便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法技术

本发明专利技术属于便携式X线摄影系统的技术领域，具体地说是便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，包括以下步骤：功能任务模块将任务中的所需数据和指令与通信控制任务模块进行交互；通信控制任务模块设置高压发生器与上位机通信协议数据包和指令包并发送给2.4G/5G通信模块，建立高压静态和曝光时的无线通信流程。本发明专利技术采用2.4G/5G双频无线通信模块，易于实现，配置简单，功能多样，可以工作在两种不同的频段中选择，也可以选择高压发生器或路由器作为AP热点Station模式；无线通信应用于便携式高压发生器的使用上，提高了产品移动性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法
本专利技术属于便携式X线摄影系统的
，具体地说是便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法。
技术介绍
当今数字化X线摄影技术的发展，出现了许多种类的数字化X线医用摄影诊断设备，其中便携式X线数字化摄影诊断设备是所有医用摄影诊断设备中应用最灵活的一种。该设备具有轻巧的机身、简易操控面板、应用自由灵活以及一机多用的特点，广泛应用于家庭、户外以及野战等领域。便携式X线摄影设备与远程上位机的通讯连接方式有两种：有线通讯方式(如串口RS232/RS485，CAN总线等)和无线通讯方式(如蓝牙、WiFi以及ZigBee等)。其中，有线通讯方式的优点在于传输距离远、抗干扰能力强，其缺点是通讯的建立要有通讯线缆作为媒介，缺乏易维护性和灵活性。无线通讯方式的优点在于不需要通讯线缆作为传输数据的媒介，易维护性和灵活性非常高，其缺点是传输距离受限，传输的数据抗干扰性差。目前，2.4G通信技术的特点是其传输速率可以媲美蓝牙，功耗却大大降低；采用全开放式的网络协议，在价格上具有绝对优势；5G通信技术属于无线通信领域的趋势，将在2019-2020年开始部署，大约五年到八年的时间可以完成部署。作为对WiFi进行补充，它的关键优势点在于传输速度快，带宽高，其作用可以应用于需要行业如航空、船舶、工业和医疗等，而且它还可以作为一种低成本方案。因此，将2.4G/5G的通信技术与便携式X线摄影设备相结合，可非常好的发挥两者的优势。
技术实现思路
针对上述说明，本专利技术的目的在于提供一种基于2.4G/5G通信的便携式高压发生器软硬件的实现，目的是为了提出一种实现更简单，成本更低，以2.4G/5G双频宽的、应用于便携式X线摄影设备的无线通信新方式；该通信方式采用双频选择的无线通信模块，设计搭载的外围电路，便携式X线摄影设备的高压发生器通过软件实现无线通信模块的配置，进而实现与远程上位机的无线连接，可以在高压发生器的不同工作状态下，与远程上位机软件实时通信，突出“便携”的特点。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，包括以下步骤：功能任务模块将任务中的所需数据和指令与通信控制任务模块进行交互；通信控制任务模块设置高压发生器与上位机通信协议数据包和指令包并发送给2.4G/5G通信模块，建立高压静态和曝光时的无线通信流程。所述功能任务模块包括曝光功能任务模块。所述曝光功能任务模块执行以下步骤：1)依次通过通信控制任务模块、2.4G/5G通信模块定时向上位机发送曝光前高压发生器的状态信息，并等待曝光开始信号；2)依次通过通信控制任务模块、2.4G/5G通信模块向上位机发送灯丝状态和旋转阳极状态，并等待接收上位机的返回握手信号，进入曝光阶段；3)发送曝光开始指令，定时器开始计时，待计时完毕后，曝光功能任务模块发送曝光结束指令；4)曝光结束后，依次通过通信控制任务模块、2.4G/5G通信模块向上位机发送曝光阶段的反馈值。所述通信控制任务模块接收任务流程为：1)初始化2.4G/5G通信模块；2)初始化无线网络、设置2.4G/5G通信模块工作模式、设置2.4G/5G通信模块工作频段、天线设置；若高压发生器设置为AP热点模式，则设置包括IP地址，子网掩码、网关、SSID、密码及其类型在内的AP热点信息；如果高压发生器设置为Client模式，则建立socket连接。所述建立socket连接过程为：通信控制任务模块采用配置指令对2.4G/5G通信模块建立两个socket接口，一个是接收socket端口，另一个是发送socket端口，建立完成后开始监听这两个端口，当有终端与2.4G/5G通信模块建立起Socket连接则实现端口数据的收发操作。所述通信控制任务模块发送任务流程为：当通信控制任务模块接收到发送数据指令后，发送缓存区的数据包，发送一次后，等待上位机的握手指令，如果握手成功则本次发送完成；如果握手失败，重新发送该数据包一次，继续等待上位机握手指令，如果握手成功，则本次发送完成，如果继续握手失败，则终止本次发送任务。所述实现方式设置两种远程通信方式：非路由器模式和有路由器模式，其中，非路由器模式为：高压发生器作为AP热点Station模式，远程上位机为Client模式；有路由器模式为：高压发生器为Client模式，远程上位机为Client模式，路由器作为AP热点Station模式。采用2.4G或5G或双频段的无线通信方式。便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式系统，包括MCU以及与其连接的2.4G/5G通信模块；其中，MCU包含：功能任务模块，用于将任务中的所需数据和指令与通信控制任务模块进行交互；通信控制任务模块，用于通过2.4G/5G通信模块，与路由器或上位机通信，设置高压发生器与上位机通信协议数据包和指令包并发送给2.4G/5G通信模块，建立任务的无线通信流程。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.采用2.4G/5G双频无线通信模块，易于实现，配置简单，功能多样，可以工作在两种不同的频段中选择，也可以选择高压发生器或路由器作为AP热点Station模式；2.无线通信应用于便携式高压发生器的使用上，提高产品移动性和灵活性。附图说明图1为便携式高压发生器作为主机Station；图2为路由器作为主机Station；图3为高压发生器系统初始化软件流程图；图4为高压发生器曝光状态下无线收发数据的软件流程图；图5为WiFi无线接收任务的软件流程图1；图6为WiFi无线接收任务的软件流程图2-高压发生器主机Station；图7为WiFi无线接收任务的软件流程图3-路由器主机Station；图8为WiFi无线发送任务的软件流程图。具体实施方式基于2.4G/5G通信的便携式高压发生器的硬件电路和软件实现方式，包括：1)硬件电路：2.4/5G通信模块，外围硬件电路；2)软件实现：串口配置通信模块，设置高压与上位机通信协议数据包和指令包，建立高压静态和曝光时的无线通信流程。3)主控芯片，STM32F1系列ARM芯片。本专利技术可以采用2.4G或5G或双频段的无线通信方式；基于便携式高压发生器，较传统的有线通信方式，对其的移动性和灵活性有大幅度的提高。本专利技术采用双频段通信模块，实现便携式高压发生器与远程上位机远程通信的功能。本专利技术采用STM32F1系列ARM芯片作为主控芯片，其中STM32F1系列的ARM芯片成本低，性能稳定，接口多且丰富，适用于便携式高压发生器的所有功能需求。软件实现方式主要针对应用层，模块的配置，工作模式、IP地址、子网掩码、网关、SSID、密码等网络参数，建立TCP连接，实现高压发生器在不同状态下与远程上位机的无线通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，其特征在于，包括以下步骤：/n功能任务模块将任务中的所需数据和指令与通信控制任务模块进行交互；/n通信控制任务模块设置高压发生器与上位机通信协议数据包和指令包并发送给2.4G/5G通信模块，建立高压静态和曝光时的无线通信流程。/n

【技术特征摘要】
1.便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
功能任务模块将任务中的所需数据和指令与通信控制任务模块进行交互；
通信控制任务模块设置高压发生器与上位机通信协议数据包和指令包并发送给2.4G/5G通信模块，建立高压静态和曝光时的无线通信流程。


2.根据权利要求1所述的便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，其特征在于，所述功能任务模块包括曝光功能任务模块。


3.根据权利要求2所述的便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，其特征在于，所述曝光功能任务模块执行以下步骤：
1)依次通过通信控制任务模块、2.4G/5G通信模块定时向上位机发送曝光前高压发生器的状态信息，并等待曝光开始信号；
2)依次通过通信控制任务模块、2.4G/5G通信模块向上位机发送灯丝状态和旋转阳极状态，并等待接收上位机的返回握手信号，进入曝光阶段；
3)发送曝光开始指令，定时器开始计时，待计时完毕后，曝光功能任务模块发送曝光结束指令；
4)曝光结束后，依次通过通信控制任务模块、2.4G/5G通信模块向上位机发送曝光阶段的反馈值。


4.根据权利要求1所述的便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，其特征在于，所述通信控制任务模块接收任务流程为：
1)初始化2.4G/5G通信模块；
2)初始化无线网络、设置2.4G/5G通信模块工作模式、设置2.4G/5G通信模块工作频段、天线设置；若高压发生器设置为AP热点模式，则设置包括IP地址，子网掩码、网关、SSID、密码及其类型在内的AP热点信息；如果高压发生器设置为Client模式，则建立socket连接。


5.根据权利要求4所述的便携式X线医疗设备的2.4G/5G通信方式实现方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿铁柱，高娜，杨梅，
申请(专利权)人：辽宁开普医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21