CN106291205B - 一种血氧探头故障诊断方法及装置 - Google Patents

一种血氧探头故障诊断方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种血氧探头故障诊断方法及装置。该方法包括：根据预设的诊断周期进行故障检测；确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。通过本发明的技术方案，能够在维持原有的探头故障检测的情况下，保证血氧检测的检测信号完整。

Description

一种血氧探头故障诊断方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及一种故障诊断技术，尤其涉及一种血氧探头故障诊断方法及装置。
背景技术
在血氧测量期间，血氧探头会因为信号线的短路、断路而造成一些故障带来伤害患者或测出错误的结果。如发光二极管因短路持续发光发热而烧伤患者；接收不到正确的血氧信号而计算出错误的结果而误报警等。
在血氧测量期间为了快速发现血氧探头故障，避免血氧测量错误或伤害患者而照成以外。
目前采用的方法为：
1，使用独立的血氧探头故障硬件电路，该方法可以实现实时诊断故障，但是使用了独立的硬件电路，成本高，体积增大。
2，根据在探头故障时，接收到的信号会有一个比较大的变化。因此使用接收信号中的红光信号，红外光信号，和环境噪声信号的阈值进行判断是否有探头故障。该方法，实现成本低，不需增加额外的电路，但是由于阈值的设置不确定性和环境干扰的多变形，精度不准，经常误报。
3，使用血氧信号采集与探头故障诊断分时复用的硬件(如TI的AFE4403血氧模拟前端芯片，血氧信号采集与探头故障诊断不能同时工作)。探头故障诊断需要一个固有的时间才能诊断出结果，并且诊断后的一段时间内采集到的血氧信号是无效的。在这段诊断时间里无法采集血氧信号而导致血氧测量中断，测量体验很差。如图1所示，信号诊断时采集信号的情况，在硬件诊断时长1期间内无法进行信号采集。无效时长2(诊断后信号恢复时间)内采集信号偏离正确的信号，为无效信号。因此，中断时长3期间内不能采集到有效的血氧信号，导致血氧测量中断，丢失血氧检测的检测信号。
发明内容
本发明实施例提供一种血氧探头故障诊断方法及装置，能够在维持原有的探头故障检测的情况下，保证血氧检测的检测信号完整。
第一方面，本发明实施例提供了一种血氧探头故障诊断方法，其特征在于，包括：
根据预设的诊断周期进行故障检测；
确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；
根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；
根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。
进一步的，所述确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长，包括：
获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长；
根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长。
进一步的，所述根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号，包括：
获取所述中断时长之前最后一个有效的第一检测信号；
获取所述中断时长之后第一个有效的第二检测信号；
根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号。
进一步的，所述根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号，具体为：
根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述个数进行线性插值，补全丢失的检测信号。
进一步的，所述诊断周期为T秒，3≤T≤10。
第二方面，本发明实施例还提供了一种血氧探头故障诊断装置，该装置包括：
故障诊断模块，用于根据预设的诊断周期进行故障检测；
中断时长确认模块，用于确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；
信号个数计算模块，用于根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；
信号补全模块，用于根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。
进一步的，所述中断时长确认模块，具体用于：
获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长；
根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长。
进一步的，所述信号补全模块，包括：
第一检测信号获取单元，用于获取所述中断时长之前最后一个有效的第一检测信号；
第二检测信号获取单元，用于获取所述中断时长之后第一个有效的第二检测信号；
检测信号补全单元，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号。
进一步的，所述检测信号补全单元，具体用于：
根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述个数进行线性插值，补全丢失的检测信号。
进一步的，所述诊断周期为T秒，3≤T≤10。
本发明通过根据预设的诊断周期进行故障检测；确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。能够在维持原有的探头故障检测的情况下，保证血氧检测的检测信号完整。
附图说明
图1是现有技术的血氧探头故障诊断时检测信号的示意图；
图2是本发明实施例一中的一种血氧探头故障诊断方法的流程图；
图3是本发明实施例二中的一种血氧探头故障诊断方法的流程图；
图4是本发明实施例二中的一种血氧探头故障诊断方法中检测信号补全后的示意图；
图5是本发明实施例二中的一种血氧探头故障诊断方法中检测信号的补全信号的结构图；
图6是本发明实施例三中的一种血氧探头故障诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的一种血氧探头故障诊断方法的流程图，本实施例可适用于血氧探头故障诊断的情况，该方法可以由本发明实施例提供血氧探头故障诊断装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何需要故障诊断的血氧探头中，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
S110，根据预设的诊断周期进行故障检测。
具体的，所述诊断周期为检测血氧探头故障的诊断周期，也就是说，经过一个诊断周期就开始一次新的故障诊断，而在故障诊断过程中，血氧探头是无法正常进行故障检测的，即：经过一次诊断周期的那一时刻起有一段时间采集不到有效信号。
S120，确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长。
具体的，所述中断时长为血氧检测过程中接收不到信号以及接收到的信号为无效信号的时间，也就是说中断时长采集不到有效信号。
S130，根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数。
其中，所述血氧检测的频率为单位时间内重复检测信号的次数，即：根据血氧检测的频率能够计算出每进行一次信号采集需要的时间。所述丢失的检测信号的个数为诊断期间不能采集的信号个数和诊断结束后修复时间内的无效信号个数。
S140，根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。
具体的，所述已检测的检测信号为在进行故障检测之前获得的有效信号和进行故障检测之后获得的检测信号，可以基于指定的若干已检测的检测信号补全丢失的检测信号，也可以是基于对已检测的检测信号的统计分析后补全丢失的检测信号。
需要说明的是，在实际检测过程中，血氧检测的结果形成的曲线并不是初始就得到曲线，而是按一定频率检测后得到多个检测值，将检测值对应的点映射并形成光滑的曲线，所以在实际补全丢失的检测信号时也不是补全曲线，而是顺序补全多个独立的检测信号。
本实施例的技术方案，通过根据预设的诊断周期进行故障检测；确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。能够在维持原有的探头故障检测的情况下，保证血氧检测的检测信号完整。
实施例二
图3为本发明实施例二中的一种血氧探头故障诊断方法的流程示意图，本实施例以前述实施例一为基础进行优化，提供了优选的故障诊断方法，具体是，所述确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长，包括：获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长；根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长。
相应的，本实施例的方法具体包括如下步骤：
S210，根据预设的诊断周期进行故障检测。
S220，获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长。
其中，所述血氧探头的诊断时长为血氧探头进行故障诊断的时间，所述无效时长为血氧探头进行故障诊断后的修复时间。在修复期间内获取的信号为无效信号。
S230，根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长。
具体的，所述中断时长包括所述诊断时长和无效时长。
S240，根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数。
S250，根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。
具体的，通过获取中断时长，根据血氧检测的频率计算中断时长内丢失信号的个数，对已经检测的有用信号进行处理来补全丢失的检测信号进而实现实时诊断。
在一个具体的例子中，如图4所示,首先设定诊断周期为T，T1为硬件诊断时长1，T2为无效时长2(诊断后信号恢复时间)，T3为中断时长3,且T3＝T1+T2，当诊断周期T时间到，记录当前有效信号S1，启动硬件进行故障诊断，经过硬件诊断时长1，诊断时间内获取不到信号，丢掉无效时长2时间段的无效数据，之后采集诊断后的第一个有效信号S2，对中断时长3(诊断无效信号时间窗)时间内的丢失信号进行S1到S2线性插值，补全丢失的信号。等待一下个诊断周期T，重复步骤上述步骤。
可选的，所述根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号，包括：获取所述中断时长之前最后一个有效的第一检测信号；
获取所述中断时长之后第一个有效的第二检测信号；
根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号。
可选的，所述根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号，具体为：
根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述个数进行线性插值，补全丢失的检测信号。
可选的，所述诊断周期为T秒，3≤T≤10。
在一个具体的例子中，如果所述血氧探头为TI的AFE4403血氧模拟前端芯片，如图5所示，设定血氧探头的采集率为250Hz，每进行一次信号采集时间Ts＝1S/250Hz＝4ms。硬件诊断时间每启动一次，实测硬件诊断时长1为T1等于6ms，诊断后无效时长2为T2等于40ms。
为了尽可能的减少诊断对原始信号的影响，并达到实时诊断的目的，这里诊断周期T可选为3--10秒。
因此通过计算，中断时长3为T3，即T3＝T1+T2＝46ms，归整到整周期。则在中断时长3时间内补点个数为N＝12点。
假设诊断前最后有效信号为S1，诊断后第一个有效信号为S2.
则：S补[n]＝(S2-S1)*n/(N+1),其中n取值范围1到N。最终经过线性插值在中断时长3内补全如图5所示的12个信号，并丢弃在中断时长3内采集的无效信号(图中5虚线所示)。
本实施例的技术方案，根据检测频率计算中断时长内丢失的检测信号的个数，补全丢失的检测信号。能够在维持原有的探头故障检测的情况下，保证血氧检测的检测信号完整。
实施例三
图6为本发明实施例三的一种血氧探头故障诊断装置的结构示意图。本实施例可适用于血氧探头故障诊断的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供血氧探头故障诊断装置的设备中，如图6所示，所述血氧探头故障诊断装置具体包括：故障诊断模块31、中断时长确认模块32、信号个数计算模块33和信号补全模块34。
其中，故障诊断模块，用于根据预设的诊断周期进行故障检测；中断时长确认模块，用于确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；信号个数计算模块，用于根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；信号补全模块，用于根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。
可选的，所述中断时长确认模块，具体用于：获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长；
根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长。
可选的，所述信号补全模块，包括：第一检测信号获取单元，用于获取所述中断时长之前最后一个有效的第一检测信号；
第二检测信号获取单元，用于获取所述中断时长之后第一个有效的第二检测信号；
检测信号补全单元，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号。
可选的，所述检测信号补全单元，具体用于：
根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述个数进行线性插值，补全丢失的检测信号。
可选的，所述诊断周期为T秒，3≤T≤10。
本实施例的技术方案，通过根据预设的诊断周期进行故障检测；确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号。能够在维持原有的探头故障检测的情况下，保证血氧检测的检测信号完整。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种血氧探头故障诊断方法，其特征在于，包括：
根据预设的诊断周期进行故障检测；
确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；
根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；
根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号；
其中，所述确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长，包括：
获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长；
根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长；
其中，所述根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号，包括：
获取所述中断时长之前最后一个有效的第一检测信号；
获取所述中断时长之后第一个有效的第二检测信号；
根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号；
其中，所述根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号，具体为：
根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述个数进行线性插值，补全丢失的检测信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述诊断周期为T秒，3≤T≤10。
3.一种血氧探头故障诊断装置，其特征在于，包括：
故障诊断模块，用于根据预设的诊断周期进行故障检测；
中断时长确认模块，用于确认所述诊断周期内血氧检测的中断时长；
信号个数计算模块，用于根据所述血氧检测的频率计算所述中断时长内丢失的检测信号的个数；
信号补全模块，用于根据已检测的检测信号补全丢失的检测信号；
其中，所述中断时长确认模块，具体用于：
获取所述诊断周期内所述血氧探头的诊断时长和检测信号的无效时长；
根据所述诊断时长和无效时长确认所述中断时长；
其中，所述信号补全模块，包括：
第一检测信号获取单元，用于获取所述中断时长之前最后一个有效的第一检测信号；
第二检测信号获取单元，用于获取所述中断时长之后第一个有效的第二检测信号；
检测信号补全单元，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号补全丢失的检测信号；
其中，所述检测信号补全单元，具体用于：
根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述个数进行线性插值，补全丢失的检测信号。
4.根据权利要求3 所述的装置，其特征在于，所述诊断周期为T秒，3≤T≤10。
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