JP2018510439A - 探知器知能制御システムとその制御方法、及びpet装置 - Google Patents
探知器知能制御システムとその制御方法、及びpet装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018510439A JP2018510439A JP2017560854A JP2017560854A JP2018510439A JP 2018510439 A JP2018510439 A JP 2018510439A JP 2017560854 A JP2017560854 A JP 2017560854A JP 2017560854 A JP2017560854 A JP 2017560854A JP 2018510439 A JP2018510439 A JP 2018510439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control module
- detector
- interface
- category
- data transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
- G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
- G01T7/005—Details of radiation-measuring instruments calibration techniques
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
- G05B19/054—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D22/00—Control of humidity
- G05D22/02—Control of humidity characterised by the use of electric means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/11—Plc I-O input output
- G05B2219/1136—Canbus
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15057—FPGA field programmable gate array
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Abstract
探知器知能制御システムは、メッセージ発行、フィードバックメッセージ処理を制御する外部制御モジュール(110)及び少なくとも一つのデータ伝送・制御モジュール(120)と、外部制御モジュール(110)に接続されてメッセージを伝送するカテゴリ5のインタフェース(125)と、処理ユニット(128)と、探知器(150)にそれぞれ接続されて探知器(150)に関する制御メッセージを伝送する少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェース(121)と、探知器(150)にそれぞれ接続されて探知器(150)の生データを伝送する少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェース(122)と、探知器(150)の生データ又は前処理データを採集し伝送するデータ前処理ユニット(129)と、外部制御モジュール(110)に接続されて探知器(150)の生データ/前処理データを伝送するカテゴリ6のインタフェース(126)と、を含む。探知器知能制御システムは、探知器(150)に対して動的配置、知能観測・制御、電源管理、データ処理、外部とのインタラクティブ、ファームウェアのアップグレードを行う知能化制御プラットホームを形成することができる。【選択図】図2
Description
本発明は、データ処理技術分野に関し、特に、PET(Positron Emission Computed Tomography、陽電子放出コンピュータ断層撮影)装置のデータ採集制御装置に関する。
核探知器は、国民生活に関する適用がますます増えている。検疫検査、衛生及び環境保護、医療分野では、特に発展が速い。核探知器は、放射線検出の基本ユニットとして、日常で使用されている様々な電離放射線に対して定性又は定量の検出を行うことができ、例えば、レベル計のX線、水質検査及び観測のα、β線、医療用CTのX線、PETのγ線、環境放射線観測に用いるX、γ、中性子等の放射線等の例が挙げられる。
核探知器のデジタル化及びモジュール化は、最も主流の発展傾向になっている。放射線検出モジュールにより放射線に対してエネルギー変換を効果的に行うことで、高エネルギー放射線を次第に定量化可能にする。デジタル化可能な電気信号は、現在核探知器の共同の発展傾向になっていて、異なる応用分野に応じて、計器開発者は、モジュール化される探知器について、データ採集システムと制御システムとを構築する必要がある。
海外会社であるキャンベラ(Canberra)社は、核探知器分野において、幅広い商品ラインをもっており、異なるタイプの探知器について、共通利用可能なデジタル制御モジュールとなるマルチチャンネルアナライザ(OSPREY)を開発した。OSPREYは、DSP技術に基づいたものであり、NaI探知器、LaBr3探知器又は高純度ゲルマニウム探知器に適用することができ、探知器に必要な正負高圧選択を提供できる。当該マルチチャンネルアナライザは、エネルギースペクトル分析、自動ゲイン調整等の機能を統合しており、核探知器の制御機器としてエネルギースペクトル測定分野において最も幅広く適用されて円熟したものである。
日本の浜松社は、核探知器の肝心な部品と専用モジュールを主要製品とする。特定の探知器について、浜松社は、探知器性能に対してテストを行うことにより、パラメータを特定モジュールに固定配置し、独立した電源モジュール及び応用モジュールを研究開発し、例えば、核探知器の計数分野において、新たに開発されたM9001−03は、PCIの計数モジュールカードとC499−01の高圧モジュールに基づいたものである。浜松社は、部品の組合せにより、任意の核探知器に対する配置、制御、適用を実現することを望んでいる。
アイルランドのSensL社は、そのシリコン光電子増倍管(SiPM)からなる核探知器に対して、HRM−TDCを開発して、探知器のマルチチャンネルデータを処理し、さらに内部にTDCが含まれているから、核探知器の関連時間の測定、飛行時間の適用を実現することができる。当該TDCは27psの時間精度での測定ができる。
中国の湖北方円環保科技有限公司によるエネルギー分散型分光計、αβ測定計等の核計器は、中国国内での市場占有率で常にリードしている。同社の集積制御機器FYFS−2002Fは、核探知器の高圧供給、校正、エネルギースペクトル統計、データ前処理等の機能を有し、また、多種の核探知器タイプに対応することができる。同社は、次世代のFPGAに基づく超マルチチャンネル核探知器制御機器を研究しており、汎用プラットホームを介して複数の探知器のアクセスを実現すると望む。現在、αβ計数器によって8チャンネル−10探知器のアクセスの総合制御を実現した。
ところで、医学用放射線探知器又は環境観測、検測、観測用核探知器は、共に探知器と制御モジュールとの混合設計によって、専用電子回路と組み込みソフトウェアシステムとを一体にして探知器の供給及び機能を実現し、従来の探知器が下記のような課題に対して、解決手段を提供できていない。
(1)探知器の電源は、知能配置によって供給されること、また観測されることができない。
(2)今までの探知器のデータ出力は、受動的に伝送され、主動的に制御することができていない。
(3)探知器は、動的にアップグレードされることができない。
(4)配列となった探知器に対する管理とメンテナンスは困難であり、配列となった探知器の星状ネットワークグローバルクロックは、実際の適用において、データ線が繁雑になること、データ配線の高い精度が求められること等の問題がある。
本発明の目的は、探知器を独立させて、探知器の制御をネットワーク化させ、データをモジュール化させ、外部に対して統一のインタフェースを提供し、探知器の情報を全面的に把握して、探知器の正常作動状態を保証することができるとともに、応用の適応性によって、探知器のパラメータを配置してデータ処理を行うことができ、ファームウェアをオンラインに変更することで基礎探知器ユニットを様々な分野に適用させることができる探知器知能制御システム及び制御方法を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明の探知器知能制御システムは、通信接続されている外部制御モジュールと、前記外部制御モジュールにそれぞれ通信接続される少なくとも一つのデータ伝送・制御モジュールと、を含み、
前記外部制御モジュールは、前記各データ伝送・制御モジュールにそれぞれ通信接続されて、探知器とデータ伝送・制御モジュールに対する制御メッセージを発行し、探知器とデータ伝送・制御モジュールからのフィードバックメッセージと、前記データ伝送・制御モジュールを介して伝送された探知器の生データ又は前処理データとを受信して処理し、
前記各データ伝送・制御モジュールは、処理ユニットと、データ前処理ユニットと、及び少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースと、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースと、カテゴリ5のインタフェースと、カテゴリ6のインタフェースと、を含み、
前記カテゴリ5のインタフェースは、前記外部制御モジュールに通信接続されて、探知器と前記データ伝送・制御モジュールに関する制御メッセージとフィードバックメッセージを伝送し、
前記処理ユニットは、前記探知器とデータ伝送・制御モジュールに関する制御メッセージを受信、解析、処理及び伝送し、
少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースは、複数の探知器にそれぞれ接続されて、探知器に関する制御メッセージとフィードバックメッセージを伝送し、
少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースは、複数の探知器にそれぞれ接続されて、探知器の生データを伝送し、
前記データ前処理ユニットは、前記探知器の生データを採集、受信、伝送し、又は、前記データ前処理ユニットは、前記探知器の生データを採集、受信、前処理して探知器の前処理データを伝送し、
カテゴリ6のインタフェースは、前記外部制御モジュールに通信接続されて、探知器の生データ又は探知器の前処理データを伝送する。
前記外部制御モジュールは、前記各データ伝送・制御モジュールにそれぞれ通信接続されて、探知器とデータ伝送・制御モジュールに対する制御メッセージを発行し、探知器とデータ伝送・制御モジュールからのフィードバックメッセージと、前記データ伝送・制御モジュールを介して伝送された探知器の生データ又は前処理データとを受信して処理し、
前記各データ伝送・制御モジュールは、処理ユニットと、データ前処理ユニットと、及び少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースと、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースと、カテゴリ5のインタフェースと、カテゴリ6のインタフェースと、を含み、
前記カテゴリ5のインタフェースは、前記外部制御モジュールに通信接続されて、探知器と前記データ伝送・制御モジュールに関する制御メッセージとフィードバックメッセージを伝送し、
前記処理ユニットは、前記探知器とデータ伝送・制御モジュールに関する制御メッセージを受信、解析、処理及び伝送し、
少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースは、複数の探知器にそれぞれ接続されて、探知器に関する制御メッセージとフィードバックメッセージを伝送し、
少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースは、複数の探知器にそれぞれ接続されて、探知器の生データを伝送し、
前記データ前処理ユニットは、前記探知器の生データを採集、受信、伝送し、又は、前記データ前処理ユニットは、前記探知器の生データを採集、受信、前処理して探知器の前処理データを伝送し、
カテゴリ6のインタフェースは、前記外部制御モジュールに通信接続されて、探知器の生データ又は探知器の前処理データを伝送する。
探知器知能制御システムは、さらに探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの少なくとも一つに関する作動状態観測・制御モジュール及び/又は外部作動環境観測モジュールを含み、前記データ伝送・制御モジュールには、保留制御インタフェースである少なくとも一つのカテゴリ3のインタフェースが設けられており、各データ伝送・制御モジュールは、前記カテゴリ3のインタフェースを介して、一つの前記作動状態観測・制御モジュール及び/又は外部作動環境観測モジュールに通信接続される。
前記作動状態観測・制御モジュールは、ファン観測・制御モジュールと電源観測・制御モジュールのうち一つ又は複数の組合せである。前記電源観測・制御モジュールは、一端が探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの電源に通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されて、これにより、前記知能制御システムの駆動を受けて前記電源の出力を動的に配置する。ここで、電源の出力とは、電圧、電流及びパワーの出力が含まれている。前記ファン観測・制御モジュールは、一端が複数のファンに通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されて、これにより、前記知能制御システムの駆動を受けて前記ファンの回転速度を動的に調整する。
前記外部作動環境観測モジュールは、作動温度観測モジュール、環境湿度観測モジュールのうち一つ又は複数の組合せである。前記作動温度観測モジュールは、一端が温度センシングユニットに通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されて、これにより、前記探知器及び/又は前記データ伝送・制御モジュールの作動環境の温度情報をリアルタイムで観測する。前記環境湿度観測モジュールは、一端が湿度センシングユニットに通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されて、前記探知器及び/又は前記データ伝送・制御モジュールの作動環境の湿度情報をリアルタイムで観測する。
前記カテゴリ1のインタフェース及びカテゴリ2のインタフェースの数は、探知器の数に対応し設けられ、各前記探知器は、それぞれ一つのカテゴリ1のインタフェース、一つのカテゴリ2のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続される。
前記データ伝送・制御モジュールは、ID認証ユニットを更に含み、前記ID認証ユニットは、前記カテゴリ5のインタフェースを介して前記外部制御モジュールに通信接続されて、前記データ伝送・制御モジュールのIDを告知し且つ認証されることが好ましい。
また、前記データ前処理ユニットの前処理ステップは、採集と伝送との間に実行され、選別、濾過、アルゴリズム実現、標記付け、パッケージ、パケット化、キャッシュ、データパケット伝送の操作のうち一つ又は複数の組合せを含むことが好ましい。
前記処理ユニットは、パラメータ配置及びファームウェアのアップグレードのための第1制御機器であり、前記データ前処理ユニットは、マルチチャネル探知器データの交換のための第2制御機器であり、前記一つのカテゴリ5のインタフェース、及び少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースは、前記第1制御機器に設けられており、前記一つのカテゴリ6のインタフェース、及び少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースは、前記第2制御機器に設けられており、前記カテゴリ3のインタフェースは、前記第1制御機器又は前記第2制御機器に設けられている。
前記第1制御機器及び/又は前記第2制御機器には、周辺デバイス拡張インタフェースであって、周辺処理ユニットと接続されて、第1制御機器及び/又は前記第2制御機器のRAM及び及FLASHを拡張するカテゴリ7のインタフェースが設けられている。
前記第1制御機器と前記第2制御機器との間には、二者間でデータを交換するカテゴリ4のインタフェースが設けられていることが好ましい。
また、前記第1制御機器及び前記第2制御機器は、MCU(Micro Control Unit、マイクロ制御ユニット)、DSP(digital signal processing、デジタル信号処理器)、CPLD(Complex Programmable Logic Device、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス)、FPGA(Field−Programmable GateArray、即ちフィールドプログラマブルゲートアレイ)のうちいずれかの一つであることが好ましい。
前記第2制御機器はFPGAであり、前記第1制御機器と前記FPGAとは、カテゴリ4のインタフェースを介して互いに通信接続され、前記カテゴリ4のインタフェースは、前記第1制御機器と前記FPGAとの間でファームウェアの配置データを伝送するJ401インタフェースと、前記第1制御機器と前記FPGAとの間でサービスデータを伝送するJ402インタフェースと、を含む。
前記J401インタフェースは、PSモードのインタフェースであり、前記J402インタフェースは、短距離データ伝送インタフェースであり、前記短距離データ伝送インタフェースは、RS232インタフェース、SPI(Serial Peripheral Interface、シリアル・ペリフェラル・インタフェース)、I2C(Inter−Integrated Circuit)、GPIO(General Purpose Input Output、汎用入力/出力)、FSMC(Flexible Static Memory Controller、フレキシブル・スタティック・メモリ・コントローラ)、EPI(Embedded Panel Interface、組み込みパネルインタフェース)、LOCAL BUS(ローカルバス)のうちいずれかの一つであることが好ましい。
また、前記第1制御機器はMCUであることが好ましい。
前記カテゴリ1のインタフェース、カテゴリ2のインタフェース、カテゴリ3のインタフェース、カテゴリ5のインタフェース及びカテゴリ6のインタフェースは、RS232インタフェース、RS485インタフェース、イーサネットインタフェース、CANインタフェース、光ファイバーインタフェース、SPI、I2C、GPIO、FSMCのうちいずれかの一つである。
前記外部制御モジュールは、制御表示ユニットと、前記制御表示ユニットに通信接続される少なくとも一つの装置アクセスユニットと、を含む。
前記制御表示ユニットは、探知器、データ伝送・制御モジュールを制御するメッセージ記憶・発行部と、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールに対する性能・環境パラメータ配置部と、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの性能・作動状態パラメータ配置部と、前記探知器の生データ又は前処理データを処理、分析、記憶するデータ処理部と、を含む。
前記メッセージ記憶・発行部は、前記装置アクセスユニットを介して前記各データ伝送・制御モジュールのカテゴリ5のインタフェースに通信接続されて、探知器のパラメータを照会、配置し、また、前記探知器、データ伝送・制御モジュールのファームウェアをアップグレードする。
前記性能・環境パラメータ配置部は、前記装置アクセスユニットを介して前記各データ伝送・制御モジュールのカテゴリ5のインタフェースに通信接続されて、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置する。
前記性能・作動状態パラメータ配置部は、前記装置アクセスユニットを介して前記データ伝送・制御モジュールのカテゴリ5のインタフェースに通信接続され、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータと、前記作動状態観測・制御モジュールの作動パラメータとを動的に配置する。
前記データ処理部は、前記各データ伝送・制御モジュールのカテゴリ6のインタフェースに通信接続されて、前記マルチチャンネル探知器の生データ/前処理データを後処理する。具体的に、データ記憶、計算、処理、伝送、画像再構成等を含む。
前記制御表示ユニットと前記装置アクセスユニットとの間、前記装置アクセスユニット同士の間、前記装置アクセスユニットと前記データ伝送・制御モジュールとの間は、オールIPを介して通信接続される。
又は、前記制御表示ユニットと前記装置アクセスユニットとの間、前記装置アクセスユニット同士の間は、オールIPを介して通信接続され、前記装置アクセスユニットと前記データ伝送・制御モジュールとの間は、CANバスを介して通信接続される。
前記制御表示ユニットは、独立して設けられている第3制御機器と第4制御機器とを含み、前記第3制御機器は、メッセージ記憶・発行部と、性能・環境パラメータ配置部と、性能・作動状態パラメータ配置部と、を含み、前記第4制御機器は前記データ処理部を含む。
探知器知能制御システムの制御方法は、次のようなステップを含む。
(1) 初期化及び自己診断ステップ。前記外部制御モジュールは、開始指令を受信したと判定した場合、前記のデータ伝送・制御モジュールが初期化及び自己診断を行うように駆動する。前記マルチチャネル探知器のデータは、前記データ前処理ユニットによって採集、前処理された後、前記カテゴリ6のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールのデータ処理部に伝送される。
前記ステップ(1)である初期化及び自己診断ステップにおいて、データ伝送制御モジュールに通電した後、
(1−1) 処理ユニットは、前記データ伝送・制御モジュールのクロック及び周辺デバイスを自主的に配置し、
(1−2) データ前処理ユニットは、データ処理プログラムをロードし、
(1−3) 処理ユニットは、前記探知器に順調に通電するように、前記探知器の作動電圧を配置、検出し、処理ユニットは、探知器が作動開始してデータを伝送するように、前記探知器の初期作動パラメータを配置し、 (1−4) 前記マルチチャネル探知器のデータは、前記データ前処理ユニットによって採集、前処理された後、前記カテゴリ6のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールのデータ処理部に伝送される。
(1−1) 処理ユニットは、前記データ伝送・制御モジュールのクロック及び周辺デバイスを自主的に配置し、
(1−2) データ前処理ユニットは、データ処理プログラムをロードし、
(1−3) 処理ユニットは、前記探知器に順調に通電するように、前記探知器の作動電圧を配置、検出し、処理ユニットは、探知器が作動開始してデータを伝送するように、前記探知器の初期作動パラメータを配置し、 (1−4) 前記マルチチャネル探知器のデータは、前記データ前処理ユニットによって採集、前処理された後、前記カテゴリ6のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールのデータ処理部に伝送される。
(2) 前記外部制御モジュールは、操作者によって入力される制御指令をリアルタイムで観測し判定するステップ。具体的に、
(2−1) 特定の探知器のパラメータを照会するという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、照会指令を、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールに伝送し、前記データ伝送・制御モジュールの処理ユニットは、前記照会指令を受信して処理した後、特定の探知器に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、特定の探知器のパラメータ情報を照会して、前記外部制御モジュールにフィードバックして、表示及び処理を行わせ、
(2−2) 特定の探知器のパラメータを配置するという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、特定の探知器のパラメータ情報を、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールに伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、前記パラメータ情報をダウンロードして、特定の探知器に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、前記パラメータ情報を前記探知器に伝送して配置し、
(2−3) 特定の探知器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、特定の探知器のファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールにパッケージして伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、特定の探知器に通信接続されている前記カテゴリ1のインタフェースを介して、前記ファームウェアのアップグレードプログラムを特定の探知器に配置し、
(2−4) データ伝送・制御モジュールのファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールにパッケージして伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、前記データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する。
(2−1) 特定の探知器のパラメータを照会するという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、照会指令を、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールに伝送し、前記データ伝送・制御モジュールの処理ユニットは、前記照会指令を受信して処理した後、特定の探知器に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、特定の探知器のパラメータ情報を照会して、前記外部制御モジュールにフィードバックして、表示及び処理を行わせ、
(2−2) 特定の探知器のパラメータを配置するという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、特定の探知器のパラメータ情報を、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールに伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、前記パラメータ情報をダウンロードして、特定の探知器に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、前記パラメータ情報を前記探知器に伝送して配置し、
(2−3) 特定の探知器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、特定の探知器のファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールにパッケージして伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、特定の探知器に通信接続されている前記カテゴリ1のインタフェースを介して、前記ファームウェアのアップグレードプログラムを特定の探知器に配置し、
(2−4) データ伝送・制御モジュールのファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、前記外部制御モジュールは、データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールにパッケージして伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、前記データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する。
前記ステップ(2−4)において、前記外部制御モジュールは、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレード指令及びプログラムを伝送するが、具体的に、
(2−4−1) 前記外部制御モジュールは、第1制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送して処理し、前記第1制御機器は、前記メッセージを受信し分析した後、前記第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置し、
(2−4−2) 前記外部制御モジュールは、第2制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送し、前記第1制御機器は、前記メッセージを受信して分析した後、前記第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして、前記J401インタフェースを介して前記第2制御機器に伝送して配置する。
(2−4−1) 前記外部制御モジュールは、第1制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送して処理し、前記第1制御機器は、前記メッセージを受信し分析した後、前記第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置し、
(2−4−2) 前記外部制御モジュールは、第2制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送し、前記第1制御機器は、前記メッセージを受信して分析した後、前記第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして、前記J401インタフェースを介して前記第2制御機器に伝送して配置する。
又は、前記ステップ(2−4)において、(2−4−1’)前記外部制御モジュールは、第1制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送して、前記第1制御機器は、前記第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置し、(2−4−2’)前記外部制御モジュールは、第2制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムを、カテゴリ6のインタフェースを介して、前記第2制御機器に伝送して処理し、前記第2制御機器は、前記第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する。
前記知能制御システムの制御方法は、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動状態を観測、処理するステップ(3)を更に含む。当該ステップ(3)において、前記データ伝送・制御モジュールは、前記カテゴリ3のインタフェースを介して、前記作動状態観測・制御モジュールによって伝送される探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動状態のリアルタイムパラメータデータをリアルタイムで受信した後、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールの性能・作動状態パラメータ配置部に伝送して、前記性能・作動状態パラメータ配置部は、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールが最適な作動状態にあるように、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの性能及びパラメータに関するモデルにより、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置し、又は、性能・作動状態パラメータ配置部は、前記探知器の作動状態観測・制御モジュールを駆動して、観測されている装置の作動パラメータを動的に調整する。
前記知能制御システムの制御方法は、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動環境状態を観測、処理するステップ(4)を更に含む。当該ステップ(4)において、前記データ伝送・制御モジュールは、前記カテゴリ3のインタフェースを介して、前記作動環境観測モジュールによって伝送される探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動環境のリアルタイムパラメータデータをリアルタイムで受信した後、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールの性能・環境パラメータ配置部に伝送し、前記性能及び環境パラメータ配置部は、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールが最適な作動状態にあるように、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの性能及び環境パラメータに関するモデルを処理して、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置する。
本発明によるPET装置は、探知器、探知器知能制御システム、校正システム、ベッドコントロールシステム及び配電システム等の補助システムを含むものであって、校正システム、ベッドコントロールシステム及び配電システムは、前記外部制御モジュールにそれぞれ通信接続されて、前記外部制御モジュールの駆動を受けて作動し、前記各データ伝送・制御モジュールは、カテゴリ1のインタフェース及びカテゴリ2のインタフェースを介して、複数の探知器にそれぞれ通信接続されて、前記探知器を制御し、及び探知器生データを採集、伝送する。
上記発明によれば、本発明の有益な効果は、以下のとおりである。
本発明に係る探知器知能制御システムは、従来の専用制御機器と比べて、三つの利点がある。
1.プログラミング、カスタマイズ可能なアルゴリズムセンターをデータ前処理プラットホームとする。従来の核探知器制御機器は、基本的に、データ伝送機能又は固定化されたデータ処理モードだけを備えており、例えば、PET探知器において、データを伝送することだけ又はエネルギーウィンドウ、タイムウィンドウを選別することだけができる。エネルギー分散型分光計探知器において、制御モジュールは、マルチチャンネルエネルギースペクトル分析を行う。本発明に係る探知器知能制御システムは、ユーザの需要に応じて、様々なアルゴリズムの実現を提供し、ユーザによってアルゴリズムをカスタムできるプラットホームも提供し、全てのデータ処理は、第2制御機器、例えばFPGAプラットホームに基づいて、リアルタイム又は制御可能な遅延を実現する。
2.探知器を最適配置し、探知器をリアルタイムで監視し、探知器の性能を最適化する。従来の探知器制御機器には、電圧、ゲイン、閾値などを含む配置パラメータが固定されている。核探知器知能制御モジュールでは、探知器の作動情況の統計をとって、大量のデータを分析することにより、探知器の最適作動状態を取得できるから、最適プロファイルによって探知器を配置することを提案し、同時に、探知器の環境パラメータをリアルタイムで観測することにより、探知器と知能制御システムが常に最適作動状態にあるように、性能及び環境パラメータに関するモデルと性能及び作動パラメータに関するモデルにより、探知器及び知能制御システムの配置パラメータを動的に変更する。
3.オンライン管理によって、ファームウェアをオンラインアップグレード、メンテナンスする。従来の探知器では、制御モジュールが探知器に一々対応し、固定された操作方法と固定された処理流れで、オフライン管理が行われる。本発明に係る探知器知能制御システムでは、全ての探知器が知能モジュールにより独立したオンラインユニットになるように、CANバスとイーサネットとが併せて利用され、All−IPの管理アーキテクチャが構成されている。ユーザは、集中制御センターにより、探知器の知能モジュールに対するアクセス、制御、交互を行うことと、探知器の状態情報を収集、採集することと、ローカルデータの統計をとって分析することと、ファームウェアをダウンロード、更新することにより、探知器の機能、作動流れを変化させて、異なる応用シナリオに対応することとができる。
以下、本発明について図面に示す実施例を参照して更に説明する。
第1実施例において、図1〜図3に示すように、本発明に係る探知器知能制御システムは、外部制御モジュール110と、少なくとも一つのデータ伝送・制御モジュール120と、作動状態観測・制御モジュール130と、外部作動環境観測モジュール140とを含む。
外部制御モジュール110は、探知器150とデータ伝送・制御モジュール120に対する制御メッセージを発送し、データ伝送・制御モジュール120によって伝送されてきた探知器の生データ/前処理データ及びフィードバック情報を受信して処理するが、制御表示ユニット111と、制御表示ユニット111に通信接続される装置アクセスユニット112とを含む。
本実施例において、制御表示ユニット111は、一体に構成されており、メッセージ記憶・発行部113と、性能・環境パラメータ配置部114と、性能・作動状態パラメータ配置部115と、データ処理部116と、を含む。メッセージ記憶・発行部113は、探知器150、データ伝送・制御モジュール120のアップグレード及びパラメータ配置を制御し、性能・環境パラメータ配置部114及び性能・作動状態パラメータ配置部115は、探知器150とデータ伝送・制御モジュール120を動的に配置し、データ処理部116は、データ伝送・制御モジュール120によって伝送されてきた探知器の生データ又は前処理データを処理し、データ記憶、計算、処理、転送、画像再構成等の操作が含まれている。装置アクセスユニット112と制御表示ユニット111とは、IPネットワークに基づいて通信接続され、装置アクセスユニット112とデータ伝送・制御モジュール120とは、IP又はCANバスを介して通信接続されて、各データ伝送・制御モジュール120と制御表示ユニット111との間に情報を転送、バッファー、転換する。
このような通信アーキテクチャによれば、探知器知能制御システムにおける各装置は、共にIP又はCANに基づいて通信接続することができ、IP及びCAN通信は、操作システムの標準コンポーネントとして、レイヤが明瞭であり、外部に対するインタフェースが安定且つ明瞭であり、そして、システム全体がデータの処理、伝送を行う時、確実性が高くて、コストが低くて、汎用性が高い。且つシステムのスケーラビリティが高くて、需要に応じて、全体フレームを変えずに、新たなデータ伝送・制御モジュールを追加して、新たな探知器のアクセス及び制御を実現することができる。
各データ伝送・制御モジュール120には、複数の探知器がかかっており、そのうち、処理ユニット128と、データ前処理ユニット129と、ID認証ユニット124と、少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェース121と、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェース122と、少なくとも一つのカテゴリ3のインタフェース123、一つのカテゴリ5のインタフェース125と、一つのカテゴリ6のインタフェース126と、を含み、データの伝送と制御とを独立して行う。
カテゴリ1のインタフェース121、カテゴリ2のインタフェース122、カテゴリ3のインタフェース123、カテゴリ5のインタフェース125、及びカテゴリ6のインタフェース126は、RS232インタフェース、RS485インタフェース、イーサネットインタフェース、CANインタフェース、光ファイバーインタフェース、SPI、I2C、GPIO、FSMCのうちいずれか一つであり、本実施例において、外部制御モジュール110にIP又はCANを介して通信接続されるのを実現するため、カテゴリ5のインタフェース125及びカテゴリ6のインタフェース126は、イーサネットインタフェース又はCANインタフェースとする。
データの制御について、少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェース121は、複数の探知器150にそれぞれ接続されて、当該データ伝送・制御モジュール120にかかる複数の探知器150の制御メッセージ及びフィードバックメッセージを伝送し、カテゴリ5のインタフェース125は、外部制御モジュール110に通信接続されて、上記複数の探知器150と当該データ伝送・制御モジュール120の制御メッセージ及びフィードバックパケットを伝送する。本実施例において、カテゴリ5のインタフェース125は、装置アクセスユニット112を介して、メッセージ記憶・発行部113に通信接続されて、探知器150のパラメータを照会、配置し、探知器150及びデータ伝送・制御モジュール120のファームウェアをアップグレードする。カテゴリ1のインタフェース121の数は、当該データ伝送・制御モジュール120にかかる複数の探知器150の数に応じて設置され、各探知器150は、それぞれ一つのカテゴリ1のインタフェース121を介して、データ伝送・制御モジュール120に通信接続される。カテゴリ5のインタフェース125は、イーサネットインタフェースであり、処理ユニット128は、カテゴリ5のインタフェース125を介して伝送される探知器150及びデータ伝送・制御モジュールの制御メッセージを解析、処理するとともに、探知器150及びデータ伝送・制御モジュールの情報をフィードバックする。
データの伝送について、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェース122は、複数の探知器150にそれぞれ接続されて、探知器150の生データを伝送し、カテゴリ6のインタフェース126は、外部制御モジュール110に通信接続されて、探知器150の生データ/前処理データを伝送する。本実施例において、カテゴリ2のインタフェース122の数は、複数の探知器150の数に応じて設置され、各探知器150は、それぞれ一つのカテゴリ2のインタフェース122を介して、データ伝送・制御モジュール120に通信接続される。データ前処理ユニット129は、探知器150の生データを受信、採集、伝送し、又は探知器150の生データを受信、採集、前処理して探知器の前処理データを伝送する。データ前処理ユニット129の前処理ステップは、採集と伝送との間に実行され、選別、濾過、アルゴリズムの実現、標記付け、パッケージ、パケット化、キャッシュ、パケット伝送の操作の一つ又は複数の組合せを含む。カテゴリ6のインタフェース126はイーサネットインタフェースであり、各データ伝送・制御モジュールのカテゴリ6のインタフェース126は、データ処理部116に直接的に通信接続されて、マルチチャネル探知器150の生データ又は前処理データを処理する。
ID認証ユニット124は、カテゴリ5のインタフェース125を介して、外部制御モジュール110に接続されて、外部制御モジュール110に対して、当該データ伝送・制御モジュール120のID情報を告知し且つ認証する。外部制御モジュール110に多くのデータ伝送・制御モジュールがかかっているから、情報が誤って送信されることを避けるため、各データ伝送・制御モジュールの中にそれぞれID認証ユニット124が設けられる。
少なくとも一つのカテゴリ3のインタフェース123は、作動状態観測・制御モジュール130、外部作動環境観測モジュール140のアクセス及び処理のための保留制御インタフェースである。
作動状態観測・制御モジュール130は、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動状態パラメータを観測して、これらの作動状態パラメータをデータ伝送・制御モジュール120に伝送し、データ伝送・制御モジュール120のカテゴリ5のインタフェースは、装置アクセスユニット112を介して、性能・作動状態パラメータ配置部115に通信接続されて、探知器150とデータ伝送・制御モジュール120が最適な作動状態になるように、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動パラメータを動的に配置し、又は、作動状態観測・制御モジュール130を駆動してそれにより監視される装置の作動状態を動的に調整する。本実施例において、ファン観測・制御モジュール131、電源・制御モジュール132の一つまたは複数の組合せを含んでいる。
ファン観測・制御モジュール131の一端が複数のファンに通信接続され、ファン観測・制御モジュール131の他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介してデータ伝送・制御モジュール(処理ユニット128)に接続されて、知能制御システムによる駆動を受けて複数のファンの回転速度を動的に調整し、これにより、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動温度を調整する。知能制御システム即ち性能・作動状態パラメータ配置部115は、探知器150の作動温度が高すぎると判定した場合、ファンの回転速度の増加をさせる指令を伝送する。性能・作動状態パラメータ配置部115は、探知器150の作動温度が低いと判定した場合、ファンの回転速度を低減させる指令を伝送する。データ伝送・制御モジュール120が十分に強い機能を持っている時、上記探知器150の性能・作動状態パラメータ配置部115は、データ伝送・制御モジュール120に設けられても良い。
電源観測・制御モジュール132の一端は、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の電源に接続され、電源観測・制御モジュール132の他端は、一つのカテゴリ3のインタフェースを介して、データ伝送・制御モジュール120(処理ユニット128)に接続されて、知能制御システムによる駆動を受けて電源の出力を動的に配置し、ここで、電源の出力とは電圧、電流及びパワーの出力が含まれている。知能制御システム即ち性能・作動状態パラメータ配置部115は、カテゴリ5のインタフェースを介して、電源観測・制御モジュール132により伝送されてくる探知器150及びデータ伝送・制御モジュール120のリアルタイムの作動電圧の大きさ、電流の大きさ及びパワーの出力を受信する。出力が異常であると判定した場合、性能・作動状態パラメータ配置部115は、制御指令を電源観測・制御モジュール132に伝送し、電源観測・制御モジュール132は、指令を解析して、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動が正常状態に戻るように、探知器150、データ伝送・制御モジュール120電源の出力を調整する。
外部作動環境観測モジュール140は、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の外部作動環境パラメータをリアルタイムで観測し、カテゴリ3のインタフェースを介して、リアルタイムの作動環境パラメータをデータ伝送・制御モジュール120(処理ユニット128)に伝送し、データ伝送・制御モジュール120のカテゴリ5のインタフェースは、装置アクセスユニット112を介して、性能・作動状態パラメータ配置部115に通信接続されて、探知器150及び/又はデータ伝送・制御モジュール120が常に最適な作動状態にあるように、早速に操作者を注意し、環境パラメータの異常状況の対策を採らせる。本実施例において、外部作動環境観測モジュール140には、作動温度観測モジュール141と、環境湿度観測モジュール142とのうち一つ又は複数の組合せが含まれている。
作動温度観測モジュール141の一端は、温度センシングユニットに通信接続されて、温度センシングユニットから伝送されてくる温度データを受信し、作動温度観測モジュール141の他端は、一つのカテゴリ3のインタフェースを介して、データ伝送・制御モジュール120に通信接続されて、観測されている探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動環境温度情報を、データ伝送・制御モジュールを介して、性能・作動状態パラメータ配置部115にリアルタイムで伝送する。上記温度センシングユニットはセンサーである。環境湿度観測モジュール142は、一端が湿度センシングユニットに接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェース123を介してデータ伝送・制御モジュール120に接続されて、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動湿度情報をリアルタイムで観測する。
第1実施例に係る探知器知能制御システムによれば、探知器150及び前記データ伝送・制御モジュール120の正常作動のために、電源配置、電源管理、作動状態の監視及び伝送、パラメータ配置、性能校正を提供することができ、探知器150を全面的に監視・保護することを実現できる。
第1実施例に係る探知器知能制御システムの制御方法には、図6に示すように、次のステップが含まれている。
(1)初期化及び自己診断ステップ。当該ステップにおいて、外部制御モジュール110のメッセージ記憶・発行部113は、開始指令を受信したと判定した場合、データ伝送・制御モジュール120が初期化及び自己診断を行うように駆動する。初期化成功と判定されると、データ前処理ユニットは、カテゴリ2のインタフェースを介して、マルチチャネル探知器150によって伝送されてくる生データを採集し、探知器150の生データを前処理し、その後、データ前処理ユニットは前処理されたデータをカテゴリ6のインタフェースを介して、外部制御モジュール110のデータ処理部に伝送して、画像再構成を行わせる。
ステップ(1)において初期化及び自己診断は具体的に以下のような動作が含まれる。即ち、データ伝送・制御モジュール120に通電した後、
(1−1)処理ユニット128は、データ伝送・制御モジュールクロックと周辺デバイスとを自主的に配置し、
(1−2)データ前処理ユニット129は、その後のマルチチャネル探知器150に対するデータ採集のため、データ前処理プログラムをロードし、
(1−3)データ前処理ユニット129によるロ―ドが終了すると、処理ユニット128は、探知器150に順調に通電するように、探知器150の作動電圧を配置、検出する。そして、処理ユニット128は、探知器150が作動開始してデータを伝送するように、探知器150の初期作動パラメータを続けて配置し、
(1−4)マルチチャネル探知器150のデータは、データ前処理ユニットによって採集、前処理された後、カテゴリ6のインタフェースを介して外部制御モジュール110のデータ処理部に伝送されて処理される。
(1−1)処理ユニット128は、データ伝送・制御モジュールクロックと周辺デバイスとを自主的に配置し、
(1−2)データ前処理ユニット129は、その後のマルチチャネル探知器150に対するデータ採集のため、データ前処理プログラムをロードし、
(1−3)データ前処理ユニット129によるロ―ドが終了すると、処理ユニット128は、探知器150に順調に通電するように、探知器150の作動電圧を配置、検出する。そして、処理ユニット128は、探知器150が作動開始してデータを伝送するように、探知器150の初期作動パラメータを続けて配置し、
(1−4)マルチチャネル探知器150のデータは、データ前処理ユニットによって採集、前処理された後、カテゴリ6のインタフェースを介して外部制御モジュール110のデータ処理部に伝送されて処理される。
(2)探知器150のデータを採集、伝送する際に、外部制御モジュール110は、探知器150又はデータ伝送・制御モジュール120をタイムリーに調整できるように、操作者によって入力される制御指令をリアルタイムで観測して判定する。
(2−1)特定の探知器150のパラメータを照会するという制御指令であると判定された場合、外部制御モジュール110のメッセージ記憶・発行部113は、照会指令を、カテゴリ5のインタフェース125を介して、データ伝送・制御モジュール120(処理ユニット128)に伝送し、データ伝送・制御モジュール(処理ユニット128)は、照会指令を受信して、特定の探知器150に通信接続されているカテゴリ1のインタフェース121を介して、特定の探知器150のパラメータ情報を照会して、外部制御モジュール110にフィードバックして表示、処理を行わせる。
(2−2)特定の探知器150のパラメータを配置するという制御指令だと判定された場合、外部制御モジュール110(メッセージ記憶・発行部113)は、特定の探知器150のパラメータ情報を、カテゴリ5のインタフェースを介して、データ伝送・制御モジュール(処理ユニット128)に伝送し、データ伝送・制御モジュールは、パラメータ情報をダウンロードして、特定の探知器150に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、パラメータ情報を探知器150に伝送し、探知器150にパラメータ情報を配置する。
(2−3)特定の探知器150のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定された場合、外部制御モジュール110(メッセージ記憶・発行部113)は、特定の探知器150のファームウェアのアップグレードプログラムを、カテゴリ5のインタフェースを介して、パッケージしてデータ伝送・制御モジュールに伝送し、データ伝送・制御モジュールは、特定の探知器150に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、ファームウェアのアップグレードプログラムを、特定の探知器150に配置する。
(2−4)データ伝送・制御モジュールのファームウェアをアップグレードするという制御指令だと判定された場合、外部制御モジュール110(イメージ記憶・発行部113)は、制御指令とデータ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムとをパッケージして、カテゴリ5のインタフェースを介して、データ伝送・制御モジュールに伝送し、データ伝送・制御モジュールは、データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する。
(3)作動状態観測及び処理ステップ:データ伝送・制御モジュールは、カテゴリ3のインタフェースを介して、作動状態観測・制御モジュールによって伝送されてくる探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動状態のリアルタイムのパラメータデータをリアルタイムで受信した後、カテゴリ5のインタフェースを介して、外部制御モジュール110の性能・作動状態パラメータ配置部115に伝送して処理させ、性能・作動状態パラメータ配置部115は、探知器の性能及びパラメータモデル、データ伝送・制御モジュールの性能及びパラメータモデルにより、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動パラメータを動的に配置し、性能・作動状態パラメータ配置部115は、探知器150、データ伝送・制御モジュール120が最適な作動状態にあるように、作動状態観測・制御モジュール130を駆動して、監視される装置の作動パラメータを動的に調整させる。そのうち、性能及びパラメータモデルは、多数のシミュレーションから統計されたものであり、予め外部制御モジュール110に記憶されている。
(4)作動環境状態の観測及び処理ステップ:データ伝送・制御モジュールは、カテゴリ3のインタフェースを介して、作動環境観測モジュールによって伝送されてくる、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動環境のリアルタイムのパラメータデータをリアルタイムで受信した後、カテゴリ5のインタフェースを介して、外部制御モジュール110の性能・環境パラメータ配置部114に伝送し、性能・環境パラメータ配置部114は、性能及び環境パラメータに関するモデルにより、探知器150が最適な作動状態にあるように、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動パラメータを動的に配置する。そのうち、性能及び環境パラメータに関するモデルは、多数のシミュレーションから統計されたものであり、予め外部制御モジュール110に記憶されている。
第2実施例において、図4及び図5に示すように、本発明に係る探知器知能制御システムは、通信接続されている、外部制御モジュール210と、少なくとも一つのデータ伝送・制御モジュール220と、作動状態観測・制御モジュール230と、外部作動環境観測モジュール240と、を含む。
外部制御モジュール210は、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の制御メッセージを伝送し、データ伝送・制御モジュール220を介して伝送されてくる探知器の生データ/前処理データ及びフィードバック情報を受信して処理するモジュールであって、制御表示ユニット211と、制御表示ユニット211に通信接続される装置アクセスユニット212とを含む。本実施例において、制御表示ユニット211は、分離型に構成されており、独立して設けられている第3制御機器と第4制御機器とを含み、第3制御機器は、メッセージ記憶・発行部213と、性能・環境パラメータ配置部214と、性能・作動状態パラメータ配置部215と、を含み、うち、メッセージ記憶・発行部213は、探知器250、データ伝送・制御モジュール220のアップグレードとパラメータ配置とを制御し、性能・環境パラメータ配置部214と性能・作動状態パラメータ配置部215は、探知器250とデータ伝送・制御モジュール220とを動的に配置する。第4制御機器は、データ処理部216を含み、データ伝送・制御モジュール220によって伝送されてくる探知器データを処理する。なお、制御表示ユニット211は、第1実施例のように一体型構成とされても良い。
第3制御機器と第4制御機器とは、IPを介して装置アクセスユニット212に通信接続され、装置アクセスユニット212は、IP又はCANバスを介してデータ伝送・制御モジュール220に通信接続され、各モジュールは、共にIP又はCANに基づいて通信接続することができ、IP及びCAN通信は、操作システムの標準コンポーネントとして、レイヤが明瞭であり、外部向けのインタフェースが安定且つ明瞭であり、システム全体がデータの処理、伝送を行う時、確実性が高く、コストが低く、汎用性が高い。
データ伝送・制御モジュール220は、パラメータ配置及びファームウェアのアップグレードのための第1制御機器228と、マルチチャネル探知器とのデータ交換のための第2制御機器229と、を含み、第1制御機器228は、一つのカテゴリ5のインタフェース225と、少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェース221と、一つのカテゴリ3のインタフェース223と、ID認証ユニットと、を更に含み、第2制御機器229は、一つのカテゴリ6のインタフェースと、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースとを含み、なお、第1制御機器、第2制御機器には、カテゴリ7のインタフェース227が設けられており、カテゴリ7のインタフェース227は、周辺デバイス拡張インタフェースであって、周辺デバイスである制御ユニットに接続されて第1制御機器及び/又は第2制御機器RAMとFLASHを拡張する。
第1制御機器228と第2制御機器229とは、互いに独立して設けられており、MCU、DSP、CPLD、FPGAのうちいずれかの一つであってよく、二者の間にデータを交換するためのカテゴリ4のインタフェース224が設けられており、カテゴリ1のインタフェース221、カテゴリ2のインタフェース222、カテゴリ3のインタフェース223は、RS232インタフェース、RS485インタフェース、イーサネットインタフェース、CANインタフェース、光ファイバーインタフェース、SPI、I2C、GPIO、FSMCのうちいずれか一つであり、カテゴリ5のインタフェース225とカテゴリ6のインタフェース226は、IP又はCANを介して外部制御モジュール210に通信接続されることを実現するため、イーサネットインタフェース又はCANインタフェースである。
第1制御機器228は、カテゴリ5のインタフェース225を介して伝送されてくる探知器250、データ伝送・制御モジュール220の制御メッセージを解析、処理するとともに、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の情報をフィードバックする。
カテゴリ5のインタフェース225は、装置アクセスユニット212を介して、メッセージ記憶・発行部213に通信接続されて、探知器250のパラメータの照会と配置、また、探知器250、データ伝送・制御モジュール220のファームウェアのアップグレードに用いられる。
少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェース221は、複数の探知器250のそれぞれに通信接続されて、探知器250の制御メッセージの伝送、及び情報フィードバックに用いられる。本実施例において、カテゴリ1のインタフェース221の数は、複数の探知器250の数に応じて設置され、各探知器250は、それぞれ一つのカテゴリ1のインタフェース221を介してデータ伝送・制御モジュール220に通信接続される。
ID認証ユニットは、カテゴリ5のインタフェース225を介して、外部制御モジュール210に接続されて、データ伝送・制御モジュール220のID情報を外部制御モジュール210に告知し認証させ、これによる制御指令が誤って伝送されることを避ける。
少なくとも一つのカテゴリ3のインタフェース223は、作動状態観測・制御モジュール230、外部作動環境観測モジュール240のアクセス及び処理のための保留制御インタフェースである。
作動状態観測・制御モジュール230は、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の作動状態パラメータを観測し、これらの作動状態パラメータを第1制御機器228に伝送する。第1制御機器228のカテゴリ5のインタフェース225は、装置アクセスユニット212を介して、第3制御機器の性能・作動状態パラメータ配置部215に通信接続されて、探知器250とデータ伝送・制御モジュール220とが最適な作動状態になるように、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の作動パラメータを動的に配置し、又は、作動状態観測・制御モジュール230を駆動して監視される装置の作動状態を動的に調整する。本実施例において、作動状態観測・制御モジュール230は、ファン観測・制御モジュール231、電源観測・制御モジュール232のうち一つ又は複数の組合せを含む。
ファン観測・制御モジュール231の一端は複数のファンに接続され、ファン観測・制御モジュール231の他端は、一つのカテゴリ3のインタフェースを介して、第1制御機器228に接続されて、知能制御システムの駆動を受けて複数のファンの回転速度を動的に調整し、これにより、探知器250とデータ伝送・制御モジュール220の作動温度を調整する。知能制御システム即ち性能・作動状態パラメータ配置部215は、作動温度が高すぎると判定した場合、ファン回転速度を増加させる指令を伝送し、性能・作動状態パラメータ配置部215は、作動温度が低いと判定した場合、ファン回転速度を低減させる指令を伝送する。なお、第1制御機器228が十分に強い機能を持っている場合、上記性能・作動状態パラメータ配置部215は第1制御機器228に設けられても良い。
電源観測・制御モジュール232の一端は、探知器250とデータ伝送・制御モジュール220の電源に接続され、電源観測・制御モジュール232の他端は、一つのカテゴリ3のインタフェースを介して、第1制御機器228に接続されて、知能制御システムの駆動を受けて、電源の出力を動的に配置する。知能制御システム即ち性能・作動状態パラメータ配置部215は、カテゴリ5のインタフェースを介して、電源観測・制御モジュール232から伝送されてくる探知器250、データ伝送・制御モジュール220のリアルタイムの作動電圧の大きさを受信する。性能・作動状態パラメータ配置部215には、性能及び作動状態に関するモデルが設けられており、当該性能及び作動状態に関するモデルは、多数のシミュレーションから統計されたものであって、異なる電圧大きさ条件での探知器の作動情況を確定するものである。性能及び作動状態に関するモデルにより当該作動電圧が異常であると判定した場合、性能・作動状態パラメータ配置部215が、制御指令を電源観測・制御モジュール232に伝送し、電源観測・制御モジュール232は、指令を解析した後、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の作動電圧が正常状態に戻るように、探知器250、データ伝送・制御モジュール220への電源出力を調整する。
外部作動環境観測モジュール240は、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の外部作動環境パラメータをリアルタイムで観測し、カテゴリ3のインタフェース223を介して、リアルタイムの作動環境パラメータを第1制御機器228に伝送し、第1制御機器228のカテゴリ5のインタフェース225は、装置アクセスユニット212を介して、性能・作動状態パラメータ配置部215に通信接続されて、探知器250、データ伝送・制御モジュール220が常に最適な作動状態にあるように、早速操作者を注意し、環境パラメータの異常状況を処理させる。本実施例において、外部作動環境観測モジュール240は、作動温度観測モジュール241、環境湿度観測モジュール242のうち一つ又は複数の組合せを含む。
作動温度観測モジュール241は、その一端が温度センシングユニットに接続され、他端がカテゴリ3のインタフェースを介して第1制御機器218に接続されて、探知器250とデータ伝送・制御モジュール220の作動温度情報をリアルタイムで観測する。環境湿度観測モジュール242は、その一端が湿度センシングユニットに接続され、他端がカテゴリ3のインタフェース223を介してデータ伝送・制御モジュール220に接続されて、探知器250とデータ伝送・制御モジュール220の作動湿度情報をリアルタイムで観測する。
第2制御機器229は、探知器の生データを受信、採集、伝送し、又は探知器250の生データを受信、採集、前処理して探知器250の前処理データを伝送する。第2制御機器229の前処理ステップは、採集と伝送との間に実行され、選別、濾過、アルゴリズムの実現、標記付け、パッケージ、パケット化、キャッシュ、データパケット伝送操作の一つ又は複数の組合せを含む。少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェース222は、複数の探知器250にそれぞれ接続されて、探知器250の生データを伝送し、カテゴリ6のインタフェース226は、外部制御モジュール210に通信接続されて、探知器250の生データ/前処理データを伝送する。本実施例において、カテゴリ2のインタフェース222の数は、複数の探知器250の数に応じて設置され、各探知器250は、それぞれ一つのカテゴリ2のインタフェース222を介して、データ伝送・制御モジュール220に通信接続される。
以下、第1制御機器228をMCUとし、第2制御機器をFPGAとし、カテゴリ5のインタフェース225とカテゴリ6のインタフェース226をCANインタフェースとし、第3制御機器をサーバーとして、本発明に係る探知器知能制御システムについて更に説明する。
MCUとFPGAとの間は、カテゴリ4のインタフェースを介して通信接続され、カテゴリ4のインタフェースは、J401インタフェースとJ402インタフェースとを含み、そのうち、J401インタフェースはPSモードのインタフェースであり、MCUとFPGAとの間にファームウェア配置データを伝送し、J402インタフェースはRS232インタフェース、SPI、I2C、GPIO、FSMC、EPI、LOCAL BUSのうちいずれか一つの短距離データ伝送インタフェースであり、MCUとFPGAとの間にサービスデータを伝送する。
第1制御機器228はMCUである場合、ARM+Linuxプラットホームに基づくものであり、ハードウェアアーキテクチャは、Cortex M4カーネルのARMと、プラグインとしてのSRAMとを含んで、最小システムに形成される。ソフトウェアシステムについてはSafeRTOSリアルタイム操作システムが用いられる。具体的な機能実現は、FPGAに対するファームウェア書き込み、オンラインアップグレード、配置と、データ流量に対する監視と、探知器に対する作動パラメータ配置、運行状態の監視と、センシングユニットのデータの記憶及び分析と、インタフェースユニットのイーサネットポート、CANバス、USBインタフェースに対する通信制御と、探知器との間の制御命令及びセンシング情報の交換と、第3制御機器との間の制御命令及びデータの交換と、を含む。ARMハードウェアアーキテクチャで、SafeRTOSとLinuxに基づくシステムプラットホームを提供し、ユーザにSDKとAPIとを提供し、実際の需要に応じて探知器の機能を配置することができる。
第2制御機器は、FPGAであれば、FPGA、SRAM、DDR、PHYのデータ採集・処理センターに基づくものであり、需要に応じて探知器のデータを採集、前処理するが、選別、濾過、アルゴリズムの実現、標記付け、パッケージ、パケット化、キャッシュ、パケット伝送等の一連のデータ操作を含む。
データ前処理システムは、FPGAを核心とし、ユーザの応用需要に応じて、在FPGAの内部において、異なるデータ取得手順と、異なるデータ処理メカニズムと、異なるデータ出力フォーマットとを実現する。データ入力及びデータ出力のインタフェースについては、ギガビットネットワークインタフェースを用いて、十分なデータチャネルを保証する。FPGAは、主に探知器から出力されるUDPメッセージの処理と伝送とをするが、外部MCUによってロードされる。FPGAのプロファイルは、FLASHに保存されており、システムに通電すると、MCUは、FLASHから配置データを読み取ってFPGAにロードする。FPGAと外部PHYチップとのインタフェースはRGMIIであり、内部に一つのマルチポートMACを実現し、イーサネットUDPデータパケットをMAC層で解析し、同時に、UDPメッセージが所定のアルゴリズムによって圧縮されて、これにより、システム出口の流量と後端サーバーの計算負担とが低減される。システムではマルチチャネルからのデータを一つのチャンネルで出力するので、各チャンネルのデータの紛失がないこととシステム性能の最適化とを保証するため、FPGAには適切なキャッシュを設置する必要がある。システムのデータ出力において、マルチチャネルの入力データをポーリングし、又はこれ以外の方法でマルチチャネル入力を一つのチャンネルに合併したうえ、出力データとして伝送するようにしてもよい。検測結果の計算速度を向上させるために、FPGA内にアルゴリズムを実現するキャッシュとして拡張するように、FPGAにDDRがプラグインされている。なお、システムは、FPGAをオンラインデバッグするためのJTAGインタフェースと、LED試験灯と、電源制御ピン等を更に提供する。
サーバーは、ユーザの利用シナリオに応じて、各探知器の作動モード、パラメータ、ファームウェア、及び装置アクセスユニット212の作動パラメータを自主的に決める。サーバーは、各探知器250の配置パラメータと、装置アクセスユニット212のファームウェアとを、イーサネット通信を介して装置アクセスユニット212に伝送し、装置アクセスユニット212は、サーバーから伝送されてくる全ての配置とファームウェアをローカルファイルシステムに記憶し、全てのデータ伝送・制御モジュール220は、CANバスを介して装置アクセスユニット212と通信され、装置アクセスユニット212によってCAN通信をイーサネットに変換し、サーバーは、イーサネット→CANバスの形で、各探知器の作動モードとパラメータを取得して、当該探知器をアップグレードするか否かを決める。アップグレードの必要がある場合、各探知器の作動モード、パラメータ、ファームウェアを、イーサネット→CANバスの方式でアップグレードの必要がある探知器モジュールに伝送する。伝送が終了した後、各探知器の制御ユニットは、自体のアップグレードを完成させることにより、探知器アレイのファームウェアの更新を完成させ、異なる検出機能を実現する。
上記実施例に係る探知器知能制御システムの制御方法には、図6に示すように、次のステップが含まれている。
(1)初期化及び自己診断ステップ。当該ステップにおいて、第3制御機器が、開始指令を受信したと判定した場合、第1制御機器228を駆動して初期化及び自己診断を行わせる。初期化成功と判定すると、第2制御機器229は、カテゴリ2のインタフェースを介して、マルチチャネル探知器250によって伝送される生データを採集し、探知器250の生データを前処理した後、カテゴリ6のインタフェースを介して第4制御機器に伝送し後続処理を行わせる。
ステップ(1)の初期化及び自己診断は、具体的に次のとおりである。データ伝送・制御モジュール220に通電した後、
(1−1)第1制御機器228は、データ伝送・制御モジュールのクロックと周辺デバイスとを自主的に配置し、
(1−2)第2制御機器229は、後でマルチチャネル探知器250のデータを採集するために、データ前処理プログラムをロードし、
(1−3)第2制御機器229によるロードが終了した後、第1制御機器228は、探知器250に順調に通電するように探知器250の作動電圧を配置、検出し、その後、第1制御機器228は、各探知器250が作動開始してデータを伝送するように、第2制御機器229に接続されている探知器250の初期作動パラメータを配置し、上記探知器の初期パラメータは、探知器の作動情況の統計をとって大量のデータを分析することにより得られた、探知器の最適作動状態の作動パラメータであり、
(1−4)マルチチャネル探知器250のデータは、第2制御機器229によって採集、前処理された後、カテゴリ6のインタフェース226を介して第4制御機器に伝送されて後処理される。
(1−1)第1制御機器228は、データ伝送・制御モジュールのクロックと周辺デバイスとを自主的に配置し、
(1−2)第2制御機器229は、後でマルチチャネル探知器250のデータを採集するために、データ前処理プログラムをロードし、
(1−3)第2制御機器229によるロードが終了した後、第1制御機器228は、探知器250に順調に通電するように探知器250の作動電圧を配置、検出し、その後、第1制御機器228は、各探知器250が作動開始してデータを伝送するように、第2制御機器229に接続されている探知器250の初期作動パラメータを配置し、上記探知器の初期パラメータは、探知器の作動情況の統計をとって大量のデータを分析することにより得られた、探知器の最適作動状態の作動パラメータであり、
(1−4)マルチチャネル探知器250のデータは、第2制御機器229によって採集、前処理された後、カテゴリ6のインタフェース226を介して第4制御機器に伝送されて後処理される。
(2)探知器250のデータを採集、伝送する際に、本発明に係る探知器知能制御システムは、ユーザの需要に応じて、探知器のオンラインアップグレードを実現し、異なる応用に応じて、ファームウェアを自主的に変えて、異なる検出方法と、探知器に対するパラメータ配置、性能校正と、探知器の全面的監視保護と、を実現する。
ユーザは、具体的な需要に応じて、第3制御機器に制御指令を入力する。全ての探知器が知能モジュールによりオンラインで独立したユニットになるように、探知器知能制御システムは、CANバスとイーサネットとを介して、All−IPの管理アーキテクチャを構築する。ユーザは、集中制御センターにより、探知器の知能モジュールに対してアクセス、制御、交互を行うことと、探知器の状態情報を収集、採集することと、ローカルデータを統計、分析することと、また、アップグレードファームウェアをダウンロードして、探知器の機能、プロセス変更を完成させることによって異なる検出方式を実現して、異なる利用シナリオに応じてファームウェアを自主的に変えることができる。
(2−1)第3制御機器により特定の探知器250のパラメータを照会するという制御指令と判定された場合、メッセージ記憶・発行部213は、照会指令を、カテゴリ5のインタフェース225を介して、第1制御機器228に伝送し、第1制御機器228は、照会指令を受信した後、特定の探知器250に通信接続されているカテゴリ1のインタフェース221を介して、特定の探知器250のパラメータ情報を照会し、第3制御機器にフィードバックして表示、処理を行わせる。
(2−2)第3制御機器によって特定の探知器250のパラメータを配置するという制御指令と判定された場合、メッセージ記憶・発行部213は、特定の探知器250のパラメータ情報を、カテゴリ5のインタフェース225を介して、第1制御機器228に伝送し、第1制御機器228は、パラメータ情報をダウンロードして、特定の探知器250の通信に連接されているカテゴリ1のインタフェースを介して、パラメータ情報を探知器250に伝送して配置する。
(2−3)第3制御機器によって特定の探知器250のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定された場合、メッセージ記憶・発行部213は、特定の探知器250のファームウェアのアップグレードプログラムを、カテゴリ5のインタフェース225を介して、パッケージした形で第1制御機器228に伝送し、データ伝送・制御モジュールは、特定の探知器250に通信接続されているカテゴリ1のインタフェース221を介して、ファームウェアのアップグレードプログラムを特定の探知器250に配置する。
(2−4)第3制御機器によってデータ伝送・制御モジュールのファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定された場合、メッセージ記憶・発行部213は、制御指令及びデータ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムを、カテゴリ5のインタフェースを介して、データ伝送・制御モジュールにパッケージした形で伝送し、データ伝送・制御モジュールはデータ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する。
ステップ(2−4)において、外部制御モジュール210は、カテゴリ5のインタフェースを介して、データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレード指令及びプログラムを伝送する。具体的な動作は下記とおりである。(2−4−1)メッセージ記憶・発行部213は、第1制御機器228のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第1制御機器228のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェース225を介して、第1制御機器228に伝送し、第1制御機器228は、メッセージを受信して解析した後、第1制御機器228のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する。(2−4−2)外部制御モジュール210は、第2制御機器229即ちFPGAのファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器229のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェース225を介して、第1制御機器228に伝送し、第1制御機器228は、メッセージを受信して解析した後、第2制御機器229のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードし、J401インタフェースを介して、第2制御機器229に配置する。
第2制御機器229がFPGA以外の部品である場合、第2制御機器229のアップグレードは、下記のステップで完成させられても良い。(2−4−2’)外部制御モジュール210は、第2制御機器229のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器229のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ6のインタフェース226を介して、第2制御機器229に伝送して処理し、第2制御機器229は、メッセージを受信して分析した後、第2制御機器229のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置すれば良い。
従来の探知器の制御機器では、電圧、ゲイン、閾値等を含む配置パラメータが固定されている。本発明に係る探知器知能制御システムは、ステップ(1)において、最適なプロファイルによって探知器を配置するほか、使用の時に、探知器250、データ伝送・制御モジュール220の作動状態をリアルタイムで観測し、そして、性能と作動パラメータモデルに応じて探知器250、データ伝送・制御モジュール220の配置パラメータを動的に変更することにより、探知器とシステムとを常に最適な作動状態にさせる。
(3)作動状態観測及び処理ステップ。データ伝送・制御モジュールは、カテゴリ3のインタフェースを介して、作動状態観測・制御モジュールによって伝送されてくる探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動状態リアルタイムパラメータデータをリアルタイムで受信した後、カテゴリ5のインタフェースを介して、外部制御モジュール210の性能・作動状態パラメータ配置部215に伝送して処理し、性能・作動状態パラメータ配置部215は、探知器の性能及びパラメータモデル、データ伝送・制御モジュールの性能及びパラメータモデルに応じて、探知器150、データ伝送・制御モジュール120の作動パラメータを動的に配置し、性能・作動状態パラメータ配置部215は、作動状態観測・制御モジュール130を、監視されている装置の作動パラメータを動的に調整するように駆動し、これにより、探知器250、データ伝送・制御モジュール220は最適な作動状態にある。
更に、探知器の環境パラメータをリアルタイムで観測し、性能及び環境パラメータに関するモデルに応じて探知器250とデータ伝送・制御モジュール220の配置パラメータを動的に変化させ、これにより、探知器とシステムとが常に最適な作動状態にあるようにする。
(4)探知器250、データ伝送・制御モジュール220の作動環境状態観測と処理ステップ。当該ステップにおいて、データ伝送・制御モジュール220の第1制御機器228は、カテゴリ3のインタフェースを介して、作動環境観測モジュール240から伝送されてくる探知器250とデータ伝送・制御モジュール220の作動環境のリアルタイムパラメータデータをリアルタイムで受信した後、カテゴリ5のインタフェース225を介して、第3制御機器の性能・環境パラメータ配置部214に伝送し、性能・環境パラメータ配置部214は、探知器とデータ伝送・制御モジュールの性能及び環境パラメータに関するモデルに応じて、探知器、データ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置し、これにより、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールが最適な作動状態にあるようにする。
第3実施例において、本発明は、探知器、補助システム及び探知器知能制御システムを含むPET装置に関する。補助システムは外部制御モジュールに通信接続されて、外部制御モジュールの駆動を受けるものであって、校正システム、ベッドコントロールシステム、配電システム、データ伝送システム等を含む。本実施例において、校正システム、ベッドコントロールシステム、配電システム、データ伝送システム等の補助システムは、それぞれイーサネットインタフェースを介して外部制御モジュールに接続されて、需要に応じて各自の作動を制御し、PET装置の探知器は、いずれもデータ伝送・制御モジュールに通信接続され、具体的には、各データ伝送・制御モジュールは、カテゴリ1のインタフェースを介して若干の探知器に対応して通信接続されて、PET装置の探知器を制御し、そして、カテゴリ2のインタフェースを介して複数の探知器に対応して通信接続され、PET装置の探知器の生データを採集、伝送する。
以下、第2実施例に係る探知器知能制御システムを含むPET装置について説明する。
一般的には、外部制御モジュールと校正システムとが協働して、まず装置全体の校正を行い、探知器の感度校正、探知器の時間分解能の校正などを行う。このステップは、1ヶ月に一回行われても良い。そして、通電して、後続のデータ採取及び伝送の準備としてデータ伝送・制御モジュールの初期化を行う。最後、外部制御モジュールとベッドコントロールシステムとが協働して、検査対象者を特定の位置に送り、後続のPETスキャニングを行う。
データ伝送・制御モジュールは、第1制御機器228と第2制御機器229とを含む。第1制御機器228は、ARM+Linuxプラットホームに基づくものであり、ハードウェアアーキテクチャは、Cortex M4カーネルのARMとSRAMとを含んで、最小のシステムに形成され、プログラミング可能なマルチチャネル電圧モジュールを制御する。また、電圧、回路、温湿度センサーを備える。なお、ソフトウェアシステムとしてSafeRTOSリアルタイム操作システムを用い、ユーザにAPIインタフェースを提供し、主として下記の働きを奏させている。(A)探知器250の正常動作に必要な基本条件、例えばマルチチャネル電源配置、探知器250のパラメータ配置を提供する。(B)探知器250の有効な動作のための保障であるリアルタイムの監視保護を提供する。(C)安定な動作の基礎を提供し、例えば、監視保護情報と既知の探知器の性能モデルを用いて探知器250に対して最適性能校正を行う。
第2制御機器229は、FPGAを核心とし、ユーザの需要に応じて、FPGAの内部において、異なるデータ取得手順と、異なるデータ処理メカニズムと、異なるデータ出力フォーマットとを実現する。データ入力とデータ出力のインタフェースについて、ギガビットネットワークインタフェースを用いて、十分なデータチャネルを保証する。主に、アルゴリズムプラットホーム、データ処理プロセス及びデータ出力構成という三つの部分が含まれている。(A)アルゴリズムプラットホームについては、ユーザの応用に応じて、固定パターンのアルゴリズムパッケージを提供するとともに、カスタムアルゴリズム機能を提供する。PET分野において、位置、時間、エネルギー情報計算を実現すること、エネルギーウィンドウの設定を実現すること等ができる。(B)データ処理プロセスについては、ユーザの需要に応じて、例えば、PET分野でのエネルギー計算、エネルギーウィンドウ選別、一定サイズのパケット伝送等、特定のデータ処理プロセスを提供する。(C)データ出力構成については、ユーザの需要に応じて、カスタムデータフォーマットのパッケージ、標記付け、データ出力を提供する。標準TCP、UDP、CANバス等の標準フォーマットのデータパケットと、様々なカスタムフォーマットのデータパケットを実現できる。
同時に、第1制御機器228と第2制御機器229は協働して、カスタムファームウェアの動的メンテナンスを実現する。カスタム探知器ファームウェアの動的メンテナンスは、探知器のオンラインアップグレードを実現するためのものであり、異なる応用に応じて、ファームウェアを自主的に変えて異なる検出方法を実現する。現在は、主に以下のことが含んでいる。(A)情報を制御するCANバス制御。これについては、配列探知器と探知器組をそれぞれ制御しやすいために、全てのマルチノード探知器ネットワークのデータ伝送・制御装置を、独立したユニットとしてCANバスに接続する。CANバスを介して、制御情報を、外部制御装置とデータ伝送・制御装置との間で双方向伝送することができ、同時に、探知器のファームウェアを、固定されたプロトコルに従って、処理制御モジュールに書き込み、ARMとFPGAのプログラムを変えて、多様化の探知器機能を実現する。(B)探知器配列のネットワーキングアクセス。これについては、複数の探知器から配列を構成する時に、CANバスとCANバス交換機とを介して、全ての探知器に対して、特定対象へのアクセスと制御とを行える。(C)ファームウェア情報(ARMとFPGAとを含む)の自動ロード。これについては、応用適応型のファームウェアは、ARMプラットホームにオンラインで書き込むことができ、ひいてはARMはFPGAを動的にロードして、特定のカスタムアルゴリズムモジュールと探知器のデータ処理プロセスを実現し、これにより、探知器コンポーネント全体のファームウェア更新を完成させ、応用需要に応じて、探知器の使用を変更する又はカスタマイズする。
上記実施例についての説明は、当業者が本発明を理解及び使用しやすいためのものである。当業者にとっては、創造的な活動をすることなく、これらの実施例を容易に種々に変更し、上記で説明した原理を他の実施例に適用することができる。従って、本発明は、上記実施例に限定されておらず、本発明の精神を逸脱しない限り、当業者が本発明の説明によって行う改良や変更はすべて本発明の範囲内にあると理解すべきである。
Claims (17)
- 外部制御モジュールと、
複数の探知器にそれぞれ通信接続される少なくとも一つのデータ伝送・制御モジュールと、を含み、
前記外部制御モジュールは、前記各データ伝送・制御モジュールにそれぞれ通信接続されて、探知器と当該データ伝送・制御モジュールの制御メッセージを発行して、そして両者のフィードバックメッセージ、及び前記データ伝送・制御モジュールを経由して伝送されてきた探知器の生データ又は前処理データを受信して処理し、
前記各データ伝送・制御モジュールに複数の探知器が接続されおり、処理ユニットと、データ前処理ユニットと、少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェース、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースと、カテゴリ5のインタフェースと、カテゴリ6のインタフェースとを含み、
前記カテゴリ5のインタフェースは、前記外部制御モジュールに通信接続されて、探知器と前記データ伝送・制御モジュールの制御メッセージ及びフィードバックメッセージを伝送し、
前記処理ユニットは、前記探知器とデータ伝送・制御モジュールの制御メッセージ及びフィードバックメッセージを受信、解析、処理及び伝送し、
前記少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースは、複数の探知器にそれぞれ接続されて、探知器の制御メッセージとフィードバックメッセージを伝送し、
前記少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースは、複数の探知器にそれぞれ接続されて、探知器の生データを伝送し、
前記データ前処理ユニットは、前記探知器の生データを採集、受信、伝送し、また前記データ前処理ユニットは、前記探知器の生データを採集、受信、前処理して、探知器の前処理データを伝送し、
前記カテゴリ6のインタフェースは、前記外部制御モジュールに通信接続されて、探知器の生データ又は探知器の前処理データを伝送する
ことを特徴とする探知器知能制御システム。 - 探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールに対する少なくとも一つの作動状態観測・制御モジュール、及び/又は外部作動環境観測モジュールを更に含み、
前記データ伝送・制御モジュールには、保留制御インタフェースである少なくとも一つのカテゴリ3のインタフェースが設けられており、
各データ伝送・制御モジュールは、前記カテゴリ3のインタフェースを介して、一つの前記作動状態観測・制御モジュール及び/又は外部作動環境観測モジュールに通信接続され、
前記知能制御システムは、前記作動状態観測・制御モジュール及び/又は外部作動環境観測モジュールから伝送される観測情報に基づいて、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置する、ことを特徴とする請求項1に記載の探知器知能制御システム。 - 前記作動状態観測・制御モジュールは、電源観測・制御モジュール、ファン観測・制御モジュールのうち一つ又は複数の組合せであり、
前記電源観測・制御モジュールは、一端が探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの電源に通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されるように構成され、前記知能制御システムの駆動を受けて前記電源の出力を動的に配置し、
前記ファン観測・制御モジュールは、一端が複数のファンに通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されるように構成され、前記知能制御システムの駆動を受けて前記複数のファンの回転速度を動的に調整し、
前記外部作動環境観測モジュールは、作動温度観測モジュール、環境湿度観測モジュールのうち一つ又は複数の組合せであり、
前記作動温度観測モジュールは、一端が温度センシングユニットに通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されるように構成され、前記探知器及び/又は前記データ伝送・制御モジュールの作動環境の温度情報をリアルタイムで観測し、
前記環境湿度観測モジュールは、一端が湿度センシングユニットに通信接続され、他端が一つのカテゴリ3のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続されて、前記探知器及び/又は前記データ伝送・制御モジュールの作動環境の湿度情報をリアルタイムで観測する、
ことを特徴とする請求項2に記載の探知器知能制御システム。 - 各データ伝送・制御モジュールにおいて、前記カテゴリ1のインタフェース及びカテゴリ2のインタフェースの数は、そのデータ伝送・制御モジュールに接続されている探知器の数に対応して設けられ、各前記探知器は、それぞれ一つのカテゴリ1のインタフェース、一つのカテゴリ2のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに通信接続され、
前記データ伝送・制御モジュールは、ID認証ユニットを更に含み、前記ID認証ユニットは、前記カテゴリ5のインタフェースを介して前記外部制御モジュールに通信接続されて、前記データ伝送・制御モジュールのIDを告知し認証され、
また、前記データ前処理ユニットの前処理ステップは、採集と伝送との間に実行され、選別、濾過、アルゴリズム実現、標記付け、メッセージ、パケット化、キャッシュ、データパケット伝送の操作の一つ又は複数の組合せを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の探知器知能制御システム。 - 前記各データ伝送・制御モジュールは、パラメータ配置及びファームウェアのアップグレードのための第1制御機器と、マルチチャンネル探知器のデータの交換のための第2制御機器と、と含み、
前記第1制御機器は、前記処理ユニットと、前記一つのカテゴリ5のインタフェースと、少なくとも一つのカテゴリ1のインタフェースと、を含み、
前記第2制御機器は、前記データ前処理ユニットと、一つのカテゴリ6のインタフェースと、少なくとも一つのカテゴリ2のインタフェースと、を含み、
カテゴリ3のインタフェースは、前記第1制御機器又は前記第2制御機器に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の探知器知能制御システム。 - 前記第1制御機器及び/又は前記第2制御機器には、周辺デバイス拡張インタフェースであって、周辺処理ユニットと接続されて、第1制御機器及び/又は前記第2制御機器のRAM及びFLASHを拡張するカテゴリ7のインタフェースが設けられており、
前記第1制御機器と前記第2制御機器との間には、二者間でデータを伝送するカテゴリ4のインタフェースが設けられており、
前記第1制御機器と前記第2制御機器は、MCU、DSP、CPLD、FPGAのうちいずれかの一つである、ことを特徴とする請求項5に記載の探知器知能制御システム。 - 前記第2制御機器はFPGAであり、
前記第1制御機器と前記FPGAとは、カテゴリ4のインタフェースを介して互いに通信接続され、
前記カテゴリ4のインタフェースは、前記第1制御機器と前記FPGAとの間でファームウェアの配置データを伝送するJ401インタフェースと、前記第1制御機器と前記FPGAとの間でサービスデータを伝送するJ402インタフェースと、を含み、
前記J401インタフェースは、PSモードのインタフェースであり、前記J402インタフェースは、短距離データ伝送インタフェースであり、前記短距離データ伝送インタフェースは、RS232インタフェース、SPI、I2C、GPIO、FSMC、EPI、LOCAL BUSのうちいずれか一つであり、
前記第1制御機器はMCUであり、前記第2制御機器はFPGAである、ことを特徴とする請求項5又は6に記載の探知器知能制御システム。 - 前記カテゴリ1のインタフェース、カテゴリ2のインタフェース、カテゴリ3のインタフェース、カテゴリ5のインタフェース及びカテゴリ6のインタフェースは、RS232インタフェース、RS485インタフェース、イーサネットインタフェース、CANインタフェース、光ファイバーインタフェース、SPI、I2C、GPIO、FSMCのうちいずれか一つである、ことを特徴とする請求項1又は5に記載の探知器知能制御システム。
- 前記外部制御モジュールは、制御表示ユニットと、前記制御表示ユニットに通信接続される少なくとも一つの装置アクセスユニットと、を含み、
前記制御表示ユニットは、探知器、データ伝送・制御モジュールを制御するメッセージ記憶・発行部と、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュール対する性能・環境パラメータ配置部と、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの性能・作動状態パラメータ配置部と、前記探知器の生データ又は前処理データを処理、分析、記憶するデータ処理部と、を含み、
前記メッセージ記憶・発行部は、前記装置アクセスユニットを介して前記各データ伝送・制御モジュールのカテゴリインタフェースに通信接続されて、探知器のパラメータを照会、配置し、また、前記探知器、データ伝送・制御モジュールのファームウェアをアップグレードし、
前記性能・環境パラメータ配置部は、前記装置アクセスユニットを介して前記各データ伝送・制御モジュールのカテゴリ5のインタフェースに通信接続されて、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置し、
前記性能・作動状態パラメータ配置部は、前記装置アクセスユニットを介して前記データ伝送・制御モジュールのカテゴリ5のインタフェースに通信接続され、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータと、前記作動状態観測・制御モジュールの作動パラメータとを動的に配置し、
前記データ処理部は、前記各データ伝送・制御モジュールのカテゴリ6のインタフェースに通信接続されて、前記マルチチャンネル探知器の生データ/前処理データを後処理する、ことを特徴とする請求項1に記載の探知器知能制御システム。 - 前記制御表示ユニットと前記装置アクセスユニットとの間、前記装置アクセスユニット同士の間、前記装置アクセスユニットと前記データ伝送・制御モジュールとの間は、オールIPを介して通信接続され、
又は、前記制御表示ユニットと前記装置アクセスユニットとの間、前記装置アクセスユニット同士の間は、オールIPを介して通信接続され、前記装置アクセスユニットと前記データ伝送・制御モジュールとの間はCANバスを介して通信接続される、ことを特徴とする請求項9に記載の探知器知能制御システム。 - 前記制御表示ユニットは、独立して設けられている第3制御機器と第4制御機器とを含み、
前記第3制御機器は、メッセージ記憶・発行部と、性能・環境パラメータ配置部と、性能・作動状態パラメータ配置部と、を含み、
前記第4制御機器は、前記データ処理部を含む、ことを特徴とする請求項9に記載の探知器知能制御システム。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の探知器知能制御システムを利用した制御方法であって、
(1)前記外部制御モジュールは、開始指令を受信したと判定された場合、前記各データ伝送・制御モジュールが初期化及び自己診断を行うように駆動し、前記データ前処理ユニットは、前記データ前処理ユニットに接続されているマルチチャネル探知器の生データを採集した後、前記カテゴリ6のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールのデータ処理部に、直接に又は前処理した後に伝送する、初期化及び自己診断ステップと、
(2)前記外部制御モジュールは、操作者によって入力される制御指令をリアルタイムで観測し判定するステップ、とを含み、
前記ステップ(2)において、
(2−1)特定の探知器のパラメータを照会するという制御指令と判定された場合、前記外部制御モジュールは、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、照会指令を前記データ伝送・制御モジュールに伝送し、前記データ伝送・制御モジュールの処理ユニットは、前記照会指令を受信して処理する後、特定の探知器に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して、特定の探知器のパラメータ情報を照会し、前記外部制御モジュールにフィードバックして、表示または処理をなされ、
(2−2)特定の探知器にパラメータを配置するという制御指令と判定された場合、前記外部制御モジュールは、特定の探知器のパラメータ情報を、前記カテゴリ5のインタフェースを介して前記データ伝送・制御モジュールに発行し、前記データ伝送・制御モジュールの処理ユニットは、前記パラメータ情報をダウンロードして、前記パラメータ情報を特定の探知器に通信接続されているカテゴリ1のインタフェースを介して前記探知器に伝送し、前記探知器に前記パラメータ情報を配置し、
(2−3)制御指令が特定の探知器のファームウェアアップグレード指令であると判定された場合、前記外部制御モジュールは、特定の探知器のファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールにパッケージして伝送し、前記データ伝送・制御モジュールの処理ユニットは、特定の探知器に通信接続されている前記カテゴリ1のインタフェースを介して、前記ファームウェアのアップグレードプログラムを特定の探知器に配置し、
(2−4)制御指令がデータ伝送・制御モジュールのファームウェアアップグレード指令であると判定された場合、前記外部制御モジュールは、データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールにパッケージして伝送し、前記データ伝送・制御モジュールは、前記データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する、ことを特徴とする制御方法。 - 前記ステップ(1)の初期化及び自己診断ステップにおいて、データ伝送・制御モジュールに通電した後、
(1−1)処理ユニットは、前記データ伝送・制御モジュールのクロック及び周辺デバイスを自主的に配置し、
(1−2)データ前処理ユニットは、データ処理プログラムをロードし、
(1−3)処理ユニットは、前記探知器に順調に通電するように、前記探知器の作動電圧を配置、検出し、処理ユニットは、探知器が作動開始してデータを伝送するように、前記探知器の初期作動パラメータを配置し、
(1−4)前記マルチチャネル探知器のデータは、前記データ前処理ユニットによって採集された後、前記カテゴリ6のインタフェースを介して前記外部制御モジュールのデータ処理部に直接的に伝送され、又は前処理された後に前記カテゴリ6のインタフェースを介して伝送されて処理される
ことを特徴とする請求項12に記載の知能制御システムの制御方法。 - 前記ステップ(2−4)において、前記外部制御モジュールは、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記データ伝送・制御モジュールのファームウェアのアップグレード指令及びプログラムを伝送し、
(2−4−1)前記外部制御モジュールは、第1制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送して、前記第1制御機器は、前記メッセージを受信し分析した後、前記第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置し、
(2−4−2)前記外部制御モジュールは、第2制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラム及び指令のメッセージを、カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送し、前記第1制御機器は、前記メッセージを受信して分析した後、前記第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして、前記J401インタフェースを介して前記第2制御機器に伝送して配置し、
あるいは前記ステップ(2−4)において、
(2−4−1’)前記外部制御モジュールは、第1制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムを、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記第1制御機器に伝送して、前記第1制御機器は、前記第1制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置し、
(2−4−2’)前記外部制御モジュールは、第2制御機器のファームウェアをアップグレードするという制御指令と判定した場合、第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムを、カテゴリ6のインタフェースを介して、前記第2制御機器に伝送して処理し、前記第2制御機器は、前記第2制御機器のファームウェアのアップグレードプログラムをダウンロードして配置する
ことを特徴とする請求項12に記載の知能制御システムの制御方法。 - 探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動状態を観測、処理するステップ(3)を更に含み、
前記ステップ(3)において、前記データ伝送・制御モジュールは、前記カテゴリ3のインタフェースを介して、前記作動状態観測・制御モジュールによって伝送されてくる探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動状態のリアルタイムパラメータデータをリアルタイムで受信した後、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールの性能・作動状態パラメータ配置部に伝送し、前記性能・作動状態パラメータ配置部は、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールが最適な作動状態にあるように、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの性能及びパラメータモデルに応じて、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置し、又は、性能・作動状態パラメータ配置部は、前記探知器の作動状態観測・制御モジュールを駆動して、観測される装置の作動パラメータを動的に調整する
ことを特徴とする請求項12に記載の知能制御システムの制御方法。 - 探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動環境状態を観測、処理するステップ(4)を更に含み、
前記ステップ(4)において、前記データ伝送・制御モジュールは、前記カテゴリ3のインタフェースを介して、前記作動環境観測モジュールによって伝送されてくる探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動環境のリアルタイムパラメータデータをリアルタイムで受信した後、前記カテゴリ5のインタフェースを介して、前記外部制御モジュールの性能・環境パラメータ配置部に伝送し、前記性能・環境パラメータ配置部は、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールが最適な作動状態にあるように、探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの性能及び環境パラメータに関するモデルにより、前記リアルタイムパラメータデータを処理して、前記探知器及び/又はデータ伝送・制御モジュールの作動パラメータを動的に配置する
ことを特徴とする請求項12に記載の知能制御システムの制御方法。 - 探知器、校正システム、ベッドコントロールシステム及び配電システムを含むPET装置であって、
請求項1乃至11のいずれか一項に記載の探知器知能制御システムを更に含み、前記校正システム、ベッドコントロールシステム及び配電システムは、前記外部制御モジュールにそれぞれ通信接続されて、前記外部制御モジュールの駆動を受けて作動し、前記各データ伝送・制御モジュールは、カテゴリ1のインタフェース及びカテゴリ2のインタフェースを介して、複数の探知器にそれぞれ通信接続されて、前記探知器を制御し、及び探知器生データを採集、伝送する
ことを特徴とするPET装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510080902.5A CN104820452B (zh) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 一种探测器智能控制系统及控制方法 |
CN201510080902.5 | 2015-02-13 | ||
PCT/CN2016/071804 WO2016127779A1 (zh) | 2015-02-13 | 2016-01-23 | 一种探测器智能控制系统、控制方法及pet设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018510439A true JP2018510439A (ja) | 2018-04-12 |
Family
ID=53730772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017560854A Pending JP2018510439A (ja) | 2015-02-13 | 2016-01-23 | 探知器知能制御システムとその制御方法、及びpet装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10845830B2 (ja) |
EP (1) | EP3258337B1 (ja) |
JP (1) | JP2018510439A (ja) |
CN (2) | CN108646816B (ja) |
FI (1) | FI3258337T3 (ja) |
HK (1) | HK1245911A1 (ja) |
WO (1) | WO2016127779A1 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108646816B (zh) * | 2015-02-13 | 2020-02-04 | 湖北锐世数字医学影像科技有限公司 | 一种pet设备 |
CN204500749U (zh) * | 2015-02-13 | 2015-07-29 | 武汉数字派特科技有限公司 | 一种基于ip与can总线的pet通信系统 |
CN105395209B (zh) | 2015-12-01 | 2018-10-02 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种正电子发射断层扫描成像系统及方法 |
CN106131169B (zh) * | 2016-07-01 | 2019-09-10 | 武汉数字派特科技有限公司 | 一种pet控制网络通信系统及方法 |
CN109488886B (zh) * | 2017-09-11 | 2024-01-23 | 清华大学 | 油气管道内检测器数据集线系统及时序控制方法 |
CN107608410A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-19 | 刘程秀 | 一种智能反应釜的温度控制方法 |
CN108646612A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-10-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种n-16监测仪数据采集处理平台 |
CN108279636A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-07-13 | 江苏亨通工控安全研究院有限公司 | 工业机房安全防护系统 |
CN108693804A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-23 | 广东冉盛科学仪器有限公司 | 一种非接触式监测设备及处理方法 |
CN110554609A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 维谛技术有限公司 | 一种动环监控采集器和动环监控采集系统 |
CN110602659A (zh) * | 2018-06-12 | 2019-12-20 | 上海电享信息科技有限公司 | 一种充电桩工作方式设置系统及方法 |
CN109032528B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-11-17 | 西安电子科技大学 | 一种平板pet系统的在线预处理方法及装置 |
CN109143941A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 陕西科技大学 | 一种探测器系统高压电源系统及其监测方法 |
CN109889270B (zh) * | 2019-02-01 | 2021-09-10 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及方法 |
CN110101402B (zh) * | 2019-04-26 | 2023-09-26 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 探测装置及其检测方法、具有探测装置的检测设备 |
CN110988960A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-10 | 湖北锐世数字医学影像科技有限公司 | 探测装置和pet成像系统 |
CN111289544A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-16 | 沈阳先进医疗设备技术孵化中心有限公司 | 一种ct设备、ct设备的探测器阵列的参数配置方法 |
CN111324070B (zh) * | 2020-03-04 | 2021-07-13 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 基于fpga的ct串行探测器模块集群的调试方法 |
CN111913899B (zh) * | 2020-07-02 | 2022-02-08 | 山东大学 | 一种基于fsmc与fpga的uart拓展方法 |
CN111897655B (zh) * | 2020-08-06 | 2022-10-11 | 泰安泰山高压开关有限公司 | 一种输变电云端智能控制器 |
CN112865314B (zh) * | 2021-01-19 | 2021-11-09 | 中国科学院声学研究所 | 一种海底观测网接驳盒 |
CN113495288A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-12 | 雷震 | 一种医院放射科辐射剂量监测监控设备及其方法 |
CN113741234A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-12-03 | 重庆真测科技股份有限公司 | 一种工业ct控制电路、工业ct系统及工业ct控制方法 |
CN114236590B (zh) * | 2021-12-06 | 2024-06-07 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 环境级γ智能测量探头装置、系统及方法 |
CN115941102B (zh) * | 2022-10-31 | 2023-09-15 | 三峡智控科技有限公司 | 一种采用spi连接mcu和fpga的控制器间同步通信的方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003131708A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Tlv Co Ltd | 機器監視システム |
JP2005523796A (ja) * | 2002-05-01 | 2005-08-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | コンピュータ断層撮影の方法及び装置 |
JP2005258996A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Meidensha Corp | Fpgaのリモートメンテナンス方式 |
JP2006508760A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-03-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 分散医用イメージングシステム |
JP2006167105A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Toshiba Corp | 医用画像管理システム |
JP2006288458A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 医用画像診断装置及び画像再構成方法 |
CN201017459Y (zh) * | 2007-03-13 | 2008-02-06 | 同方威视技术股份有限公司 | 辐射成像数据采集设备 |
CN101198206A (zh) * | 2006-12-08 | 2008-06-11 | 清华大学 | 一种用于辐射成像用的数据获取和控制电路及其方法 |
WO2012095978A1 (ja) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | 三菱電機株式会社 | ネットワーク選定支援方法 |
JP2012518784A (ja) * | 2009-02-25 | 2012-08-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ハイブリッドpet/mrシステムにおけるmrコイルの減衰訂正 |
CN103330571A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-10-02 | 中国人民解放军北京军区总医院 | 数据采集系统及其控制方法、移动ct扫描仪 |
WO2016127779A1 (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 武汉数字派特科技有限公司 | 一种探测器智能控制系统、控制方法及pet设备 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5212645A (en) | 1990-07-19 | 1993-05-18 | General Electric Company | Flexible real-time, multi-tasking architecture for tool condition monitoring |
US6901159B2 (en) * | 2001-01-31 | 2005-05-31 | General Electric Company | Communication of image data from image detector to host computer |
US7360100B2 (en) * | 2003-08-01 | 2008-04-15 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Intelligent power management control system and method |
JP3863873B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2006-12-27 | 株式会社日立製作所 | 放射線検査装置 |
US7921323B2 (en) * | 2004-05-11 | 2011-04-05 | L-3 Communications Integrated Systems, L.P. | Reconfigurable communications infrastructure for ASIC networks |
US7711170B2 (en) * | 2005-05-10 | 2010-05-04 | General Electric Company | Method and system for filtering scan data |
US7488943B2 (en) * | 2006-07-17 | 2009-02-10 | General Electric Company | PET detector methods and apparatus |
US7968849B2 (en) * | 2006-08-08 | 2011-06-28 | Shimadzu Corporation | Positron CT apparatus |
US8238624B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-08-07 | International Business Machines Corporation | Hybrid medical image processing |
CN104316953B (zh) * | 2007-07-02 | 2018-05-15 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于混合pet-mr系统的热稳定的pet探测器 |
DE102007044873A1 (de) * | 2007-09-20 | 2009-04-16 | Siemens Ag | Verfahren zur Stabilisierung der Verstärkung eines PET-Detektionssystems |
CN201107279Y (zh) * | 2007-11-15 | 2008-08-27 | 天津工业大学 | 高速x射线探测器 |
US8431904B2 (en) * | 2008-10-24 | 2013-04-30 | University Of Washington | Data-processing electronics for use in a positron-emission tomography system |
EP2376940B1 (en) * | 2008-12-10 | 2017-05-17 | Koninklijke Philips N.V. | Autonomous detector module as a building block for scalable pet and spect systems |
JP5433299B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2014-03-05 | 株式会社東芝 | 医用画像診断装置 |
CA2735617A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-09-30 | John Millett | Mobile cardiac positron emission tomography (mopet) camera |
KR101259826B1 (ko) | 2011-03-24 | 2013-04-30 | 삼성중공업 주식회사 | 분산 제어 시스템의 버전 관리 시스템 및 버전 관리 방법 |
CN103460072B (zh) * | 2011-04-05 | 2016-05-18 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有改进的时间精度的利用时间数字转换的探测器阵列 |
RU2014117639A (ru) * | 2011-10-06 | 2015-11-20 | Конинклейке Филипс Н.В. | Управляемая данными оптимизация логики принятия/отклонения события |
CN103767722B (zh) * | 2012-10-25 | 2016-04-27 | 上海联影医疗科技有限公司 | Ct或pet-ct系统及其进行扫描的定位方法 |
US10027340B1 (en) * | 2012-12-31 | 2018-07-17 | Jefferson Science Associates, Llc | Method and apparatus to digitize pulse shapes from radiation detectors |
US9632187B2 (en) * | 2013-06-12 | 2017-04-25 | The Regents Of The University Of California | Modular positron emission tomography kit |
CN103800076B (zh) * | 2014-01-14 | 2016-02-03 | 中国科学院自动化研究所 | 一种结构-光学-核素多模态成像系统与方法 |
CN104062673B (zh) * | 2014-06-20 | 2016-05-18 | 成都理工大学 | 核分析仪自诊断系统 |
CN105572153B (zh) * | 2014-06-25 | 2018-07-17 | 山东大学 | 基于x射线线阵扫描的便携式面阵成像系统 |
CN105361900B (zh) * | 2014-08-26 | 2019-01-22 | 北京纳米维景科技有限公司 | 静态实时ct成像系统及其成像控制方法 |
KR101783001B1 (ko) * | 2015-01-20 | 2017-09-28 | 삼성전자주식회사 | 단층 영상 장치 및 단층 영상의 이미징 방법 |
-
2015
- 2015-02-13 CN CN201810418633.2A patent/CN108646816B/zh active Active
- 2015-02-13 CN CN201510080902.5A patent/CN104820452B/zh active Active
-
2016
- 2016-01-23 JP JP2017560854A patent/JP2018510439A/ja active Pending
- 2016-01-23 EP EP16748580.4A patent/EP3258337B1/en active Active
- 2016-01-23 WO PCT/CN2016/071804 patent/WO2016127779A1/zh active Application Filing
- 2016-01-23 US US15/550,378 patent/US10845830B2/en active Active
- 2016-01-23 FI FIEP16748580.4T patent/FI3258337T3/fi active
-
2018
- 2018-04-23 HK HK18105265.7A patent/HK1245911A1/zh unknown
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003131708A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Tlv Co Ltd | 機器監視システム |
JP2005523796A (ja) * | 2002-05-01 | 2005-08-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | コンピュータ断層撮影の方法及び装置 |
JP2006508760A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-03-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 分散医用イメージングシステム |
JP2005258996A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Meidensha Corp | Fpgaのリモートメンテナンス方式 |
JP2006167105A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Toshiba Corp | 医用画像管理システム |
JP2006288458A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 医用画像診断装置及び画像再構成方法 |
CN101198206A (zh) * | 2006-12-08 | 2008-06-11 | 清华大学 | 一种用于辐射成像用的数据获取和控制电路及其方法 |
CN201017459Y (zh) * | 2007-03-13 | 2008-02-06 | 同方威视技术股份有限公司 | 辐射成像数据采集设备 |
JP2012518784A (ja) * | 2009-02-25 | 2012-08-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ハイブリッドpet/mrシステムにおけるmrコイルの減衰訂正 |
WO2012095978A1 (ja) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | 三菱電機株式会社 | ネットワーク選定支援方法 |
CN103330571A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-10-02 | 中国人民解放军北京军区总医院 | 数据采集系统及其控制方法、移动ct扫描仪 |
WO2016127779A1 (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 武汉数字派特科技有限公司 | 一种探测器智能控制系统、控制方法及pet设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112017017433A8 (pt) | 2023-01-24 |
CN108646816B (zh) | 2020-02-04 |
US10845830B2 (en) | 2020-11-24 |
EP3258337A1 (en) | 2017-12-20 |
EP3258337A4 (en) | 2019-02-13 |
BR112017017433A2 (pt) | 2018-04-03 |
FI3258337T3 (fi) | 2024-01-12 |
US20180032094A1 (en) | 2018-02-01 |
EP3258337B1 (en) | 2023-10-11 |
CN104820452B (zh) | 2018-11-13 |
HK1245911A1 (zh) | 2018-08-31 |
CN104820452A (zh) | 2015-08-05 |
WO2016127779A1 (zh) | 2016-08-18 |
CN108646816A (zh) | 2018-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018510439A (ja) | 探知器知能制御システムとその制御方法、及びpet装置 | |
JP6567692B2 (ja) | マルチノードセンサーネットワークのデータ伝送・制御装置 | |
CN107167246A (zh) | 现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质 | |
CN2906639Y (zh) | 电测量指示仪表校验装置 | |
GB2576273A (en) | Cloud-enabled testing of control systems | |
CN106526388A (zh) | 无人机机载航电设备测试系统及测试方法 | |
CN101354320A (zh) | 一种排种器性能检测系统 | |
CN106990028A (zh) | 一种粉尘浓度传感器标定系统 | |
CN108282242A (zh) | 时空同步装置及系统、地图采集车及地图智能生产系统 | |
CN107669290A (zh) | 一种无线传输ct系统以及ct系统的无线传输方法 | |
CN108711391A (zh) | 一种显示面板测试系统、控制方法及空调器 | |
CN208888621U (zh) | 辐射抗干扰的音频监听测试系统 | |
CN106326045B (zh) | 一种检测总线延时的方法 | |
CN108064703A (zh) | 一种猪场养殖猪舍环境管理系统 | |
CN110633766A (zh) | 一种用于环境监测仪器结果上报的二维码生成装置 | |
CN208114598U (zh) | 一种无线传输ct系统 | |
CN206063143U (zh) | 一种物联网pm2.5压差式肺功能检测系统 | |
CN103353604A (zh) | 一种x射线显像系统 | |
CN204258988U (zh) | 用于测氡仪检定的自动数据采集装置 | |
CN211484637U (zh) | 一种x射线图像采集控制系统 | |
CN206573502U (zh) | 电力设备x射线数字成像三维可视化检测远程操控平台 | |
CN207379371U (zh) | 一种弹载计算机测试装置 | |
BR112017017433B1 (pt) | Sistema de controle inteligente para um detector | |
CN109779940A (zh) | 一种ebm风机管控系统 | |
CN109611368A (zh) | 一种用于存储系统的风扇控制系统、方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180821 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190312 |