[发明专利]一种基于霍尔电流和图像变化监测大型医用设备使用状态的方法

说明书

本发明公开了一种基于霍尔电流和图像变化监测大型医用设备使用状态的方法，包括：步骤1，利用霍尔电流传感器检测大型医用设备的运行电流强度，并同时采集大型医用设备的显示图像，将显示图像转化为灰度图像后，计算图像变化率；步骤2，对运行电流强度和图像变化率进行聚类分析，使运行电流强度和图像变化率对应于不同的使用状态，使用状态至少包括关机、待机、运行；步骤3，实时采集大型医用设备的运行电流强度和图像变化率，依据聚类结果，得到对应的使用状态。本发明能够对大型医用设备的使用状态自动进行非线性状态分析，摆脱人工干预，得到准确的使用状态信息。

技术领域

本发明涉及设备监测技术领域，具体涉及一种基于霍尔电流和图像变化监测大型医用设备使用状态的方法。

背景技术

随着我国医疗体系结构的不断完善，各大、中型医院的大型贵重医疗设备和仪器的数量也不断增加，因此，如何提高大型医用设备的使用效率，提高医院的综合效益，是医疗器械管理中应该深刻探讨的话题。

在医院的日常管理中，如放射、超声等设备基本都采用人工管理的方式，进行设备的日常启用、停止等使用状态的统计，人工统计的方式主观性比较强，并且无法做到实时监控。在这个过程中，如果人工管理稍有疏忽，即伴随设备电能的浪费和设备使用效率的降低。

经现有资料查询，较为近似的有文章名为“基于RFID的医疗设备使用状态监测系统”，2015年6月份发表于《中国医疗设备》，主要用于记录医疗设备的待机、使用状态、及用RFID标识仪器编号。在这篇文献中，监测系统主要包括客户端和服务器，其中，客户端由电流检测模块、RFID识别模块、中央控制模块、无线传输模块等四部分组成，主要负责识别医疗设备的身份信息、监测医疗设备零线电流，并将上述身份信息和零线电流数据发送至服务器、客户端的架构图如图1所示。

该文献中采用基于电流互感器的交流电流测量电路，对流过设备零线的电流值进行检测，其中交流电流测量采用穿心互感器，测得电流后，按照如下阈值进行分类，每一类对应至待机或使用状态。

待机电流阈值＝初测待机电流×(1+10％)

工作电流阈值＝初测工作电流×(1-10％)

新医疗设备在第一次投入临床使用时，由操作人员启动客户端的测试模式，在测试模式下，操作人员先后分别使设备处于待机状态和工作状态，客户端测量记录医疗设备的初测待机电流和初测工作电流，并将这两个初测电流和设备的编号信息一同发送给服务器，服务器根据初测电流设定2档阈值，然后通过单片机采集数据，无线传输模块通过UART接口接收零线电流数据和设备RFID编号信息，随后通过Wi-Fi经由无线路由器发送给服务器。

该文献所报道的方法具有以下缺点：

(1)采用穿心互感器作为电流测量的电路部件，如果交流电流互感器开路，则会产生高电压，严重时会击穿线路绝缘，产生电击威胁工作人员的安全，同时，由于被测电流畸变、多次谐波、非正弦波等的影响，使电流互感器测量结果的准确度较差。

(2)分类模型的建立，需要独立的测试模式，该测试模式需要工作人员的人工介入操作，如果医院中的设备数量较多，将出现大量的重复劳动，较难推广应用。

(3)面向对象为医疗设备，但文章主体为监护仪、呼吸机等，该类设备在医院中为中小型设备，设备状态基本分为待机模式和使用模式，其待机模式基本处于设备停用状态，与大型设备的模式有较大区别。

另有文章发表于《中国医学装备》，文章名为“集中监督超声设备开机状态的中央监控系统研发”，该文章通过对超声影像设备进行信息化、集中式开机检测，完成对超声设备的集中管理和监督。具体方法为：使用霍尔电流传感器采集B超电流信号，比较电路转换成0-1状态信息；使用MSP430F449与串口转网络模块，将数据发送至采集终端；采集终端数据并将其整理后发送至中央监控服务器。