CN115729166A - 一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统、方法和介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统、方法和介质，包括：加速器各子模块，用于向加速器安全联锁模块发送联锁设备故障信号；加速器安全联锁模块，用于接收联锁设备故障信号，并根据故障吸纳后向治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块发送束流允许信号；治疗控制模块，用于向加速器安全联锁模块发送束流选择信号，并接收加速器安全联锁模块发送的束流允许信号；加速器控制模块，用于接收加速器安全联锁模块发送的设备故障信号、束流允许信号和故障屏蔽信号；中央定时模块，用于向加速器安全联锁模块发送治疗或调试模式切换信号，接收加速器安全联锁模块发送的束流允许信号。其可以实时对加速器各子模块的运行状态进行监测。

Description

一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统、方法和介质

技术领域

本发明涉及一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统、方法和介质，属于重离子加速器技术领域。

背景技术

医用重离子治疗装置是目前最大型的医疗器械，规模庞大、设备种类多，系统繁杂，投资金额大。医用重离子治疗装置由加速器子系统、治疗子系统及辅助系统组成。加速器子系统包含加速器控制系统、真空系统、电源系统、束流诊断系统、冷却系统、注入/引出系统、辐射防护系统、高频系统等。加速器控制系统是加速器子系统的重要组成部分，其主要作用是实现对加速器设备的监测与控制，实时显示设备运行状态及参数。治疗控制系统是治疗子系统的重要组成部分，其主要作用是利用加速器提供的重离子束对患者进行治疗。

加速器安全联锁系统是医用重离子加速器控制系统的一个子系统，该系统对加速器各子系统关键设备的运行状态进行实时监测，并将监测数据进行分析与处理，给用户反馈当前加速器各区域的设备状态信息，同时给治疗控制系统提供是否允许申请束流的信号。目前，加速器安全联锁系统的稳定性、响应速度、软硬件研发周期、可靠性及安全性等存在着一些不足，研发性能更优良的加速器安全联锁系统对医用重离子治疗装置的应用意义重大。

目前，用于医用重离子治疗装置的加速器安全联锁系统种类繁多，有仅使用软件进行数据采集及逻辑运算，或使用硬件进行数据采集，而将计算结果通过网络以软件变量的形式传输至治疗控制系统及被联锁设备端。而这种以软件变量形式输入输出的联锁系统存在极大的安全隐患，例如网络中断、通讯阻塞、软件故障等，都会影响联锁系统的准确性、稳定性和及时性。

发明内容

针对上述问题，本发明目的是提供一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统、方法和介质，其稳定性及可靠性更高，可以实时对加速器各子模块的运行状态进行监测，在设备故障或关闭时能及时报警。

为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统，包括：加速器各子模块、加速器安全联锁模块、治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块，加速器各子模块，用于向加速器安全联锁模块发送联锁设备故障信号；加速器安全联锁模块，用于接收联锁设备故障信号，并根据故障吸纳后向治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块发送束流允许信号；治疗控制模块，用于向加速器安全联锁模块发送束流选择信号，并接收加速器安全联锁模块发送的束流允许信号；加速器控制模块，用于接收加速器安全联锁模块发送的设备故障信号、束流允许信号和故障屏蔽信号；中央定时模块，用于向加速器安全联锁模块发送治疗或调试模式切换信号，接收加速器安全联锁模块发送的束流允许信号。

进一步，加速器安全联锁模块包括OPC服务器和现场PLC控制站，OPC服务器输出端分别连接治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块的服务器；OPC服务器输入端与现场PLC控制站的输出端连接，现场PLC控制站的输入端与加速器各子模块连接。

进一步，OPC服务器输出端通过加速器局域网连接治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块的服务器；OPC服务器与现场PLC控制站通过实时工业以太网连接，各个现场PLC控制站也通过实时工业以太网连接；现场PLC控制站与加速器各子模块通过RVVP屏蔽线缆连接。

进一步，现场PLC控制站与OPC服务器之间采用PROFINET RT总线协议进行数据交互，各个现场PLC控制站之间通过光纤环网进行连接。

进一步，OPC服务器具有数据中转站的功能，OPC服务器通过协议转换模块，依据标准工业OPC UA协议将所有经过处理或过滤的数据以OPC UA变量的形式进行发布；OPC服务器具备对加速器安全联锁模块的配置、组态、调试及维护的功能，并具有操作员控制站及工程师运维站。

进一步，现场PLC控制站实时采集加速器各子模块的故障信号、对采集的采集加速器各子模块的数据进行逻辑运算，并将逻辑运算的结果加入光纤环网，输出束流允许信号。

进一步，所有现场PLC控制站均采用不间断电源供电系统进行供电。

进一步，若加速器各子模块输出高电平至加速器安全联锁模块的现场PLC控制站，则判断加速器对应子模块发生故障；若加速器各子模块输出低电平至加速器安全联锁模块的现场PLC控制站，则判断加速器对应子模块正常工作。

本发明还公开了一种用于医用重离子加速器的安全联锁方法，用于上述任一项的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，包括以下步骤：读取加速器各子模块的联锁信号；读取中央定时模块下发的束线配置信号，以及治疗控制模块下发的模式配置信号；加速器安全联锁模块判断加速器各子模块状态，若子模块故障时，则联锁中央定时模块停止触发，使得加速器各子模块停止运行，并不生成束流允许信号；如子模块没有发生故障则生成束流允许信号，将束流允许信号发送至治疗控制模块；若治疗控制模块接收到束流允许信号，则进行患者治疗，若正在进行患者治疗时，加速器某一个子模块发生故障，则立即联锁治疗控制模块中断治疗。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现如上述的用于医用重离子加速器的安全联锁方法。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明方案能够有效保护了设备安全及其人身安全，有效规避了因误操作带来的放射性安全隐患，大大减少了因网络中断、通讯阻塞、软件故障等带来的联锁准确性、稳定性和及时性，给设备调试及患者治疗带来很强的灵活性。2、本发明中采用的光纤环网技术大幅提高了加速器安全联锁系统局域网的可靠性和安全性，使得网络时刻处于冗余模式，有效消除了因光纤链路断裂造成的网络故障隐患。3、本发明中现场PLC控制站分布于加速器各个区域，使系统中的实时作业运行在不同的远程控制站中，实现了“集中管理和分散控制”的结合，提高了系统的并行处理能力和实时响应速度，使得系统风险大大降低，同时便于系统扩展和升级。4、本发明中应用不间断电源(Uninterruptible Power System,简写为UPS)供电技术，保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间，使用户能够紧急存储重要数据及关闭重要的应用程序，使用户不致因停电而导致数据丢失、设备软硬件损坏，保障了加速器安全联锁系统的数据安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明一实施例中用于医用重离子加速器的安全联锁系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中加速器安全联锁模块的结构示意图；

图3是本发明一实施例中用于医用重离子加速器的安全联锁方法的流程图；

图4是本发明一实施例中用于医用重离子加速器的界面图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了解决现有技术中存在的输入输出的联锁系统存在极大的安全隐患，例如网络中断、通讯阻塞、软件故障等，都会影响联锁系统的准确性、稳定性和及时性等问题，本发明提出了一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统、方法和介质，其具有更高的稳定性及可靠性，可以实时对加速器各子模块的运行状态进行监测，在设备故障或关闭时能及时报警，给用户反馈当前加速器设备的运行状态信息，并对加速器同步定时系统(CTS)进行联锁，同时给治疗控制系统(TCS)提供是否允许申请束流的信号，即束流允许信号(Beampermit Signals)，当加速器设备故障时，TCS无法申请束流，从而保证加速器设备及人身安全，所述各系统的设备之间需要及时、高效及精准的通信。下面结合附图，通过实施例对本发明方案进行详细阐述。

实施例一

本发明公开了一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统，如图1所示，包括：加速器各子模块、加速器安全联锁模块、治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块，加速器各子模块，用于向加速器安全联锁模块发送联锁设备故障信号；加速器安全联锁模块，用于接收联锁设备故障信号，并根据故障吸纳后向治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块发送束流允许信号；治疗控制模块，用于向加速器安全联锁模块发送束流选择信号，并接收加速器安全联锁模块发送的束流允许信号；加速器控制模块，用于接收加速器安全联锁模块发送的设备故障信号、束流允许信号和故障屏蔽信号；中央定时模块，用于向加速器安全联锁模块发送治疗或调试模式切换信号，接收加速器安全联锁模块发送的束流允许信号。

本实施例中加速器各子模块包括：真空系统、电源系统、束流诊断系统、冷却系统、注入/引出系统、辐射防护系统和高频系统。

加速器安全联锁模块包括OPC服务器(即上位机)和现场PLC控制站(即下位机)及通信网络，OPC服务器输出端分别连接治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块的服务器；OPC(OLE for Process Control)，用于过程控制的OLE，是一个工业标准。OLE全称是Object Linking and Embedding，即对象连接与嵌入。

如图2所示，OPC服务器输入端与现场PLC控制站的输出端连接，现场PLC控制站的输入端与加速器各子模块连接。OPC服务器输出端通过加速器局域网连接治疗控制模块(TCS)、加速器控制模块(CACS)和中央定时模块(CTS)的服务器；OPC服务器与现场PLC控制站通过实时工业以太网连接，进行数据和信息交换。各个现场PLC控制站也通过实时工业以太网连接；现场PLC控制站与加速器各子模块通过RVVP屏蔽线缆连接提高了在现场强磁场环境下数据传输的抗干扰性，保证了传输数据的稳定性、真实性及可靠性。加速器安全联锁模块是一个独立运行的系统，具有自身完整的结构，采用C/S架构。OPC服务器为专业操作人员提供图形化操作界面，给用户反馈当前加速器各区域的设备状态信息，同时具备人员管理、数据存储、数据分析、报表输出等功能。现场PLC控制站与OPC服务器之间采用新一代基于工业以太网科技的PROFINET RT总线协议进行数据交互，反应时间小于10ms，具有高速数据传输和实时响应的特点。各个现场PLC控制站之间通过光纤环网进行连接，以实现子站之间及子站与上位机之间的数据交互。为了保证加速器安全联锁系统数据传输的安全性、可靠性及实时性，加速器安全联锁系统采用基于实时工业以太网的光纤环网来实现现场PLC控制站之间的高速数据传输。光纤环网主要由现场PLC控制站以百兆多模光纤首尾连接组成。光纤环网使得网络时刻处于冗余模式，有效防止了因光纤链路一处发生故障而影响整体网络通讯的隐患，提高了系统的安全性和可靠性。

加速器安全联锁系统的人机操作界面、实时数据库、数据存储、协议转换以及故障报警的生成等均在加速器安全联锁系统OPC服务器上运行。

OPC服务器具有数据中转站的功能，OPC服务器通过协议转换模块，依据标准工业OPC UA协议将所有经过处理或过滤的数据以OPC UA变量的形式进行发布；其中，所有经过处理或过滤的数据，包括：加速器各子系统设备故障信号、加速器各区域设备当前运行状态信号、加速器治疗或调试模式信号、束流允许信号、设备屏蔽信号和故障报警信号。

OPC服务器具备对加速器安全联锁模块的配置、组态、调试及维护的功能，并具有操作员控制站及工程师运维站。

现场PLC控制站由西门子1500系列PLC硬件组成，其实时采集加速器各子模块的故障信号、对采集的采集加速器各子模块的数据进行逻辑运算，并将逻辑运算的结果加入光纤环网，输出束流允许信号。现场PLC控制站分布于加速器沿束线控制机柜、加速器电源区域控制机柜内部。

所有现场PLC控制站均采用不间断电源(Uninterruuptible Power System，UPS)供电系统进行供电，保证了加速器安全联锁系统供电及设备安全。

若加速器各子模块输出高电平至加速器安全联锁模块的现场PLC控制站，则判断加速器对应子模块发生故障；若加速器各子模块输出低电平至加速器安全联锁模块的现场PLC控制站，则判断加速器对应子模块正常工作。

加速器各子系统包括：真空系统、电源系统、束流诊断系统、冷却系统、注入/引出系统、辐射防护系统、高频系统。

真空系统设备包括：气动阀、快关阀、干式机械泵、真空计；当阀门或干式机械泵关闭或者故障，现场PLC控制站采集到高电平，表明真空系统故障，现场PLC控制站采集到低电平，表明真空系统正常。其中真空计采集的加速器真空度超出设定阈值时，对应区域的阀门被触发联锁而及时关闭，以防加速器真空管道破真空造成设备损坏。

电源系统设备包括：直流电源、脉冲电源、高压电源；当电源关闭或者故障时，现场PLC控制站采集到高电平，表明电源系统故障，现场PLC控制站采集到低电平，表明电源系统正常。

束流诊断系统设备包括：法拉第筒、单丝、多丝；当束流诊断系统设备故障、或设备电机组件未到达指定限位时，现场PLC控制站采集到高电平，表明束流诊断系统故障，现场PLC控制站采集到低电平，表明束流诊断系统正常。

冷却系统设备包括：冷却系统PLC；冷却系统PLC采集现场加速器冷却水水温、水质、水压，当水温、水质、水压有一项超出设定阈值时，冷却系统PLC输出高电平至加速器安全联锁系统现场PLC控制站，表明冷却系统故障；当水温、水质、水压未超出设定阈值时，冷却系统PLC输出低电平至加速器安全联锁系统现场PLC控制站，表明冷却系统正常。

注入/引出系统设备包括：离子源及回旋阀门、离子源及回旋真空计、离子源微波机、离子源及回旋高压电源、回旋水流继电器、回旋发射机、回旋低电平设备。当阀门关闭、或真空计采集的真空度超出设定阈值、或离子源微波机故障、或离子源及回旋高压电源故障、或回旋水流继电器动作、或回旋发射机故障、或回旋低电平设备故障时，现场PLC控制站采集到高电平，表明注入/引出系统故障，现场PLC控制站采集到低电平，表明注入/引出系统正常。

离子源及回旋真空计采集注入/引出真空管道内部真空度，当真空度超出设定阈值时，真空计输出高电平至加速器安全联锁系统现场PLC控制站，现场PLC控制站经过逻辑判断后，输出联锁信号关闭离子源及回旋高压电源、回旋发射机、回旋低电平设备。

辐射防护系统设备包括：辐射防护PLC；当辐射防护系统束流阻挡设备故障或者关闭、或加速器区域辐射防护安全门打开、或加速器区域未进行清场确认、或加速器操作人员未进行最终确认时，辐射防护系统PLC输出高电平至加速器安全联锁系统现场PLC控制站，表明辐射防护系统故障；辐射防护系统PLC输出低电平至加速器安全联锁系统现场PLC控制站，表明辐射防护系统正常。

高频系统设备包括：同步环高频低电平、回旋发射机、回旋低电平设备；当高频系统设备故障时，现场PLC控制站采集到高电平，表明高频系统故障，现场PLC控制站采集到低电平，表明高频系统正常。

TCS设备包括：治疗控制系统联锁板卡；加速器安全联锁系统输出硬件干触点形式的束流允许信号至治疗控制系统联锁板卡，治疗控制系统联锁板卡监测到高电平，表明加速器当前正常，具备提供束流的条件，可进行患者治疗；治疗控制系统联锁板卡监测到低电平，表明加速器当前故障，不具备提供束流的条件，无法进行患者治疗。

实施例二

基于相同的发明构思，本实施例公开了一种用于医用重离子加速器的安全联锁方法，用于上述任一项的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，如图3所示，包括以下步骤：

S1读取加速器各子模块的联锁信号；

S2读取中央定时模块下发的束线配置信号，以及治疗控制模块下发的模式配置信号；

S3加速器安全联锁模块判断加速器各子模块状态，若子模块故障时，则联锁中央定时模块停止触发，使得加速器各子模块停止运行，并不生成束流允许信号；

S4如子模块没有发生故障则生成束流允许信号，将束流允许信号发送至治疗控制模块；

S5若治疗控制模块接收到束流允许信号，则进行患者治疗，若正在进行患者治疗时，加速器某一个子模块发生故障，则立即联锁治疗控制模块中断治疗。

实施例三

基于相同的发明构思，本实施例公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现如上述的用于医用重离子加速器的安全联锁方法。

治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块通过加速器局域网以OPC UA协议独立地访问加速器安全联锁系统OPC服务器。

加速器控制模块运行整个安全联锁系统，加速器的安全联锁的客户端界面示意图如图4所示，加速器安全联锁系统客户端界面实时显示加速器区域的当前运行状态，当某个或多个设备故障、停止运行时，对应该区域界面会进行闪烁报警，以便使用人员定位故障设备并进行及时处理。

OPC服务器包含加速器安全联锁系统服务端界面、报警/历史数据归档及查询组件。基于SOL Server 2008开发的本地数据库和基于西门子公司SIMATICNET设计的OPCServer Station运行于加速器安全联锁系统OPC服务器上，并通过ODBC为外部数据库设计开发提供标准通用接口。

加速器安全联锁系统服务端/客户端界面均设置故障屏蔽模块，即用户可对联锁设备的故障信息进行忽略操作，并对屏蔽信息下发至下位机PLC程序，以供下位机PLC进行相应的逻辑运算。

OPC Server Station软件是基于西门子公司SIMATICNET软件设计的。通过组态PCStation，将SIMATICNET配置为OPC Server虚拟站，提供设备驱动及APPlication接口。OPCServer软件支持S7协议、FDL协议、PG/OP等的通讯协议，提供了基于这些协议访问的授权，不同授权支持不同的协议和连接数。加速器安全联锁系统OPC Server选用S7协议与现场PLC控制站进行通信，实现对PLC数据的访问。

下位机PLC程序基于西门子公司TIA软件设计开发，运行于现场PLC控制站中，该程序接受上位机下发的控制命令、驱动PLC远程数据采集模块进行数据采集、对采集数据进行逻辑运算、输出运算结果及束流允许信号(Beampermit Signals)。

CTS软件运行与CTS服务器上，为加速器提供统一的时间基准，以便加速器设备按照设定的时序运行。在加速器无故障、CTS触发时，加速器将输出预期的束流，CTS停止触发后，加速器将停止束流输出。

当加速器安全联锁系统判断加速器设备故障时，则联锁CTS停止触发，使得加速器设备停止运行，以避免加速器设备损坏及误照射造成的人身安全危害。加速器安全联锁系统提供一个治疗/调试信号给CTS软件，CTS软件切换至调试模式时，束流的控制权限交付于加速器运维人员，此时可进行束流品质的日常性能调试；当切换至治疗模式时，束流的控制权限交付于治疗终端医师，进行患者治疗，此时加速器安全联锁系统客户端界面及加速器安全联锁系统界面将被锁定，界面只可进行数据的图形化显示，无法进行任何手动操作，治疗结束后，CTS切换至调试模式。

TCS软件运行与TCS服务器上，监控治疗终端设备及加速器安全联锁系统等。

加速器安全联锁系统输出硬件干触点形式的束流允许信号至治疗控制系统联锁板卡，TCS软件监测此束流允许信号，当此信号为逻辑True时，表明加速器正常，具备提供束流的条件，可进行患者治疗，否则表明加速器故障，不具备提供束流的条件，无法进行患者治疗。当正在进行患者治疗时，此束流允许信号由高电平变为低电平，则立即联锁TCS中断治疗，待加速器检修故障后，重新按照治疗计划进行患者治疗。

传统的加速器只有调试和治疗两种模式，而本专利对于治疗模式又进行细化，使用人员可以根据当前需要切换至需要的束线进行治疗，对于不需要的束线进行屏蔽，防止误触发其他束线而造成安全事故。本实施例中，加速器安全联锁系统还提供五个束线选择信号给TCS软件，TCS进行患者治疗时，根据治疗计划选择其中一条高能传输束线传输粒子，此时治疗控制系统需切换束线选择信号至对应的高能传输束线。但加速器安全联锁系统规定治疗控制系统同时只能选择一条束线进行束流引出，因此，当治疗控制系统切换束线选择信号至一条束线时，加速器安全联锁系统将其余四条束线的Beampermit Signals强制为不允许，这样有效避免了因误操作带来的放射性安全隐患。

下位机PLC程序实时读取加速器各子系统设备联锁信号，并根据CTS选择的模式信息、TCS选择的束线信息、加速器安全联锁系统服务端/客户端界面配置的屏蔽信号，对加速器每个区域的整体运行情况进行逻辑判断，最终输出加速器每个区域是否满足供束的信号，即束流允许信号(Beampermit Signals)。此信号以干触点形式输出至治疗控制系统。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，包括：加速器各子模块、加速器安全联锁模块、治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块，

加速器各子模块，用于向加速器安全联锁模块发送联锁设备故障信号；

所述加速器安全联锁模块，用于接收所述联锁设备故障信号，并根据所述故障吸纳后向治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块发送束流允许信号；

所述治疗控制模块，用于向所述加速器安全联锁模块发送束流选择信号，并接收所述加速器安全联锁模块发送的束流允许信号；

所述加速器控制模块，用于接收所述加速器安全联锁模块发送的设备故障信号、束流允许信号和故障屏蔽信号；

所述中央定时模块，用于向所述加速器安全联锁模块发送治疗或调试模式切换信号，接收所述加速器安全联锁模块发送的束流允许信号。

2.如权利要求1所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，所述加速器安全联锁模块包括OPC服务器和现场PLC控制站，所述OPC服务器输出端分别连接所述治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块的服务器；所述OPC服务器输入端与所述现场PLC控制站的输出端连接，所述现场PLC控制站的输入端与加速器各子模块连接。

3.如权利要求2所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，所述OPC服务器输出端通过加速器局域网连接所述治疗控制模块、加速器控制模块和中央定时模块的服务器；所述OPC服务器与所述现场PLC控制站通过实时工业以太网连接，各个所述现场PLC控制站也通过实时工业以太网连接；现场PLC控制站与加速器各子模块通过RVVP屏蔽线缆连接。

4.如权利要求3所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，所述现场PLC控制站与OPC服务器之间采用PROFINET RT总线协议进行数据交互，各个所述现场PLC控制站之间通过光纤环网进行连接。

5.如权利要求2所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，所述OPC服务器具有数据中转站的功能，所述OPC服务器通过协议转换模块，依据标准工业OPC UA协议将所有经过处理或过滤的数据以OPC UA变量的形式进行发布；所述OPC服务器具备对加速器安全联锁模块的配置、组态、调试及维护的功能，并具有操作员控制站及工程师运维站。

6.如权利要求3所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，所述现场PLC控制站实时采集加速器各子模块的故障信号、对采集的采集加速器各子模块的数据进行逻辑运算，并将所述逻辑运算的结果加入所述光纤环网，输出束流允许信号。

7.如权利要求1-6任一项所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，所有所述现场PLC控制站均采用不间断电源供电系统进行供电。

8.如权利要求3-6任一项所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，其特征在于，若所述加速器各子模块输出高电平至加速器安全联锁模块的现场PLC控制站，则判断加速器对应子模块发生故障；若所述加速器各子模块输出低电平至加速器安全联锁模块的现场PLC控制站，则判断加速器对应子模块正常工作。

9.一种用于医用重离子加速器的安全联锁方法，其特征在于，用于如权利要求1-8任一项所述的用于医用重离子加速器的安全联锁系统，包括以下步骤：

读取加速器各子模块的联锁信号；

读取中央定时模块下发的束线配置信号，以及治疗控制模块下发的模式配置信号；

加速器安全联锁模块判断加速器各子模块状态，若子模块故障时，则联锁中央定时模块停止触发，使得加速器各子模块停止运行，并不生成束流允许信号；

如子模块没有发生故障则生成束流允许信号，将所述束流允许信号发送至治疗控制模块；

若所述治疗控制模块接收到所述束流允许信号，则进行患者治疗，若正在进行患者治疗时，加速器某一个子模块发生故障，则立即联锁治疗控制模块中断治疗。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求9所述的用于医用重离子加速器的安全联锁方法。

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