医用气体供给管道系统的监测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医用气体监测技术领域，解决了目前对医用气体供给管道系统缺少相应泄漏监测方法的问题，尤其涉及一种医用气体供给管道系统的监测方法，包括以下步骤：S1、获取医用气体供给管道系统上各监测点位在一个周期内的监测数据；S2、将一个周期内的监测数据进行数据融合；S3、根据相似度算法和融合后的数据判断医用气体供给管道系统是否存在泄漏现象。本发明专利技术能够第一时间判断出管道系统是否出现泄漏现象，并根据判断结果迅速通知管理人员做出相应的处理措施，保证了医用气体供给管道系统对于医用气体输送的稳定性，从而保证了医用气体的稳定供给，提高医用气体使用的安全性。提高医用气体使用的安全性。提高医用气体使用的安全性。

【技术实现步骤摘要】
医用气体供给管道系统的监测方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及医用气体监测
，尤其涉及一种医用气体供给管道系统的监测方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]医用气体供给管道系统是一个现代化医院重要的且必不可少的组成部分，它包括医用氧气系统、负压吸引系统、压缩空气系统、笑气、氮气系统及二氧化碳系统和中心工作站等。通过医疗气体中心管道系统工程的合理设计，使医院能以较低的投资获得一个功效强大的供气系统，确保医院的医疗系统高效运行。
[0003]而目前，医院各站房和楼层的数据信息分散独立，传统人工巡检抄表登记的监测方式仍在采用，传统监测方式存在着诸多弊端，值班员需24小时不间断巡检，人力成本高、巡检周期长，难以保证监控的连续性，一旦管线系统出现泄漏现象无法及时掌握泄漏位置范围，这为后续的泄漏处理造成极大的不便，同时对于泄漏位置的检查周期长，导致医用气体供给管道系统的检查作业耗时费力，而且系统的停用时间较长，严重时还可能造成医疗事故。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种医用气体供给管道系统的监测方法、装置及系统，解决了目前对医用气体供给管道系统缺少相应泄漏监测方法的问题，能够第一时间判断出管道系统是否出现泄漏现象，并根据判断结果迅速通知管理人员做出相应的处理措施，保证了医用气体供给管道系统对于医用气体输送的稳定性，从而保证了医用气体的稳定供给，提高医用气体使用的安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种医用气体供给管道系统的监测方法，包括以下步骤：
[0006]S1、获取医用气体供给管道系统上各监测点位在一个周期内的监测数据；
[0007]S2、将一个周期内的监测数据进行数据融合；
[0008]S3、根据相似度算法和融合后的数据判断医用气体供给管道系统是否存在泄漏现象；
[0009]若存在泄漏现象则进入步骤S4，若不存在泄漏现象，则结束并返回步骤S1对下一个周期内的监测数据进行检测；
[0010]S4、对医用气体供给管道系统出现的泄漏位置进行范围确定；
[0011]S5、将医用气体供给管道系统的泄漏位置范围发送至终端并预警。
[0012]进一步地，在步骤S2中将一个周期内的监测数据进行数据融合包括以下步骤：
[0013]S21、确定一个节点的检测数据作为参考节点；
[0014]S22、计算其余参与融合的节点数据与参考节点的支持度；
[0015]S23、对时长T内的所有节点N分配权重；
[0016]S24、对监测数据完成数据融合得出每个时刻相应的融合后的数据M(t)。
[0017]进一步地，在步骤S3中，根据相似度算法对融合后的数据进行检测并判断医用气体供给管道系统是否存在泄漏现象包括以下步骤：
[0018]S31、获取数据融合中医用气体供给管道系统上下游的动态压力波信号
[0019]S32、采用局部投影降噪方法对动态压力波信号进行处理得到去噪信号序列x
i
(l)；
[0020]S33、获取医用气体供给管道系统上下游在无泄漏时的动态压力波信号
[0021]S34、采用局部投影降噪方法对动态压力波信号进行处理得到去噪信号序列r
i
(l)作为模板序列；
[0022]S35、计算模板序列r
i
(l)的傅里叶变换信号功率谱pr
i
(l)，并对信号功率谱pr
i
(l)归一化处理后分别计算均值和方差；
[0023]S36、计算去噪信号序列x
i
(l)的傅里叶变换信号功率谱px
i
，
j
(l)，并对信号功率谱px
i
，
j
(l)归一化处理后分别计算均值和方差；
[0024]S37、分别计算模板序列r
i
(l)和去噪信号序列x
i
(l)的结构相似度，并根据相似度SSIM判断医用气体供给管道系统是否出现泄漏；
[0025]若相似度SSIM小于预设阈值，则医用气体供给管道系统出现泄漏；
[0026]若相似度SSIM大于或等于预设阈值，则医用气体供给管道系统没有出现泄漏。
[0027]进一步地，在步骤S4中，对医用气体供给管道系统出现的泄漏位置进行范围确定包括以下步骤：
[0028]S41、获取医用气体供给管道系统中主管道在时间T内的流量数值P；
[0029]S42、设流量数值P在时间T内的起始数值为W，末尾的数值为M，得出流量数值P内的真实数值G；
[0030]S43、将流量数值P划分为N个数据范围段，P1‑
P2，P2‑
P3，
…
，P
n
‑
P
n+1
；
[0031]S44、计算N个数据范围段P1‑
P2，P2‑
P3，
…
，P
n
‑
P
n+1
相对应的平均值F；
[0032]S45、获取医用气体供给管道系统中若干消耗末端在时间T内的医用气体总流量值K；
[0033]S46、比对流量数值P与医用气体总流量值K是否相同，若相同则供给管道系统无泄漏现象，且医用气体供给过程中流量趋于稳定状态，进入步骤S48；
[0034]若不相同，则：
[0035]若P小于K，则供给管道系统中的主管道至消耗末端之间存在泄漏现象；
[0036]若P大于K，则供给管道系统中的主管道至气源之间存在泄漏现象；
[0037]S47、比对真实数值G与平均值F是否相同或超出设定阈值；
[0038]若真实数值G与平均值F相同，则主管道至气源之间不存在泄漏现象；
[0039]若G
‑
F的值在
±
0.01～0.1的范围内，则为允许的误差范围，定义为不存在泄漏现象；
[0040]若G
‑
F的值在
±
0.01～0.1的范围外，则主管道上存在泄漏现象；
[0041]若真实数值G与平均值F不相等，则进入步骤S48。
[0042]S48、比对真实数值G与总流量值K是否相同；
[0043]若真实数值G与总流量值K相同，则主管道至消耗末端之间不存在泄漏现象；
[0044]若真实数值G与总流量值K不相等，或者超出步骤S47所设定的阈值，此时主管道至消耗末端之间的管路存在漏点；
[0045]S49、将医用气体供给管道系统的泄漏范围发送至终端并生成预警提示信息。
[0046]进一步地，在步骤S1中，
[0047]一个周期为在一个时间范围内采集系统所实时在线监测的数据，监测数据为采集系统中流量传感器、浓度传感器以及压力传感器所测得的数据，包含医用气体在一个时间范围内流量值、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用气体供给管道系统的监测方法，在医用气体供给管道系统的主管道、气源至主管道以及主管道至消耗末端上设置相应的采集单元，采集单元用于在一个周期时间段内采集医用气体供给管道系统中医用气体的流量、浓度以及压力的实时数据，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取医用气体供给管道系统上各监测点位在一个周期内的监测数据；S2、将一个周期内的监测数据进行数据融合；S3、根据相似度算法和融合后的数据判断医用气体供给管道系统是否存在泄漏现象；若存在泄漏现象则进入步骤S4，若不存在泄漏现象，则结束并返回步骤S1对下一个周期内的监测数据进行检测；S4、对医用气体供给管道系统出现的泄漏位置进行范围确定；S5、将医用气体供给管道系统的泄漏位置范围发送至终端并预警。2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：在步骤S2中将一个周期内的监测数据进行数据融合包括以下步骤：S21、确定一个节点的检测数据作为参考节点；S22、计算其余参与融合的节点数据与参考节点的支持度；S23、对时长T内的所有节点N分配权重；S24、对监测数据完成数据融合得出每个时刻相应的融合后的数据。3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：在步骤S3中，根据相似度算法对融合后的数据进行检测并判断医用气体供给管道系统是否存在泄漏现象包括以下步骤：S31、获取数据融合中医用气体供给管道系统上下游的动态压力波信号S32、采用局部投影降噪方法对动态压力波信号进行处理得到去噪信号序列x
i
(l)；S33、获取医用气体供给管道系统上下游在无泄漏时的动态压力波信号S34、采用局部投影降噪方法对动态压力波信号进行处理得到去噪信号序列r
i
(l)作为模板序列；S35、计算模板序列r
i
(l)的傅里叶变换信号功率谱pr
i
(l)，并对信号功率谱pr
i
(l)归一化处理后分别计算均值和方差；S36、计算去噪信号序列x
i
(l)的傅里叶变换信号功率谱px
i，j
(l)，并对信号功率谱px
i，j
(l)归一化处理后分别计算均值和方差；S37、分别计算模板序列r
i
(l)和去噪信号序列x
i
(l)的结构相似度，并根据相似度SSIM判断医用气体供给管道系统是否出现泄漏；若相似度SSIM小于预设阈值，则医用气体供给管道系统出现泄漏；若相似度SSIM大于或等于预设阈值，则医用气体供给管道系统没有出现泄漏。4.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：在步骤S4中，对医用气体供给管道系统出现的泄漏位置进行范围确定包括以下步骤：S41、获取医用气体供给管道系统中主管道在时间T内的流量数值P；S42、设流量数值P在时间T内的起始数值为W，末尾的数值为M，得出流量数值P内的真实
数值G；S43、将流量数值P划分为N个数据范围段，P1‑
P2，P2‑
P3，
…
，P
n
‑
P
n+1
；S44、计算N个数据范围段P1‑
P2，P2‑
P3，
…
，P
n
‑
P
n+1
相对应的平均值F；S45、获取医用气体供给管道系统中若干消耗末端在时间T内的医用气体总流量值K；S46、比对流量数值P与医用气体总流量值K是否相同，若相同则供给管道系统无泄漏现象，且医用气体供给过程中流量趋于稳定状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骁诚，张国鹏，邓春毅，毛松翁，李贤勇，林庆旋，陈永散，
申请(专利权)人：杭州依技设备成套工程有限公司，
类型：发明
国别省市：