CN114624623A - 医疗器械用led照明监测系统 - Google Patents

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朱剑锋
马励行
朱兵
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Suzhou Semorr Medical Tech Co ltd
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Suzhou Semorr Medical Tech Co ltd
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    • G01R31/44—Testing lamps
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，尤其为医疗器械用LED照明监测系统，包括LED照明灯，所述LED照明灯外端电性连接有MCU，所述MCU上端设置有光电传感器，所述MCU上端还设置有滤光片，所述MCU外端安装有电流传感器，且所述电流传感器另一端连接LED照明灯内部驱动电流，预判LED照明的寿命：方式一通过使用环境的温湿度、光衰情况提前预判LED寿命；方式二通过MCU监测照明实际使用时间提前预判LED寿命。及时更换LED照明，避免异常发生；实时监测LED照明的光衰情况：通过采样的驱动电流、接收到的光照强度、使用的环境。与前期实验的数据及LED厂家的数据，拟合成光衰参考数据，做对比，能实时得到光衰的情况；工作正常指示：通过采样的驱动电流、接收到的光照。

Description

医疗器械用LED照明监测系统
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及医疗器械用LED照明监测系统。
背景技术
医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件，手术中需要使用到LED照明系统，LED照明系统是现代医疗器械中的重要组成部分，高稳定性高质量的照明可以在确保光生物安全性的前提下，将病灶照得足够亮，从而可以是医生更精确的判断病灶位置，及更高效的进行治疗，提高成功率，减少医疗风险；
但现在大多医疗器械中LED照明系统，只实现了照明功能，照明系统缺乏异常监控。LED照明系统存在光衰严重、驱动故障、使用环境异常恶劣等情况，影响LED照明的寿命。如在手术过程中出现照明系统异常，将带来严重的医疗风险。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了医疗器械用LED照明监测系统，具有及时告知异常，及时排除故障，提升安全效果的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：医疗器械用LED照明监测系统，包括LED照明灯，所述LED照明灯外端电性连接有MCU，所述MCU上端设置有光电传感器，所述MCU上端还设置有滤光片，所述MCU外端安装有电流传感器，且所述电流传感器另一端连接LED照明灯内部驱动电流，所述MCU外端安装有环境传感器，所述MCU上端还固定安装有人机界面，所述人机界面内部设置有上位机，所述MCU内部还设置有无线模块。
作为本发明的医疗器械用LED照明监测系统优选技术方案，所述光电传感器和滤光片还位于靠近LED照明灯主光路的一侧。
作为本发明的医疗器械用LED照明监测系统优选技术方案，所述光电传感器、电流传感器、环境传感器通过MCU将采集的数据传输给人机界面、上位机和无线模块。
作为本发明的医疗器械用LED照明监测系统优选技术方案，所述环境传感器还位于被LED照明灯照明的环境处。
作为本发明的医疗器械用LED照明监测系统优选技术方案，所述MCU采集光电传感器、电流传感器、环境传感器的数据并分析，将异常数据发送至MCU、人机界面、上位机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、预判LED照明的寿命：方式一通过使用环境的温湿度、光衰情况提前预判LED寿命；方式二通过MCU监测照明实际使用时间提前预判LED寿命。及时更换LED照明，避免异常发生；
2、实时监测LED照明的光衰情况：通过采样的驱动电流、接收到的光照强度、使用的环境。与前期实验的数据及LED厂家的数据，拟合成光衰参考数据，做对比，能实时得到光衰的情况；
3、工作正常指示：通过采样的驱动电流、接收到的光照；判断LED工作情况；
4、实时监测LED工作参数：驱动电流、光照强度、温度、湿度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明系统框架的结构示意图；
图2为本发明中LED照明灯内部结构框架图；
图中：1、LED照明灯；2、光电传感器；3、滤光片；4、电流传感器；5、环境传感器；6、MCU；7、人机界面；8、上位机；9、无线模块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例
请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：医疗器械用LED照明监测系统，包括LED照明灯1，LED照明灯1外端电性连接有MCU6，MCU6上端设置有光电传感器2，MCU6上端还设置有滤光片3，MCU6外端安装有电流传感器4，且电流传感器4另一端连接LED照明灯1内部驱动电流，MCU6外端安装有环境传感器5，MCU6上端还固定安装有人机界面7，人机界面7内部设置有上位机8，MCU6内部还设置有无线模块9，本实施例中预判LED照明的寿命：方式一通过使用环境的温湿度、光衰情况提前预判LED寿命；方式二通过MCU监测照明实际使用时间提前预判LED寿命。及时更换LED照明，避免异常发生；实时监测LED照明的光衰情况：通过采样的驱动电流、接收到的光照强度、使用的环境。与前期实验的数据及LED厂家的数据，拟合成光衰参考数据，做对比，能实时得到光衰的情况；工作正常指示：通过采样的驱动电流、接收到的光照；判断LED工作情况。
具体的，光电传感器2和滤光片3还位于靠近LED照明灯1主光路的一侧，本实施例中光电传感器是监测LED实时的光照强度；滤光片是由于光电传感器接收能量有限，需要在对照到光电传感器上的光进行衰减后，再投射到光电传感器，保护光电传感器，实时监测LED照明灯1的光线情况。
具体的，光电传感器2、电流传感器4、环境传感器5通过MCU6将采集的数据传输给人机界面7、上位机8和无线模块9，本实施例中电流传感器是检测LED照明的驱动电流；环境传感器是检测LED照明的的环境温度及湿度；MCU功能用途，一是接收光电传感器、电流传感器、环境传感器转换的电信号，二是处理各传感器的电信号，根据接收到的信息，判断LED的光衰、驱动电路的故障、使用的环境等状态；三是发现异常后，发送到人机界面、上位机、无线模块，及时告知异常，及时排除故障。
具体的，环境传感器5还位于被LED照明灯1照明的环境处。
具体的，MCU6采集光电传感器2、电流传感器4、环境传感器5的数据并分析，将异常数据发送至MCU6、人机界面7、上位机8，本实施例中实时监测LED工作参数：驱动电流、光照强度、温度、湿度。
本发明的工作原理及使用流程：光电传感器监测LED实时的光照强度；滤光片是由于光电传感器接收能量有限，需要在对照到光电传感器上的光进行衰减后，再投射到光电传感器，保护光电传感器；电流传感器检测LED照明的驱动电流；环境传感器检测LED照明的环境温度及湿度；MCU功能用途，一是接收光电传感器、电流传感器、环境传感器转换的电信号，二是处理各传感器的电信号，根据接收到的信息，判断LED的光衰、驱动电路的故障、使用的环境等状态；三是发现异常后，发送到人机界面、上位机、无线模块，及时告知异常，及时排除故障；
设备采集：光电传感器选用类型，包括但不限于可以用光电二极管、硅光电池、热硅堆；电流传感器选用类型，包括但不限于集成式模块、采用电阻+ADC；环境传感器选用类型，包括但不限于集成式模块、集成式IC、热敏电阻、热电偶；无线模块选用类型，包括但不限于蜂窝网络(2G\4G\5G)、蓝牙、LoRa；人机界面选用类型，包括但不限于HMI、指示灯、蜂鸣器；光电传感器与滤光片的安装位置，应在靠近LED，主光路的一侧。
系统流程：MCU实时监测光电传感器、电流传感器、环境传感器的数据，处理各传感器的电信号，根据接收到的信息，判断LED的光衰、驱动电路的故障、使用的环境等状态，发现异常后将数据发送到人机界面、上位机、无线模块，告知异常，排除故障。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.医疗器械用LED照明监测系统，包括LED照明灯(1)，所述LED照明灯(1)外端电性连接有MCU(6)，其特征在于：所述MCU(6)上端设置有光电传感器(2)，所述MCU(6)上端还设置有滤光片(3)，所述MCU(6)外端安装有电流传感器(4)，且所述电流传感器(4)另一端连接LED照明灯(1)内部驱动电流，所述MCU(6)外端安装有环境传感器(5)，所述MCU(6)上端还固定安装有人机界面(7)，所述人机界面(7)内部设置有上位机(8)，所述MCU(6)内部还设置有无线模块(9)。
2.根据权利要求1所述的医疗器械用LED照明监测系统，其特征在于：所述光电传感器(2)和滤光片(3)还位于靠近LED照明灯(1)主光路的一侧。
3.根据权利要求1所述的医疗器械用LED照明监测系统，其特征在于：所述光电传感器(2)、电流传感器(4)、环境传感器(5)通过MCU(6)将采集的数据传输给人机界面(7)、上位机(8)和无线模块(9)。
4.根据权利要求1所述的医疗器械用LED照明监测系统，其特征在于：所述环境传感器(5)还位于被LED照明灯(1)照明的环境处。
5.根据权利要求1所述的医疗器械用LED照明监测系统，其特征在于：所述MCU(6)采集光电传感器(2)、电流传感器(4)、环境传感器(5)的数据并分析，将异常数据发送至MCU(6)、人机界面(7)、上位机(8)。
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