CN109656234A - 总线式监控系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种总线式监测系统及其控制方法，所述总线式监测系统，通过设置信号反馈单元，可以随时采集监测总线的电压状态，并通过所述信号反馈单元向处理器发送电压信号的方式，实现对总线式监测系统中待监测单元的安全状态的监测；此外，所述信号反馈单元可以将电压数值较大的电压信号转化为所述处理器可接受并识别的电压信号，防止所述处理器被输入过大电压数值的电压信号导致损坏。

Description

总线式监控系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种总线式监控系统及其控制方法。

背景技术

在现代医疗体系中，例如CT(Computed Tomograph，电子计算机断层扫描)设备控制系统、核磁共振设备控制系统、X射线设备控制系统和放疗系统等现代大型医疗系统在正常运行时，医疗系统中的运动部件会高速运转。当发生医护人员误操作或设备异常等紧急情况时，需要立即停止运动部件，以保障病人的人身安全与避免医院公共财产的损失。通常情况下，操作人员会马上切断设备电源，这种方式虽然能够实现运动部件的急停，但同时会导致医疗设备中一些重要测量数据的丢失。因此，很多医院设计了专门用于医疗设备运动部件急停的安全总线。

传统方案中的用于运动部件急停的安全总线主要有两种。一种是采用处理器响应控制技术实现对运动部件的急停，另一种是采用硬件电路控制方法来实现运动部件的急停。

然而，传统方案中的这两种用于运动部件急停的安全总线均存在问题。采用处理器响应控制技术的安全总线需要先将运动部件的急停信号发送至处理器，再由处理器控制输出，这种方式占用较多资源且消耗较多时间，实时性和可靠性受到处理器的限制。采用硬件电路控制方法的安全总线采用集中控制方式，设置有一个急停按钮，部分子系统出现误操作而按压急停按钮时，会影响整个医疗系统，这对于更为复杂的医疗系统如放疗系统并不适用，影响医疗系统的工作效率。

发明内容

本申请实施例提供一种总线式监控系统及其控制方法，可以改善传统方案中的安全总线式医疗系统在实现对运动部件的急停时，存在占用处理器资源和影响整个医疗系统的问题。

本申请实施例提供一种总线式监测系统，包括：

总线电源，用于为所述总线式监测系统提供电源；

监测总线，一端与所述总线电源电连接，另一端接地；

待监测单元，电连接于所述监测总线上；

信号反馈单元，电连接于所述监测总线上，用于采集所述监测总线的电压状态，并将所述监测总线的电压状态转化为处理器可识别的电压信号；以及

处理器，与所述信号反馈单元电连接，用于接收经所述信号反馈单元转化后的电压信号。

本申请提供的总线式监测系统，结合了处理器响应控制技术和硬件电路控制方式两者的优势，通过设置信号反馈单元，可以随时采集监测总线的电压状态，当待检测单元出现断路现象时，立即向处理器发送电压信号，实现对总线式监测系统中待监测单元的安全状态的监测。

在其中一实施例中，所述总线式监测系统还包括限流电阻，所述限流电阻的第一端通过所述监测总线与所述总线电源电连接，所述限流电阻的第二端与所述信号反馈单元电连接。

在其中一实施例中，所述待监测单元包括多个待监测子单元，所述多个待监测子单元为依次串联设置的第一待监测子单元至第n待监测子单元；

所述信号反馈单元包括多个信号反馈子单元，所述多个信号反馈子单元为依次并列设置的第一信号反馈子单元至第n信号反馈子单元；

所述第一待监测子单元的第一端与所述限流电阻电连接，所述第一待监测子单元的第二端与所述第二待监测子单元的第一端电连接；

所述第n待监测子单元的第一端与所述第n-1待监测子单元的第二端电连接，所述第n待监测子单元的第二端接地。

在其中一实施例中，所述监测总线上具有多个电压检测点，所述多个电压检测点为间隔设置的第一电压检测点至第n待电压检测点，所述第一电压检测点位于所述限流电阻与所述第一信号反馈子单元之间，所述第二电压检测点至所述第n待电压检测点均电连接于两个所述待监测子单元之间；

所述第一信号反馈子单元的输入端电连接所述第一电压检测点，所述第一信号反馈子单元的输出端与所述处理器电连接；

所述第二信号反馈子单元至第n信号反馈子单元均电连接于相邻的两个所述待监测子单元之间的所述电压检测点。

在其中一实施例中，所述信号反馈子单元包括：

第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述电压检测点电连接；

第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端与所述第一分压电阻的第二端电连接，所述第二分压电阻的第二端接地；以及

电压比较器，所述电压比较器包括正相输入端、负相输入端、输出端和基准电压源；

所述正相输入端电连接于所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间，所述反相输入端与所述基准电压源电连接，所述基准电压源提供一个固定数值的预设基准电压，所述输出端与所述处理器电连接；

所述电压比较器还包括正电源和负电源，所述正电源和负电源分别为所述电压比较器供电。

在其中一实施例中，所述总线式监测系统还包括控制单元，所述控制单元包括：

第一继电器，所述第一继电器设置于所述第n待监测子单元的第二端与地线之间；

所述第一继电器包括第一开关，所述第一开关设置于运动部件与运动部件电源之间，用于控制所述运动部件电源与所述运动部件的连通/断开。

在其中一实施例中，所述总线式监测系统还包括报警单元，所述报警单元分别与所述待监测单元和所述处理器电连接，所述报警单元用于在所述待监测单元出现断路现象时，向所述处理器发送报警信号；

所述报警单元包括：

第二继电器，设置在所述第n待监测子单元的第二端与所述第一继电器之间；以及

报警电压源，与所述处理器电连接，用于为所述处理器提供一个固定数值的预设报警电压；

所述第二继电器包括第二开关，所述第二开关设置于所述报警电压源与所述处理器之间，用于控制所述报警电压源与所述处理器的连通/断开。

本申请实施例还提供一种总线式监测系统的控制方法，包括：

控制信号反馈子单元获取电压检测点的电压信号，并将所述电压检测点的电压信号转化为所述电压检测点的电压数据，所述电压检测点为多个，每一个所述电压检测点对应一个所述信号反馈子单元；

接收多个所述信号反馈子单元发送的多个所述电压检测点的电压数据；

分析并判断所述多个所述电压检测点的电压数据中是否存在至少一个预设电压值；

若所述多个所述电压检测点的电平数据中存在至少一个所述预设电压值，则确定待监测单元存在处于断路状态的所述待监测子单元，所述待监测单元处于故障状态，所述待监测单元包括多个待监测子单元；

结合所述待监测子单元-电平数据映射表对所述多个所述电压检测点的电压数据分析，得出处于断路状态的所述待监测子单元的序号。

在本申请的一实施例中，所述总线式监测系统的控制方法还包括:

判断是否接收到预设报警电压；

若接收到所述预设报警电压，则继续执行上述提及的步骤。

在本申请的一实施例中，所述总线式监测系统的控制方法还包括:

控制信号反馈子单元获取电压检测点的电压信号并将所述电压检测点的电压信号转化为所述电压检测点的电压数据，判断所述多个所述电压检测点的电压数据中是否存在至少一个预设电压值，并同时判断是否接收到预设报警电压；

若所述多个所述电压检测点的电平数据中存在至少一个所述预设电压值，且同时接收到所述预设报警电压，则确定所述待监测单元处于故障状态；

结合所述待监测子单元-电平数据映射表对所述多个所述电压检测点的电压数据分析，得出处于断路状态的所述待监测子单元的序号。

本申请提供的总线式监测系统的控制方法，通过信号反馈子单元获取电压检测点的电压信号，再将其转化为处理器可读的电压信号，即电压检测点的电平数据。进一步的，所述处理器分析并判断多个电压检测点的电压数据中是否存在至少一个所述预设电压值，进而确定所述待检测单元是否存在处于断路状态的待监测子单元。若确定待监测单元存在处于断路状态的所述待监测子单元，所述处理器通过调取待测子单元-电平数据映射表，并结合其分析，得出具体是哪一个待监测子单元处于断路状态。在不大量占用处理器的计算资源的前提下，方便快捷的实现对待监测单元的监控，大大节省成本，提高系统工作效率。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行上述提及的总线式监测系统的控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图；

图2为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图；

图3为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图；

图4为一个实施例中总线式监控系统的信号反馈子单元的结构示意图；

图5为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图；

图6为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图；

图7为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图；

图8为一个实施例中总线式监控系统的控制方法的流程示意图；

图9为一个实施例中总线式监控系统的控制方法的流程示意图；

图10为一个实施例中总线式监控系统的控制方法的流程示意图。

附图标记：

100总线电源；200监测总线；201限流电阻；202限流电阻的第一端；203限流电阻的第二端；204电压检测点；210第一电压检测点；220第二电压检测点；230第三电压检测点；290第n电压检测点；300待监测单元；301待监测子单元；310第一待监测子单元；311第一待监测子单元的第一端；312第一待监测子单元的第二端；320第二待监测子单元；321第二待监测子单元的第一端；380第n-1待监测子单元；382第n-1待监测子单元的第二端；390第n待监测子单元；391第n待监测子单元的第一端；392第n待监测子单元的第二端；400信号反馈单元；401信号反馈子单元；402第一分压电阻；403第一分压电阻的第一端；404第一分压电阻的第二端；405第二分压电阻；406第二分压电阻的第一端；407第二分压电阻的第二端；408电压比较器；408a正相输入端；408b负相输入端；408c输出端；408d基准电压源；408e正电源；408f负电源；410第一信号反馈子单元；411第一信号反馈子单元的输入端；412第一信号反馈子单元的输出端；420第二信号反馈子单元；490第n信号反馈子单元490；500处理器；600控制单元；610第一继电器；611第一开关；710运动部件；720运动部件电源；800报警单元；810第二继电器；811第二开关；820报警电压源；900第三继电器

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种总线式监控系统。需要说明的是，本申请提供的总线式监控系统不限定其应用环境。可选的，本申请提供的总线式监控系统应用于大型医疗系统，实现对CT机、核磁共振机、X光机或放疗系统中子系统安全状态的监控。图1为一个实施例中总线式监控系统的结构示意图。如图1所示，所述总线式监测系统包括总线电源100、监测总线200、待监测单元300、信号反馈单元400和处理器500。

所述监测总线200一端与所述总线电源100电连接，另一端接地。所述待监测单元300和所述信号反馈单元400分别电连接于所述监测总线200上。所述处理器500与所述信号反馈单元400电连接。所述总线电源100用于为所述总线式监测系统提供电源。所述信号反馈单元400用于采集所述监测总线200的电压状态，并将所述监测总线200的电压状态转化为处理器500可识别的电压信号。所述处理器500用于接收经所述信号反馈单元400转化后的电压信号。

具体地，所述待监测单元300电连接于所述监测总线200上，总线电流由所述总线电源100流出，流经所述待监测单元300，最后到地。所述信号反馈单元400电连接于所述监测总线200上，实时检测所述监测总线200的电压状态。当所述待监测单元300出现断路现象时，所述监测总线200上的电压状态发生变化。此时所述信号反馈单元400可以依据采集到的已产生变化的所述监测总线200的电压状态，判断所述待监测单元300出现断路现象。所述处理器500可以接收并识别的电压数值范围为0伏-3.3伏，所述处理器500无法接收电压数值过大的电压信号。可以理解，所述信号反馈单元400将已产生变化的于所述监测总线200的电压状态转化为所述处理器500可识别的电压信号，并将其发送至所述处理器500，从而防止电压数值过大的电压信号直接输入至所述处理器500中，损坏所述处理器500。

本实施例中的总线式监测系统，通过设置信号反馈单元400，可以随时采集监测总线200的电压状态。所述信号反馈单元400可以实现对总线式监测系统中待监测单元300的安全状态的监测。当待监测单元300出现断路现象时，所述信号反馈单元400可以及时发现并反馈给所述处理器500。此外，所述信号反馈单元400还可以将电压数值较大的电压信号转化为所述处理器500可接受并识别的电压信号，防止所述处理器500被输入过大电压数值的电压信号导致损坏。

请继续参阅图1，本申请的一实施例中，所总线式监测系统还包括限流电阻201。所述限流电阻201的第一端202通过所述监测总线200与所述总线电源100电连接。所述限流电阻201的第二端203与所述信号反馈单元400电连接。

具体地，所述限流电阻201起分压限流的作用。如图2所示，除所述限流电阻201外，所述监测总线200上的所述待监测单元300具有内阻，所述监测总线200也存在内阻。前述内容已做出说明，所述处理器500无法接收电压数值过大的电压信号。可以理解，为使得流入所述信号反馈单元400的电压信号的电压数值较小，需要在所述监测总线200上设置所述限流电阻201。且所述限流电阻201的第一端202与所述总线电源100电连接，所述限流电阻201的第二端203与所述信号反馈单元400电连接。此外，所述限流电阻201的阻值远大于所述监测总线200的总内阻的阻值。所述监测总线200的总内阻的阻值为所述待监测单元300的内阻阻值与所述监测总线200的线路内阻阻值之和。

在本实施例中，通过在所述监测总线200上设置限流电阻201，使得所述总线电源100的电压值被所述限流电阻201分压，进而使得所述信号反馈单元400采集的电压信号的电压数值较低，便于所述信号反馈单元400进一步将已采集到的电压信号转化为所述处理器500可以接收并处理的电压信号，在保护所述处理器500的同时也保障了整个总线式监控系统的安全。

如图2所示，在本申请的一实施例中，所述待监测单元300包括多个待监测子单元301。所述多个待监测子单元301为依次串联设置的第一待监测子单元310至第n待监测子单元390。所述信号反馈单元400包括多个信号反馈子单元401。所述多个信号反馈子单元401为依次并列设置的第一信号反馈子单元410至第n信号反馈子单元490。

具体地，所述待监测子单元301的数量不做限制，可以由监控人员根据医疗需要自行设置。多个所述待监测子单元301互相串联且互相独立。当任意一个所述待监测子单元301出现断路现象时，整个所述待监测单元300处于断路状态。所述信号反馈子单元401的数量不做限制，可以由监控人员根据医疗需要自行设置。所述待监测子单元301的数量与所述信号反馈子单元401的数量相等。

在本实施例中，通过设置多个所述待监测子单元301和多个所述信号反馈子单元401，使得所述待监测单元300可以拆分成多个部分。所述总线式监控系统可以将所述待监测单元300的各个部分分别进行监测，便于所述信号反馈子单元401分别监控。

所述第一待监测子单元310的第一端311与所述限流电阻201电连接。所述第一待监测子单元310的第二端312与所述第二待监测子单元320的第一端321电连接。所述第n待监测子单元390的第一端391与所述第n-1待监测子单元380的第二端382电连接。所述第n待监测子单元390的第二端392接地。

具体地，在所述监测总线200上，所有元器件按以下顺序排列：所述总线电源100、所述限流电阻201、所述第一待监测子单元310、所述第二待监测子单元320…所述第n-1待监测子单元380、所述n待监测子单元390和地线。每一个所述待监测子单元301等效于一个常闭触点。当无任何所述待监测子单元301发生断路现象时，多个所述常闭触点闭合，所述待监测单元300处于安全状态。当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，所述常闭触点中的一个或多个断开，所述待监测单元300处于故障状态。

在本实施例中，通过设置多个依次串联的所述待监测子单元301，和所述总线电源100、所述限流电阻201和地线组成了稳定的电流环路，只要任一一个所述待监测子单元301出现断路现象，整个电流环路就处于断开状态，方便监控人员进行电压信号判断。

请继续参阅图3，在本申请的一实施例中，所述监测总线200上具有多个电压检测点204。所述多个电压检测点204为间隔设置的第一电压检测点210至第n电压检测点290。所述第一电压检测点210位于所述限流电阻201与所述第一信号反馈子单元410之间。所述第二电压检测点220至所述第n电压检测点均电连接于两个所述待监测子单元301之间。

所述第一信号反馈子单元410的输入端411电连接所述第一电压检测点210。所述第一信号反馈子单元410的输出端412与所述处理器500电连接。所述第二信号反馈子单元420至第n信号反馈子单元490均电连接于相邻的两个所述待监测子单元301之间的所述电压检测点204。

具体地，每一个所述信号反馈子单元401对应一个所述电压检测点204，即每一个所述信号反馈子单元401与一个所述电压检测点204电连接，并获取与之对应的所述电压检测点204的电压信号。例如，所述第一信号反馈子单元410与所述第一电压检测点210电连接，所述第二信号反馈子单元420与所述第二电压检测点220电连接…所述第n信号反馈子单元490与所述第n电压检测点290电连接。

当无任何所述待监测子单元301发生断路现象时，所述监测总线200处于连通状态。所述总线电源100的电压值被所述限流电阻201分走大部分的电压值。每一个所述电压检测点204的电压数值较低，即每一个所述电压检测点204为低电平。所述信号反馈子单元401将所述电压检测点204的电压信号转化后，输入至所述处理器500的电压数据的值也较低，为低电平。此时所述处理器500判断所述总线式监控系统处于安全状态。

当一个所述待监测子单元301发生断路现象时，所述第一待监测子单元310至所述第n待监测子单元390之间的线路发生断路现象，整个所述监测总线200的电流环路断开。此时，发生断路现象的待监测子单元301的上方的所有电压检测点204的电压数值均与所述总线电源100的电压值相同，发生断路现象的待监测子单元301的上方的所有电压检测点204为高电平。发生断路现象的所述待监测子单元301的下方的线路由于发生断路现象，被下拉到地。可以理解，发生断路现象的所述待监测子单元301的下方的所有电压检测点204的电压数值为0。此时所述处理器500判断所述待监测单元300处于故障状态。例如，若第二待监测子单元320发生断路现象，则第一信号反馈子单元410和第二信号反馈子单元420获取到的电压检测点204的电压数据均为高电平。第三信号反馈子单元430至第n信号反馈子单元490获取到的电压检测点204的电压数据均为0，即低电平。

本实施例中，通过在两个所述待监测子单元301之间设置所述电压检测点204，并设置所述信号反馈子单元401电连接于所述电压检测点204，可以同时获取多个所述电压检测点204的电压数据反馈给所述处理器500处理。本实施例不仅可以实时监控所述待监测单元300的安全状态，而且由于是反馈型监控系统，不会对所述处理器500造成计算处理压力。

所述信号反馈子单元401的结构可以不做限制，只要可以实现电压转化功能即可。如图4所示，在本申请的一实施例中，所述信号反馈子单元401包括第一分压电阻402、第二分压电阻405和电压比较器408。

所述第一分压电阻402的第一端403与所述电压检测点204电连接。所述第一分压电阻402的第二端404与所述第二分压电阻405的第一端406电连接。所述第二分压电阻405的第二端407接地。所述电压比较器408包括正相输入端408a、负相输入端408b、输出端408c和基准电压源408d。所述正相输入端408a电连接于所述第一分压电阻402与所述第二分压电阻405之间。所述负相输入端408b与所述基准电压源408d电连接。所述基准电压源408d提供一个固定数值的预设基准电压。所述输出端408c与所述处理器500电连接。所述电压比较器408还包括正电源408e和负电源408f。所述正电源408e和负电源408f分别为所述电压比较器408供电。

具体地，所述信号反馈子单元401可以包括至少两个分压电阻。在本实施例中，分压电阻为两个，分别为所述第一分压电阻402和所述第二分压电阻405，方便电压数值的计算，结构简单为所述处理器500减轻压力，也便于监控人员计算和验证。所述第一分压电阻402阻值和所述第二分压电阻405的阻值可以相同，也可以不同。

所述第一分压电阻402和第二分压电阻405的作用是：对从所述电压检测点204获取的电压信号做第一次转化，降低其电压数值。

所述电压信号经所述第一分压电阻402和所述第二分压电阻405分压后，进入所述电压比较器408的所述正相输入端408a。所述电压比较器408的所述负相输入端408b提供一个基准电压源408d。所述基准电压源408d的电压数值为所述预设基准电压。经分压后的所述电压信号的电压数值与所述预设基准电压的电压数值做比较。若分压后的所述电压信号的电压数值大于所述预设基准电压的电压数值，则所述电压比较器408的所述输出端408c输出的电压数据的电压数值等于所述电压比较器408的正电源408e的电压数值。反之，所述输出端408c输出的电压数据的电压数值为0。经所述电压比较器408处理后，从所述电压检测点204获取的电压信号的电压数值较小，易于所述处理器500进行识别。

在本实施例中，所述电压比较器408的作用是：对从所述电压检测点204获取的电压信号做第二次转化，进一步降低其电压数值，以达到所述处理器500可接收和可识别的数值范围。

在本申请的一个实施例中，在所述电压比较器408和所述处理器500之间，还设置有缓冲器。若从所述输出端408c输出的电压数据的电压数值过大，所述缓冲器可以进行降压缓冲，便于所述处理器500识别。

需要说明的是，本实施例需要满足以下两个公式，才可成立：

R1为所述第一分压电阻402，R2为第二分压电阻405，R为所述监测总线200的总电阻(在本实施例中R可以为所述限流电阻201的电阻，线路内阻可忽略不计)，n为所述电压检测点204的数量，Vcc为所述总线电源100的电压值，Vref为所述预设基准电压，V+为所述正电源408e的电压值。

可以理解，所述信号反馈子单元401的结构使得在所述待监测子单元301发生断路现象时，流入所述信号反馈子单元401的电压信号的电压数值不同，进一步导致经所述信号反馈子单元401流入所述处理器500的电压数据的电压数值不同，所述处理器500可以依据电压信号判断所述待监测单元300是否处于故障状态。

所述预设基准电压的电压数值可以由所述总线式监控系统的电路设计人员预先计算设定，也可以通过大量实验设定。

举例说明，在本申请的一实施例中，R1的阻值为5千欧。R2的阻值为5千欧。所述总线电源100的电压数值为24伏。所述预设基准电压为2.5伏。所述正电源408e的电压数值为5伏。

若所述待监测子单元301没有发生断路现象，在所述监测总线200上，线路内阻很小忽略不计，所述总线电源100的电压被所述限流电阻201分压，所述电压检测点204的电压信号的电压数值近似于0伏。进一步的，流入所述电压比较器408的电压信号的电压数值为0伏，小于所述预设基准电压2.5伏，所述电压比较器408输出0伏至所述处理器500。所述处理器500判断所述待监测子单元301处于安全状态。

若存在一个所述待监测子单元301发生断路现象，且为所述第二待监测子单元320发生断路现象，则在所述监测总线200上，所述第一电压检测点210和第二电压检测点220的电压信号的电压数值均为所述总线电源100的电压数值，即24伏。以所述第一信号反馈子单元410为视角，在所述第一信号反馈子单元410中，流入所述正向输入端的电压信号的电压数值等同于所述第二分压电阻405分得的电压。根据欧姆定律，根据下列公式3计算流入所述正相输入端408a的电压信号的电压数值：

V1为流入所述正相输入端408a的电压信号的电压数值。R1为所述第一分压电阻402的阻值。R2为所述第二分压电阻405的阻值。Vcc为所述总线电源100的电压数值。

在本实施例中，经计算，流入所述正相输入端408a的电压信号的电压数值为12伏，大于所述预设基准电压2.5伏。所述电压比较器408输出所述正电源408e的电压数值5伏至所述处理器500。所述处理器500判断所述待监测子单元301处于故障状态。

本实施例中，通过在所述信号反馈子单元401中设置多个分压电阻和所述电压比较器408，对流入所述信号反馈子单元401的所述电压信号进行两次转化，多次降低其电压数值，以达到所述处理器500可接收和可识别的数值范围，从而实现对所述待监测单元300的自动化控制。

如图5所示，在本申请的一实施例中，所述总线式监测系统还包括控制单元600。所述控制单元600包括第一继电器610。

所述总线式监测系统还包括运动部件710、运动部件电源720。所述运动部件电源720与所述运动部件710电连接，用于为所述运动部件710提供电源。所述第一继电器610设置于所述第n待监测子单元390的第二端392与地线之间。所述第一继电器610包括第一开关611。所述第一开关611设置于所述运动部件710与所述运动部件电源720之间，用于控制所述运动部件电源720与所述运动部件710的连通/断开。

具体地，所述第一继电器610为单刀单掷继电器。所述第一开关611相当于所述第一继电器610的常开触点。所述第一继电器610通过所述第一开关611控制所述运动部件电源720与所述运动部件710的连通/断开。当无任何所述待监测子单元301发生断路现象时，所述总线电源100的电流流入所述第一继电器610。所述第一开关611闭合。所述运动部件710与所述运动部件电源720连通，所述运动部件710正常工作。当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，所述第一继电器610无电流流入。所述第一继电器610停止工作。所述第一开关611断开。所述运动部件710与所述运动部件电源720连通断开，所述运动部件710停止工作，实现运动部件710的急停。

需要说明的是，所述限流电阻201的阻值远大于所述第一继电器610的阻值。当不存在所述待监测子单元301发生断路现象时，在所述监测总线200上，所述限流电阻201和所述第一继电器610分压。此时，多个所述电压检测点204的电压信号的电压数值均等于所述第一继电器610分得的电压值。因此，所述限流电阻201的阻值需远大于所述第一继电器610的阻值，才能使得多个所述电压检测点204的电压信号的电压数值较小，进而呈现低电平状态。

本实施例中，运用了硬件电路控制方式两者的优势，通过设置所述控制单元600，当待监测单元300出现断路现象时，可以快速且可靠的实现急停。

如图6所示，在本申请的一实施例中，所述总线式监测系统还包括报警单元800。所述报警单元800分别与所述待监测单元300和所述处理器500电连接。所述报警单元800用于在所述待监测单元300出现断路现象时，向所述处理器500发送报警信号。所述报警单元800包括第二继电器810和报警电压源820。所述第二继电器810，设置在所述第n待监测子单元390的第二端392与所述第一继电器610之间。所述报警电压源820与所述处理器500电连接，用于为所述处理器500提供一个固定数值的预设报警电压。所述第二继电器810包括第二开关811，所述第二开关811设置于所述报警电压源820与所述处理器500之间。所述第二开关811用于控制所述报警电压源820与所述处理器500的连通/断开。

具体地，所述第二继电器810为单刀单掷继电器。当无任何所述待监测子单元301发生断路现象时，所述第一开关611闭合，所述第二开关811断开。所述运动部件710与所述运动部件电源720连通，所述报警电压源820不与所述处理器500连通，所述运动部件710正常工作。当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，所述第一开关611断开，所述第二开关811闭合。所述运动部件710与所述运动部件电源720连通断开，所述运动部件710停止工作，实现运动部件710的急停。所述报警电压源820与所述处理器500连通，所述报警电压源820为所述处理器500提供一个固定数值的预设报警电压，所述处理器500接收之后，获知所述待监测单元300处于故障状态。

本实施例中，通过设置所述报警单元800，可以实现在所述待监测单元300发生断路现象时，及时向所述处理器500发送电压信号进行报警，在报警之后可以再通过所述信号反馈单元400验证故障状态，实现双重监控，监控过程更严密。

如图7所示，在本申请的一实施例中，可以将所述第一继电器610和所述第二继电器810合并为一个第三继电器900。可选的，所述第三继电器900可以为双刀双掷继电器。当无任何所述待监测子单元301发生断路现象时，所述第三继电器900。控制所述第一开关611闭合，所述第二开关811断开。当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，所述第三继电器900控制所述第一开关611断开，所述第二开关811闭合。

本实施例中，可以通过设置一个所述第三继电器900同时实现对所述控制单元600和所述报警单元800的控制，系统运行更为流畅。

如图8所示，在本申请的一实施例中，本申请还提供了一种总线式监测系统的控制方法。总线式监测系统的控制方法的执行主体可以是总线式检测系统中的所述处理器500。所述总线式监测系统的控制方法包括如下步骤S100-S140：

S100，控制信号反馈子单元401获取电压检测点204的电压信号，并将所述电压检测点204的电压信号转化为所述电压检测点204的电压数据。所述电压检测点204为多个，每一个所述电压检测点204对应一个所述信号反馈子单元401。

S110，接收多个所述信号反馈子单元401发送的多个所述电压检测点204的电压数据。

S120，分析并判断所述多个所述电压检测点204的电压数据中是否存在至少一个预设电压值。

具体地，所述预设电压值的电压数值为，当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，与之对应的经所述信号反馈子单元401转化并发送至所述处理器500的电压数据的电压数值。即，当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，所述处理器500接收到的高电平的电平数值。所述预设电压值的具体电压数值的大小由电路本身的电路结构决定。所述预设电压值可以由设计所述总线式监控系统电路的设计人员计算得出，也可以通过大量的模拟实验得出。

S130，若所述多个所述电压检测点204的电平数据中存在至少一个所述预设电压值，则确定待监测单元300存在处于断路状态的所述待监测子单元301，所述待监测单元300处于故障状态。所述待监测单元300包括多个待监测子单元301。

具体地，若当有任一所述待监测子单元301发生断路现象时，则在所述处理器500获取的多个所述电压检测点204的电压数据中，至少有一个高电平的电压数据，即至少有一个所述预设电压值。

具体地，所述待监测子单元-电平数据映射表如表1所示。

表1：所述待监测子单元-电平数据映射表

如表1所示，H代表高电平，L代表低电平。所述待监测子单元-电平数据映射表可以为监控人员预先制作并存储于所述处理器500中的存储器中。所述待监测子单元-电平数据映射表也可以为所述处理器500预先计算并生成，存储所述处理器500中的存储器中。所述待监测子单元-电平数据映射表为所述待监测子单元301发生断路现象时，各个信号反馈子单元401的电平数据情况。例如，在所述待监测子单元-电平数据映射表中，若所述第一待监测子单元310发生断路现象，则处理器500接收的所述第一信号反馈子单元410获取的电平数据为高电平数据，其余均为低电平数据。

S140，结合所述待监测子单元-电平数据映射表对所述多个所述电压检测点204的电压数据分析，得出处于断路状态的所述待监测子单元301的序号。

具体地，所述处理器500将获取到的多个所述电压检测点204的电压数据与所述待监测子单元-电平数据映射表中的数据进行匹配，判断具体是哪一个待监测子单元301发生断路现象。例如，所述处理器500在执行所述步骤S100-S140后，获得的所述第一电压检测点210的电压数据为高电平数据，所述第二电压检测点220的电压数据为高电平数据，所述第三电压检测点230的电压数据至所述第n电压检测点290的电压数据均为低电平数据。与所述待监测子单元-电平数据映射表中的数据进行匹配后，所述处理器500判断处于断路状态的所述待监测子单元301为所述第二待监测子单元320。

本实施例中，所述总线式监测系统的控制方法，通过信号反馈子单元401获取电压检测点204的电压信号，再将其转化为处理器500可读的电压信号，即电压检测点204的电平数据。进一步的，所述处理器500分析并判断多个电压检测点204的电压数据中是否存在至少一个所述预设电压值，进而确定所述待监测单元300是否存在处于断路状态的待监测子单元301。若确定待监测单元300存在处于断路状态的所述待监测子单元301，所述处理器500通过调取待监测子单元-电平数据映射表，并结合其分析，得出具体是哪一个待监测子单元301处于断路状态。在不大量占用处理器500的计算资源的前提下，方便快捷的实现对所述待监测单元300的监控，大大节省成本，提高系统工作效率。

如图9所示，在本申请的一实施例中，所述总线式监测系统的控制方法还包括如下步骤S010-S020：

S010，判断是否接收到预设报警电压。

S020，若接收到所述预设报警电压，则继续执行上述步骤S100-S140。

具体地，所述处理器500先判断是否接收到所述报警电压源820发送的所述预设报警电压。若接收到所述预设报警电压，则继续执行所述步骤S100-S140，在通过所述信号反馈单元400二次验证是否所述待监测单元300处于故障状态。本实施例中，所述报警单元800属于高优先级的故障验证模块，所述信号反馈单元400属于低优先级的故障验证模块，需要所述报警单元800产生报警信号后，所述信号反馈单元400才进行工作。

本实施例中，通过将所述报警单元800设置为高优先级的故障验证模块，并先行检测所述待监测单元300是否处于故障状态，可以避免所述信号反馈单元400线路出现故障时，监测结果不准确的情况。

如图10所示，在本申请的一实施例中，所述总线式监测系统的控制方法还包括如下步骤S200-S220：

S200，控制信号反馈子单元401获取电压检测点204的电压信号并将所述电压检测点204的电压信号转化为所述电压检测点204的电压数据，判断所述多个所述电压检测点204的电压数据中是否存在至少一个预设电压值，并同时判断是否接收到预设报警电压。

S210，若所述多个所述电压检测点204的电平数据中存在至少一个所述预设电压值，且同时接收到所述预设报警电压，则确定所述待监测单元300处于故障状态。

S220，结合所述待监测子单元-电平数据映射表对所述多个所述电压检测点204数据分析，得出处于断路状态的所述待监测子单元301的序号。

具体地，所述处理器500同时对所述报警单元800和所述信号反馈单元400分别进行检验，只有在二者均发出所述待监测单元300处于故障状态的信号后，再确认所述待监测单元300处于故障状态。

本实施例中，所述处理器500同时对所述报警单元800和所述信号反馈单元400分别进行检验，可以保障所述总线式监控系统监控的严密性与准确性，降低所述总线式监控系统监控结果出错带来的风险。

在本申请的一实施例中，在所述处理器500得出处于断路状态的所述待监测子单元301的序号后，所述处理器500可以将监测结果上报至服务器或医疗系统中的上位机，以便于后续对故障的处理。

在本申请的一实施例中，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行上述内容提及的总线式监测系统的控制方法。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器、可编程ROM、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器，它用作外部高速缓冲存储器。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种总线式监测系统，其特征在于，包括：

总线电源(100)，用于为所述总线式监测系统提供电源；

监测总线(200)，一端与所述总线电源(100)电连接，另一端接地；

待监测单元(300)，电连接于所述监测总线(200)；

信号反馈单元(400)，电连接于所述监测总线(200)，用于采集所述监测总线(200)的电压状态，并将所述监测总线(200)的电压状态转化为处理器(500)可识别的电压信号；以及

处理器(500)，与所述信号反馈单元(400)电连接，用于接收经所述信号反馈单元(400)转化后的电压信号。

2.根据权利要求1所述的总线式监测系统，其特征在于，还包括:

限流电阻(201)，所述限流电阻(201)的第一端(202)通过所述监测总线(200)与所述总线电源(100)电连接，所述限流电阻(201)的第二端(203)与所述信号反馈单元(400)电连接。

3.根据权利要求2所述的总线式监测系统，其特征在于，所述待监测单元(300)包括多个待监测子单元(301)，所述多个待监测子单元(301)为依次串联设置的第一待监测子单元(310)至第n待监测子单元(390)；

所述信号反馈单元(400)包括多个信号反馈子单元(401)，所述多个信号反馈子单元(401)为依次并列设置的第一信号反馈子单元(410)至第n信号反馈子单元(490)；

所述第一待监测子单元(310)的第一端(311)与所述限流电阻(201)电连接，所述第一待监测子单元(310)的第二端(312)与所述第二待监测子单元(320)的第一端(321)电连接；

所述第n待监测子单元(390)的第一端(391)与所述第n-1待监测子单元(380)的第二端(382)电连接，所述第n待监测子单元(390)的第二端(392)接地。

4.根据权利要求3所述的总线式监测系统，其特征在于，所述监测总线(200)上具有多个电压检测点(204)，所述多个电压检测点(204)为间隔设置的第一电压检测点(210)至第n待电压检测点(290)，所述第一电压检测点(210)位于所述限流电阻(201)与所述第一信号反馈子单元(410)之间，所述第二电压检测点(220)至所述第n待电压检测点(290)均电连接于两个所述待监测子单元(301)之间；

所述第一信号反馈子单元(410)的输入端(411)电连接所述第一电压检测点(210)，所述第一信号反馈子单元(410)的输出端(412)与所述处理器(500)电连接；

所述第二信号反馈子单元(420)至第n信号反馈子单元(490)均电连接于相邻的两个所述待监测子单元(301)之间的所述电压检测点(204)。

5.根据权利要求4所述的总线式监测系统，其特征在于，所述信号反馈子单元(401)包括：

第一分压电阻(402)，所述第一分压电阻(402)的第一端(403)与所述电压检测点(204)电连接；

第二分压电阻(405)，所述第二分压电阻的第一端(406)与所述第一分压电阻的第二端(404)电连接，所述第二分压电阻的第二端(407)接地；以及

电压比较器(408)，所述电压比较器(408)包括正相输入端(408a)、负相输入端(408b)、输出端(408c)和基准电压源(408d)；

所述正相输入端(408a)电连接于所述第一分压电阻(402)与所述第二分压电阻(405)之间，所述反相输入端(408b)与所述基准电压源(408d)电连接，所述基准电压源(408d)提供一个固定数值的预设基准电压，所述输出端(408c)与所述处理器(500)电连接；

所述电压比较器(408)还包括正电源(408e)和负电源(408f)，所述正电源(408e)和负电源(408f)分别为所述电压比较器(408)供电。

6.根据权利要求5所述的总线式监测系统，其特征在于，还包括控制单元(600)，所述控制单元(600)包括：

第一继电器(610)，所述第一继电器(610)设置于所述第n待监测子单元(390)的第二端(392)与地线之间；

所述第一继电器(610)包括第一开关(611)，所述第一开关(611)设置于运动部件(710)与所述运动部件电源(720)之间，用于控制所述运动部件电源(720)与所述运动部件(710)的连通/断开。

7.根据权利要求6中所述的总线式监测系统，其特征在于，还包括报警单元(800)，所述报警单元(800)分别与所述待监测单元(300)和所述处理器(500)电连接，所述报警单元(800)用于在所述待监测单元(300)出现断路现象时，向所述处理器(500)发送报警信号；

所述报警单元(800)包括：

第二继电器(810)，设置在所述第n待监测子单元(390)的第二端(392)与所述第一继电器(610)之间；以及

报警电压源(820)，与所述处理器(500)电连接，用于为所述处理器(500)提供一个固定数值的预设报警电压；

所述第二继电器(810)包括第二开关(811)，所述第二开关(711)设置于所述报警电压源(820)与所述处理器(500)之间，用于控制所述报警电压源(820)与所述处理器(500)的连通/断开。

8.一种总线式监测系统的控制方法，其特征在于，包括：

控制信号反馈子单元(401)获取电压检测点(204)的电压信号并将所述电压检测点(204)的电压信号转化为所述电压检测点(204)的电压数据，所述电压检测点(204)为多个，每一个所述电压检测点(204)对应一个所述信号反馈子单元(401)；

接收多个所述信号反馈子单元(401)发送的多个所述电压检测点(204)的电压数据；

分析并判断所述多个所述电压检测点(204)的电压数据中是否存在至少一个预设电压值；

若所述多个所述电压检测点(204)的电平数据中存在至少一个所述预设电压值，则确定待监测单元(300)存在处于断路状态的所述待监测子单元(301)，所述待监测单元处于故障状态，所述待监测单元(300)包括多个待监测子单元(301)；

结合所述待监测子单元-电平数据映射表对所述多个所述电压检测点(204)的电压数据分析，得出处于断路状态的所述待监测子单元(301)的序号。

9.根据权利要求8所述的总线式监测系统的控制方法，其特征在于，还包括：

判断是否接收到预设报警电压；

若接收到所述预设报警电压，则继续执行权利要求8中提及的所述总线式监测系统的控制方法的步骤。

10.根据权利要求9所述的总线式监测系统的控制方法，其特征在于，还包括：

控制信号反馈子单元(401)获取电压检测点(204)的电压信号并将所述电压检测点(204)的电压信号转化为所述电压检测点(204)的电压数据，判断所述多个所述电压检测点(204)的电压数据中是否存在至少一个预设电压值，并同时判断是否接收到预设报警电压；

若所述多个所述电压检测点(204)的电平数据中存在至少一个所述预设电压值，且同时接收到所述预设报警电压，则确定所述待监测单元处于故障状态；

结合所述待监测子单元-电平数据映射表对所述多个所述电压检测点(204)的电压数据分析，得出处于断路状态的所述待监测子单元(301)的序号。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时可用于执行权利要求8-10任一项所述的总线式监测系统的控制方法。