CN219322508U - 数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备，一体化装置包括第一端口、第二端口、采集数据上行线缆、控制信号下行线缆，第一集成组件分别连接采集数据上行线缆、控制信号下行线缆和第一端口；第二集成组件分别连接采集数据上行线缆、控制信号下行线缆和第二端口。远程采集设备包括被控设备、主控设备和数据采集和设备控制的端到端一体化装置，第一端口连接于主控设备，第二端口连接于被控设备。本申请的数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备，通过在数据采集和设备控制的端到端一体化装置内部设置采集数据上行线缆和控制信号下行线缆，实现主控设备对被控设备在无网络环境下的远程操控。

Description

数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备

技术领域

本申请涉及一种数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备。

背景技术

近年来，技术的发展和突破推动了医疗设备的不断进步。大量先进的医疗影像设备在各级医院得到逐步的应用和普及。先进医疗设备所获取的丰富的医疗影像信息为医生的诊断和治疗提供极大地帮助。有些先进医疗影像设备需要发射射线以实现成像，此时需要将医生和病人隔离在两个房间以减少医生受到的辐射量，需要医生远程控制影像设备，现有的远程控制多采用网络连接，存在主控设备和被控设备之间出现信息泄露导致患者信息泄露的风险；而现有的视频采集卡只能实现查看系统的影像，无法对影像设备进行操控。因此，需要一种实现主控设备和被控设备之间无网络也能实现信号采集以及控制的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备，具有保密性强的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供一种数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其包含：

用于与外部设备连接的第一端口和第二端口；

采集数据上行线缆，所述采集数据上行线缆用于自所述第二端口向所述第一端口传输上行数据，所述采集数据上行线缆包括信号调理模块，所述信号调理模块用于将来自与所述第二端口连接的外部设备的数据调理成与所述第一端口连接的外部设备可识别的信号；

控制信号下行线缆，所述控制信号下行线缆用于自所述第一端口向所述第二端口传输控制信号，所述控制信号下行线缆包括人机交互设备转换模块，所述人机交互设备转换模块用于将来自所述第一端口的人机交互设备信号转换为所述第二端口连接的设备可以识别的信号，实现对影像设备或其他采集设备的远程操控。

在本方案中，通过设置采集数据上行线缆和控制信号下行线缆，通过有线的方式实现对第二端口外连接的设备的数据采集以及控制信号的下发，实现了物理网络隔离条件下的的远程操控，保证了传输数据的安全性以及被控系统的安全性。

较佳地，所述数据调理模块包括信号转换模块和信号采集模块，所述信号转换模块设置于所述第二端口和所述信号采集模块之间。

在本方案中，通过设置信号转换模块和信号采集模块，将第二端口连接的不同设备输入的不同信号转换为第一端口连接的设备能够识别的信号，提高数据采集和设备控制的端到端一体化装置的通用性。

较佳地，所述信号转换模块为视频信号转换模块，所述采集信号采集模块为视频信号采集模块。

在本方案中，通过设置视频信号转换模块和视频信号采集模块，实现对不同分辨率的影像设备的视频信号采集，提高通用性；数据视频信号采集模块仅用于采集视频信号，而不包括视频信号的用户身份等信息，实现视频信号与身份信息的分别传递，保证了传输数据的安全性。

较佳地，所述视频信号转换模块为外置显卡。

在本方案中，通过集成外置显卡，实现影像设备的视频实时高清采集。

较佳地，所述外置显卡的输入端接口为USB接口，所述外置显卡的输出端接口为HDMI接口。

在本方案中，外置显卡的输入端口为USB接口，采用通用USB接口，提高外置显卡的通用性，输出端接口为HDMI接口，HDMI接口既能够方便地与其他其他视频设备连接，且HDMI接口的传输带宽较大，能够传输高清视频信号，减少视频信号在传输过程中的损耗。

较佳地，所述视频信号采集模块为视频采集卡。

在本方案中，通过集成视频采集卡，视频采集卡用于从原视频流中抓取视频信号，形成统一帧率以及分辨率的视频上传，针对不同输入信号来源的影像设备输入信号能够统一为一种规格的视频信号，实现影像设备的视频实时高清采集。

较佳地，所述视频采集卡的输入端接口为HDMI接口，所述视频采集卡的输出端接口为USB接口。

在本方案中，HDMI接口既能够方便地与其他其他视频设备连接，且HDMI接口的传输带宽较大，能够传输高清视频信号，尽量避免视频信号在传输过程中的损耗，输出端为UBS接口，提高输出端的通用性。

较佳地，所述数据采集和设备控制的端到端一体化装置还包括：

第一集成组件，所述第一集成组件的一端分别连接所述采集数据上行线缆和所述控制信号下行线缆靠近所述第一端口的一端，所述第一集成组件的另一端设有所述第一端口；

第二集成组件，所述第二集成组件的一端分别连接所述采集数据上行线缆和所述控制信号下行线缆靠近所述第二端口的一端，所述第二集成组件的另一端设有所述第二端口。

在本方案中，通过设置第一集成组件和第二集成组件将采集数据上行线缆和控制信号下发线缆与外界连接的端口集成在一起，只需连接一次即可实现连接，无需分别插拔采集数据上行线缆和控制信号下行线缆，提高连接的便捷性。

较佳地，所述人机交互设备转换模块包括CH9329转换芯片。

在本方案中，采用通用的CH9329转换芯片，提高通用性，降低采购成本；此外，通过内置集成CH9329控制线，实现在无网络环境下直接连接下利用鼠标键盘进行控制。

较佳地，所述第一端口和所述第二端口均为USB接口。

在本方案中，实现第一端口到第二端口的整合，只需要第二端口连接的设备具有USB接口，即可实现数据的采集和控制。

一种远程采集设备，包括被控设备、主控设备和上述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，所述第一端口连接于所述主控设备，所述第二端口连接于所述被控设备。

在本方案中，主控设备通过数据采集和设备控制的端到端一体化装置中的采集数据上行线缆获取被控设备采集的视频信号，再通过控制信号下行线缆传输主控设备的控制信号，实现物理网络隔离的远程操控。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备，具有如下有益效果：

本申请的数据采集和设备控制的端到端一体化装置和远程采集设备，通过在数据采集和设备控制的端到端一体化装置内部设置采集数据上行线缆和控制信号下行线缆，实现主控设备对被控设备在无网络环境下的远程操控；能够利用现有的通用电子硬件设备，快速组装集成模块。实现对远程采集设备如影像设备或院内其他远程采集系统的远程操控。

附图说明

图1为本申请的数据采集和设备控制的端到端一体化装置的结构示意图。

图2为本申请远程采集设备的结构示意图。

图3为本申请远程采集设备内部信息流流向示意图。

附图标记说明：

数据采集和设备控制的端到端一体化装置100

第一端口110

第二端口120

采集数据上行线缆130

视频信号转换模块131

视频信号采集模块132

控制信号下行线缆140

人机交互设备转换模块141

第一集成组件150

第二集成组件160

主控设备200

被控设备300

具体实施方式

以下将结合本实用新型实施例中的附图1～附图3，对本实用新型实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1所示，本实用新型提供了一种数据采集和设备控制的端到端一体化装置100，包括第一端口110、第二端口120、采集数据上行线缆130、控制信号下行线缆140。

第一端口110和第二端口120分别用于与外部设备连接。在本实施例中，第一端口110和第二端口120均为USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口，且第一端口110和第二端口120均采用UBS3.0标准接口。如图2所示和图3所示，第一端口110用于连接主控设备200，第二端口120用于连接被控设备300，被控设备300可以是影像设备或其他设备。第一端口110和第二端口120均采用USB3.0接口，USB3.0接口在日常使用过程中使用广泛，能在多数情况下与其他设备相匹配。只需要第二端口120连接的设备具有USB接口，即可实现数据的采集和控制。在其他实施例中，第一端口110和第二端口120也可以采用串口等其他通信接口。

采集数据上行线缆130用于自第二端口120向第一端口110传输上行数据。采集数据上行线缆130包括信号调理模块，信号调理模块用于将来自与第二端口连接的外部设备的数据调理成与第一端口连接的外部设备可识别的信号。信号调理模块包括信号转换模块和信号采集模块，信号转换模块设置于第二端口和所述信号采集模块之间。在本实施例中，信号转换模块为视频信号转换模块131，信号采集模块为视频信号采集模块132。视频信号转换模块131设置于第二集成组件160和视频信号采集模块132之间。视频信号转换模块131将从不同被控设备300输入的不同分辨率的视频信号进行采集和编码后传输给视频信号采集模块132。视频信号采集模块132用于将输入的视频信号转换为主控设备200可以识别的数字信号并传输给主控设备200。通过设置视频信号转换模块131和视频信号采集模块132，当连接的被控设备300输出的视频信号分辨率或帧率不同时，实现对不同分辨率的影像设备的视频信号转换以及采集，提高通用性。

控制信号下行线缆140用于自第一端口110向第二端口120传输控制信号。控制信号下行线缆140包括人机交互设备转换模块141，人机交互设备转换模块141用于将来自第一端口110的人机交互设备信号转换为第二端口120连接的被控设备300可以识别的信号。通过设置人机交互设备转换模块141，将人机交互设备的控制信号转换为第二端口120连接的被控设备300可以识别的信号，实现对影像设备或其他采集设备的远程操控。

数据采集和设备控制的端到端一体化装置100还包括第一集成组件150和第二集成组件160。第一集成组件150的一端分别连接采集数据上行线缆130和控制信号下行线缆140靠近第一端口110的一端，第一集成组件150的另一端连接于第一端口110。第二集成组件160的一端分别连接采集数据上行线缆130和控制信号下行线缆140靠近第二端口120的一端，第二集成组件160的另一端连接于第二端口120。在本实施例中，第一集成组件150和第二集成组件160均采用USB集线器，即采集数据上行线缆130、控制信号下行线缆140与第一集成组件150以及第二集成组件160之间均通过USB接口相连。第一集成组件150和第一端口110连接通过USB接口连接。第二集成组件160和第二端口120连接通过USB接口连接。在其他实施例中，也可以将第一端口110集成在第一集成组件150上，将第二端口120集成在第二集成组件160上。

通过在数据采集和设备控制的端到端一体化装置100内设置采集数据上行线缆130和控制信号下行线缆140，通过有线的方式实现对第二端口120所连接设备的控制信号下发以及数据采集，实现了物理网络隔离条件下的远程操控。将多条线缆集成在一起组成数据采集和设备控制的端到端一体化装置100，在使用的过程中只需将第一端口110与主控设备200连接，将第二端口120与被控设备300连接，即可实现连接，且连接方便。

视频信号转换模块131为外置显卡。外置显卡的输入端接口为USB接口，外置显卡的输出端接口为HDMI接口。外置显卡的输入端接口为USB接口，采用通用接口，提高外置显卡的通用性，输出端接口为HDMI接口，HDMI接口既能够方便地与其他其他视频设备连接，且HDMI接口的传输带宽较大，能够传输高清视频信号，尽量避免视频信号在传输过程中的损耗。

视频信号采集模块132为视频采集卡。视频采集卡的输入端接口为HDMI接口，视频采集卡的输出端接口为USB接口。HDMI接口既能够方便地与其他其他视频设备连接，且HDMI接口的传输带宽较大，能够传输高清视频信号，尽量避免视频信号在传输过程中的损耗，输出端为UBS接口，提高输出端的通用性。

在本实施例中，人机交互设备转换模块141包括CH9329转换芯片。CH9329是一款串口转标准USB HID(Human Interface Device，人机交互)设备。采用通用的CH9329转换芯片，提高通用性，降低采购成本；此外，通过内置集成CH9329控制线，实现在无网络环境下直接连接下利用鼠标键盘进行控制。在其他实施例中，也可以采用其他的USB HID转换芯片，能够实现将HID设备的输入控制信号转换即可。

如图2所示，本实用新型还提供一种远程采集设备，包括被控设备300、主控设备200和上述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置100，第一端口110连接于主控设备200，第二端口120连接于被控设备300。主控设备200先通过控制信号下行线缆140传输控制信号给被控设备300，再通过数据采集和设备控制的端到端一体化装置100中的采集数据上行线缆130获取被控设备300中的数据，实现物理网络隔离的远程操控。在申请中，远程采集设备是医院中的医用影像设备，例如CT机、B超机或核磁共振仪等，在其他情况下，也可以是其他能够采集信息的设备。

图3所示为本申请的远程采集设备内部信息流流向示意图。图中实线单向箭头表示的是视频信号传递方向，图像虚线单向箭头表示的是键盘鼠标事件流的传递方向。首先操作人员操作主控设备200上的键盘、鼠标或其他控制设备控制被控设备300。主控设备200的控制信号经过第一集成组件150传递至人机交互设备转换模块141，控制信号经人机交互设备转换模块141转换后经第二集成组件160传递给被控设备300。被控设备300收到控制信号后，视频信号从被控设备300输出，经过第二集成组件160传递至视频信号转换模块131，经过视频信号转换模块131转换后传递给视频信号采集模块132，经过转换后的视频信号经过第一集成组件150传递给主控设备200。主控设备200收到视频信号后将视频显示在主控设备200的显示装置(图中未示出)上。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述装置包括：

用于与外部设备连接的第一端口和第二端口；

采集数据上行线缆，用于自所述第二端口向所述第一端口传输上行数据，所述采集数据上行线缆包括信号调理模块，所述信号调理模块用于将来自与所述第二端口连接的外部设备的数据调理成与所述第一端口连接的外部设备可识别的信号；

控制信号下行线缆，用于自所述第一端口向所述第二端口传输控制信号，所述控制信号下行线缆包括人机交互设备转换模块，所述人机交互设备转换模块用于将来自与所述第一端口连接的外部设备的控制信号转换为与所述第二端口连接的外部设备可识别的信号。

2.如权利要求1所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述信号调理模块包括信号转换模块和信号采集模块，所述信号转换模块设置于所述第二端口和所述信号采集模块之间。

3.如权利要求2所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述信号转换模块为视频信号转换模块，所述信号采集模块为视频信号采集模块。

4.如权利要求3所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述视频信号转换模块为外置显卡。

5.如权利要求4所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述外置显卡的输入端接口为USB接口，所述外置显卡的输出端接口为HDMI接口。

6.如权利要求3所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述视频信号采集模块为视频采集卡。

7.如权利要求6所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述视频采集卡的输入端接口为HDMI接口，所述视频采集卡的输出端接口为USB接口。

8.如权利要求1所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述数据采集和设备控制的端到端一体化装置还包括：

第一集成组件，所述第一集成组件的一端分别连接所述采集数据上行线缆和所述控制信号下行线缆靠近所述第一端口的一端，所述第一集成组件的另一端设有所述第一端口；

第二集成组件，所述第二集成组件的一端分别连接所述采集数据上行线缆和所述控制信号下行线缆靠近所述第二端口的一端，所述第二集成组件的另一端设有所述第二端口。

9.如权利要求1所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述人机交互设备转换模块包括CH9329转换芯片。

10.如权利要求1所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，其特征在于，所述第一端口和所述第二端口均为USB接口。

11.一种远程采集设备，其特征在于，包括被控设备、主控设备和如权利要求1-10任一项所述的数据采集和设备控制的端到端一体化装置，所述第一端口连接于所述主控设备，所述第二端口连接于所述被控设备。

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