器包括具有输入和输出功能的人机接口。
16.根据权利要求15所述的医用气体报警系统，其包括能够应用于所述人机接口的文本、颜色、线条和设计的至少30个排列。
17.根据权利要求16所述的医用气体报警系统，其中所述人机接口是触摸屏。
18.一种医用气体报警系统，其特征在于，包括：
存储器；
图形图像，其存储在所述存储器中；
报警显示器，其与所述存储器通信；以及
报警处理器，其与所述存储器和所述报警显示器通信。
19.根据权利要求18所述的医用气体报警系统，还包括气体监测器，其选自包括压力传感器、流量计和温度传感器的组，并与所述处理器通信，
其中，所述报警处理器基于来自所述监测器的信号从所述存储器中选择图像；以及
所述处理器将所述图像提供给所述显示器。
20.根据权利要求18所述的医用气体报警系统，其中所述图形图像不是现代英语字符。
21.根据权利要求18所述的医用气体报警系统，其中所述图形图像是HTML5Canvas对象。
22.根据权利要求18所述的医用气体报警系统，还包括连接网络的独立处理器，所述独立处理器与所述报警处理器通信，所述独立处理器用于使用输入到所述连接网络的独立处理器的命令在所述显示器上生成所述图形图像。
23.一种医用气体报警系统，其特征在于，包括：
Web服务器，其位于医用气体报警器中；以及
WiFi电路，其位于所述医用气体报警器中，并且与所述Web服务器通信。
24.根据权利要求23所述的医用气体报警系统，其中，所述医用气体报警器选自包括压力传感器、流量计和温度传感器的组，并且连接到医用气体网络中的气体传感器。
25.一种用于监测医用气体系统的状态的方法，所述方法包括：
使用作为医用气体分配网络的一部分而定位的传感器，以限定的时间间隔重复对所述医用气体分配网络的特性进行测量；
将通过所述传感器测量的特性从所述传感器发送到能够存储测量结果并且能够检索被索引的测量结果的存储器；
基于指定的时间间隔定期检索存储且被索引的测量结果的组，并将所述组发送到CPU；以及
从所述CPU基于检索到的组生成基本上符合许可或认证协议的形式的报告。
26.根据权利要求25所述的监测医用气体系统的状态的方法，包括对从包括所述医用气体分配网络中的单个医用气体的单一特性、多种医用气体的单一特性、单个医用气体的多种特性、以及多种医用气体的多种特性的组中选择的特性进行测量。
27.根据权利要求25所述的监测医用气体系统的状态的方法，包括连续监测医用气体分配网络中的医用气体的特性，以及将所述特性中的故障作为日期时间戳事件记录在存储器中。
28.一种医用气体报警器，其包括：
第一通信接口和第二通信接口，医用气体报警器能够通过相应的第一通信接口和第二通信接口进行接收和发送，
其中，所述第一通信接口使用与所述第二通信接口不同的信号电压和不同的数据速率。
29.根据权利要求28所述的医用气体报警器，还包括：
以太网协议接口，其使得所述报警器能够将来自所述第一通信接口或所述第二通信接口中任一个的信息发送到所述医用气体报警器外部的网络。
30.根据权利要求29所述的医用气体报警器，其通过所述以太网协议接口连接到所述医用气体报警器外部的医院网络。
31.根据权利要求30所述的医用气体报警器，其中所述医院网络包括从包含建筑物自动化系统和远程报警面板的组中选择的项。
32.一种医用气体报警系统，其特征在于，包括：
单个信号输入电路，其与源设备通信；
处理器，其与所述单个信号输入电路通信；以及
至少两个继电器输出电路，其与所述处理器通信。
33.根据权利要求32所述的医用气体报警系统，其中所述源设备包括从包含压力传感器、流量计和温度传感器的组中选择的气体监测器。
34.根据权利要求32所述的医用气体报警系统，其中所述气体监测器产生标准输出。
35.根据权利要求32所述的医用气体报警系统，其中所述继电器输出电路与相应的医用气体报警面板通信。
36.根据权利要求32所述的医用气体报警系统，其中所述继电器输出电路与建筑物管理系统通信。
37.一种医用气体报警系统，其特征在于，包括：
多个信号输入电路，其与相应的多个源设备通信；
处理器，其与所述信号输入电路通信；以及
单个继电器输出电路，其与所述处理器通信。
38.根据权利要求37所述的医用气体报警系统，其中所述源设备从包括压缩机、真空系统、歧管及其组合的组中选择。
39.根据权利要求37所述的医用气体报警系统，其中所述单个继电器输出电路与医用气体报警面板通信。
40.根据权利要求37所述的医用气体报警系统，其中所述单个继电器输出电路与建筑物管理系统通信。
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