CN114924522B - 基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统 - Google Patents

基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统 Download PDF

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CN114924522B CN202210849871.5A CN202210849871A CN114924522B CN 114924522 B CN114924522 B CN 114924522B CN 202210849871 A CN202210849871 A CN 202210849871A CN 114924522 B CN114924522 B CN 114924522B
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Abstract

本发明提供了基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，包括收集终端、分析终端和展示终端，收集终端用于与医用分子筛制氧机电性连接，用于收集医用分子筛制氧机的数据信息；分析终端包括获取模块和分析模块，获取模块与收集终端电性连接，用于获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息；分析模块用于分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息；展示终端用于展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息。本发明提高了监控精度、效率和警告信息的精度，以便于监控人员进行管理和检修，不易于产生误差。

Description

基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统
技术领域
本发明涉及制氧机监控系统的技术领域，具体涉及基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统。
背景技术
监控系统类型众多，包括闭路电视监控系统、设备数据监控系统等，典型的设备数据监控系统主要由前端检测设备、传输设备、后端存储、控制及显示设备这五大部分组成，它们之间的联系可通过同轴电缆、双绞线、光纤、微波、无线等多种方式来实现。在对于设备工作稳定性要求较高的场所内，对设备数据监控系统的要求也越高，涉及的场所例如：医院、实验室等。在医院中，医用分子筛制氧机作为量大且常用的设备之一，需要对应的远程监控系统进行实时监控，以保障医用分子筛制氧机的正常工作。
现在已经开发出了很多关于制氧机的远程监控系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的远程监控系统有如公开号为CN101968644A、CN109896502A、EP3193706A1、US20090107501A1、JP2020004422A 所公开的系统，这些系统一般包括：与制氧机电连接的控制装置、数据采集反馈装置和输出装置，所述数据采集反馈装置和输出装置与所述控制装置电连接，所述数据采集反馈装置与所述制氧机相连接以检测所需要的参数。上述系统监控的数据仅为制氧机的整体数据，监控细度不足，且监控的模式较为单一，易于产生误差，导致监控准确度降低、监控效率下降。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述系统存在的不足，提出了基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统。
本发明采用如下技术方案：
基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，包括收集终端、分析终端和展示终端，所述收集终端用于与医用分子筛制氧机电性连接，用于收集医用分子筛制氧机的数据信息；所述分析终端包括获取模块和分析模块，所述获取模块与收集终端电性连接，用于获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息；所述分析模块用于分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息；所述展示终端用于展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息；
所述分析模块对数据信息进行分析时，基于单一指标对数据信息进行监控，当出现异常时生成警告信息，满足以下式子：
Figure 389840DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 883882DEST_PATH_IMAGE002
表示医用分子筛制氧机内各个电性模块的经检测得到的单一指标，所述单一指标包括电流、电压、温度、功率；k表示医用分子筛制氧机内存在k个电性模块；
Figure 973061DEST_PATH_IMAGE003
表示可调的校准系数，用于校准
Figure 908787DEST_PATH_IMAGE004
的显示值；
当t时刻出现异常，把
Figure 478440DEST_PATH_IMAGE004
在t时刻的值记录为
Figure 273876DEST_PATH_IMAGE005
：
Figure 115930DEST_PATH_IMAGE006
；
其中，
Figure 324188DEST_PATH_IMAGE007
表示在t时刻各个电性模块的经检测得到的单一指标；
根据历史监控值确定t时刻的参考值
Figure 935298DEST_PATH_IMAGE008
：
Figure 101969DEST_PATH_IMAGE009
；
其中，
Figure 509947DEST_PATH_IMAGE010
表示医用分子筛制氧机内各个电性模块在t时刻的参考值；
确定异常指数
Figure 974427DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 46900DEST_PATH_IMAGE012
；
其中，
Figure 118893DEST_PATH_IMAGE013
表示异常t时刻中医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件的单一指标值，
Figure 342064DEST_PATH_IMAGE014
表示t时刻的第i个电性模块内第j个组件的单一指标的参考值；
确定变量p和q：
Figure 141392DEST_PATH_IMAGE015
；
Figure 743406DEST_PATH_IMAGE016
；
其中，
Figure 235567DEST_PATH_IMAGE017
表示t时刻的第i个电性模块内第j个组件的单一指标的参考值在参考值中的占比；
Figure 290242DEST_PATH_IMAGE018
表示异常t时刻中第i个电性模块内第j个组件的单一指标值在异常值中的占比；
确定变化幅度指数
Figure 299787DEST_PATH_IMAGE019
：
Figure 271154DEST_PATH_IMAGE020
；
根据
Figure 676160DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 873923DEST_PATH_IMAGE021
确定异常时对应的医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件的单一指标与异常的相关程度，根据相关程度生成对应的警告信息。
可选的，所述分析模块包括参考值确定子模块，所述参考值确定子模块用于当异常出现时确定医用分子筛制氧机内各个电性模块在t时刻的参考值，所述参考值由t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值相加得到；
所述t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值
Figure 280633DEST_PATH_IMAGE014
，满足以下式子：
Figure 857239DEST_PATH_IMAGE022
；
其中，
Figure 566569DEST_PATH_IMAGE023
表示对应的医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件前一天t时刻的单一指标值，
Figure 110683DEST_PATH_IMAGE024
表示基于大数据的同类型医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件在前一年内的平均单一指标值。
可选的，所述参考值确定子模块包括计算单元和查询单元，所述查询单元用于通过互联网搜索同类型医用分子筛制氧机的历史数据库并选择对应所述组件的平均单一指标值；所述计算单元用于根据所述平均单一指标值和组件在前一天的所述t时刻的单一指标值计算得到所述组件对应的参考值。
可选的，所述分析终端还包括加密存储子模块，所述加密存储子模块用于对监控过程中的数值进行加密并存储。
基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控方法，应用如上述的基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，所述监控方法包括以下步骤：
S1，收集终端收集医用分子筛制氧机的数据信息；
S2，分析终端获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息；
S3，分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息；
S4，展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息。
本发明所取得的有益效果是：
1、收集终端直接从制氧机收集各项单一指标的数据，且收集点较多较广，有利于高效地、全面地获取到制氧机工作时的各项数据，进而使得分析终端能精确高效地分析数据并监控数据变化，配合展示终端向监控人员展示监控数据和警告信息，从而实现精准高效的监控，以便于保障医用分子筛制氧机的稳定工作；
2、分析模块分析数据时，将各项单一指标进行独立分析和监控，通过计算异常指数和变化幅度指数，分析出与异常相关的电性组件，以及受异常影响的电性组件等信息，生成更为具体的警告信息，细化了监控内容，提高了监控精度、效率和警告信息的精度，以便于监控人员进行管理和检修；
3、本系统基于大数据，通过参考值确定子模块确定t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值，使得该参数更为准确和适用，从而进一步提高监控的准确性。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明整体结构框架示意图。
图2为本发明参考值确定子模块的工作效果图。
图3为本发明基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控方法的方法流程示意图。
图4为本发明对监控数据进行加密的方法流程示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸描绘，事先声明。以下实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一。
本实施例提供了基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统。结合图1所示，基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，包括收集终端、分析终端和展示终端，所述收集终端用于与医用分子筛制氧机电性连接，用于收集医用分子筛制氧机的数据信息；所述分析终端包括获取模块和分析模块，所述获取模块与收集终端电性连接，用于获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息；所述分析模块用于分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息；所述展示终端用于展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息。
在医院场景内设置有若干台医用分子筛制氧机，医用分子筛制氧机的数量较大，也由于制氧机的使用情况跟病人的身体健康密切相关，对制氧机的稳定工作要求较大，所以需要精密、高效的远程监控系统进行实时监控，以减少意外发生。
具体的，医院内设有监控室，监控人员在监控室内进行监控管理，分析终端和展示终端均安装于监控室内，以便于向监控人员展示对应的数据和警告信息。展示终端包括第一显示屏和第二显示屏，第一显示屏用于显示监控过程中的数据变化，第二显示屏用于展示对应的警告信息。
可选的，展示终端还可以是但不限于移动终端，有利于监控人员携带，外出时仍然能进行监控，减少突发情况的发送。
需要注意的是，每台医用分子筛制氧机内均由若干个电性模块组装而成，而且每个电性模型由若干个电性组件组装而成。收集终端包括收集模块和若干个收集端，收集模块安装于医用分子筛制氧机，若干个收集端分别用于收集若干个电性组件的单一指标。单一指标可以是但不限于工作电流、电压、功率、温度等。收集时可以全部数据类型都收集，但监控时单独监控。本申请以只监控一个单一指标作为例子进行说明。
所述分析模块对数据信息进行分析时，基于单一指标对数据信息进行监控，当出现异常时生成警告信息，满足以下式子：
Figure 337396DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 752197DEST_PATH_IMAGE002
表示医用分子筛制氧机内各个电性模块的经检测得到的单一指标，所述单一指标包括电流、电压、温度、功率；k表示医用分子筛制氧机内存在k个电性模块；
Figure 163587DEST_PATH_IMAGE003
表示可调的校准系数，用于校准
Figure 945729DEST_PATH_IMAGE004
的显示值；
当t时刻出现异常，把
Figure 569608DEST_PATH_IMAGE004
在t时刻的值记录为
Figure 635653DEST_PATH_IMAGE005
：
Figure 559223DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure 687716DEST_PATH_IMAGE007
表示在t时刻各个电性模块的经检测得到的单一指标；
根据历史监控值确定t时刻的参考值
Figure 239920DEST_PATH_IMAGE008
：
Figure 911204DEST_PATH_IMAGE027
其中，
Figure 664396DEST_PATH_IMAGE010
表示医用分子筛制氧机内各个电性模块在t时刻的参考值；
确定异常指数
Figure 404819DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 245867DEST_PATH_IMAGE028
其中，
Figure 896291DEST_PATH_IMAGE013
表示异常t时刻中医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件的单一指标值，
Figure 679439DEST_PATH_IMAGE014
表示t时刻的第i个电性模块内第j个组件的单一指标的参考值；
确定变量p和q：
Figure 657891DEST_PATH_IMAGE029
Figure 692843DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 56828DEST_PATH_IMAGE017
表示t时刻的第i个电性模块内第j个组件的单一指标的参考值在参考值中的占比；
Figure 151823DEST_PATH_IMAGE018
表示异常t时刻中第i个电性模块内第j个组件的单一指标值在异常值中的占比；
确定变化幅度指数
Figure 354921DEST_PATH_IMAGE019
：
Figure 52619DEST_PATH_IMAGE031
根据
Figure 287422DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 146794DEST_PATH_IMAGE021
确定异常时对应的医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件的单一指标与异常的相关程度，根据相关程度生成对应的警告信息。
具体的，若
Figure 224471DEST_PATH_IMAGE032
且
Figure 476592DEST_PATH_IMAGE033
则表示当前第i个电性模块内第j个组件的单一指标与异常无关，生成表示与异常无关的警告信息；若
Figure 956115DEST_PATH_IMAGE034
且
Figure 251967DEST_PATH_IMAGE033
则表示当前第i个电性模块内第j个组件的单一指标受异常影响，生成表示受异常影响的警告信息；若
Figure 692307DEST_PATH_IMAGE034
且
Figure 341594DEST_PATH_IMAGE035
则表示当前第i个电性模块内第j个组件的单一指标为造成异常的主要因素，生成表示主要因素的警告信息。
其中，
Figure 65836DEST_PATH_IMAGE036
表示异常指数的判定阈值，可根据实际情况调整，此处不作限定；
Figure 280393DEST_PATH_IMAGE037
表示变化幅度指数的判定阈值，可根据实际情况调整，此处不作限定。
可选的，所述分析模块包括参考值确定子模块，所述参考值确定子模块用于当异常出现时确定医用分子筛制氧机内各个电性模块在t时刻的参考值，所述参考值由t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值相加得到；
所述t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值
Figure 332662DEST_PATH_IMAGE014
，满足以下式子：
Figure 910274DEST_PATH_IMAGE038
其中，
Figure 974176DEST_PATH_IMAGE023
表示对应的医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件前一天t时刻的单一指标值，
Figure 752776DEST_PATH_IMAGE024
表示基于大数据的同类型医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件在前一年内的平均单一指标值。
可选的，结合图2，所述参考值确定子模块包括计算单元和查询单元，所述查询单元用于通过互联网搜索同类型医用分子筛制氧机的历史数据库并选择对应所述组件的平均单一指标值；所述计算单元用于根据所述平均单一指标值和组件在前一天的所述t时刻的单一指标值计算得到所述组件对应的参考值。
可选的，所述分析终端还包括加密存储子模块，所述加密存储子模块用于对监控过程中的数值进行加密并存储。
结合图3，本申请还公开基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控方法，应用于上述的基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，所述监控方法包括以下步骤：
S1，收集终端收集医用分子筛制氧机的数据信息。
具体的，收集终端的收集端为若干个，分别用于检测不同电性模块中不同电性组件的工作电流、工作电压、工作功率或工作温度，作为各项单一指标，并进行独立存储。
S2，分析终端获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息。
具体的，收集终端发送各项单一指标至分析终端，使得分析终端获取到独立的各项单一指标。
S3，分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息。
具体的，将各项单一指标分别以对应的公式进行描述和计算，单一指标数据形成对应的分布形式进行监控，并计算出异常指数和变化幅度指数，根据异常指数和变化幅度指数与各自阈值的比较，得到应生成的警告信息。
S4，展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息。
实施例二。
本实施例包含了实施例一的全部内容，提供了基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，所述加密存储子模块包括加密单元、传私钥单元和存储单元。加密单元用于将本系统监控过程的单一指标值数据进行加密，而且生成对应的私钥。传私钥单元用于将私钥传输至展示终端，展示终端还包括解密模块，解密模块通过接收到的私钥对本系统监控过程的单一指标值数据进行解密。
需要注意的是，医院中涉及病人的病历数据的信息均需要保密，一方面保护病人的隐私，另一方面防止信息外泄被不法分子利用。所以需要对本系统中监控的数据进行加密存储。
结合图4，加密单元工作时包括以下步骤：
A1，调用加密公式：
Figure 151397DEST_PATH_IMAGE040
；调用解密公式：
Figure 673645DEST_PATH_IMAGE041
；
A2，选择两个不相同的质数p和q，
Figure 592053DEST_PATH_IMAGE042
；
A3，基于步骤A2中得到的两个质数获取参数r；
A4，选择一个小于r并与r互质的整数e；
A5，根据r和e得到参数d；
A6，销毁p和q，(N,e)作为存储的公钥，(N,d)作为需发送至展示终端的私钥。
具体的，A2中
Figure 666189DEST_PATH_IMAGE043
，d满足公式：
Figure 161892DEST_PATH_IMAGE044
。例如，一个单一指标数据在t时刻为65，选取p=61、q=53，则N=3233，通过式子计算出r=3120，选择e=17，通过式子计算出d=2753，使得加密公式为：
Figure 363197DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 526325DEST_PATH_IMAGE046
；解密公式为：
Figure 505783DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure 909955DEST_PATH_IMAGE048
，即展示终端通过私钥解密后得到65，在存储单元存储时仅通过公钥存储，存储值为2790。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素是可以更新的。

Claims (2)

1.基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，其特征在于，包括收集终端、分析终端和展示终端，所述收集终端用于与医用分子筛制氧机电性连接，用于收集医用分子筛制氧机的数据信息；所述分析终端包括获取模块和分析模块，所述获取模块与收集终端电性连接，用于获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息；所述分析模块用于分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息；所述展示终端用于展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息；
所述分析模块对数据信息进行分析时，基于单一指标对数据信息进行监控，当出现异常时生成警告信息，满足以下式子：
Figure 693585DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure 209754DEST_PATH_IMAGE003
表示医用分子筛制氧机内各个电性模块的经检测得到的单一指标，所述单一指标包括电流、电压、温度、功率；k表示医用分子筛制氧机内存在k个电性模块；
Figure 235479DEST_PATH_IMAGE004
表示可调的校准系数，用于校准
Figure 705775DEST_PATH_IMAGE005
的显示值；
当t时刻出现异常，把
Figure 107937DEST_PATH_IMAGE005
在t时刻的值记录为
Figure 980078DEST_PATH_IMAGE006
：
Figure 147011DEST_PATH_IMAGE008
；
其中，
Figure 42286DEST_PATH_IMAGE009
表示在t时刻各个电性模块的经检测得到的单一指标；
根据历史监控值确定t时刻的参考值
Figure 887620DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 348688DEST_PATH_IMAGE013
；
其中，
Figure 716215DEST_PATH_IMAGE014
表示医用分子筛制氧机内各个电性模块在t时刻的参考值；
确定异常指数
Figure 161103DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 905068DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，
Figure 253267DEST_PATH_IMAGE018
表示异常t时刻中医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件的单一指标值，
Figure 791695DEST_PATH_IMAGE019
表示t时刻的第i个电性模块内第j个组件的单一指标的参考值；
确定变量p和q：
Figure 989458DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 271535DEST_PATH_IMAGE023
；
其中，
Figure 972775DEST_PATH_IMAGE024
表示t时刻的第i个电性模块内第j个组件的单一指标的参考值在参考值中的占比；
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示异常t时刻中第i个电性模块内第j个组件的单一指标值在异常值中的占比；
确定变化幅度指数
Figure DEST_PATH_IMAGE027
：
Figure DEST_PATH_IMAGE029
；
根据
Figure 321586DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure DEST_PATH_IMAGE030
确定异常时对应的医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件的单一指标与异常的相关程度，根据相关程度生成对应的警告信息；
所述分析模块包括参考值确定子模块，所述参考值确定子模块用于当异常出现时确定医用分子筛制氧机内各个电性模块在t时刻的参考值，所述参考值由t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值相加得到；
所述t时刻中电性模块内各个组件的单一指标的参考值
Figure 944328DEST_PATH_IMAGE019
，满足以下式子：
Figure DEST_PATH_IMAGE032
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE033
表示对应的医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件前一天t时刻的单一指标值，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
表示基于大数据的同类型医用分子筛制氧机内第i个电性模块内第j个组件在前一年内的平均单一指标值；
所述参考值确定子模块包括计算单元和查询单元，所述查询单元用于通过互联网搜索同类型医用分子筛制氧机的历史数据库并选择对应所述组件的平均单一指标值；所述计算单元用于根据所述平均单一指标值和组件在前一天的所述t时刻的单一指标值计算得到所述组件对应的参考值；
所述分析终端还包括加密存储子模块，所述加密存储子模块用于对监控过程中的数值进行加密并存储。
2.基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控方法，应用于如权利要求1所述的基于大数据的医用分子筛制氧机远程监控系统，其特征在于，所述监控方法包括以下步骤：
S1，收集终端收集医用分子筛制氧机的数据信息；
S2，分析终端获取对应的医用分子筛制氧机的数据信息；
S3，分析并监控数据信息的变化情况，当出现异常时生成警告信息；
S4，展示数据信息的动态变化情况并展示警告信息。
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