CN114450043A - 用于在水净化设施或医学仪器中的非电通信的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的通信设备，其中通信设备设计为用于，在由彼此流体连接的设备形成的流体的总系统中设置就位并且接收和/或发射非电信号，所述非电信号尤其呈压力信号或声信号的形式，其中非电信号经由将设备彼此流体连接的管路传输。此外，本发明涉及一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的方法，其中非电通信优选借助于压力信号和/或声信号经由至少一个将设备流体连接的管路进行。

Description

用于在水净化设施或医学仪器中的非电通信的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于在水净化设施和/或医学仪器中的非电通信的通信设备、方法和系统。

背景技术

大量医学仪器或治疗机的联网在现代临床日常中发挥着越来越重要的作用。因此，例如在较大的透析中心中，通常会使用大量的治疗机，所述治疗机通常连接到建筑物侧的共同的输送管路或水净化设施上。临床日常的效率尤其能够受益于如此应用各个治疗仪的改进的联网，因为以这种方式能将各个治疗仪的运行和/或清洁、消毒或维护彼此协调并且与其他连接的设备的运行状态协调。

然而，尤其在血液治疗机中必须涉及特殊的预防措施，以便保证连接到治疗机的液体回路上的患者的安全性不会因血液治疗机的电通信模块而降低。该事实是在治疗仪和尤其血液治疗仪或透析机联网时的主要障碍之一。

发明内容

由此，本发明基于如下目的：减轻或甚至完全消除现有技术中已知的问题。具体来说，本发明的一个目的是，实现在彼此流体连接的设备、例如治疗仪之间的安全且有效的通信。

该目的通过根据权利要求1所述的通信设备、根据权利要求8所述的方法和根据权利要求14所述的系统实现。本发明的另一方面涉及一种根据权利要求7所述的用于流体系统的诊断的套件。

在这种情况下，本发明的核心思想在于，在不同的彼此流体连接的设备之间的通信非电地进行。由此，创造性的解决方案的基本思想在于，经由常规地仅用于运输液体的液体管路彼此连接的设备/仪器经由所述管路或在其中引导的液体非电地例如借助于压力脉冲或声信号彼此通信。本发明包括所有流体连接的设备，即还有以下情况：在连接设备/仪器的管路中引导气体。

这提供以下优点：不必设置附加的通信线路或模块。此外，对于患者不存在通过由于通信引起的电流造成的风险。此外，例如与仪器经由网络进行的通信相比，非电通信不那么容易受到外部攻击。

本发明的第一方面涉及一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的通信设备，其中通信设备设计为用于，在由彼此流体连接的设备形成的流体的总系统中设置就位并且接收和/或发送尤其呈压力信号或声信号形式的非电信号，其中非电信号经由将设备彼此流体连接的管路传递。

已证实有利的是，通信设备为了接收非电信号具有麦克风和/或超声波接收器和/或为了发送非电信号具有压力脉冲发生器和/或发声器，优选具有电活性聚合物，和/或超声波发射器和/或次声波发射器。具有电活性聚合物的设计方案仅是关于发声器的设计方案的一个可能性。也能够使用压电发声器或磁性发声器或磁致伸缩的发声器或其他发声器。

替选地或附加地，通信设备能够设计为用于，检测关于流体的总系统的至少一个参数和/或关于在所述流体的总系统中尤其在将设备彼此流体连接的管路中引导的液体的参数的数据。

在这种情况下，通信设备包括用于检测关于至少一个参数的数据的相应的传感装置，其中所述参数优选反映液体的电导率、温度、流量、透光性、透射率、吸收性能、模糊度、浑浊度或透明度，并且流体的总系统的参数例如反映运行状态或维护状态。此外，参数也能够反映液体的密度或在液体中的各个离子的浓度。

替选地或附加地，通信设备也能够具有接收单元，所述接收单元能够接收或读取其他实体/设备的数据，尤其关于至少一个参数的数据。同样可考虑的是，通信设备具有仅一个这种接收单元，然而并非自身设计用于检测关于至少一个参数的数据。

通信设备能够便携式地或固定式地设计。

通信设备能够设计为用于在线或离线运行。在这种情况下将在线运行理解为，通信设备耦合到流体连接的设备或流体的总系统的持续运行中并且例如检测关于在将设备流体连接的管路中引导的流体的参数的数据。此外将在线运行理解为，通信设备与其他数据处理设备连接，使得通信设备例如能够始终被控制或交换数据。在离线运行时，通信设备与流体连接的设备或流体的总系统的持续运行分开并且例如传送分析结果，所述分析结果基于关于流体的参数的数据被创建。需要时，通信设备能够耦合到流体连接的设备或流体的总系统的持续运行中。此外，将离线运行理解为，通信设备自给自足地工作或不与其他数据处理设备连接，使得在该运行模式下其他数据处理设备无法访问通信设备。

通信设备能够设计为用于，连续地或间歇地检测、接收和/或发送数据。

根据本发明的通信设备例如能够设置在具有多个彼此流体连接的设备的流体系统中的一个或多个位置处进而例如监控系统的运行并且将检测到的数据转发给中央的处理点或还能够以分散的方式在相应的通信设备中处理。

然而，根据本发明的通信设备也能够在用于诊断流体系统的套件的范畴中使用。这种套件包括至少一个根据本发明的通信设备、优选多个通信设备，例如，所述通信设备为了让用户/服务工程师诊断流体系统例如能够设置在流体系统的管路处，于是至少一个通信设备检测数据并且将所述数据提供用于诊断系统的维护状态/运行状态。

诊断套件的至少一个根据本发明的通信设备例如能够检测由水净化设施，特别是反渗透系统，或由至少一个设备，例如血液治疗机发出的信号。通过将诊断套件的至少一个根据本发明的通信设备定位在流体的总系统内的不同位置处，能够找到所述系统内的故障源并且有针对性地消除。

例如，水净化设施，例如用于提供透析水的设施，能够经由相关的水管路输出信号，所述信号反映所提供的透析水的参数。该参数例如能够是电导率、流体系统中的压力、体积流率或浑浊度。诊断套件的至少一个根据本发明的通信设备例如能够设置在沿着水管路的特定位置处，并且能够在该处接收由水净化系统发出的信号。该信号例如能够给出期望值/参考值，所述期望值/参考值能够与相同参数的由通信设备本地确定的测量值进行比较。因此，通信设备例如能够将透析水在流体的总系统中的特定的但任意的位置处的电导率确定为实际值，从而能够在期望值和实际值之间进行比较。如果通信设备定位在流体的总系统中的不同的位置处，那么能够在流体的总系统中找到可能的误差源(例如改变电导率的污染)。替选地或附加地，也能够优选同时在流体的总系统中的不同点处使用多个通信设备，以便找到可能的故障源。

本发明的另一方面涉及一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的方法，其中非电通信优选借助于压力信号和/或声信号经由至少一个将设备流体连接的管路进行。

优选地，在由彼此流体连接的设备所形成的流体的总系统中的至少一个位置处设置有至少一个根据本发明的通信设备，所述通信设备优选设计为用于检测数据和/或接收非电信号和/或发送非电信号。

优选地，非电通信经由在将设备流体连接的管路中引导的液体或在将设备流体连接的管路中引导的气体进行。

此外已证实为有利的是，至少一个根据本发明的通信设备设计为用于检测数据，其中由至少一个通信设备检测的数据反映在流体的总系统的至少一个参数，和/或在流体的总系统中，尤其在将设备彼此流体连接的管路中引导的液体的参数。

优选地，将根据本发明的方法应用于流体的总系统，所述流体的总系统具有至少一个水净化设施和/或至少一个治疗机，尤其是血液治疗机，和/或至少一个管路，尤其是输送管路、环形管路、水管路、透析液管路或浓缩液管路。

优选地，在根据本发明的方法的范围内使用多个根据本发明的通信设备，所述通信设备设置在流体的总系统的不同位置处。

本发明的另一方面涉及一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的系统，其特征在于，设有根据本发明的通信设备，所述通信设备设置在流体的总系统的至少一个位置处并且设计为用于经由至少一个将设备彼此流体连接的管路，优选在所述管路中引导的液体，非电地，优选借助于压力信号和/或声信号通信。

优选地，系统具有至少一个水净化设施和/或浓缩液供应设施和/或至少一个治疗机，尤其是血液治疗机，和/或至少一个管路，尤其是输送管路、环形管路、水管路、透析液管路或浓缩液管路，所述管路彼此流体连接从而优选形成流体的总系统。优选地，水净化设施是用于将被净化的水提供用于透析的设施。水管路优选用作为用于透析的被净化的水的管路，浓缩液管路优选用作为用于透析的浓缩液的管路。

优选地，在本发明的范围内所使用的流体是用于透析的被净化的水或透析水。在这种情况下将用于透析的被净化的水或透析水理解为以下水，其满足标准ISO23500的要求从而设置用于在透析时使用。然而，本发明此外也能够应用于纯净水、超纯净水或高度纯净水。纯净水的一个例子是饮用水。超纯净水的特征在于是纯净度比纯净水高，高度纯净水甚至比透析水还要纯。

本发明能够应用于各种彼此流体连接的设备的通信。在这种情况下，有源和/或无源的通信设备能够固定地或可脱开地设置在相应的设备，例如水净化设施、医学仪器(血液治疗仪、透析机等)中。通信设备也能够便携式地构成并且例如出于透析/功能监控的目的而设置在设备处或设置在将设备流体连接的总系统处。示例性地，下面提到一些通信形式/通信伙伴，本发明能够应用于所述通信形式/通信伙伴：

第一和第二反渗透设施之间的通信能够借助于根据本发明的通信方法和/或至少一个或多个根据本发明的通信设备进行。

同样地，反渗透设施和至少一个通信设备之间的通信出于诊断/例如反渗透设施的功能监控的目的也是可考虑的。与其类似地，医学仪器也能够出于诊断/功能监测的目的与至少一个通信设备进行通信。

此外，本发明能够应用于反渗透设施和医学仪器(血液治疗仪、透析机等)之间的通信或至少两个医学仪器之间的通信。

另一应用情况涉及医学仪器和本地的水净化设备之间的通信。本地的水净化设备例如能够是吸收器或用于就地更新使用过的透析液的类似设备。例如，使用过的透析液能够途经吸收器并重新使用，使得形成闭合的再净化回路。医学仪器和本地的水净化设备在这种情况下能够设置在共同的壳体中和/或彼此固定地安装。

另一应用情况涉及医学仪器和本地的水净化设备之间的通信。在这种情况下，本地的水净化设备在治疗之前本地地提供对于治疗所需的量(“批次”)的透析液，所述透析液由透析水和浓缩液混合而成。医学仪器和本地的水净化设备在这种情况下能够设置在共同的壳体中和/或彼此固定地安装。

在上述实例中，也能够设置用于制造超纯净水/纯净水的闪蒸设施来代替反渗透系统。医学仪器和闪蒸设施在这种情况下也能够设置在共同的壳体中和/或彼此固定地安装。反渗透设施以及闪蒸设施是水净化设施的一个实例。

此外，本发明还能够应用于上述通信伙伴的任意组合。

换言之，本发明的核心思想能够表述如下：

在例如透析站等的医学仪器的水技术中有意义的是，了解和监控设备 /技术的状态。

出于该原因，经常使用联网的水技术安装设备，所述水技术安装设备为用户提供水净化设施如反渗透(RO)设施的数据如温度、电导率、产量等。

这种传统解决方案的缺点是，仅收取从而提供如下数据，所述数据直接检测或在紧挨着水净化设施或反渗透(RO)设施的周围环境中检测。

因此，根据本发明的一个方面提出，例如在流体管路，例如环形管路外围设有分布式的通信设备，所述分布式的通信设备在流体管路系统中的不同的点处本地地收集、评估和转发数据。

在这种情况下，通信设备能够配备有致动器，借助所述致动器，通信设备能够将信号引入流体管路，例如环形管路/浓缩液管路中。通信设备因此能够用作为有源发射器。

由此，例如能够识别设施(水净化设施)的状态，在所述设施中流体地耦合有流体管路，以及识别故障和失效并且，当设有多个通信设备时，也能够地方性地分配/找到所述故障和失效。原则上，在流体地耦合有流体管路的设施(水净化设施)中只能设有一个通信设备。

在较复杂的设施，例如医院或透析中心中的水净化设施中能够有意义的是，设置多个通信设备。例如，每层能够设有一个通信设备，本地地检测到一层上的故障于是导致所涉及的层被关闭，而其他层上的运行能够保持不变地继续进行。

通信设备能够相互联网。这具有以下优点：除了故障之外，例如还能够优化运行过程如化学或热消毒等并且适应于相应的环境条件，因为通信设备检测流体系统中的不同位置处的条件从而允许对系统进行严密且全面的监控。

根据本发明的一个方面，通信设备在流体管路或环形管路/浓缩液管路处分布，所述通信设备是优选用于检测数据的传感器和/或用于发送信号的致动器。由此，来自外围的信息能够用于评估整个水净化设施以及可能的与其连接的医学设施的状态并且用于运行过程中的优化。

因此，本发明的一个应用是预测所需的维护工作(“预测性维护 (predictivemaintenance)”)，由此能够保证水净化设施的平稳的功能。

换言之，本发明也能够如下描述：

传统上不存在如下可能性：在治疗机的架设地点处(就地)检查在连接到中央的供水装置上的医学仪器或治疗机中存在的传感器(温度、压力、电导率等)的功能能力是否正确。

因此，本发明的一个目的在于关于就地检查连接到中央的供水装置上的医学仪器或治疗机的传感器实现一种简单的可能性。

在一个简单的实施方式中，根据本发明的通信设备具有接收器，所述接收器从中央的供水装置(或与其连接的传送器)接收经由水管路传输的信号并且将所述信号转发给如下电路，所述电路将信号显示给操作员和/ 或使所述信号可供治疗机使用。

所述信号能够描述由中央的供水装置提供的水的特性，例如在供水装置的出口处测量的电导率(这是水纯度的量度)、系统中的压力、温度、(体积)流量等。

为了显示所接收的优选用作为参考的信号，能够设有显示器和/或将信号(有线/无线地)转发给具有显示器的仪器的接口。

信号还能够经由无线或有线的接口供治疗机使用，在该处所述信号要么在治疗机的显示器上显示，要么在内部与机器中存在的传感器的相应值进行比较，例如在走完的检查程序的过程中，由此检查传感器的功能。

中央的供水装置(或与其连接的传送器)和通信设备之间的通信例如经由压力脉冲、动态变化的电导率值或类似信号进行，它们能够通过管路中的液体转发。

在多个治疗机连接到共同的环形管路上的设置中，为了测量治疗机或管路系统的参数，可能需要：始终在任何时间只有一台机器在运行。这例如能够通过机器彼此之间的相应的通信和控制来保证，或者如果在每个连接在环形管路上的机器处设有或连接有通信设备，所述通信设备能够经由接口激活相应的治疗仪，那么这能够通过从中央的供水装置发起的选择和对相应待检查的治疗仪的激活来保证。

另一可能性在于，在通信设备中设置有可控的阀，借助于所述阀仅对于相应针对检查所选择的治疗仪打开/释放供水装置，而其他治疗仪通过这些相关联的通信设备的阀与供水装置分离。在该设计方案中，通信设备具有一对一的地址，通信设备经由所述地址可个性化地反应/寻址。

如果中央的供水装置未提供任何关于水特性的测量值，那么能够将配设有相应的传感器的通信设备连接到水回路中。这能够在中央点处或在具有多个环形管路的较大的系统的各个环形管路处进行。

换言之，本发明也能够表示如下表示：

本发明的核心要素是以下事实：流体连接的系统的不同的仪器经由至少一个液体管路(例如用于透析水、超纯净水、纯净水、高度纯净水和/ 或透析浓缩液和/或透析液)彼此实体连接并且在仪器之间经由所述液体管路进行非电通信。

所述非电通信例如能够借助于呈压力脉冲和/或声波形式的信号进行。优选地，声频率范围位于可听范围之外(超声波和次声波)。

根据本发明的通信设备例如能够在中央的水技术或浓缩液设施的领域中使用。在这种配置中，水净化设施是用于提供高纯度的水(例如用于透析)的(中央的)水技术设施(例如反渗透系统【RO】或蒸馏设施或闪蒸设施)或者是透析液提供设施，其例如提供透析浓缩液。

所述设施具有通信设备或用于经由水管路/浓缩液管路进行通信的机构(其至少实现发送信号)，例如用于在水管路中产生压力脉冲或用于发送声学信号的机构。

此外，所述设施具有至少一个环形管路，所述环形管路将高纯度的水从水技术设施引导至提取点(使用点)，或者具有浓缩液管路，所述浓缩液管路从浓缩液提供设施引导至提取点。

此外，设有至少一个通信设备，其(优选可脱开地)安置在环形管路或浓缩液管路处并且具有用于接收所述设施的信号的机构，例如麦克风或压力测量机构或超声波接收器。

通信设备优选具有用于评估接收到的信号的机构。此外，通信设备具有用于显示经评估的信号的机构和/或用于将经评估的信号有线或无线地传输给另一实体(本地、远程、控制中心、服务器、用于维护的显示平板、治疗仪)的机构。

在一个有利的改进方案中，至少一个通信设备还具有用于发送信号的机构。

根据本发明的另一方面，还能够使用便携式的、起隔离作用的通信设备。

在这种情况下，三个替选的有利的实例是可考虑的：

在第一实例中，设有两个通信设备，所述通信设备而不是治疗仪在两个不同的点处连接到固定式安装的液体管路上并且具有用于检测关于水的电导率、体积流等的数据的传感器。

这两个通信设备能够测量流体系统或水系统(水净化设施和相关管路) 的特性，并且经由(水)管路非电地彼此通信。由此例如可行的是对如下故障的三角测量，所述故障导致特征性的噪声排放(颤动，有缺陷的阀；因管道变窄引起的流动噪声/振鸣)。也就是说，能够改进对管路系统的监控。

根据第一替选方案，提供纯净水和/或浓缩液的中央设施配设有用于发送非电通信的信号的机构，但本地管路在正常日常运行中不一定配设有用于接收的设备。

在诊断情况/服务情况/在开始运转时，现在能够将移动通信设备安置在液体管路上，以便接收非电信号从而辅助地有助于诊断/服务/开始运转或者附加地也发送例如关于测量出的数据的信号。

根据第二替选方案，两个(或更多)通信设备用于实现医学仪器/治疗仪之间的非电通信。为此，至少一个通信设备必须具有发射器，而其他 (多个)通信设备至少必须具有各一个接收器。

只要同时运行多个治疗仪(例如在特定的运行形式下)是所不期望或者所不允许的，那么能够以这种方式使治疗仪相互协调。为此，治疗仪例如经由所谓的“Legacy接口”等与通信设备连接。

此外，本发明能够扩展到治疗仪和相关的基础设施。

在这种配置中，治疗仪是根据本发明能够进行非电通信的系统的一部分，并且反之亦然。与之相应地，治疗仪(例如血液透析机)也具有用于经由液体管路接收和/或发送非电通信信号的机构。

总之，本发明的优点在于，能够避免形成系统的仪器的电连接，并且总归存在的管路附加地用于交换液体介质而且还用于交换非电信号。换言之，虽然仪器未彼此电连接，仍实现所述仪器之间的通信。由此也消除了触电或其他电气干扰在系统中蔓延的风险。这种危险可能与电耦合有关。

换言之，本发明因此包含以下基本思想：使用一个或多个现有流体管路并且尤其是引导液体的管路优选用于借助于所述(多个)流体管路连接的仪器的有源通信。

下面阐述不同的根据本发明的硬件结构。

本发明的一个简单的实施方式包括至少一个无源的通信设备，所述无源的通信设备仅离线工作并且收取数据，然后经由通信线路(也无线地) 将所述数据例如转发给水净化设施。

这种通信设备配设有接收器，所述接收器例如是麦克风或超声波接收器(压电元件)。通信设备监控整个系统的功能从而检测关于维护状态的数据，例如部件的贮存损坏，阀的颤动，以及泵的功率/转数以进行消耗优化/控制。

对由通信设备传送的信号的评估在水净化设施/反渗透设施中进行，从而中央化地或中央地在目标系统中进行。在该变型形式中，通信设备作用为具有用于转发信号的数据线路的无源接收器。原则上，也能够设有另一通信设备，所述通信设备设计为用于通过系统的流体管路发送信号。

因此，能够识别运行模式和维护状态并且例如经由通信设备或水净化设施的相应输出(例如光学信号，如彩色灯或声学信号)显示。

替选地或附加地，至少一个通信设备也能够配设有用于数据处理的集成单元。在该变型形式中，借助于接收器(例如麦克风或超声波接收器(压电元件)检测的数据直接在通信设备中处理，并且通信设备为此目的配设有相应的硬件、μC和内存和软件。

在该变型形式中，通信设备具有(也以无线地)到任何其他实体的通信线路，从而能够识别流体系统的运行模式/维护状态，并且例如经由通信设备的相应输出(例如光学信号，如彩色灯或声学信号)和/或其他实体和/或水净化设施的相应输出显示。

此外，该变型形式提供如下优点：即使例如在透析中心内未安装用于电的数据通信的数据线路，也能够在大量医学仪器的多个医学仪器之间交换命令，其中根据本发明的通信设备用作为将所述命令或特定命令转换为数据/状态或控制信号的转换器。在该实例中，通信设备也是离线的。因此不必设有指定的通信线路，而是也能够将已经存在的流体管路用于通信。

现有的医学仪器和/或水净化设施和/或流体系统能够用至少一个根据本发明的通信设备进行改装，这提供以下优点：能够经由定义的接口(协议、I/O数字、模拟)有源地交换信息。尤其能够使用以下通信接口/协议： RS232、RS422/485、CAN Bus、CANopen、PROFIBUS、PROFINET-RT、Ethernet/IP、Modbus、OPC、蓝牙、WiFi、SCSI、IDE、ATA、SATA、火线、USB、PCI、PCI-E、AGP、GPIP、Rocket link、Thunderbolt、VGA、 DVI、HDMI、GSM、UMTS/3G、LTE/4G、5G、Ethercat、根据IEC 60870-5-10x 的远程控制协议以及——尤其适用于改装——技术人员访问和生产访问，如SPI、I2C、LIN。

根据本发明的另一实施方案变型形式提出至少一个无源的通信设备，所述无源的通信设备是在线的并且能够从外部访问或者能够从外部控制。

根据该设计方案，至少一个通信设备包括接收器，例如呈麦克风或超声波接收器(压电元件)的形式。此外，至少一个通信设备具有(也无线地)到网关的通信线路，所述网关将数据发送到云端以进行处理和评估并且将反馈发回给水净化设施或RO设施、与水净化设施连接的医学仪器/ 机器或发回给至少一个通信设备。

现有的医学仪器和/或水净化设施和/或流体系统能够用至少一个根据本发明的通信设备进行改装，所述通信设备提供以下优点：能够经由定义的接口(协议、I/O数字、模拟)有源地交换信息。

此外，该变型形式还提供以下优点：即使例如在透析中心内没有管路，也能够在大量医学仪器的多个医学仪器之间交换命令，其中根据本发明的通信设备用作为将所述命令或特定命令转换为数据信号/状态信号或控制信号的转换器。在该实例中，至少一个通信设备是在线的。

上述无源的通信设备能够在至少一个医学仪器和/或水净化设施的半自动的开始运转模式中使用。

优选地，在这种情况下使用多个便携式或固定式通信设备，所述通信设备例如实现三角测量以检测医学仪器的准确位置。

此外，例如当在具有至少一个医学仪器和/或至少一个水净化设施的流体连接的总系统中由不同的通信设备本地收取的数据相互比较时，该设计方案还允许有效的故障监测和诊断。

在具有多个通信设备和/或多个医学仪器和/或多个管路/水净化设施的这种系统中证实为有利的是，不同的部件(通信设备和/或医学仪器和/ 或管路/水净化设施)分别具有个性化的标识从而可个性化地寻址。

根据本发明的另一方面，能够设有至少一个有源的通信设备，所述有源的通信设备是在线或者离线的。这种有源的通信设备包括用于发送非电通信的信号的机构，例如压力脉冲发生器、具有电活性聚合物的发声器、超声波发射器、次声波传感器等。

借助传感器或接收器(例如麦克风或超声波接收器(压电元件))检测的数据和/或控制数据为了产生待发送的信号或其他数据在该变型形式中直接在通信设备中处理，并且通信设备为了该目的配设有相应的硬件μC和内存和软件。

在该变型形式中，通信设备具有(也无线地)到任何其他实体例如水净化设施/RO设施的通信线路，并且流体系统的运行模式/维护状态例如能够经由通信设备的相应输出(例如光学信号，如彩色灯或声学信号)和/ 或其他实体和/或水净化设施的相应输出显示。

根据本发明的另一方面，例如在流体系统的管路处或在不同的流体连接的管路处或不同点处设有根据本发明的通信设备。

每个通信设备包括传感器，所述传感器例如检测在管路中流动的流体的体积流量、电导率、透明度、温度或其他参数。每个通信设备此外设计为用于，将关于同一流体检测到的数据转发给至少一个另外的通信设备和 /或水净化设施和/或任何其他实体。例如，非电的信号传送借助于压力脉冲发生器、具有电活性聚合物的发声器和/或超声波发射器或次声波发射器来进行。

换言之，根据本发明，测量介质(即流体，例如透析浓缩液或纯净水，所述流体是检测/测量参数例如温度的对象)同时用作通信介质。由于通信设备从而传感器的分布式设置，有针对性地并且在总系统的关键点(例如在使用点)处本地收取信息。例如在热消毒的情况下能够检测流体的温度而在化学消毒的情况下能够检测流体在流体的总系统的多个点处的电导率。

这实现：控制过程以及设施模式关于例如所使用的温度、能量、冲洗周期和/或冲洗量等特别好的优化。如上所述，数据处理能够分散地在每个通信设备中进行或中央化地进行。由此，例如能够有利地在具有多个需要(例如用热水)定期消毒的医学仪器的系统中进行控制和通信，使得不会同时对所有医学仪器进行消毒，以至于能够降低对消毒过程或消毒剂的性能的要求。因此，例如能够按顺序对机器的各一部分进行消毒，因为于是在特定的时间点仅须提供更少量的消毒剂，例如热水。在热水的情况下，于是能够将水箱减小，或者能够降低加热设备的加热功率。

各个通信设备附加地还能够经由通信线路(也无线地)转发检测到的数据，并且流体系统的运行模式/维护状态例如能够经由通信设备的相应输出(例如光学信号，如彩色灯或声学信号)和/或其他实体和/或水净化设施的相应输出来显示。

由通信设备检测的数据能够相互比较和/或与另外保存的参考值进行比较，以便确定运行模式/维护状态。

根据本发明的另一方面提出，至少两个根据本发明的通信设备根据前述变型形式之一在医学仪器例如血液治疗机的功能监控的过程中使用。

至少两个根据本发明的通信设备例如能够在医学仪器的导入管路和导出管路处或在医学仪器的应用流体学中的两个其他点处使用。在血液治疗机的情况下，至少两个根据本发明的通信设备能够分别设置在RO设施的管路和浓缩液管路中。

借助于至少两个根据本发明的通信设备能够监控和评估医学仪器的水技术的功能。此外，能够推断出医学仪器的相应的运行模式。此外，能够对由至少两个根据本发明的通信设备检测的数据进行合理性检查以识别故障情况。

例如，在医学仪器例如透析机的导入管路和导出管路处，分别借助于通信设备测量流体的参数并且从测量值相互间和/或与相应的参考值的比较中推断出医学仪器的功能。例如能够借助于第一通信设备测量新鲜的透析液体在引入透析器中之前的浑浊度。此外，能够借助于第二通信设备在透析器的下游测量使用过的透析液体的浑浊度。使用过的透析液体相对于新鲜的透析液体提高的浑浊度例如能够表明透析器中的泄漏从而表明在使用过的透析液体中存在血液的迹象。

然而，替选地或附加地，中央的控制单元、水净化设施或医学仪器或透析机也能够借助于根据本发明的非电通信输出涉及透析水或透析液体的期望温度的信号。设置在流体的总系统的不同位置处，例如设置在透析机处的通信设备于是能够本地检测透析水或透析液体的温度并且将相应的测量值发送至透析机和/或本地地评估和/或转发给中央的控制单元、另一分析设备或显示单元。在这种情况下，将透析液体理解为掺入有浓缩液的透析水，其以适当的量包含对于治疗所需的成分。

例如，如果医学仪器是血液治疗机(透析机)，并且一个根据本发明的通信设备检测到未消耗透析水或渗透液，而另一通信设备检测到消耗浓缩液，那么这表明故障情况尤其表明泄漏。相反，如果由一个通信设备检测到消耗透析水或渗透液，而由另一通信设备检测到同时消耗浓缩液，那么这表明透析机运行以执行治疗从而提供透析液体。因此，能够将由通信设备检测的数据相互比较和/或与另外保存的参考值进行比较，以便确定故障情况/运行模式/维护状态。

本发明的另一方面涉及用根据本发明的通信设备对现有仪器、特别是水净化设施和医学仪器进行改装，借助于所述通信设备能够有利地经由定义的接口(协议、I/O数字、模拟等以及上面提到的其他接口)有源地交换信息。

本发明例如还能够用作为用于服务技术人员的测量设备以对管路，尤其环形管路(泄漏)或连接在其上的医学仪器和/或水净化设施进行快速诊断/安全检查(STK)。

根据本发明的通信设备能够有利地用作类似于服务软件的本地的评估单元。在这种情况下，至少一个根据本发明的通信设备用作为诊断仪器。还能够设有具有多个根据本发明的通信设备的诊断套件。

例如，服务技术人员将一个(或多个)根据本发明的便携式通信设备携带到治疗中心/透析中心(其不必配设有根据本发明的通信设备)并且将根据本发明的通信设备在治疗室中在水净化设施的环形管路处例如设置在使用点处，在该处否则将连接医学仪器/治疗机。

借助于如此连接的根据本发明的通信设备已经能够执行对环形管路的诊断。替选地或附加地，服务技术人员能够将在根据本发明的通信设备处/由所述通信设备测量的值与相邻地连接的治疗机的相同参数的测量值进行比较，以便能够得出关于运行模式、运行状态、维护状态和故障情况的结论。

在本发明的改进方案中存在其他实体，技术人员在诊断中将所述其他实体考虑在内，这些实体例如是如上所述的进行发送的RO设施和/或另一根据本发明的通信设备。

在本发明的该设计方案中，能够在分布式的根据本发明的通信设备处进行参数化/设定。将多个根据本发明的通信设备用于系统诊断实现对治疗中心的整体结构以及仪器的基础设施或类型及运行状态的快速概览。

对于中央的维护措施(例如RO设施的消毒)能够借助于至少一个通信设备查询各个医学仪器的状态。于是能够有针对性地禁止特定的运行模式，例如用于中断正在进行的治疗或用于冲洗，能够将各个仪器打开或关闭/控制并且能够查询数据。因为所有这些都借助于至少一个通信设备或多个通信设备来求取，所以减少了服务技术人员的步行路程。于是能够将仪器切换到特定的服务模式或用于最大限度地利用中央设施(RO，浓缩液)的参数化。

此外证实为有利的是，根据本发明的通信设备设计为便携式/移动式/ 可穿戴式的。然而，替选地，所述通信设备也能够设计为是固定的。

便携式通信设备此外能够优选连接到水净化设施上，尤其连接到RO 设施，如医学仪器或治疗仪上。根据本发明的通信设备也能够是无源的或有源的并且设计为用于在线或离线运行。

根据本发明的另一方面，本发明应用于具有RO设施、治疗仪和其他基础设施仪器(例如空调设施、供暖系统、水净化设施等)的系统。

根据本发明的一个设计方案，治疗仪包括有源的根据本发明的通信设备的组件。换言之，根据本发明的通信设备的功能集成在治疗仪器中。

如上所述，有源的通信设备是在线的或离线的。

有源的通信设备包括用于发送非电通信的信号的机构，例如压力脉冲发生器、优选具有电活性聚合物的发声器、超声波发射器、次声波发射器等。在该变型形式中，为了生成待发送的信号或者其他数据将借助于接收器(例如麦克风或超声波接收器(压电元件))检测的数据和/或控制数据优选直接在通信设备中处理，并且通信设备为了该目的配设有相应的硬件μC和内存以及软件。

在所述变型形式中，通信设备具有(也无线地)到任何其他实体，例如水净化设施/RO设施的通信线路，并且流体系统的运行模式/维护状态例如能够经由通信设备的相应输出(例如光学信号，如彩色灯或声学信号) 和/或其他实体和/或水净化设施的相应输出显示。

治疗仪器能够具有附加的传感器，所述附加的传感器用于检测流体的电导率、温度、密度、流量等。以这种方式，提供关于例如消毒过程、卫生或介质性质的附加信息。例如在热消毒的情况下治疗仪器能够提供关于在治疗仪器内部应用流体学中存在的温度的测量值，或者在化学消毒的情况下治疗仪器能够提供关于在治疗仪器的内部应用流体学中流动的流体的电导率的测量值。如果例如在透析中心中设有多个治疗仪器，那么每个治疗仪器都能够将相应的测量值发送给中央的控制装置。基于所传送的值，然后能够个性化地优化每个治疗仪器中的设定/条件，例如通过有针对性地本地地调整温度或有针对性地本地地计量消毒剂。

因此，该设计方案提供如下优点：也能够中央地测量参数，使得能够执行这种开环控制/闭环控制，使得在定义的使用点处始终达到最佳条件。此外，能够对不同的消费者的所有需求进行协调和/或评估。

替选地或附加地，根据本发明的另一方面，在这样的系统中还能够提出，无源的根据本发明的通信设备与在流体系统的领域中的有源地进行发送的治疗机结合地使用。

在这种情况下，治疗仪器包括用于发送非电通信的信号的机构，例如压力脉冲器、具有电活性聚合物的声响器、超声波发射器、次声波发射器等。如上所述，无源的通信设备借助于接收器(例如麦克风或超声波接收器(压电元件))检测治疗仪器的信号。

该设计方案提供以下优点：能够优化过程和尤其是消耗控制(能源、水、消毒剂等)。因此，根据该设计方案，本发明优选能够在流体随需应变系统(fluid on demandsystem)的领域中实施。

在另一变型形式中，根据本发明的通信设备和治疗仪器都是有源的从而发出非电信号。在这种情况下，治疗仪器和/或通信设备分别具有接收器(例如麦克风或超声波接收器(压电元件))和/或用于发送信号的机构 (例如压力脉冲发生器、具有电活性聚合物的声响器、超声波发射器、次声波传感器等)。

RO设施例如能够以压力脉冲(每微西门子一个脉冲)的形式将电导值通知给流体连接的治疗机。在这种情况下，如果治疗机具有进水室，所述进水室使得从环中传出的声音和压力脉冲不能用于通信目的，那么可能会出现问题。

可考虑的是，在至少一个治疗机附近设置至少一个根据本发明的通信设备，所述通信设备接收来自RO设施的脉冲并且将所述脉冲转发给治疗机。替选地，可考虑的是，治疗机在环形管路处具有麦克风(例如用于固体传声)，使得尽管治疗机可能具有进水室，但是仍能够在RO设施和治疗机之间进行有效的通信，因为进水室不会对录音造成问题。

总之，需说明的是，本发明具有以下优点：

非电通信经由管路例如透析水管路中的流体或液体进行。这在医疗领域中是特别有利的，因为电通信是次佳的，特别是在引导液体的管路或水净化设施的情况下，从而需避免电通信。

此外，例如在本发明应用于血液治疗机或透析机时，可行的是，经由透析浓缩液管路(并且并非仅经由水净化系统(Water Treatment)的管路) 进行通信。因此，通过浓缩液和浓缩液环形管路的集成在流体系统的部件之间产生可能的第二通信路径。

本发明的另一优点在于非常受保护的通信：流体管路从而根据本发明医学的流体管路系统的通信路径与外界没有连接，因为例如供水装置通过自由的入流(EN1717)与外部世界解耦/分离。

此外，产生如下可能性：除了非电通信之外，还设有用于借助于其他介质(WLAN、时间上相继的QR码序列(QR流)、电)进行加密的传输的附加接口。

因此，本发明实现在管路中引导的流体/液体中的信息的有源的耦合/ 运输。所述信息例如涉及提取、提取量、运行状态、对介质的要求、信息备用、所连接的仪器的状态信息(单向和双向)、启动/停止通信、用于浓缩液选择的浓缩液类型的检测等。因此能够回答如下提问：例如在HD一起上所选择的浓缩液是否位于环形管路中。

此外，在根据本发明的方法或设备中能够实行用于根据介质或运行阶段(消毒/供应等)来阻止/启用特定的运行模式的安全功能。

本发明实现对安装设施/仪器的变化的有效监控/监视。

此外，本发明实现检查管路中存在哪种介质(消毒剂、透析浓缩液、水、透析水、热水)从而识别和确保医疗仪器或水净化设施的特定的运行状态(例如消毒、供应)。

本发明还实现对管路或环形管路中的介质/流体的温度监控。介质的温度例如影响其密度(已知的环形管路状况)，并且在温度监控的过程中相应的信号由根据本发明的通信设备发出。

此外，本发明实现简单地测量设置有多个治疗机的管路例如环形管路以表征安装和服务目的以及优化运行。因此，例如能够设定最佳的冲洗量、消毒剂量、热水量、排气周期等，同时通过根据本发明的通信设备本地地且有针对性地监控流体的总系统的功能。也能够在接口数量和提取点的地点/位置方面优化流体系统。此外，本发明能够用于识别管路/环形管路中的污染物(例如气泡、细菌生长等)。

除此之外，本发明在安装期间和在流体系统的运行阶段中关于泄漏识别/密封性检查提供良好的可能性。

附图说明

本发明的其他优点、特征和效果参照附图从下面的描述中得出。在附图中，相同附图标记表示相同的或类似的构件。在这种情况下示出：

图1示出借助于环形管路的用于多个血液治疗仪的液体供应装置的一般构造，如其通常在透析中心中所使用的那样。

图2示出图1中的具有沿着环形管路设置的通信设备的构造。

图3示出根据本发明的通信设备，所述通信设备设置在血液治疗设备和水净化设施或RO设施3之间的管路上并且发出声波6。

图4示出根据本发明的通信设备的基本构造。

具体实施方式

图1示出多个血液治疗设备1，所述血液治疗设备处于多个不同的室中并且彼此经由环形管路2连接以及与水净化设施/RO设施3和用于由浓缩液产生透析溶液的混合单元4流体连接从而形成流体的总系统。

图2示出图1中的具有沿着环形管路2设置的通信设备5的构造。通信设备5在该设置中例如实现：检测数据/测量关于在环形管路2中的流体/液体的数据，例如流量、温度或电导率。由此，通信设备5的设置实现：检测用于各组血液治疗设备1的数据，而不会由此损害其他血液治疗设备1的运行或者不必使其他仪器进入特定的运行模式中，所述运行模式例如可能损害(中央的)测量。

尤其在这种具有多个设备(治疗仪、水净化设施等)和多个通信设备的设置中有利的是，所述设备以及通信设备分别具有个性化的标识从而可个性化地寻址。

图3示出根据本发明的通信设备5，所述通信设备设置在血液治疗设备1和水净化设施或RO设施3之间的管路例如环形管路2处或设置在其中并且声学地通过将声学信号发出到在管路中流动的液体介质中来通信，如这通过声波6所表明的那样。

图4示出根据本发明的通信设备5的基本构造。通信设备5例如具有用于检测流体的总系统的至少一个参数的传感器/传感装置6，所述总系统由流体管路和耦合在其上的设备形成。

此外，通信设备5具有接收非电信号的接收器7。接收器7例如能够是麦克风。此外，通信设备5具有用于发送非电信号的发射器8。传感器 8例如能够是撞击式发声器(Kloper)或超声波发射器。

Claims (15)

1.一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的通信设备，

其特征在于，

所述通信设备设计为用于，在由所述彼此流体连接的设备形成的流体的总系统中设置就位并且接收和/或发出非电信号，所述非电信号尤其呈压力信号或声信号的形式，其中所述非电信号经由将所述设备彼此流体连接的管路传输。

2.根据权利要求1所述的通信设备，

其特征在于，

所述通信设备为了接收非电信号具有麦克风和/或超声波接收器和/或为了发送非电信号具有压力脉冲发生器和/或带有电活性聚合物的发声器和/或超声波发射器和/或次声波发射器。

3.根据上述权利要求中任一项所述的通信设备，

其特征在于，

所述通信设备还设计为用于，检测关于所述流体的总系统的至少一个参数的数据和/或关于在所述流体的总系统中尤其在将所述设备彼此流体连接的管路中引导的液体的参数的数据。

4.根据权利要求3所述的通信设备，

其特征在于，

所述通信设备具有用于检测关于所述至少一个参数的数据的传感装置，其中所述参数优选反映所述液体的电导率、温度、流量、浑浊度或透明度，并且所述流体的总系统的参数例如反映运行状态或维护状态。

5.根据上述权利要求中任一项所述的通信设备，

其特征在于，

所述通信设备是便携式或固定式的。

6.根据上述权利要求中任一项所述的通信设备，

其特征在于，

所述通信设备设计为用于在线的或离线的运行。

7.一种用于诊断流体系统的套件，所述套件包括根据上述权利要求中任一项所述的至少一个通信设备，优选多个通信设备。

8.一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的方法，

其特征在于，

所述非电通信优选借助于压力信号和/或声信号经由至少一个将所述设备流体连接的管路进行。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，

在由彼此流体连接的所述设备形成的流体的总系统中的至少一个位置处设置有至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的通信设备，所述通信设备优选设计用于检测数据和/或接收非电信号和/或发送非电信号。

10.根据权利要求8或9所述的方法，

其特征在于，

所述非电通信经由在将所述设备流体连接的管路中引导的液体进行。

11.根据权利要求9或10所述的方法，

其特征在于，

至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的通信设备设计用于检测数据，其中由至少一个通信设备检测的数据反映所述流体的总系统的至少一个参数和/或在所述流体的总系统中尤其在将所述设备彼此流体连接的管路中引导的液体的参数。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述方法应用于流体的总系统，所述流体的总系统具有至少一个水净化设施和/或至少一个治疗机，尤其血液治疗机，和/或至少一个管路，尤其输送管路、环形管路、水管路、透析液管路或浓缩液管路。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述流体的总系统的不同的位置处设置多个根据权利要求1至6中任一项所述的通信设备。

14.一种用于在彼此流体连接的设备之间进行非电通信的系统，

其特征在于，

设有至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的通信设备，所述通信设备设置在流体的总系统的至少一个位置处，并且设计为用于，经由至少一个将所述设备彼此流体连接的管路、优选在所述管路中引导的液体非电地、优选借助于压力信号和/或声信号进行通信。

15.根据权利要求14所述的系统，

其特征在于，

所述系统具有至少一个水净化设施和/或至少一个治疗机，尤其血液治疗机，和/或至少一个管路，尤其输送管路、环形管路、水管路、透析液管路或浓缩液管路，所述管路彼此流体连接进而优选形成流体的总系统。

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