血液透析機數(shù)據(jù)采集器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種血液透析機數(shù)據(jù)采集器，涉及血液透析【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型公開的血液透析機數(shù)據(jù)采集器，至少包括數(shù)據(jù)緩沖器、地址及控制邏輯譯碼器、主中央處理單元(CPU)和對外通訊接口模塊：所述數(shù)據(jù)緩沖器，將透析機的數(shù)據(jù)總線連接至所述主CPU；所述地址及控制邏輯譯碼器，根據(jù)透析機的地址總線及控制總線進行有效數(shù)據(jù)的地址過濾，并將地址過濾后的數(shù)據(jù)及其對應(yīng)地址傳送至所述主CPU；所述CPU，集成所述地址及控制邏輯譯碼器的傳送的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到對外通訊接口模塊；所述對外通訊接口模塊，將所述主CPU處理后的數(shù)據(jù)按照設(shè)定格式傳輸至透析機外置模塊。本實用新型具有成本低、適用性強、可定制化等特點。
【專利說明】血液透析機數(shù)據(jù)采集器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及血液透析【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種血液透析機數(shù)據(jù)采集器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著血液透析中心的數(shù)字化技術(shù)的大力發(fā)展，尤其針對硬件開發(fā)、連接方式、通信 協(xié)議等方面進行了大量研究，因此血液透析技術(shù)日趨成熟完善。
[0003] 但是，隨著數(shù)字化程度的加劇，不同型號血透設(shè)備的之間的互聯(lián)以及相關(guān)信息的 集成共享成為目前亟待解決的問題。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種血液透析機數(shù)據(jù)采集器，解決不同 血透設(shè)備之間的互聯(lián)及信息共享的問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型公開了一種血液透析機數(shù)據(jù)采集器，至少包 括數(shù)據(jù)緩沖器、地址及控制邏輯譯碼器、主中央處理單元（CPU)和對外通訊接口模塊：
[0006] 所述數(shù)據(jù)緩沖器，將透析機的數(shù)據(jù)總線連接至所述主CPU ;
[0007] 所述地址及控制邏輯譯碼器，根據(jù)透析機的地址總線及控制總線進行有效數(shù)據(jù)的 地址過濾，并將地址過濾后的數(shù)據(jù)及其對應(yīng)地址傳送至所述主CPU ;
[0008] 所述CPU，集成所述地址及控制邏輯譯碼器的傳送的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到對外通訊接口 模塊；
[0009] 所述對外通訊接口模塊，將所述主CPU處理后的數(shù)據(jù)按照設(shè)定格式傳輸至透析機 外置模塊。
[0010] 可選地，上述數(shù)據(jù)采集器還包括與所述主CPU連接的地址發(fā)生器、輔CPU，所述地 址發(fā)生器和輔CPU之間相互連接，所述輔CPU與所述對外通訊接口模塊相連，其中，所述地 址發(fā)生器，按照設(shè)定的計算方法，為所述主CPU生成相應(yīng)的接口地址，所述輔CPU，將所述主 (PU的總線數(shù)據(jù)及對應(yīng)的接口地址，傳送給所述對外通訊接口模塊。
[0011] 可選地，上述數(shù)據(jù)采集器還包括與所述主CPU相連的用于存儲采集到的透析機數(shù) 據(jù)的閃存存儲器。
[0012] 可選地，上述數(shù)據(jù)采集器中，所述數(shù)據(jù)緩沖器采用數(shù)據(jù)緩沖器74HC245。
[0013] 可選地，上述數(shù)據(jù)采集器中，所述主CPU采用低功耗CPU。
[0014] 可選地，上述數(shù)據(jù)采集器中，所述主CPU采用32位嵌入式處理器。
[0015] 可選地，上述數(shù)據(jù)采集器中，所述對外通訊接口模塊采用RS422數(shù)據(jù)接口模塊。
[0016] 本實用新型具有成本低、適用性強、可定制化等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型中數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018] 為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文將結(jié)合附圖對本發(fā) 明技術(shù)方案作進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施 例中的特征可以任意相互組合。
[0019] 實施例1
[0020]目前，血液透析機（下方簡稱為血透機）數(shù)據(jù)采集的難點在于透析機生產(chǎn)廠商不 提供包括任何通訊協(xié)議內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)資料，及可用的外部數(shù)據(jù)接口。因此，本申請發(fā)明人想 到解決問題的方法就是開發(fā)出針對血液透析機內(nèi)置通訊的采集設(shè)備，以實現(xiàn)一個可用的通 訊接口。開發(fā)該設(shè)備就要從分析血透機內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊原理和設(shè)備的內(nèi)部接口入手，結(jié)合告 訴邏輯分析儀、存儲示波器等工具的運用，對血透機工作狀態(tài)及內(nèi)部數(shù)據(jù)進行跟蹤和分析。 通過血透機內(nèi)部的X631接口和血透機的地址線、數(shù)據(jù)線以及讀寫控制信號連接，再通過告 訴邏輯分析儀的數(shù)據(jù)跟蹤，形成透析機的近似完成的RAM映像。通過分析目標(biāo)數(shù)據(jù)特征，獲 得目標(biāo)數(shù)據(jù)的具體地址，最后實現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)的實時采集。
[0021] 基于上述思想，本實施例提供一種透析機數(shù)據(jù)采集器，至少包括數(shù)據(jù)緩沖器、地址 及控制邏輯譯碼器、主CPU和對外通訊接口模塊：
[0022] 數(shù)據(jù)緩沖器，將透析機的數(shù)據(jù)總線連接至主CPU ;
[0023] 具體地，數(shù)據(jù)緩沖器可采用74HC245。
[0024] 地址及控制邏輯譯碼器，根據(jù)透析機的地址總線及控制總線進行有效數(shù)據(jù)的地址 過濾，并將地址過濾后的數(shù)據(jù)及其對應(yīng)地址傳送至主CPU ;
[0025] CPU，集成地址及控制邏輯譯碼器的傳送的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到對外通訊接口模塊；
[0026] 對外通訊接口模塊，將主CPU處理后的數(shù)據(jù)按照設(shè)定格式傳輸至透析機外置模 塊。
[0027] 具體地，對外通訊接口模塊可采用RS422數(shù)據(jù)接口模塊。
[0028] 上述采集器還可能包括與主CPU連接的地址發(fā)生器、輔助CPU。地址發(fā)生器和輔 CPU之間相互連接，輔CPU與對外通訊接口模塊相連。
[0029] 其中，地址發(fā)生器，根據(jù)需求置成相應(yīng)的計算器，為主CPU生成相應(yīng)的接口地址， 從而實現(xiàn)信號采集的非標(biāo)準(zhǔn)制式。
[0030] 輔CPU，將主CPU的總線數(shù)據(jù)及對應(yīng)的接口地址，傳送給對外通訊接口模塊。
[0031] 另外，上述采集器還可以包括與主CPU相連的閃存（FLASH)存儲器，該FLASH存 儲器主要存儲采集到的透析機的數(shù)據(jù)。此時，整個數(shù)據(jù)采集器的架構(gòu)如圖1所示
[0032] 下面介紹上述數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取與接口轉(zhuǎn)換的過程，該過程包括以下步 驟：
[0033] 步驟1 :數(shù)據(jù)緩沖器通過透析機的X631接口，可以連接到透析機的地址總線與數(shù) 據(jù)總線；
[0034] 步驟2 :地址及控制線譯碼器實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的地址過濾；
[0035] 步驟3 :數(shù)據(jù)緩沖器（例如74HC245)實現(xiàn)與透析機數(shù)據(jù)總線的點評轉(zhuǎn)換與隔離；
[0036] 步驟4 :主CPU(例如低功耗CPU)用于接收地址過濾后的數(shù)據(jù)及其對應(yīng)地址，從而 實現(xiàn)內(nèi)部通訊設(shè)備的開發(fā)，并實現(xiàn)統(tǒng)一的外部接口。
[0037] 具體地，本實施例中數(shù)據(jù)采集器在硬件上采用32位ARM處理器（即主CPU)， 64MB FLASH存儲器（用于存儲采集到的透析機的數(shù)據(jù)）、64位數(shù)據(jù)總線，4層PCB (printed circuit board)設(shè)計。系統(tǒng)處理器核心電壓I. 8V，IO電壓3. 3V ;外部電源采用AC220V市 電，變壓器輸出AC6V供整流濾波電路使用；全橋整流，雙JI型濾波電路設(shè)計；后級采用雙 線性穩(wěn)壓電路設(shè)計。整機采用低功耗設(shè)計。對外通訊接口采用隔離電源模塊供電、光電耦 合器隔離信號的設(shè)計模式。外部電源采用電源濾波器濾除尖峰干擾，過壓、欠壓、失壓保護。 對外通訊接口模塊采用獨立于主CPU的外圍處理器構(gòu)成，通訊時序和數(shù)據(jù)打包、解包均由 硬件設(shè)備完成，與主CPU采用DM通道進行通訊。
[0038] 另夕卜，由于串口 RS232通常只能傳輸15m，因而需要用串口到網(wǎng)口的轉(zhuǎn)換器并安裝 相關(guān)驅(qū)動程序，以便延長傳輸距離實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。如：RS422和RS485在19kbs下能傳輸 1142m。因此，在連接方式上，本實施例選擇了傳輸距離更長的RS422方式，并且為了連接的 方便采用了 RJ45(registered jack45)接口。費森尤斯血透機（德國）（左1)通過本實施 例的數(shù)據(jù)采集器將X631接口轉(zhuǎn)換為RS422接口后，連接到專用集線器；金寶血透機（瑞典） (左2)則由外部設(shè)備將RS232接口轉(zhuǎn)換為RS422接口后，連接到專用集線器；集線器將數(shù) 據(jù)發(fā)送到信息管理工作站，進行集中顯示、存儲和分析。
[0039] 完成了上述數(shù)據(jù)采集器硬件開發(fā)確定連接方式后，數(shù)據(jù)通訊面臨的最后問題是 設(shè)備接口的通訊協(xié)議，即往來數(shù)據(jù)包格式。數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包含：動脈壓力、靜脈壓力、跨膜 壓力、電導(dǎo)、有效血流量、累計血流量、目標(biāo)透析量、溫度、電解質(zhì)等血透相關(guān)數(shù)據(jù)。本實用新 型中，對血透實時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包部分定義如表1所示。
[0040] 表1為數(shù)據(jù)包定義表
[0041]

【權(quán)利要求】
1. 一種血液透析機數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，至少包括數(shù)據(jù)緩沖器、地址及控制邏輯譯 碼器、主中央處理單元（CPU)和對外通訊接口模塊： 所述數(shù)據(jù)緩沖器，將透析機的數(shù)據(jù)總線連接至所述主CPU ; 所述地址及控制邏輯譯碼器，根據(jù)透析機的地址總線及控制總線進行有效數(shù)據(jù)的地址 過濾，并將地址過濾后的數(shù)據(jù)及其對應(yīng)地址傳送至所述主CPU ; 所述CPU，集成所述地址及控制邏輯譯碼器的傳送的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到對外通訊接口模 塊； 所述對外通訊接口模塊，將所述主CPU處理后的數(shù)據(jù)按照設(shè)定格式傳輸至透析機外置 模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，還包括與所述主CPU連接的地址發(fā)生 器、輔CPU，所述地址發(fā)生器和輔CPU之間相互連接，所述輔CPU與所述對外通訊接口模塊相 連，其中，所述地址發(fā)生器，按照設(shè)定的計算方法，為所述主CPU生成相應(yīng)的接口地址，所述 輔CPU，將所述主CPU的總線數(shù)據(jù)及對應(yīng)的接口地址，傳送給所述對外通訊接口模塊。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，還包括與所述主CPU相連的用于存儲 采集到的透析機數(shù)據(jù)的閃存存儲器。
4. 如權(quán)利要求1、2或3所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩沖器采用數(shù)據(jù)緩沖 器 74HC245。
5. 如權(quán)利要求1、2或3所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述主CPU采用低功耗CPU。
6. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述主CPU采用32位嵌入式處理器。
7. 如權(quán)利要求1、2或3所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述對外通訊接口模塊采用 RS422數(shù)據(jù)接口模塊。
【文檔編號】A61M1/14GK204208102SQ201420244462
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】王輝, 劉野, 馬青, 董繼軍, 丁進, 金暉 申請人:博彥網(wǎng)鼎信息技術(shù)有限公司