CN110907802A - 一种状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种状态检测装置，该装置包括：主处理器和若干检测模块；对于任一检测模块，所述任一检测模块用于对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号，所述指示信号中包括所述任一检测模块的地址和所述任一检测模块的运行安全等级；所述主处理器根据所述指示信号，对所述任一检测模块进行采取相应的措施。本发明实施例可以有效的反馈出待检测设备中每个电路板的运行状态，使用模块化的方式进行运行状态检测，具有很好的的拓展性。

Description

一种状态检测装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种状态检测装置。

背景技术

现有的电生理检查设备运行状态检测系统通过模数转换功能对主干路电流、各个节点电压、以及温度进行实时监控，并将测量信息汇总，从而得出电生理检查设备当前状态是否正常，如果超过阈值设定，采取相应措施，及时的进行的控制干预，从而保护电生理检查设备的内部电路、保护应用终端用户。

在医疗设备控制系统中对于电生理检查设备的运行状态检测大多通过上位机和下位机通讯提示报警信息，深入到电路细节或是精确到电路电压检测，系统内部温度传感器反馈系统内部温度状态等信息，通过阈值判断为上位机提示报警信息。

然而，由于现有技术中电生理检查设备的系统电源采用多基板和多隔离的结构，运行状态检测系统的主供电电路的电压状态检测不能满足这种结构的检测需求，因此，亟需一种针对电生理检测设备的运行状态检测装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种状态检测装置。

本发明实施例提供一种状态检测装置，包括：主处理器和若干检测模块，其中，每一检测模块分别与所述主处理器连接，对于待检测设备中的任一电路板，若干检测模块对所述任一电路板进行检测；

对于任一检测模块，所述任一检测模块用于对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号，所述指示信号中包括所述任一检测模块的地址和所述任一检测模块的运行安全等级；

所述主处理器根据所述指示信号，对所述任一检测模块进行采取相应的措施。

优选地，对于任一检测模块，所述任一检测模块包括电源电路、电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路和子处理器，所述电源电路的第一端与所述任一电路板的任一检测点连接，所述电源电路的第二端同时与所述电压检测电路的一端、所述电流检测电路的一端连接，所述电压检测电路的另一端与所述子处理器连接，所述电流检测电路的另一端与所述子处理器连接，所述温度检测电路的一端与所述子处理器连接，所述子处理器与所述主处理器连接；

所述电源电路用于对所述子处理器供电；

所述电压检测电路用于将电源电压进行等比例缩放，并将缩放后的电压信号发送给所述子处理器；

所述电流检测电路用于将电流信号进行等比例缩放，并将缩放后的电流信号发送给所述子处理器；

所述温度检测电路用于获取所述任一电路板预设空间范围内的温度，并将所述温度发送给所述子处理器；

所述子处理器用于根据缩放后的电压信号、缩放后的电流信号、所述温度和预设判断规则，对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号。

优选地，还包括：隔离电路，所述隔离电路的一端与所述电源电路的第二端连接，所述隔离电路的另一端通过线性光耦电路与所述子处理器连接。

优选地，每一检测模块分别与所述主处理器连接，具体为：

每一检测模块的一端通过IIC总线与所述主处理器连接；

每一检测模块的另一端通过中断总线与所述主处理器连接。

优选地，所述子处理器与所述主处理器连接，具体为：

所述子处理器通过IIC总线与所述主处理器连接；

所述子处理器还通过所述中断总线与所述主处理器连接；

所述子处理器与所述中断总线之间通过中断电阻连接。

优选地，所述根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施，具体包括：

若所述任一电路板的运行安全等级为严重危险等级信号，所述子处理器中断所述电源模块的供电。

优选地，还包括：

向所述主处理器发送所述指示信号，所述主处理器根据所述指示信号获取所述待检测设备的版本以及运行状态。

优选地，所述电源电路包括：保险丝、双向瞬态二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感和第二电感，其中：

所述保险丝的一端与第一电源连接，所述保险丝的另一端与所述双向瞬态二极管的一端连接，所述双向瞬态二极管的另一端接地，所述第一电容的一端与所述保险丝的另一端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端与所述保险丝的另一端连接，所述第二电容的另一端接地，所述第一电感的一端与所述第二电容的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第二电感的一端与所述第二电容的另一端连接，所述第二电感的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的一端与所述第三电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的一端与第二电源连接，所述第四电容的另一端接地。

优选地，所述第一电源为12V，所述第一电容和所述第三电容为22uF，所述第二电容和所述第四电容为1uF。

优选地，还包括：PC端，所述PC端通过网络端口所述主处理器双向通信。

本发明实施例提供的一种状态检测装置，可以有效的反馈出待检测设备中每个电路板的运行状态，该检测装置使用模块化的方式进行待检测设备的运行状态检测，使得该状态检测装置具有很好的的拓展性；并且通过检测模块的信息反馈，更容易定位到待检测设备故障点的发生位置，更利于售后人员对设备的维修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供一种状态检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中检测模块的结构示意图；

图3为本发明实施例中电源电路的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供一种状态检测装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种状态检测装置，该装置包括：主处理器101和若干检测模块102，其中，每一检测模块分别与所述主处理器连接，对于待检测设备中的任一电路板，若干检测模块对所述任一电路板进行检测；

对于任一检测模块，所述任一检测模块用于对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号，所述指示信号中包括所述任一检测模块的地址和所述任一检测模块的运行安全等级；

所述主处理器根据所述指示信号，对所述任一检测模块进行采取相应的措施。

优选地，每一检测模块的一端通过IIC总线与所述主处理器连接；

每一检测模块的另一端通过中断总线与所述主处理器连接。

由于检测模块大部分为模拟电路，为了降低通讯线缆对模块的干扰，检测模块实用IIC总线与主处理器进行通信，为了满足状态检测装置的实时效应，每一个检测模块响应时，通过一个中断电阻共同连接在主处理器外部中断线上。当主处理器外部中断触发时，通过IIC总线轮询地址位方式实现对触发检测模块的响应。

具体地，该状态检测装置由主处理器和若干检测模块组成，每个检测模块都与主处理器连接，本发明实施例中采取的连接方式为通过总线连接，每个检测模块通过总线与主处理器连接。本发明实施例中以电生理检测设备为待检测设备进行说明。

电生理检测设备内部一般会有很多电路板，需要对每个电路板都进行检测。以其中任意一个电路板为例进行说明，对该电路板而言，由于检测点在电路板上的位置不同，因此，可能需要多个检测点才能反映出该电路板的综合情况，检测点的个数可以根据实际情况进行确定。对于每个检测点，通过一个检测模块进行运行状态的检测，并且得到该电路板的状态参数，一般而言，状态参数包括电路板的电压、电流和温度等信息，通过电路板的电压值、电流值或者温度值这些状态参数就可以得到该电路板的运行安全等级，根据该安全等级，检测模块采取相应的措施，不同的安全等级对应才起的安全措施不同。

需要说明的，对于该电路板的不同检测点，只要有一个检测点的运行状态处于危险等级，那么该电路板就处于危险等级。

如果该电路板的运行安全等级小于预设阈值，预设阈值是根据经验确定的，说明该电路板的运行安全等级较低，需要通知主处理器，因此，该检测模块向主处理器发送指示信号，该指示信号中包括了该检测模块的地址和该检测模块的运行安全等级，主处理器收到该指示信号后，通过IIC总线进行寻址，找到该检测模块，从而找到该检测模块对应的电路板，采取相应的措施。

本发明实施例提供的一种状态检测装置，可以有效的反馈出待检测设备中每个电路板的运行状态，该检测装置使用模块化的方式进行待检测设备的运行状态检测，使得该状态检测装置具有很好的的拓展性；并且通过检测模块的信息反馈，更容易定位到待检测设备故障点的发生位置，更利于售后人员对设备的维修。

在上述实施例的基础上，优选地，对于任一检测模块，所述任一检测模块包括电源电路、电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路和子处理器，所述电源电路的第一端与所述任一电路板的任一检测点连接，所述电源电路的第二端同时与所述电压检测电路的一端、所述电流检测电路的一端连接，所述电压检测电路的另一端与所述子处理器连接，所述电流检测电路的另一端与所述子处理器连接，所述温度检测电路的一端与所述子处理器连接，所述子处理器与所述主处理器连接；

所述电源电路用于对所述子处理器供电；

所述电压检测电路用于将电源电压进行等比例缩放，并将缩放后的电压信号发送给所述子处理器；

所述电流检测电路用于将电流信号进行等比例缩放，并将缩放后的电流信号发送给所述子处理器；

所述温度检测电路用于获取所述任一电路板预设空间范围内的温度，并将所述温度发送给所述子处理器；

所述子处理器用于根据缩放后的电压信号、缩放后的电流信号、所述温度和预设判断规则，对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号。

优选地，所述子处理器通过IIC总线与所述主处理器连接；

所述子处理器还通过中断总线与所述主处理器连接；

所述子处理器与所述中断总线之间通过中断电阻连接。

图2为本发明实施例中检测模块的结构示意图，如图2所示，图中A表示主电流的流向，B表示信号的流向，C表示控制端的流向，控制隔离电路开启关闭，电源电路对子处理器进行供电，一般而言，电源电路输出的电压应该是一个稳定的值，为了保证电源电路输出稳定的电压，本发明实施例中通过子处理器对电源电路进行反向监控，如果电源电路输出的电压值偏小，子处理器对电源电路进行补偿，以保证输出的电压满足需求。

另外，需要进行检测的任一电路板与电源电路的第一端连接，电压检测电路与电源电路的第二端连接，并对电压信号进行等比例缩放，将将缩放后的电压信号发送给子处理器；电流检测电路也与电源电路的第二端连接，并获取电路板缩放后的电流信号，将缩放后的电流信号发送给子处理器；温度检测电路检测该电路板预设空间范围内的温度，将该温度代表该电路板的温度，并将该温度发送给子处理器。子处理器根据缩放后的电压信号、缩放后的电流信号和温度等状态参数，判断出该电路板的运行安全等级，根据该安全等级，子处理器采取相应的措施。

如果该电路板的运行安全等级小于预设阈值，预设阈值是根据经验确定的，说明该电路板的运行安全等级较低，需要通知主处理器，因此，子处理器通过总线向主处理器发送指示信号，该指示信号中包括了该子处理器的地址和子处理器的运行安全等级，主处理器收到该指示信号后，通过IIC总线进行寻址，找到该子处理器，从而找到对应的电路板，采取相应的措施。

在上述实施例的基础上，优选地，所述根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施，具体包括：

若所述任一电路板的运行安全等级为严重危险等级信号，所述子处理器中断所述电源模块的供电。

向所述主处理器发送所述指示信号，所述主处理器根据所述指示信号获取所述待检测设备的版本以及运行状态。

如果读取的状态参数显示该电路板处于严重危险级别，则子处理器强制中断功能模块的供电状态，通过中断引脚向主处理器发送指示信号，提示主处理器实时响应；然后主处理器通过IIC总线，通过IIC总线的地址位来分辨及访问该子处理器，实时读取电生理检测设备的模块版本、系统运行状态。

本发明实施例中，主处理器和子处理器均为CPU，也可以是其它能实现相应功能的嵌入式处理器。

本发明实施例由外部中断引起的主处理器响应，这样减少主处理器的系统占用率；采用IIC总线和外部中断的方式进行系统内部信息传输，在满足系统响应需求的前提下，减少了CAN总线电平转换芯片的使用，同时降低子处理器的选型要求，子处理器仅仅需要ADC功能级一个普通的输入输出管脚就可以实现整个状态检测装置，节省成本。

在上述实施例的基础，优选地，图3为本发明实施例中电源电路的电路图，如图3所示，所述电源电路包括：保险丝F1、双向瞬态二极管M1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1和第二电感L2，其中：

所述保险丝的一端与第一电源VCC1连接，所述保险丝的另一端与所述双向瞬态二极管的一端连接，所述双向瞬态二极管的另一端接地GND，所述第一电容的一端与所述保险丝的另一端连接，所述第一电容的另一端接地GND，所述第二电容的一端与所述保险丝的另一端连接，所述第二电容的另一端接地GND，所述第一电感的一端与所述第二电容的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第二电感的一端与所述第二电容的另一端连接，所述第二电感的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的一端与所述第三电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的一端与第二电源VCC2连接，所述第四电容的另一端接地。

具体地，所述第一电源为12V，所述第一电容和所述第三电容为22uF，所述第二电容和所述第四电容为1uF。

检测模块中各电源节点通过保险与电源电路隔离，这样可以保障检测模块中任意一个检测模块发生故障时对外部电源没有影响，并且对该检测模块锁死，图中A箭头是主电流的流向，B箭头是信号的流向，C箭头是控制端的流向，控制隔离电路开启关闭，其工作原理如下：

电压检测电路：外部电源经过电源电路后，通过分压电阻R1,R2进行电阻分压，然后经过跟随运放电路将主干路电源电压反馈到子处理系统AD端口，由于电源电压各不相同，AD采集参考电压范围在0～3.3V之间，所以要根据实际电源环境调整R1,R2反馈电阻比值。

电流检测电路：外部电源经过电源电路后，流经检测电阻R11，将电流信号转换为电压信号，通过差分运放IC3仪表放大器将转换后的电压信号放大5倍输出给子系统模块的AD端口。

温度检测电路通过两种途径完成1)、子系统处理器的温度检测功能，2)专用温度芯片DS18B20实现。

隔离端的电压检测通过精密线性光耦实现，及完成对电路的隔离同时实现电压值反馈采集。

在上述实施例的基础上，优选地，还包括：PC端，所述PC端通过网络端口所述主处理器双向通信。

PC端通过两种方式与主处理器进行通信，这两种方式包括主动方式和被动方式。主动方式是指通过网络端口实时与PC端进行交互，被动方式是指通过隔离后的串口由PC端主动申请，主处理器被动打印当前系统状态日志。

另外，本状态检测装置中每一检测模块中都包含对应电路板的版本信息，通过网络端口进行数据传输，存储在PC端软件的后台，更利于系统信息的远程控制，利用以太网远程了解整机的版本信息，运行状态。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种状态检测装置，其特征在于，包括：主处理器和若干检测模块，其中，每一检测模块分别与所述主处理器连接，对于待检测设备中的任一电路板，若干检测模块对所述任一电路板进行检测；

对于任一检测模块，所述任一检测模块用于对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号，所述指示信号中包括所述任一检测模块的地址和所述任一检测模块的运行安全等级；

所述主处理器根据所述指示信号，对所述任一检测模块进行采取相应的措施。

2.根据权利要求1所述状态检测装置，其特征在于，所述任一检测模块包括电源电路、电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路和子处理器，所述电源电路的第一端与所述任一电路板的任一检测点连接，所述电源电路的第二端同时与所述电压检测电路的一端、所述电流检测电路的一端连接，所述电压检测电路的另一端与所述子处理器连接，所述电流检测电路的另一端与所述子处理器连接，所述温度检测电路的一端与所述子处理器连接，所述子处理器与所述主处理器连接；

所述电源电路用于对所述子处理器供电；

所述电压检测电路用于将电压信号进行等比例缩放，并将缩放后的电压信号发送给所述子处理器；

所述电流检测电路用于将电流信号进行等比例缩放，并将缩放后的电流信号发送给所述子处理器；

所述温度检测电路用于获取所述任一电路板预设空间范围内的温度，并将所述温度发送给所述子处理器；

所述子处理器用于根据缩放后的电压信号、缩放后的电流信号、所述温度和预设判断规则，对所述任一电路板的任一检测点的状态参数进行检测，根据所述状态参数获取所述任一电路板的运行安全等级，并根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施；若所述任一电路板的运行安全等级小于预设阈值，向所述主处理器发送指示信号。

3.根据权利要求2所述的状态检测装置，其特征在于，还包括：隔离电路，所述隔离电路的一端与所述电源电路的第二端连接，所述隔离电路的另一端通过线性光耦电路与所述子处理器连接。

4.根据权利要求1所述的状态检测装置，其特征在于，每一检测模块分别与所述主处理器连接，具体为：

每一检测模块的一端通过IIC总线与所述主处理器连接；

每一检测模块的另一端通过中断总线与所述主处理器连接。

5.根据权利要求2所述的状态检测装置，其特征在于，所述子处理器与所述主处理器连接，具体为：

所述子处理器通过IIC总线与所述主处理器连接；

所述子处理器还通过中断总线与所述主处理器连接；

所述子处理器与所述中断总线之间通过中断电阻连接。

6.根据权利要求2所述的状态检测装置，其特征在于，所述根据所述任一电路板的运行安全等级采取相应的措施，具体包括：

若所述任一电路板的运行安全等级为严重危险等级信号，所述子处理器中断所述电源模块的供电。

7.根据权利要求6所述的状态检测装置，其特征在于，还包括：

向所述主处理器发送所述指示信号，所述主处理器根据所述指示信号获取所述待检测设备的版本以及运行状态。

8.根据权利要求2所述的状态检测装置，其特征在于，所述电源电路包括：保险丝、双向瞬态二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感和第二电感，其中：

所述保险丝的一端与第一电源连接，所述保险丝的另一端与所述双向瞬态二极管的一端连接，所述双向瞬态二极管的另一端接地，所述第一电容的一端与所述保险丝的另一端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端与所述保险丝的另一端连接，所述第二电容的另一端接地，所述第一电感的一端与所述第二电容的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第二电感的一端与所述第二电容的另一端连接，所述第二电感的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的一端与所述第三电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的一端与第二电源连接，所述第四电容的另一端接地。

9.根据权利要求8所述的状态检测装置，其特征在于，所述第一电源为12V，所述第一电容和所述第三电容为22uF，所述第二电容和所述第四电容为1uF。

10.根据权利要求1所述的状态检测装置，其特征在于，还包括：PC端，所述PC端通过网络端口所述主处理器双向通信。

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