CN201481442U

CN201481442U - 一种计算机断层扫描装置的安全保护装置

Info

Publication number: CN201481442U
Application number: CN2009201707315U
Authority: CN
Inventors: 冯银平; 郭灿
Original assignee: Siemens Shanghai Medical Equipment Ltd
Current assignee: Siemens Shanghai Medical Equipment Ltd
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2019-08-18

Abstract

本实用新型公开了一种计算机断层扫描装置的安全保护装置，包括以下组成部分中的一种或任意组合：过电压保护模块，用于当确定电源进线中出现过电压时，将过电压泻放掉；剩余电流保护模块，用于当确定电源进线中的剩余电流达到预先设定的第一阈值时，控制计算机断层扫描装置的电源主开关跳闸；变压器过载保护模块，用于当确定计算机断层扫描装置的变压器温度大于预先设定的第二阈值时，控制电源主开关跳闸；远程关机模块，用于在接收到来自外界的关机信号后，控制电源主开关跳闸；电源错误报警模块，用于当确定计算机断层扫描装置的电源发生故障时，向上位机传送报警信号。本实用新型能够较好地提高计算机断层扫描装置的电气安全性。

Description

一种计算机断层扫描装置的安全保护装置

技术领域

本实用新型涉及计算机断层扫描技术，特别涉及一种计算机断层扫描装置(CT)的安全保护装置。

背景技术

CT机是一种电气化的医疗设备，用于病人的临床检测，病人通过病床与设备接触。为保证病人的安全，CT机需要具有较高的电气安全性。经验表明，病人发生电击时，心室颤动阈值将比正常情况下低，从而容易发生死亡事故。但现有技术中的CT机还没有相应的安全保护措施。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种计算机断层扫描装置的安全保护装置，能够较好地提高计算机断层扫描装置的电气安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种计算机断层扫描装置的安全保护装置，包括以下组成部分中的一种或任意组合：

一个过电压保护模块，用于当确定所述计算机断层扫描装置的电源进线中出现过电压时，将所述过电压泻放掉；

一个剩余电流保护模块，用于当确定所述电源进线中的剩余电流达到预先设定的第一阈值时，控制所述计算机断层扫描装置的电源主开关跳闸；

一个变压器过载保护模块，用于当确定所述计算机断层扫描装置的变压器温度大于预先设定的第二阈值时，控制所述电源主开关跳闸；

一个远程关机模块，用于在接收到来自外界的关机信号后，控制所述电源主开关跳闸；

一个电源错误报警模块，用于当确定所述计算机断层扫描装置的电源发生故障时，向上位机传送报警信号。

较佳地，所述过电压保护模块包括：第一电涌保护器、第二电涌保护器、第三电涌保护器和第四电涌保护器；

所述第一电涌保护器、第二电涌保护器和第三电涌保护器的一端分别与所述电源进线中的三相电源进线相连，另一端均与所述第四电涌保护器相连；所述第四电涌保护器的一端与所述第一电涌保护器、第二电涌保护器、第三电涌保护器以及所述电源进线中的零线相连，另一端与所述电源进线中的接地线相连；

所述第一电涌保护器、第二电涌保护器和第三电涌保护器将感应到的过电压传送到所述第四电涌保护器，进而通过所述接地线将所述过电压泻放掉。

较佳地，所述剩余电流保护模块包括：一个电流互感器和一个剩余电流监测器；其中，所述剩余电流监测器中包括第一触点和第二触点；

所述电流互感器确定所述电源进线中的三相电源进线的剩余电流是否达到所述第一阈值，如果是，则通知所述剩余电流监测器；

所述剩余电流监测器闭合所述第一触点和第二触点，接通所述电源主开关中的分励开关，由所述分励开关控制所述电源主开关跳闸。

较佳地，所述剩余电流监测器中进一步包括第三触点和第四触点；

所述电流互感器确定所述电源进线中的三相电源进线的剩余电流是否达到预先设定的第三阈值，如果是，则通知所述剩余电流监测器；

所述剩余电流监测器闭合所述第三触点和第四触点，向所述上位机发送报警信号。

所述第一阈值为电流设定值的100％；所述第三阈值为电流设定值的50％。

较佳地，所述变压器过载保护模块包括：第五触点和第六触点；

当感应到变压器线圈内置温度开关断开时，所述变压器过载保护模块闭合所述第五触点和第六触点，接通所述电源主开关中的分励开关，由所述分励开关控制所述电源主开关跳闸。

该装置中进一步包括：一个延时模块；该延时模块中包括：第七触点和第八触点；

当所述变压器过载保护模块的两个触点闭合后，所述延时模块延迟预定时间，然后闭合第七触点和第八触点，接通所述电源主开关中的分励开关，由所述分励开关控制所述电源主开关跳闸。

较佳地，所述远程关机模块包括：第九触点和第十触点；

当所述远程关机模块接收到来自外界的关机信号后，闭合第九触点和第十触点，接通所述电源主开关中的分励开关，由所述分励开关控制所述电源主开关跳闸。

所述电源错误报警模块包括：十一触点和十二触点；

当确定所述计算机断层扫描装置的三相电源缺相，电压过高或过低时，闭合所述十一触点和十二触点，向上位机发送报警信号。

所述电源错误报警模块中进一步包括：十三触点和十四触点；

当确定所述第三相电源相序错误时，闭合所述十三触点和十四触点，向所述上位机发送报警信号。

由以上技术方案可见，采用本实用新型的计算机断层扫描装置的安全保护装置，通过在其中设置过电压保护模块、剩余电流保护模块、变压器过载保护模块、远程关机模块以及电源错误报警等模块中的一种或任意组合，实现了对计算机断层扫描装置的过电压保护、剩余电流保护和/或变压器过载保护等，较好地提高了计算机断层扫描装置的电气安全性，从而保护了设备本身以及病人的安全。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本实用新型装置实施例的具体结构示意图；

图2为一组安全电流极限值的曲线示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本实用新型中提出一种CT机的安全保护装置，可实现针对CT机的各种安全保护功能，从而保护设备本身以及病人的安全。

为使本实用新型的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型所述方案作进一步地详细说明。

图1为本实用新型装置实施例的具体结构示意图，如图1所示，该装置包括以下模块中的一个或任意组合：一个过电压保护模块10、一个剩余电流保护模块20、一个变压器过载保护模块30、一个远程关机模块40以及一个电源错误报警模块50。

过电压保护模块10可在确定出CT机的电源进线中出现过电压时，将过电压泻放掉；剩余电流保护模块20可在确定出电源进线中的剩余电流达到预先设定的第一阈值时，控制CT机的电源主开关60跳闸；变压器过载保护模块30可在确定出CT机的变压器温度大于预先设定的第二阈值时，控制电源主开关60跳闸；远程关机模块40可在接收到来自外界的关机信号后，控制电源主开关60跳闸；电源错误报警模块50可在确定出CT机的电源发生故障时，向上位机(未图示)发送报警信号。

其中：

1)过电压保护模块10

在实际应用中，设备的开关操作、静电放电以及雷击放电等均可能导致过电压的出现，过电压的存在会对CT机的电子装置造成严重的损坏。

本实用新型实施例中，在CT机的电源进线处并联一个过电压保护模块10，当感应到过电压侵入到CT机时，通过该过电压保护模块10将过电压迅速泻放掉，从而保护CT机中的电子装置免受损坏。

如图1所示，电压保护模块10由四个电涌保护器(VAL)组成，即第一电涌保护器VAL11、第二电涌保护器VAL12、第三电涌保护器VAL13以及第四电涌保护器VAL14。第一电涌保护器VAL11、第二电涌保护器VAL12和第三电涌保护器VAL13的一端分别与电源进线中的三相电源进线L1、L2、L3相连，另一端均与第四电涌保护器VAL14相连；第四电涌保护器VAL14的一端与第一电涌保护器VAL11、第二电涌保护器VAL12、第三电涌保护器VAL13以及电源进线中的零线N相连，另一端与电源进线中的接地线PE相连。第一电涌保护器VAL11、第二电涌保护器VAL12、第三电涌保护器VAL13将感应到的过电压传送到第四电涌保护器VAL14，进而通过接地线将过电压泻放掉。

2)剩余电流保护模块20

剩余电流保护模块20可在当CT机中出现较大的剩余电流时，通过相关处理，及时切断CT机的电源主开关。

如图1所示，本实用新型实施例中的剩余电流保护模块20可由两部分组成，即一个电流互感器21和一个剩余电流监测器22；电流互感器21与剩余电流监测器22通过触点T1、T2、K1、K2、I1和I2相连。

电流互感器21可感应出三相电源进线中的直流(DC)或交流(AC)剩余电流是否达到预先设定的第一阈值或第三阈值，这里所提到的第一阈值，是指电流设定值的100％，而第三阈值是指电流设定值的50％，而所述电流设定值可以是30毫安(mA)、100mA或300mA，具体取值可根据实际需要而定。如果电流互感器21感应到剩余电流达到电流设定值的50％，则可通知剩余电流监测器22，相应地，剩余电流监测器22闭合第一触点211和第二触点214，向上位机发送报警信号，以便操作人员采取相应措施；如果电流互感器21感应到剩余电流达到电流设定值的100％，则剩余电流监测器22闭合第三触点221和第四触点224，这样，电源主开关60中的分励开关610的接线端子C1和C2得电，从而使分励开关610接通，进而控制接在三相电源进线上的触点61和62、63和64、65和66打开，使得电源主开关60跳闸，CT机断电。

在实际应用中，人体触电死亡的主要原因是由于发生心室纤维性颤动所致，因此可按是否引起心室纤维性颤动来确定人体安全电流的极限值。图2为一组安全电流极限值的曲线示意图，表示出了触电电流和触电时间的关系。其中的横轴表示触电电流，单位为毫安，纵轴表示触电时间，单位为毫秒。需要说明的是，图2所示仅为示意图，不同方格之间所代表的触电电流和触电时间的差值并不相同。

如图2所示，主要分为5个区域：区域1为对人体无任何反应区；区域2为无病理学和生物学危险区；区域3为无心室纤维性颤动危险区；区域4为可能有心室纤维性颤动危险区；区域5为有心室纤维性颤动危险区。从图2所示曲线可以看出，人体触电死亡不仅与触电电流的大小有关，而且与触电时间也有关，通常将曲线b作为安全与危险的分界线，或者，将30毫安·秒作为人体触电保护的安全值，即触电电流为30毫安时，触电时间在1秒以下，不会造成触电死亡事故。而本实用新型实施例中，即使将电流设定值取为最大的300毫安，考虑到剩余电流保护模块20的反应时间通常小于70毫秒(mS)，因此两者的乘积仅为21毫安·秒，在人体触电保护的安全值之下。

3)变压器过载保护模块30

如果变压器由于过载导致温度过高，后续可能会引起火灾等情况的发生，非常危险。本实用新型实施例中，可在当变压器的温度T1大于预先设定的第二阈值，比如175摄氏度时，断开图1所示变压器线圈内置温度开关80，变压器过载保护模块30失电；之后，闭合第五触点311和第六触点312，延时模块70得电；再之后，延时模块70闭合第七触点715和第八触点718，电源主开关60得电、跳闸，CT机断电。在实际应用中，延时模块70是可选的，其存在主要是为了避免误操作，比如，可能变压器的温度过高不是因为过载所致，而是由于某种原因瞬间出现的一个峰值，那么可在延迟一定时间，确定确实是因过载导致温度过高后，再进行后续操作。具体延迟时间可根据实际需要而定，比如可以是1～30S。

4)远程关机模块40

某些紧急情况下，可能需要CT机立即断电，现有做法通常是人为手动关掉开关，但时间太慢，可能起不到紧急断电的作用。

本实用新型实施例中，设置一个远程关机模块40，用于在接收到来自外界的关机信号后，自动对CT机进行断电。比如，可以设置一个关机按钮，当按下该按钮后，远程关机模块40即执行自身功能。具体来说，如图1所示，当关机信号加在远程关机模块40的接线端子A1和A2间时，远程关机模块40得电，第九触点411和第十触点414闭合，CT机电源主开关60得电、跳闸，CT机断电。

5)电源错误报警模块50

当CT机的三相电源缺相或电压过高或过低时，电源错误报警模块50闭合十一触点511和十二514，向上位机发送报警信号；当三相电源相序错误时，电源错误报警模块50闭合触点十三521和十四524，向上位机发送报警信号。后续操作人员即可根据接收到的报警信号进行相应地处理。

图1中所示的X2.2、X2.10、X2.5、X2.13、X2.1以及X2.9等表示CT机与其它设备的接口，由于与本实用新型所述方案无直接关系，故不作介绍；另外，上述未涉及到的图1所示电路中的元件，也因为与本实用新型所述方案无直接关系不作介绍。

总之，采用本实用新型的技术方案，具有以下优势：

1)保护功能全面，包括过电压保护、剩余电流保护以及变压器过载保护等，较好地提高了CT机的电气安全性；能够在剩余电流达到预定值、三相电源缺相、电压过高或过低以及三相电源相序错误等情况下进行报警，以便操作人员及时进行处理，排除故障；在遇到紧急情况时，可使CT机立即断电；总之，本实用新型所述方案全面保护了设备本身以及病人的安全。

2)本实用新型所述CT机的安全保护装置的各个模块结构简单，易于实现。

需要说明的是，上述实施例仅用于举例说明，并不用于限制本实用新型的技术方案。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种计算机断层扫描装置的安全保护装置，包括以下组成部分中的一种或任意组合：

一个过电压保护模块(10)，用于当确定所述计算机断层扫描装置的电源进线中出现过电压时，将所述过电压泻放掉；

一个剩余电流保护模块(20)，用于当确定所述电源进线中的剩余电流达到预先设定的第一阈值时，控制所述计算机断层扫描装置的电源主开关(60)跳闸；

一个变压器过载保护模块(30)，用于当确定所述计算机断层扫描装置的变压器温度大于预先设定的第二阈值时，控制所述电源主开关(60)跳闸；

一个远程关机模块(40)，用于在接收到来自外界的关机信号后，控制所述电源主开关(60)跳闸；

一个电源错误报警模块(50)，用于当确定所述计算机断层扫描装置的电源发生故障时，向上位机传送报警信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过电压保护模块(10)包括：第一电涌保护器(VAL11)、第二电涌保护器(VAL12)、第三电涌保护器(VAL13)和第四电涌保护器(VAL14)；

所述第一电涌保护器(VAL11)、第二电涌保护器(VAL12)和第三电涌保护器(VAL13)的一端分别与所述电源进线中的三相电源进线相连，另一端均与所述第四电涌保护器(VAL14)相连；所述第四电涌保护器(VAL14)的一端与所述第一电涌保护器(VAL11)、第二电涌保护器(VAL12)、第三电涌保护器(VAL13)以及所述电源进线中的零线相连，另一端与所述电源进线中的接地线相连；

所述第一电涌保护器(VAL11)、第二电涌保护器(VAL12)和第三电涌保护器(VAL13)将感应到的过电压传送到所述第四电涌保护器(VAL14)，进而通过所述接地线将所述过电压泻放掉。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剩余电流保护模块(20)包括：一个电流互感器(21)和一个剩余电流监测器(22)；其中，所述剩余电流监测器(22)中包括第一触点(221)和第二触点(224)；

所述电流互感器(21)确定所述电源进线中的三相电源进线的剩余电流是否达到所述第一阈值，如果是，则通知所述剩余电流监测器(22)；

所述剩余电流监测器(22)闭合所述第一触点(221)和第二触点(224)，接通所述电源主开关(60)中的分励开关(610)，由所述分励开关(610)控制所述电源主开关(60)跳闸。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述剩余电流监测器(22)中进一步包括第三触点(211)和第四触点(214)；

所述电流互感器(21)确定所述电源进线中的三相电源进线的剩余电流是否达到预先设定的第三阈值，如果是，则通知所述剩余电流监测器(22)；

所述剩余电流监测器(22)闭合所述第三触点(211)和第四触点(214)，向所述上位机发送报警信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一阈值为电流设定值的100％；所述第三阈值为电流设定值的50％。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变压器过载保护模块(30)包括：第五触点(311)和第六触点(312)；

当感应到变压器线圈内置温度开关(80)断开时，所述变压器过载保护模块(30)闭合所述第五触点(311)和第六触点(312)，接通所述电源主开关(60)中的分励开关(610)，由所述分励开关(610)控制所述电源主开关(60)跳闸。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置中进一步包括：一个延时模块(70)；该延时模块(70)中包括：第七触点(715)和第八触点(718)；

当所述变压器过载保护模块(30)的第五触点(311)和第六触点(312)闭合后，所述延时模块(70)延迟预定时间，然后闭合第七触点(715)和第八触点(718)，接通所述电源主开关(60)中的分励开关(610)，由所述分励开关(610)控制所述电源主开关(60)跳闸。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程关机模块(40)包括：第九触点(411)和第十触点(414)；

当所述远程关机模块(40)接收到来自外界的关机信号后，闭合第九触点(411)和第十触点(414)，接通所述电源主开关(60)中的分励开关(610)，由所述分励开关(610)控制所述电源主开关(60)跳闸。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源错误报警模块(50)包括：十一触点(511)和十二触点(514)；

当确定所述计算机断层扫描装置的三相电源缺相，电压过高或过低时，闭合所述十一触点(511)和十二触点(514)，向上位机发送报警信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述电源错误报警模块(50)中进一步包括：十三触点(521)和十四触点(524)；

当确定所述第三相电源相序错误时，闭合所述十三触点(521)和十四触点(524)，向所述上位机发送报警信号。