CN108924955A - 一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置 - Google Patents

一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108924955A
CN108924955A CN201810852507.8A CN201810852507A CN108924955A CN 108924955 A CN108924955 A CN 108924955A CN 201810852507 A CN201810852507 A CN 201810852507A CN 108924955 A CN108924955 A CN 108924955A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
scb
acb
transmission
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810852507.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108924955B (zh
Inventor
徐军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Dacheng Medical Technology Co Ltd
Original Assignee
Shandong Dacheng Medical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Dacheng Medical Technology Co Ltd filed Critical Shandong Dacheng Medical Technology Co Ltd
Priority to CN201810852507.8A priority Critical patent/CN108924955B/zh
Publication of CN108924955A publication Critical patent/CN108924955A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108924955B publication Critical patent/CN108924955B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/02—Protecting privacy or anonymity, e.g. protecting personally identifiable information [PII]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法及装置，采用无线通信技术传输图像数据和控制指令，降低了维护成本，提高了系统稳定性，采用独立的冗余通道完成图像数据和控制指令的传输，不仅降低了传输和响应时间，而且提高了数据的物理独立性和冗余性，同时在无线传输过程中，相同数据独立通常相异加密，且采用2.4G Hz和5.0G Hz同时调制数据，不仅提高了数据的安全性，而且增强了系统的抗干扰能力。

Description

一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种医疗影像CT设备中通过无线通信进行图像数据和控制指令传输的方法及装置。
背景技术
目前，在医疗影像行业中，主要通过X射线断层扫描CT系统来完成病人病灶影像数据的采集，来辅助完成病人的病理信息的收集与分析。一般的CT系统主要由数据采集系统(DAS,Data Acquisition System)来完成图像数据的采集。DAS主要安装在旋转的机架转子上，需要接收CT系统运行过程中的控制指令来控制X射线的发生与关闭以及图像数据采集，同时需要将采集到的图像数据传输到扫描调度控制计算机，用于图像的重建与显示，另外DAS与其他模块还要完成系统运行状态的交互。
CT系统和设备功能复杂、实时性强、安全性要求高，系统任何部件的错误或者故障都可能导致系统不能正常完成扫描工作。DAS与其他控制模块之间的通信稳定性能够直接影响整个系统的稳定性，任何通信中断或者数据丢失，都可能降低图像质量、增加病人受辐射剂量，甚至灾难性后果。同时，CT系统的某些部件成本昂贵、维护不便、可靠性不高，本发明提供一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法及其装置，可以有效降低CT系统的设备重量、提高可靠性、增加可维护性、降低产品成本。
目前主要通过两种途径来完成采集控制指令和图像数据在DAS与其他模块之间的交互。第一种为滑环数据通信(SDC,Slipring DataCommunication)方法，通过多通道金属滑环以及碳刷来连接DAS与其他模块的通信；第二种为无线数据通信(WDC,Wireless DataCommunication)方法，通过无线通信模块的无线通信通道来连接DAS与其他模块的通信。
已有的DAS数据通信方案主要有以下不足：
1、SDC方案依赖于金属滑环，金属滑环一般需要特殊金属和工艺加工，增加设备的总质量和成本；
2、SDC方案依赖于机构设计和产品装配方案，当机构设计和产品装配方案变更时，不得不重新对滑环进行选型和设计，不具备通用性，增加了产品开发周期和成本。
3、SDC方案因为碳刷与滑环的接触和摩擦，一般需要间隔若干月更换碳刷和擦拭滑环表面，增加了设备维护难度和产品维护成本；
4、SDC方案因为滑环表面积碳或者滑环表面损伤，可能产生高压电弧，从而导致DAS的部分关键其他出现故障或者对滑环造成更严重的损伤，降低了系统的可靠性；
5、WDC方案不能克服多普勒效应，由于转子的高速运行，使得图像信息发送和接收端的相对位移发生快速的变化，位移的快速变化引起信道参数快速变化，增加了系统的误码率，也限制了DAS进行无线通信的带宽。
6、WDC方案安全性低，不能有效规避外部入侵或者干扰，降低了无线通信系统安全性。
7、WDC方案采用通用无线传输技术，无线信息传输过程因其开放式很容易受到干扰，如医院无线网络干扰、医护人员所带电子设备干扰，可能导致无线数据通信中断、数据丢失或者数据错误，稳定性差，降低了系统的可靠性。
8、WDC方案数据通信速率低，因采用的无线通信的带宽限制，导致整个系统通信效率低，当图像数据较大时，数据传输时间长，减少设备有效服务时间，降低了用户体验。
一个好的DAS数据通信方案，至少应该满足以下几个条件:可靠性高、数据传输速率高、抗干扰能力强、维护简单、开发成本低。
发明内容
基于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法，其中，所述方法包括，采集控制板ACB和中心控制板SCB通过不同的冗余通道进行数据的交互；其中，当采集控制板ACB或中心控制板SCB接收到所述数据后，对数据进行校验，然后对最先通过校验的数据进行处理。
其中，所述数据包括图像数据和控制指令；
采集控制板ACB采集图像数据后，分别通过第一通道和第二通道将图像数据传输到中心控制板SCB；
SCB接收到两份图像数据后，对数据进行校验，仅处理最先校验通过的数据；
SCB接收到控制指令后，通过第三通道和第四通道将控制指令传输到ACB；
ACB接收到两份控制指令后，分别进行校验，然后对最先通过校验的控制指令进行处理。
其中，所述图像数据、控制指令进行加密传输，其中，不同的通道采用不同的掩码数据进行加密。
其中，所述掩码数据与设备相关联。
其中，所述第一通道和第二通道分别支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率；所述第三通道和第四通道分别支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率。
本发明还提供了一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制装置，所述装置至少包括SCB、ACB；其中所述SCB、ACB均具有无线传输模块，无线传输模块用于实现无线通信信号的调制和解调；
无线传输模块还用于建立SCB与ACB之间的冗余通道；其中，所述冗余通道至少包括两条图像数据传输通道以及两条控制指令传输通道。
其中，所述ACB和所述SCB的无线传输模块均同时支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率。
其中，所述不同的传输通道基于不同的掩码数据进行加密，其不同的设备具有不同的掩码数据。
其中，所述SCB、ACB均为嵌入式板卡，采用FreesRTOS操作系统和Linux操作系统。
本发明的有益效果是，本发明提供的基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法及装置，采用无线通信技术传输图像数据和控制指令，降低了维护成本，提高了系统稳定性；采用独立的冗余的通道完成图像数据和控制指令的传输，不仅降低了传输和响应时间，而且提高了数据的物理独立性和冗余性，同时在无线传输过程中，相同数据独立通常相异加密，且采用2.4G Hz和5.0G Hz同时调制数据，不仅提高了数据的安全性，而且增强了系统的抗干扰能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的系统结构图；
图2是本发明的优选实施例的装置结构图；
图3是本发明的优选实施例的结构框图；
图4是本发明的优选实施例的SCB运行流程图；
图5是本发明的优选实施例的ACB运行流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，CT系统主要由扫描调度控制计算机(SDC,Scan DispatchComputer)、扫描集中控制系统(SCS,Scan Central System)、数据采集系统(DAS,Data AcquisitionSystem)等组成。
SDC主要为技师提供扫描控制终端界面，完成扫描流程和任务的调度，扫描参数的设置与控制，并将扫描控制发参数和协议送至SCS,以及接收DAS发送过来的图像数据，完成检查数据的图像重建和显示以及存储。SDC为工业控制计算机，主要包括显示屏和计算机主机机箱。所述的计算机主机由主处理器、内存、硬盘存储器、网络芯片、显示芯片等组成。所述的主处理器为Intel X86多核CPU平台，其上运行的操作系统为Redhat Linux 9.0。
SCS主要完成扫描计划和参数的执行和控制。通过接收SDC发送过来的扫描协议和参数，完成病床运动控制和机架旋转的运动控制，以及向DAS发送X射线控制指令和数据采集指令。SCS主要由3种硬件板卡以及相应的连接线缆、电路组成：扫描中心控制板(SCB,Scan Central Board)、病床控制板(BCB,BedCentral Board)、机架控制板(GCB,GantryCentral Board)。SCB主要通过网络通信线缆E与SDC进行网络通信；SCB主要通过串口通信线缆U与BCB、GCB进行串口协议通信，SCB通过无线天线A与DAS进行无线通信。
DAS主要完成X射线的控制和图像数据的采集，通过无线协议接收SCS发送过来的控制指令，并通过无线通信将采集到的图像数据传输至SDC。DAS主要由采集控制板(ACB,Acquisition Control Board)和其他辅助组件、以及相应的连接线缆、电路组成。
实施例1：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制装置，所述装置至少包括SCB、ACB；其中所述SCB、ACB均具有无线传输模块，无线传输模块用于实现无线通信信号的调制和解调；无线传输模块还用于建立SCB与ACB之间的冗余通道；其中，所述冗余通道至少包括两条图像数据传输通道以及两条控制指令传输通道。其中，所述不同的传输通道基于不同的掩码数据进行加密，其不同的设备具有不同的掩码数据。所述SCB、ACB均为嵌入式板卡，采用FreesRTOS操作系统和Linux操作系统。
优选的，如图2所示，本发明提到的一种基于双链无线通信的CT数据传输和控制装置，该装置主要包括SCB硬件板卡、ACB硬件板卡、无线传输组件RTU(Radio TransmissionUnit)天线、网络通信线缆E、以及网络路由设备D。在数据传输的过程中，采用无线通信技术，降低了产品重量约30％和生成成本约20％；而且便于维护，提高了系统的稳定性，相应的产品具有良好的复用性。
其中，所述的SCB硬件板卡主要由主处理模块m、无线传输模块RTU和电源模块p组成。所述的主处理模块m由微处理器m1、Ethernet网络模块m2、DDR内存模块m3、OLED显示模块m4、emmc存储模块m5、定时器模块m6、串口通信模块m7组成。所述的电源模块p给主处理模块m供电。微处理器m1通过本地系统总线与主处理模块m其他子模块(m2,m3,m5,m6,m7)连接，微处理器m1通过spi总线与OLED显示模块m4，微处理器m1通过PCIE总线与无线传输模块RTU连接。SCB通过网络连接线E、网络路由设备D与SDC设备连接。SCB通过串口通信模块m7与BCB和GCB进行信息交互。
所述SCB板卡的主处理模块m通过Ethernet网络模块m2从SDC设备接收网络数据包，然后由微处理器m1负责对接收的数据进行逻辑处理,根据扫描业务协议和参数，生成对应的控制指令，微处理器m1将放线与采集控制指令发送至RTU，由RTU将对应的控制指令转发至ACB，同时微处理器m1从RTU接收过来的图像数据，通过Ethernet网络模块m2发送至SDC设备。微处理器m1将病床和机架控制指令通过串口通信模块m7发送至BCB或者GCB。
所述的Ethernet网络模块m2采用1000M速率的网络芯片，对外提供双网口，Ethernet网络模块m2与网络路由设备D通过两条相同的网络通信线缆E进行连接。
所述的微处理器a1的型号为TI ARM AM3358(Cortex-A8),主频为1G Hz。
所述的DDR内存模块m3为主处理模块m运行系统程序和应用程序提供内存空间，其他内存空间大小为4GB。
所述的emmc存储模块m5主要用于存储操作系统镜像、文件系统、可执行文件以及其他配置文件。
所述的OLED显示模块m4为多色OLED屏，主要负责显示扫描参数、系统运行状态以及告警信息。
所述的串口通信模块m7主要完成串行通信消息的收发，波特率为1152000bps，使用RS422电平。
所述的电源模块p将输入的48V电压转换成12V的电压，给主处理模块m以及RTU供电。
所述的定时器模块m6也为主处理模块m提供100ms周期的定时中断信号。
所述微处理器m1上运行的操作系统为嵌入式FreeRTOS操作系统，FreeRTOS操作系统是一款具备微内核特征、安全、实时、可靠的嵌入式操作系统。运行在主处理模块m上的主处理软件采用标准C语言和汇编语言进行软件开发。
所述网络连接线E为带屏蔽层的网络通信双绞线，路由设备D为华为网络路由器设备。串口通信线缆U为带屏蔽层的双绞线。
其中，运行于SCB硬件板卡上的软件结构如下：
1)主任务模块：对输入的网络数据进行逻辑处理，并输出至RTU；对从RTU发送过来的图像数据，进行预处理，并通过网络接口发送至SDC。
2)网络任务模块：通过网络协议接收输入数据和发送输出数据，数据包括图像数据和控制指令。网络任务模块管理有线网络通信和无线网络通信。
2)串口任务模块：管理串口消息的接收和发送。
4)维护任务模块：将系统状态和实时参数显示在OLED屏上，当出现异常时，会进行错误处理，在错误日志文件中记录错误情况，并进行相应的报警。
所述的ACB硬件板卡主要由主处理模块n、无线传输模块RTU和电源模块k组成。所述的主处理模块n由微处理器n1、Flash存储模块n2、DDR内存模块n3、定时器模块n4、看门狗模块n5组成。所述的电源模块k给主处理模块n供电。微处理器n1通过本地系统总线与主处理模块n其他子模块(n2,n3,n4,n5)连接，微处理器n1通过PCIE总线与无线传输模块RTU连接。
所述ACB板卡的主处理模块n通过PCIE总线接收RTU转发的无线网络数据包，然后由微处理器n1负责对接收的数据进行逻辑处理,根据相应的控制指令和参数，来完成X射线放线与图像采集，同时微处理器n1通过RTU将采集的图像数据，通过无线通信协议发送至SCB。
所述的微处理器a1的型号为NXP ARM IMX7(Cortex-A7&Cortex-M4),双核运行主频1GHz，单核运行主频200MHz。
所述的DDR内存模块n3为主处理模块n运行系统程序和应用程序提供内存空间，其他内存空间大小为4GB。
所述的Flash存储模块n2主要用于存储操作系统镜像、文件系统、可执行文件以及其他配置文件。
所述的定时器模块n4为主处理模块n提供10ms周期的定时中断信号。
所述的看门狗模块n5主要检测主处理模块n的运行状态，当主处理模块出现异常或者程序跑飞的情况，看门狗模块n5能够复位主处理模块n。
所述的电源模块k将输入的12V电压转换成5V的电压，给主处理模块n以及RTU供电。
所述微处理器n1上双核运行运行的操作系统为Linux 4.1操作系统，单核运行的是FreeRTOS操作系统运行在主处理模块n上的主处理软件采用标准C语言和汇编语言进行软件开发。
其中，所述ACB和所述SCB的无线传输模块均同时支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率。所述的无线传输模块RTU主要完成无线通信信号的调制和解调。所述ACB板卡和SCB板卡中的RTU参数与设计完全相同。相对应的RTU通过PCIE总线与SCB或者ACB进行无线通信数据的交互。RTU同时支持2.4G Hz和5.0G Hz调制频率。SCB上的RTU有4个调制通道，分别为数据2.4G通道A1、数据5.0G通道A2、指令2.4G通道A3、指令5.0G通道A4。ACB上的RTU有4个调制通道，分别为数据2.4G通道A5、数据5.0G通道A6、指令2.4G通道A7、指令5.0G通道A8。数据2.4G通道A1/A5、指令2.4G通道A3/A7以2.4G Hz频率调制，数据5.0G通道A2/A6、指令5.0G通道A4/A8以5.0G Hz频率调制。
本发明所采用的装置采用控制指令和图像数据独立传输，降低了传输和响应时间，提高了系统实时性约40％；而且相同数据采用独立通道冗余传输，提高数据物理独立性和冗余性，提高了系统的可靠性；采用相同数据独立通道相异加密，提高数据物理独立性和安全性，提高了系统的可靠性；
所述装置采用2.4G Hz和5.0G Hz同时调制数据，不仅提高频率独立性，增强了系统抗干扰能力；而且，使用了高性能处理模块，使用MIMO多流数据传输，多流额定数据速率能够达到4.8G bps(4*4160MHz)，提高系统了数据传输速率。
由此可见，本发明提供的基于双链无线通信的CT数据传输与控制装置，采用无线通信技术传输图像数据和控制指令，降低了维护成本，提高了系统稳定性，同时采用独立的冗余的通道完成图像数据和控制指令的传输，不仅降低了传输和响应时间，而且提高了数据的物理独立性和冗余性，同时在无线传输过程中，相同数据独立通常相异加密，且采用2.4G Hz和5.0G Hz同时调制数据，不仅提高了数据的安全性，而且增强了系统的抗干扰能力。
实施例2：
本发明提供了一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法，其中，所述方法包括，采集控制板ACB和中心控制板SCB通过不同的冗余通道进行数据的交互；其中，当采集控制板ACB或中心控制板SCB接收到所述数据后，对数据进行校验，然后对最先通过校验的数据进行处理，数据交互过程中基于无线通信进行传输，提高了数据的传输速率。
其中，所述数据包括图像数据和控制指令；采集控制板ACB采集图像数据后，分别通过第一通道和第二通道将图像数据传输到中心控制板SCB；SCB接收到两份图像数据后，对数据进行校验，仅处理最先校验通过的数据；SCB接收到控制指令后，通过第三通道和第四通道将控制指令传输到ACB；ACB接收到两份控制指令后，分别进行校验，然后对最先通过校验的控制指令进行处理。
所述的基于双链无线通信的CT数据传输和控制方法，具体如图3所示，所述ACB在采集到图像数据DATA后，ACB的微处理器模块n1会同时通过数据通道A5、数据通道A6将图像数据DATA发送，这两个通道的数据互为冗余；SCB会通过数据通道A1和数据通道A2同时接收ACB发送过来的图像数据DATA,SCB的微处理器模块m1对收到的两份图像数据DATA分别进行一致性、完整性校验，最先通过校验的数据，会被SCB进行处理，另外的一包数据会被抛弃。图像数据通过不同的传输通道，增加了图像数据传输的物理独立性和数据冗余性，提高了控制指令的抗干扰能力和系统稳定性。
所述SCB在接收到控制指令CMD后，SCB的微处理器模块m1同时通过指令通道A3、指令通道A4将控制指令CMD发送，这两个通道的数据互为冗余；ACB会通过指令通道A7和指令通道A8同时接收SCB发送过来的控制指令CMD,ACB的微处理器模块n1会对收到的控制指令CMD分别进行一致性、完整性校验，最先通过校验的数据，会被ACB进行处理，另外的一包数据会被抛弃。控制指令通过不同的传输通道，增加了控制指令传输的物理独立性和数据冗余性，提高了控制指令的抗干扰能力和系统稳定性。
在图像数据和控制指令的传输过程中，基于无线通信技术，并采用独立的通道进行传输，不仅降低了产品的重量和成产成本，而且维护方便，稳定性高，复用性好；对于相同数据采用独立通道传输，提高了数据的物理独立性和冗余性。
其中，所述图像数据、控制指令进行加密传输，其中，不同的通道采用不同的掩码数据进行加密。无线传输的数据按照独立通道进行加密，增加数据的安全性。其中，所述掩码数据与设备相关联。具体的通过以下方法对图像数据和控制指令在无线传输的过程中进行数据加密和数据校验。AND为逻辑与运算，XOR为逻辑异或运算。
所述的图像数据处理方法如下：
DATA通过A5通道的加密后的发送数据为
DATA_A5_TX＝DATA AND DATA_A5_MASK
DATA通过A1通道的解密后的接收数据为
DATA_A1_RX＝DATA_A5_TX XOR DATA_A1_MASK
其中DATA_A5_MASK XOR DATA_A1_MASK＝0xFFFFFFFF
则DATA_A1_RX＝DATA
DATA通过A6通道的加密后的发送数据为
DATA_A6_TX＝DATA AND DATA_A6_MASK
DATA通过A2通道的解密后的接收数据为
DATA_A2_RX＝DATA_A6_TX XOR DATA_A2_MASK
其中DATA_A6_MASK XOR DATA_A2_MASK＝0xFFFFFFFF
则DATA_A2_RX＝DATA
所述的控制指令处理方法如下：
CMD通过A3通道的加密后的发送数据为
CMD_A3_TX＝CMD AND CMD_A3_MASK
CMD通过A7通道的解密后的接收数据为
CMD_A7_RX＝CMD_A3_TX XOR CMD_A7_MASK
其中CMD_A3_MASK XOR CMD_A7_MASK＝0xFFFFFFFF
则CMD_A7_RX＝CMD
CMD通过A4通道的加密后的发送数据为
CMD_A4_TX＝CMD AND CMD_A4_MASK
CMD通过A8通道的解密后的接收数据为
CMD_A8_RX＝CMD_A4_TX XOR CMD_A8_MASK
其中CMD_A4_MASK XOR CMD_A8_MASK＝0xFFFFFFFF
则CMD_A8_RX＝CMD
DATA_A1_MASK、DATA_A2_MASK、DATA_A5_MASK、DATA_A6_MASK是数据密钥掩码，为32位常数。
CMD_A7_MASK、CMD_A8_MASK、CMD_A3_MASK、CMD_A4_MASK是命令密钥掩码，为32位常数。
DATA_A5_MASK、DATA_A6_MASK、CMD_A7_MASK、CMD_A8_MASK存储在ACB上，且互不相同；DATA_A1_MASK、DATA_A2_MASK、CMD_A3_MASK、CMD_A4_MASK存储在SCB上，且互不相同；这些掩码数据由专门的离线计算工具生产，在设备出厂前烧录进ACB、SCB的存储设备中，如eMMC Flash。
在上述过程中，按照独立通道进行加密，即不同通道具有不同的掩码数据，且所述掩码数据仅与设备相关，不同设备具有不同的掩码数据，由此提高了数据的安全性，而且使得无线传输过程中，数据加密密钥相互独立，且在不同的设备上相异，由此增加了通信的可靠性。而且，上述过程采用4对通信天线，不仅提高了数据的传输效率，而且，提高了抗干扰能力以及系统稳定性。
其中，所述第一通道和第二通道分别支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率；所述第三通道和第四通道分别支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率。无线采用2.4G\5.0调制，增加了频率冗余，提高了系统的抗干扰能力和系统稳定性。
下面分别从SCB和ACB的角度对上述方法进行说明：其中，SCB模块的软件运行包含如图4所示的步骤：
401、装置启动后，对SCB的各个模块进行初始化；
402、初始化RTU设备，使无线收发模块处于待机状态；
403、主任务模块运行，对系统数据进行逻辑运算处理；
404、如果接收到SDC发送过来的控制指令，执行步骤406；否则执行步骤405；
405、如果接收到ACB发送过来的图像数据，执行步骤408；否则执行步骤403；；
406、对控制指令进行加密运算；
407、将加密后的控制指令传输至RTU，并发送至ACB,然后执行步骤403；
408、对图像数据进行解密运算；
409、将解密后的图像数据发送至SDC,然后执行步骤403；
ACB模块的运行包含如图5所示的步骤：
501、装置启动后，对ACB的各个模块进行初始化；
502、初始化RTU设备，使无线收发模块处于待机状态；
503、主任务模块运行，对系统数据进行逻辑运算处理；
504、如果接收到SCB发送过来的控制指令，执行步骤506；否则执行步骤505；
505、如果采集到图像数据，执行步骤508；否则执行步骤503；
506、对控制指令进行解密运算；
507、将解密后的控制指令传输至采集执行设备,然后执行步骤403；
508、对图像数据进行加密运算；
509、将加密后的图像数据传输至RTU，并发送至SCB,然后执行步骤403；
本发明提供的基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法，采用无线通信技术传输图像数据和控制指令，降低了维护成本，提高了系统稳定性，采用独立的冗余的通道完成图像数据和控制指令的传输，不仅降低了传输和响应时间，而且提高了数据的物理独立性和冗余性，同时在无线传输过程中，相同数据独立通常相异加密，且采用2.4G Hz和5.0G Hz同时调制数据，不仅提高了数据的安全性，而且增强了系统的抗干扰能力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采集控制板ACB和中心控制板SCB通过不同的冗余通道进行数据的交互；
其中，当采集控制板ACB或中心控制板SCB接收到所述数据后，对数据进行校验，然后对最先通过校验的数据进行处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包括图像数据和/或控制指令；所述方法具体包括：
采集控制板ACB采集图像数据后，分别通过第一通道和第二通道将图像数据传输到中心控制板SCB；SCB接收到两份图像数据后，对数据进行校验，仅处理最先校验通过的数据；和/或，
SCB接收到控制指令后，通过第三通道和第四通道将控制指令传输到ACB；ACB接收到两份控制指令后，分别进行校验，然后对最先通过校验的控制指令进行处理。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像数据、控制指令进行加密传输，其中，不同的通道采用不同的掩码数据进行加密。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述掩码数据与设备具有对应关系。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一通道和第二通道分别支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率；所述第三通道和第四通道分别支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率。
6.一种基于双链无线通信的CT数据传输与控制装置，其特征在于，
所述装置至少包括SCB、ACB；其中所述SCB、ACB均具有无线传输模块，无线传输模块用于实现无线通信信号的调制和解调；
无线传输模块还用于建立SCB与ACB之间的冗余通道；其中，所述冗余通道至少包括两条图像数据传输通道以及两条控制指令传输通道。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述ACB和所述SCB的无线传输模块均同时支持2.4Hz调制频率及5.0Hz调制频率。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述不同的传输通道基于不同的掩码数据进行加密，其不同的设备具有不同的掩码数据。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述SCB、ACB均为嵌入式板卡，分别采用FreesRTOS操作系统和/或Linux操作系统。
CN201810852507.8A 2018-07-30 2018-07-30 一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置 Active CN108924955B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810852507.8A CN108924955B (zh) 2018-07-30 2018-07-30 一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810852507.8A CN108924955B (zh) 2018-07-30 2018-07-30 一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108924955A true CN108924955A (zh) 2018-11-30
CN108924955B CN108924955B (zh) 2021-12-14

Family

ID=64417637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810852507.8A Active CN108924955B (zh) 2018-07-30 2018-07-30 一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108924955B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115175173A (zh) * 2022-05-25 2022-10-11 北京国基科技股份有限公司 一种冗余通信系统及方法
CN115440018A (zh) * 2021-06-04 2022-12-06 天津首瑞智能电气有限公司 一种无线遥控系统和遥控方法

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468473A (zh) * 2000-10-03 2004-01-14 ��ʵ��λ��˾ 用于提高无线定位系统精度的基于移动协助网络的技术
US20050024265A1 (en) * 1999-01-08 2005-02-03 Trueposition, Inc. Multiple pass location processor
EP1952175A2 (en) * 2005-11-02 2008-08-06 Visualsonics, Inc. High frequency array ultrasound system
CN101791250A (zh) * 2010-03-10 2010-08-04 季立 诊断终端采用wlan标准的远程医疗服务系统及其方法
CN101835147A (zh) * 2002-11-25 2010-09-15 富士通株式会社 用于安全、便携、无线和多跳数据连网的方法和设备
CN102279374A (zh) * 2011-06-28 2011-12-14 华东师范大学 一种多通道磁共振成像信号并行传输方法
CN102436562A (zh) * 2011-09-13 2012-05-02 蒋健 医学影像安全存储与传输的方法
CN103533596A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 深圳市创维群欣安防科技有限公司 多跳跃无线通信方法及系统
WO2014035992A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Network access management via a secondary communication channel
CN103927285A (zh) * 2014-04-23 2014-07-16 上海乐耘电气技术有限公司 一种高可靠的双通道串行总线的数据传输方法
CN104361374A (zh) * 2014-11-27 2015-02-18 成都龙腾中远信息技术有限公司 一种射频信号的采集与处理系统及其方法
CN104505938A (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 国家电网公司 一种电网终端通信系统
CN104579746A (zh) * 2014-12-05 2015-04-29 北京锦鸿希电信息技术股份有限公司 双链路传输控制方法及装置
CN104660372A (zh) * 2015-02-09 2015-05-27 重庆华数机器人有限公司 一种基于单片机异步串行端口多通道数据传输方法及系统
CN204790473U (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 北京艾博唯科技有限公司 一种多通道实时在线设备状态监测系统
CN105245268A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 安徽四创电子股份有限公司 基于双通道频率分集技术的信号处理器及其信号处理方法
CN105260205A (zh) * 2015-09-30 2016-01-20 中山市天启电子科技有限公司 一种嵌入式板上实现双操作系统启动的方法
EP3017646A1 (en) * 2013-07-03 2016-05-11 Esa European Space Agency Method and apparatus for transmitting data packets over a transmission channel shared by a plurality of users
CN105911516A (zh) * 2016-04-08 2016-08-31 江苏正赫通信息科技有限公司 一种无线信号多路并行比幅测量方法
CN106209163A (zh) * 2016-06-21 2016-12-07 中国科学院半导体研究所 基于微波通信和空间无线光通信双链路的跳频通信系统
US20160367254A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Ethicon Endo-Surgery, Llc Articulatable surgical instruments with composite firing beam structures with center firing support member for articulation support
CN107005446A (zh) * 2014-09-05 2017-08-01 赛峰电子与防务公司 具有冗余ccdl的双通道架构
CN107230335A (zh) * 2017-05-27 2017-10-03 南京泛和电力自动化有限公司 用于光伏发电现场管控系统的通信方法及系统

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024265A1 (en) * 1999-01-08 2005-02-03 Trueposition, Inc. Multiple pass location processor
CN1468473A (zh) * 2000-10-03 2004-01-14 ��ʵ��λ��˾ 用于提高无线定位系统精度的基于移动协助网络的技术
CN101835147A (zh) * 2002-11-25 2010-09-15 富士通株式会社 用于安全、便携、无线和多跳数据连网的方法和设备
EP1952175A2 (en) * 2005-11-02 2008-08-06 Visualsonics, Inc. High frequency array ultrasound system
CN101791250A (zh) * 2010-03-10 2010-08-04 季立 诊断终端采用wlan标准的远程医疗服务系统及其方法
CN102279374A (zh) * 2011-06-28 2011-12-14 华东师范大学 一种多通道磁共振成像信号并行传输方法
CN102436562A (zh) * 2011-09-13 2012-05-02 蒋健 医学影像安全存储与传输的方法
WO2014035992A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Network access management via a secondary communication channel
EP3017646A1 (en) * 2013-07-03 2016-05-11 Esa European Space Agency Method and apparatus for transmitting data packets over a transmission channel shared by a plurality of users
CN103533596A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 深圳市创维群欣安防科技有限公司 多跳跃无线通信方法及系统
CN103927285A (zh) * 2014-04-23 2014-07-16 上海乐耘电气技术有限公司 一种高可靠的双通道串行总线的数据传输方法
CN107005446A (zh) * 2014-09-05 2017-08-01 赛峰电子与防务公司 具有冗余ccdl的双通道架构
CN104361374A (zh) * 2014-11-27 2015-02-18 成都龙腾中远信息技术有限公司 一种射频信号的采集与处理系统及其方法
CN104579746A (zh) * 2014-12-05 2015-04-29 北京锦鸿希电信息技术股份有限公司 双链路传输控制方法及装置
CN104505938A (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 国家电网公司 一种电网终端通信系统
CN104660372A (zh) * 2015-02-09 2015-05-27 重庆华数机器人有限公司 一种基于单片机异步串行端口多通道数据传输方法及系统
US20160367254A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Ethicon Endo-Surgery, Llc Articulatable surgical instruments with composite firing beam structures with center firing support member for articulation support
WO2016205063A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Ethicon Endo-Surgery, Llc Articulatable surgical instruments with composite firing beam structures with center firing support member for articulation support
CN204790473U (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 北京艾博唯科技有限公司 一种多通道实时在线设备状态监测系统
CN105260205A (zh) * 2015-09-30 2016-01-20 中山市天启电子科技有限公司 一种嵌入式板上实现双操作系统启动的方法
CN105245268A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 安徽四创电子股份有限公司 基于双通道频率分集技术的信号处理器及其信号处理方法
CN105911516A (zh) * 2016-04-08 2016-08-31 江苏正赫通信息科技有限公司 一种无线信号多路并行比幅测量方法
CN106209163A (zh) * 2016-06-21 2016-12-07 中国科学院半导体研究所 基于微波通信和空间无线光通信双链路的跳频通信系统
CN107230335A (zh) * 2017-05-27 2017-10-03 南京泛和电力自动化有限公司 用于光伏发电现场管控系统的通信方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
" "36331_CR2002R2_(Rel-13)_R2-161789"", 《3GPP TSG_RAN\WG2_RL2》 *
ANKIT TRIPATHI,: "Energy Efficiency Comparison of DifferentTransmission Schemes using Network Cooperation in Green Wireless Communication", 《IEEE XPLORE》 *
闫茜: "海量医疗数据挖掘平台的研究与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）信息科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115440018A (zh) * 2021-06-04 2022-12-06 天津首瑞智能电气有限公司 一种无线遥控系统和遥控方法
CN115175173A (zh) * 2022-05-25 2022-10-11 北京国基科技股份有限公司 一种冗余通信系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108924955B (zh) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103488551B (zh) 冗余路径功率子系统及其操作方法
CN104205781B (zh) 用于低功率、高带宽通信的接口、方法和机器可读介质
CN105868149A (zh) 一种串口信息的传输方法和装置
CN108924955A (zh) 一种基于双链无线通信的ct数据传输与控制方法及装置
US20030131136A1 (en) Method and apparatus for emulating an OS-supported communication device to enable remote debugging
CN106899498A (zh) 基于SoC的嵌入式工业智能网关及其实时数据采集方法
CN104969227A (zh) 用于电子病人护理的系统、方法和设备
CN105425642B (zh) 基于qnx的电力机车主控制单元
CN106161142B (zh) 一种多类型车辆总线检测仪
CN101820359B (zh) 一种网络设备的故障处理方法和设备
KR101499097B1 (ko) Mdws-600s 전용통신망과의 호환성을 갖는 데이터 게이트웨이 시스템
CN107870662A (zh) 一种多CPU系统中CPU复位的方法及PCIe接口卡
CN108708733A (zh) 一种盾构机远程数据采集传输装置及方法
CN108833268A (zh) 一种家庭无线传感网变量描述设备的控制系统及运行方法
WO2021109707A1 (zh) 多模块通信控制方法及呼吸支持设备
CN105654168B (zh) 嵌入式智能安全模块、安全硬件装置、系统及工作方法
CN107918443A (zh) 一种信号生成方法和装置
CN205619971U (zh) 基于分布式结构的双冗余主机烤房温湿度远程监测系统
Cisco Hardware Troubleshooting
CN210377466U (zh) 一种高安全性的灾备系统
CN208806815U (zh) 一种多协议数据采集处理工业网关机
CN110119817A (zh) 一种呼吸机远程维护方法及呼吸机系统
CN220493012U (zh) 一种融合型通信网关
CN111600828A (zh) 一种通信组件
CN106355859A (zh) 一种dds信号发生器数据采集装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant