一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统，包括远程人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统；所述远程人机交互子系统包括用户操作终端；所述远程数据服务子系统包括互联网云服务器；所述远程数据采集子系统包括多个医用回旋加速器终端；所述多个医用回旋加速器终端包括网络适配器和医用回旋加速器的控制器；所述人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统通过无线网络进行连接；其特点是：所述互联网云服务器包括基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块。本发明专利技术解决了本领域长期以来PET医用回旋加速器需求量巨大，然而专业技术人员严重不足，且受地域限制的难题。

A Remote Fault Diagnosis System for Medical Cyclotron Based on Artificial Intelligence

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统
本专利技术属于医用回旋加速器
，尤其涉及一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统。
技术介绍
回旋加速器是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。随着核医学的迅速发展，回旋加速器已经被广泛的应用于正电子发射断层成像(PET)技术、同位素生产、质子治疗。其中，PET成像技术所采用的放射性同位素药物，如11C，15O，13N，18F等标记的化合物中C、N、O是人体组织的基本元素，易于标记各种生命必需的化合物及其代谢产物，而不会改变它们的生命活性；而F的化学性质与H有相似之处，当F代替氢原子时，此分子仍保持其生物活性。所以这些核素的标记物如18F葡萄糖，13N氨基酸，15O水，CO,CO2等均可参加人体的生理、生化代谢过程，从而准确地反映组织的生理状况。这些放射性核素又都只有很短的半衰期，因此可以大剂量注射，以增加图象的对比度，由于它很快衰减变弱，因而病人接受的总剂量仍比较小；亦可多次注射，动态观察。因此，PET反映了新陈代谢过程，实现了功能性诊断。目前，这样的超短寿命放射性同位素只有利用小型医用回旋加速器在医院来就地生产。另外，国家进行医疗改革，中华医学会核医学分会提出一县一核医学科的发展规划以来，PET医用回旋加速器需求量巨大，然而专业技术人员严重不足，且受地域限制。从而导致一方面没有足够的专业医用回旋加速器运行人员，医用回旋加速器运行困难；另一方面一旦加速器发生故障，无法高效、快捷的解决问题，也造成售后成本不断增加。在网络技术高速发展的时代背景下，各行各业都在迫切的探索着革新与进步。然而却没有一个结合人工智能运用于医用回旋加速器的远程故障诊断与寿命预测的控制系统。
技术实现思路
本专利技术针对实际工作中发现的问题及现有技术中存在的缺陷，提出了一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统，包括远程人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统；所述远程人机交互子系统包括用户操作终端；所述远程数据服务子系统包括互联网云服务器；所述远程数据采集子系统包括多个医用回旋加速器终端；所述多个医用回旋加速器终端包括网络适配器和医用回旋加速器的控制器；所述人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统通过无线网络进行连接；其特点是：所述互联网云服务器包括基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块。所述多个医用回旋加速器终端一方面将各个系统设备数据实时地传给互联网云服务器，并在人机交互子系统里显示，另一方面通过互联网云服务器接收相应的人机交互系统发出的指令，并执行相应的指令动作；所述人机交互子系统主要负责信息的解析与显示，并通过不同的功能需求发送相应的指令。所述互联网云服务器，包括服务器、数据库和基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块，所述互联网云服务器还包括基于人工智能的回旋加速器寿命预测模块；该服务器负责指令和数据的分发；该数据库中存放医用回旋加速器各个系统设备的主要参数；该基于人工智能的回旋加速器故障及寿命预测模块负责对设备数据进行处理计算，分析当前设备所处的状态是否正常，并对设备的故障及寿命进行预测，该基于人工智能的回旋加速器故障及寿命预测模块包括基于人工智能的回旋加速器离子源故障及寿命预测模块、基于人工智能的回旋加速器真空度系统故障及寿命预测模块、基于人工智能的回旋加速器水冷系统的故障及寿命预测模块。所述网络适配器，包括数据采集单元、单片机处理单元、数据通信单元；数据采集单元主要用于采集医用回旋加速器集中控制器或分布式控制器内医用回旋加速器各个工艺设备的数据；数据通信单元主要用于单片机处理单元与互联网云服务器进行双向通信。所述医用回旋加速器的控制器包括通信模块、处理器、数字IO端口和模拟IO端口，主要用于对真空、水冷、电气、高频、离子源等系统设备的直接控制及其数据采集。所述远程人机交互子系统用户操作终端包括移动终端APP、PC端、大屏幕；所述移动终端APP、PC端、大屏幕包括医用回旋加速器设备参数查询模块、医用回旋加速器设备运行状态查询模块、医用回旋加速器设备远程控制模块、医用回旋加速器设备故障信息查询模块、医用回旋加速器设备常见故障解决方法模块、医用回旋加速器设备操作说明模块和医用回旋加速器设备在线培训模块；所述大屏幕主要用于显示生产厂家所销售出的各台医用回旋加速器的主要参数和运行状态信息。所述移动终端APP、PC端、大屏幕还包括医用回旋加速器报警单元；所述医用回旋加速器终端还包括警报器设备。所述移动终端APP、PC、大屏幕还包括调用查看以往医用回旋加速器设备参数和运行状态等信息模块。本专利技术的优点效果1、本专利技术解决了本领域长期以来的技术难题，即PET医用回旋加速器需求量巨大，然而专业技术人员严重不足，且受地域限制。从而导致一方面没有足够的专业医用回旋加速器运行人员，医用回旋加速器运行困难；另一方面一旦加速器发生故障，无法高效、快捷的解决问题，也造成售后成本不断增加。2、本专利技术将人工智能技术、自动化控制技术、网络技术、数据库技术、信息技术进行有机组合，组合以后构成了一项基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断、远程控制的系统方案，解决了已经存在现实问题。本专利技术组合以后各技术特征在功能上彼此支持，并取得了新的技术效果、并且组合后的技术效果比每个技术特征效果的总和更优越。附图说明图1为基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统的原理框图；图2为远程人机交互子系统应用程序功能模块；图3为医用回旋加速器故障诊断与故障预测流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步详述：一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统如图1所示，包括远程人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统；所述远程人机交互子系统包括用户操作终端；所述远程数据服务子系统包括互联网云服务器；所述远程数据采集子系统包括多个医用回旋加速器终端；所述多个医用回旋加速器终端包括网络适配器和医用回旋加速器的控制器；所述人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统通过无线网络进行连接；其特点是：所述互联网云服务器包括基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块。图1中所示所述多个医用回旋加速器终端一方面将各个系统设备数据实时地传给互联网云服务器，并在人机交互子系统里显示，另一方面通过互联网云服务器接收相应的人机交互系统发出的指令，并执行相应的指令动作；所述人机交互子系统主要负责信息的解析与显示，并通过不同的功能需求发送相应的指令。图1所示互联网云服务器，包括服务器、数据库和基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块，所述互联网云服务器还包括基于人工智能的回旋加速器寿命预测模块；该服务器负责指令和数据的分发；该数据库中存放医用回旋加速器各个系统设备的主要参数；该基于人工智能的回旋加速器故障及寿命预测模块负责对设备数据进行处理计算，分析当前设备所处的状态是否正常，并对设备的故障及寿命进行预测，该基于人工智能的回旋加速器故障及寿命预测模块包括基于人工智能的回旋加速器离子源故障及寿命预测模块、基于人工智能的回旋加速器真空度系统故障及寿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统，包括远程人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统；所述远程人机交互子系统包括用户操作终端；所述远程数据服务子系统包括互联网云服务器；所述远程数据采集子系统包括多个医用回旋加速器终端；所述多个医用回旋加速器终端包括网络适配器和医用回旋加速器的控制器；所述人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统通过无线网络进行连接；其特征在于：所述互联网云服务器包括基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的医用回旋加速器远程故障诊断系统，包括远程人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统；所述远程人机交互子系统包括用户操作终端；所述远程数据服务子系统包括互联网云服务器；所述远程数据采集子系统包括多个医用回旋加速器终端；所述多个医用回旋加速器终端包括网络适配器和医用回旋加速器的控制器；所述人机交互子系统、远程数据服务子系统、远程数据采集子系统通过无线网络进行连接；其特征在于：所述互联网云服务器包括基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块。2.根据权利要求1所述一种基于物联网的医用回旋加速器远程故障诊断系统，其特征在于：所述多个医用回旋加速器终端一方面将各个系统设备数据实时地传给互联网云服务器，并在人机交互子系统里显示，另一方面通过互联网云服务器接收相应的人机交互系统发出的指令，并执行相应的指令动作；所述人机交互子系统主要负责信息的解析与显示，并通过不同的功能需求发送相应的指令。3.根据权利要求1所述一种基于物联网的医用回旋加速器远程故障诊断系统，其特征在于：所述互联网云服务器，包括服务器、数据库和基于人工智能的回旋加速器远程故障预测模块，所述互联网云服务器还包括基于人工智能的回旋加速器寿命预测模块；该服务器负责指令和数据的分发；该数据库中存放医用回旋加速器各个系统设备的主要参数；该基于人工智能的回旋加速器故障及寿命预测模块负责对设备数据进行处理计算，分析当前设备所处的状态是否正常，并对设备的故障及寿命进行预测，该基于人工智能的回旋加速器故障及寿命预测模块包括基于人工智能的回旋加速器离子源故障及寿命预测模块、基于人工智能的回旋加速器真空度系统故障及寿命预测模块、基于人工智能的回旋加速器水冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李要乾，葛涛，吕银龙，贾先禄，张天爵，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11