CN110324192A - 一种用于血液透析机的实时数据采集盒 - Google Patents

一种用于血液透析机的实时数据采集盒 Download PDF

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Abstract

本发明公开了应用于医疗血液透析领域的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其结构包括网络配置模块、数据采集模块、预置信号存储模块、数据传输模块和报警模块，网络配置模块包括无线网络模块和有线网络模块且可根据网络环境实现无线网络模块和有线网络模块之间的的自主网络连接切换，数据采集模块用于实现从运行设置上的数据采集操作，数据传输模块用于实现将数据采集模块采集的数据上传至可视化系统界面和云端服务器上。该数据采集盒易于实现数据的统一监测，利于医疗操作进程的远程调控，扩大了应用灵活性。同时该装置可自主行实现网络切换操作，保证了工作过程中数据的实时稳定传送，为工作稳定性提供了保障。

Description

一种用于血液透析机的实时数据采集盒
技术领域
本发明涉及医疗血液透析领域的一种用于血液透析机的实时数据采集盒。
背景技术
血液透析装置是利用半透膜原理，通过弥散、对流和过滤等作用，将患者血液中的各种有害及多余的代谢废物和过多的电解质进行物质交换或排出，使患者机体内在环境接近正常人，从而达到净化血液目的的医疗设备。临床主要用于治疗各种原因引起的急、慢性肾功能衰竭及部分中毒性疾病等。透析操作过程中用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液，通过血液透析器与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用。作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内，同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出，不断循环往复，完成整个透析过程，从而达到治疗的目的。为防止不良事件导致的伤害事件重复发生，国家食品药品监管局提醒医务人员及使用者，加强安全使用培训和对患者的宣教，严格按照规定进行操作，并定期对装置进行维护保养。医务人员在对患者进行血液透析治疗时，应合理权衡血液透析对患者的效益和风险，充分了解患者的体质、既往病史等情况，严格掌握适应证，并在治疗中加强监护。患者应加强自我保护意识，主动配合医护人员的治疗，在治疗过程中或治疗结束后出现不适症状应及时报告、就医。该血液透析机在工作过程中通常会进行对应实时数据的显示，同时为保证透析操作过程中的患者安全性通常需要配置对应的医疗人员，以保证对突发状况的及时应对。但是当多台血液透析机同时进行工作时则会导致医疗资源配置困难，则优质医疗资源无法实现各个透析操作的兼顾性，降低了医疗配置合理性。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供有效提高数据传输稳定性的一种用于血液透析机的实时数据采集盒。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于血液透析机的实时数据采集盒，包括网络配置模块、数据采集模块、预置信号存储模块、数据传输模块和报警模块，所述网络配置模块包括无线网络模块和有线网络模块，所述网络配置模块可根据网络环境实现无线网络模块和有线网络模块之间的的自主网络连接切换，所述数据采集模块用于实现从运行设置上的数据采集操作，所述数据传输模块用于实现将数据采集模块采集的数据上传至可视化系统界面和云端服务器上。
该数据采集盒通过数据采集模块实现数据从血液透析机传送至数据采集盒内，进而通过数据传输模块将其采集信号传送至可视化系统界面和云端服务器上，易于实现血液透析机工作信息的实时统一监测操作，同时利于医疗操作进程的远程调控，扩大了应用灵活性。且该数据采集盒可自行进行网络的更换，保证了数据稳定传送效果，为工作稳定性提供了保障。
进一步的是，所述预置信号存储模块内设置有网络信号预置值范围，所述网络配置模块包括状态实时监测模块，所述状态实时监测模块用于对当前应用网络信号强度进行检测并与网络信号预制值范围进行对比判定判断操作，所述状态实时监测模块与报警模块相连，当实时监测模块所监测的无线网络模块和有线网络模块的信号强度均低于网络强度预置值范围时，报警模块发出报警信号。
进一步的是，所述网络配置模块设置有网络预检模块，所述网络预检模块分别与无线网络模块和有线网络模块相连通，所述网络预检模块用于对两个网络模块内的信号强度在装置工作前进行对比和预连接操作。
进一步的是，所述数据采集模块包括噪声分析模块，所述噪声分析模块用于对数据采集模块中的采集数据进行噪声成分的分析从而得到对应的噪声类型以及噪声强度，所述噪声分析模块与报警信号相连，所述预置信号存储模块内设置有噪声安全预置范围，所述噪声安全预置范围包括安全噪声类型范围和安全噪声强度范围，当噪声分析模块内的噪声类型和\或噪声强度超过噪声安全范围时，报警模块发出报警信号。
进一步的，所述数据采集模块包括数据过滤模块，所述数据过滤模块与噪声分析模块和预置信号存储模块相连，所述数据过滤模块根据预置信号存储模块内的噪声安全预置范围进行多个对应的降噪过滤模板设置，当进行数据过滤操作时，数据过滤模块根据噪声分析模块与噪声安全预置范围的对应信息进行降噪过滤模板的选择，从而实现数据过滤操作。
进一步的是，所述报警模块包括光电报警和语音报警，所述报警模块可根据不同的报警信号发出不同的报警信息。
进一步的是，所述数据传输模块包括GPRS模块。
进一步的是，还包括用户身份识别卡连接模块和GSM短信模块，所述用户身份识别卡连接模块用于实现用户信息的实时认证传递操作，所述GSM短信模块用于实现对外部设备的短信收发并发出对应的控制信号。
进一步的是，还包括开放式应用程序编程接口。
进一步的是，所述数据采集盒的内部系统为基于Allwinner H5的NanoPi NEO2开发应用。
本发明的有益效果是：
1、该数据采集盒利用数据采集盒数据传输模块实现血液透析机的实时数据上传至可视化系统界面和云端服务器上，易于实现数据的统一监测，利于医疗操作进程的远程调控，扩大了应用灵活性，同时可自行进行网络的更换，保证了数据的稳定传送，为数据传输操作的工作稳定性提供了保障；
2、所述状态实时监测模块和报警模块的配合操作，保证了网络质量，且利用报警模块提高装置监测效果，保证了数据采集盒的工作进程连续性，同时利于医疗人员及时对网络信号进行调整，保证了数据传输质量；
3、所述网络预检模块可自行在工作开始前进行信号较强的网络进行选择，则利于网络的合理分配效果，提高了系统自主性，避免了人工预选操作的多台冲突设置，提高了工作连接质量；
4、所述开放式应用程序编程接口的设置，则工作人员可直接通过该端口实现计算机软件之间的互相通讯，且可利用该端口进行内部信息的调整操作，提高了系统设置灵活性以及应用效果；
5、噪声分析模块的设置，一方面提高了数据采集以及数据传输过程中的数据质量，另一方面可实现系统的自检测效果，当传输过程的噪声类型以及噪声强度超过噪声安全预置范围时，则内部系统或对应的连接装置产生错误，进而通过报警模块进行报警操作，提高了装置的使用效果以及工作安全性；
6、GPRS模块的设置，提高了装置应用灵活性，同时易于实现装置的指定以及快速操作效果；
7、用户身份识别卡连接模块和GSM短信模块的设置，实现了装置的多种操作方式，提高了装置的应用灵活性，同时提升了数据盒的对应可识别效果，易于后续操作的稳步实施。
附图说明
图1为本发明的一种用于血液透析机的实时数据采集盒的结构示图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
该数据采集盒用于对血液透析机的实时数据进行采集和传输操作，对应的实时数据通常包括动脉压力、静脉压力、跨膜压力、电导压力、有效血流量、累计血流量、目标血流量、温度和电解质数据等。该结构如图1所示，且系统为基于Allwinner H5的NanoPi NEO2开发应用。NanoPi NEO2是友善之臂团队推出的全新一代超小型ARM计算机，它采用全志64位四核A53处理器H5,内置六核Mail450GPU,标配512M DDR3内存(也可选用1GB)，同时可支持运行Ubuntu Core、Armbian等嵌入式操作系统。NEO2小巧精致，尺寸如一，接口布局和NEO(v1.4)完全兼容，外壳通用。在极其有限的空间里，NEO2采用了千兆以太网接口，并带有1个标准USB接口，因此非常适合对体积要求高，数据传输量大，数据传输速度快和更高计算性能的物联网系统应用，为该数据采集盒内部系统的配置操作提供了优良载体。此外，技术人员也可根据实际需求进行不同硬件的配置操作。
该数据采集盒在应用过程中，首先利用内部的网络配置模块进行网络连接，网络配置模块包括内置的双网卡结构即设置有无线网络模块和有线网络模块，且可根据网络环境实现无线网络或有线网络的自主切换。该网络配置模块内设置有网络预检模块，网络预检模块与网卡结构内的两个网络模块分别进行连接，且在工作开始前对两个网络模块对应的网络信号强度进行对比操作，则数据采集盒根据两个网络强度的对比结果选择较强的网络进行预先连接操作。该网络预检模块可自行进行网络的选择，利于网络的合理分配效果，提高了系统自主性，同时避免了人工预选操作的多台冲突网络分配，提高了工作连接质量。且网络强度和装置的所处地理位置也有很大的关系，而装置自预检操作，保证了网络配置的合理性，为工作质量提供了保障，避免了人员主观意识对网络强度的错误判断对数据传输的影响。此外，网络配置模块中设置有状态实时监测模块，而预置信号存储模块内设置有网络信号预置值范围。状态实时监测模块对当前应用网络模块的信号强度进行检测，并将检测的网络信号强度与网络信号预制值范围进行对比判定操作，从而判断是否进行网络切换操作。当前连接的网络强度低于网络信号预置值范围时，则自主进行网络切换。同时该系统将状态实时监测模块与报警模块相连，当状态实时监测模块所监测的两个网卡结构的网络信号强度均低于网络强度预置值范围时，则报警模块发出报警信号，进而提醒工作人员对网络配置的干预处理，避免了因网络问题导致的数据传输操作的中断，保证了数据采集和传输操作的稳定性。
当上述数据采集盒的网络连接稳定时，数据采集盒内的数据采集模块实现从运行的血液透析机上进行实时数据的采集操作。由于血液透析操作的安全系数要求较高，则医疗人员需要在该过程中保持警惕，避免透析操作过程中患者不良反应的发生。而该血液透析机中均为测量数值的范围设置，待测量数值达到一定范围值时，会发出报警信号对医疗人员进行提醒。但是该操作过程往往较为滞后，且数据测量操作为大范围值的测试，同时难以确定报警错误发生位，降低了操作效率。该数据采集模块内设置有噪声分析模块，该噪声分析模块用于对数据采集模块中的采集数据进行噪声成分的分析从而得到对应的噪声类型以及噪声强度，同时在预置信号存储模块内设置有噪声安全预置范围，即将安全噪声类型范围和安全噪声强度范围进行限定，当噪声分析模块内的噪声类型和\或噪声强度超过噪声安全范围时，对应的报警模块内进行报警信号的发出。该噪声类型可根据实际应用过程中产生的噪声如血液透析机内部结构、传输过程以及血透过程中产生的对应的噪声影响进行预设置，并对其进行安全类型的划分和限制，则数据过滤模块可根据该划分限制范围进行多个降噪过滤模板的设置，并将降噪过滤模板存储于预置信息存储模块内。当进行信息采集操作时，数据过滤模块根据噪声分析模块进行降噪过滤模板的选择，进而对传输信号进行降噪处理，提高信号传输效果。该报警操作通过内部传输过程中的噪声进行判定，实现预警作用，提高了装置警示操作的实时有效性。该噪声报警操作一方面可根据实时传输信号的异常现象进行报警操作，另一方面可通过一定时间的持续检测进行报警判断。为提高信号分析效果可提前进行信号放大电路的连接对其进行信号的放大，从而保证噪声分析以及降噪质量。此外，该对应的报警信号可根据不同的噪声分析结果可进行不同的报警模式设置，如进行不同的报警灯光的颜色或跳动序列的不同设置，也可进行不同的语音播报设置，进一步提高工作人员的处理效率，利于故障结构的查找修复操作。同理可知，该装置内的报警模块内可设置为光电报警和语音报警相结合的方式，则可根据不同的内部警报信号对应不同的报警发出信号，从而提高工作人员对装置的处理效率，提高工作准确性。
数据采集盒对采集信息进行处理传递后，便利用数据传输模块将其采集数据上传至可视化系统界面和云端服务器上，从而实现数据的统一监测，利于医疗操作进程的远程调控，扩大了应用灵活性。同时该数据采集盒设置有开放式应用程序编程接口，工作人员可通过该端口进行内部程序的配置，同时也可直接进行外部软件的连接，提高了内部系统的配置灵活性，扩大了该装置的应用范围。
此外，该数据采集盒内的数据传输模块设置有GPRS模块实现定位效果，降低了装置的遗失事件的发生，同时易于实现装置的整合性操作，提高了后续的装置整理以及维护操作工作效率。且每个数据采集盒内设置有用户身份识别卡连接模块和GSM短信模块。该数据采集盒可直接通过端口实现用户身份识别卡的连接和取出操作，此时用户身份识别卡可用作数据采集盒的进一步锁定以及解锁操作，并根据不同的身份识别卡将数据采集盒进行不同的信息认证划分操作，提高了数据采集盒的可识别效果以及后期的多次重复灵活性划分操作。同时工作人员可直观的查看到各数据采集盒的工作状态，避免了装置的重复连接或闲置操作，并与GPRS模块相配合，提高装置的应用效率。同时，当数据采集盒认定该用户身份识别卡为有效识别卡时才进行传输操作，保证了装置应用的合理性，避免了医疗资源的浪费。此外该用户身份识别卡也可设置为与对应的血液透析机的信息相连通。在应用过程中，当对应的数据采集盒进行用户身份识别卡的插置识别后，GSM短信模块处于应用状态，则该数据采集盒可实现对外部信息的收发操作，从而实现利用短信内容实现对数据采集箱的工作控制，实现了装置的多种操作方式，提高了应用灵活性，同时提升了数据盒的对应可识别效果，易于后续操作的稳步实施。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，包括网络配置模块、数据采集模块、预置信号存储模块、数据传输模块和报警模块，所述网络配置模块包括无线网络模块和有线网络模块，所述网络配置模块可根据网络环境实现无线网络模块和有线网络模块之间的自主网络连接切换，所述数据采集模块用于实现从运行设置上的数据采集操作，所述数据传输模块用于实现将数据采集模块采集的数据上传至可视化系统界面和云端服务器上。
2.根据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述预置信号存储模块内设置有网络信号预置值范围，所述网络配置模块包括状态实时监测模块，所述状态实时监测模块用于对当前应用网络信号强度进行检测并与网络信号预制值范围进行对比判断操作，所述状态实时监测模块与报警模块相连，当实时监测模块所监测的无线网络模块和有线网络模块的信号强度均低于网络强度预置值范围时，则报警模块发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述网络配置模块设置有网络预检模块，所述网络预检模块分别与无线网络模块和有线网络模块相连通，所述网络预检模块用于对两个网络模块内的信号强度在装置工作前进行对比和预连接操作。
4.根据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述数据采集模块包括噪声分析模块，所述噪声分析模块用于对数据采集模块中的采集数据进行噪声成分的分析从而得到对应的噪声类型以及噪声强度，所述噪声分析模块与报警信号相连，所述预置信号存储模块内设置有噪声安全预置范围，所述噪声安全预置范围包括安全噪声类型范围和安全噪声强度范围，当噪声分析模块内的噪声类型和\或噪声强度超过噪声安全范围时，报警模块发出报警信号。
5.根据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述数据采集模块包括数据过滤模块，所述数据过滤模块与噪声分析模块和预置信号存储模块相连，所述数据过滤模块根据预置信号存储模块内的噪声安全预置范围进行多个对应的降噪过滤模板设置，当进行数据过滤操作时，数据过滤模块根据噪声分析模块与噪声安全预置范围的对应信息进行降噪过滤模板的选择，从而实现数据过滤操作。
6.根据权利要求1、2或4中任意一项所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述报警模块包括光电报警和语音报警，所述报警模块可根据不同的报警信号发出不同的报警信息。
7.据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述数据传输模块包括GPRS模块。
8.据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，还包括用户身份识别卡连接模块和GSM短信模块，所述用户身份识别卡连接模块用于实现用户信息的实时认证传递操作，所述GSM短信模块用于实现对外部设备的短信收发并发出对应的控制信号。
9.根据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，还包括开放式应用程序编程接口。
10.根据权利要求1所述的一种用于血液透析机的实时数据采集盒，其特征在于，所述数据采集盒的内部系统为基于Allwinner H5的NanoPi NEO2开发应用。
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