氦压缩机监控系统、方法和磁共振成像设备与流程

1.本发明涉及医疗设备领域，特别是一种氦压缩机监控系统、方法和磁共振成像设备。


背景技术：

2.超导磁共振成像(magnetic resonance imaging，mri)系统在运行中，当mri系统关机时，为了维持磁体工作在超导状态，需要氦压缩机持续7
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24h不间断的工作，以确保压缩机提供的氦气把磁体热量循环带回压缩机，并由水冷系统带走热量，以此维持磁体内部温度在4.2k左右。
3.在氦压缩机运行过程中，外部的各种支持部件例如给氦压缩机提供制冷的水冷系统和提供电力的供电系统、及压缩机本身可能会因各种原因而造成氦压缩机的停机。氦压缩机停机两小时左右，就可能因温度上升导致超导磁体压力过高，造成液氦泄漏及mri系统无法使用。若氦压缩机停机发生在夜间或者法定放假期间而使得mri系统维护人员未及时发现，则可能造成超导磁体失超，损失大量液氦。由于液氦为稀有气体，价格昂贵，每次失超会给客户带来很大的经济损失和长时间的宕机。
4.为此，有的使用单位不得不安排人员定期检查，包括在夜间或者法定放假期间，以最大可能地及时发现氦压缩机的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种氦压缩机监控系统和磁共振成像设备，另一方面提出了一种氦压缩机监控方法，用以提供实时的氦压缩机监控。
6.本发明实施例中提出的一种氦压缩机监控系统，包括：光电转换模块，其被构造为监控氦压缩机的状态电流，在所述状态电流正常输出时输出第一电平信号，在所述状态电流中断时输出第二电平信号；干接点信号转换模块，其包括干接点开关模块和信号转换模块；所述干接点开关模块包括第一对开关触点和第二对开关触点，其中，第一对开关触点接入所述光电转换模块的输出，在接入的电平信号由第一电平信号变为第二电平信号时，所述第一对开关触点动作；第二对开关触点接入氦压缩机的输出电压信号，在所述输出电压由第三电平信号变为第四电平信号时，所述第二对开关触点动作；所述信号转换模块用于采集所述干接点开关模块的动作信号，在所述第一对开关触点动作时，将所述第一对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器；或所述第二对开关触点动作时，将所述第二对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器；网络服务器，其在接收到所述故障信息的网络信号时，将所述故障信息通过预先设置的通信方式及通信地址通知给对应的维护人员。
7.在一个实施方式中，所述第一对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于氦压缩机内部错误导致的压缩机停机；所述第二对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于电源供电停止或氦压缩机开关关闭所导致的压缩机停电。
8.在一个实施方式中，所述预先设置的通信方式及通信地址包括：邮件、短信和微信中的至少一种通信方式及其对应的通信地址。
9.本发明实施例中提出的一种磁共振成像设备，包括上述任一实施方式中所述的氦压缩机监控系统。
10.本发明实施例中提出的氦压缩机监控方法，包括：利用一光电转换模块监控氦压缩机的状态电流，在所述状态电流正常输出时，所述光电转换模块输出第一电平信号，在所述状态电流中断时，所述光电转换模块输出第二电平信号；利用一干接点开关模块包括的第一对开关触点接入所述光电转换模块的输出，在接入的电平信号由第一电平信号变为第二电平信号时，所述第一对开关触点动作；利用所述干接点开关模块包括的第二对开关触点接入氦压缩机的输出电压信号，在所述输出电压由第三电平信号变为第四电平信号时，所述第二对开关触点动作；利用一信号转换模块采集所述干接点开关模块的动作信号，在所述第一对开关触点动作时，将所述第一对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器；或所述第二对开关触点动作时，将所述第二对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器；利用所述网络服务器将所接收的网络信号中的故障信息通过预先设置的通信方式及通信地址通知给对应的维护人员。
11.在一个实施方式中，所述第一对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于氦压缩机内部错误导致的压缩机停机；所述第二对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于电源供电停止或氦压缩机开关关闭所导致的压缩机停电。
12.在一个实施方式中，所述预先设置的通信方式及通信地址包括：邮件、短信和微信中的至少一种通信方式及其对应的通信地址。
13.从上述方案中可以看出，本发明实施例中通过利用光电转换模块和干接点信号转换模块来监控氦压缩机的状态电流，可以在状态电流中断时获知是氦压缩机内部问题引起的氦压缩机停机。通过利用干接点信号转换模块来监控氦压缩机的输出电压，可以在输出电压中断时获知是供电停止或氦压缩机开关关闭导致的氦压缩机停机。可见，可以监控故障类型。并且由于该监控为实时监控，因此可以减少因未及时发现氦压缩机停机造成的液氦及系统宕机的损失，并且可减少因无法判断具体故障，造成维修不及时的问题。此外，因为具有该实时地自动监控，因此无须安排维修人员夜间或节假日值守，减少了人力成本，并且通过采用实时液氦压缩机监控，避免了客户和公司的损失。
附图说明
14.下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
15.图1为本发明实施例中氦压缩机监控系统的结构示意图。
16.图2为图1的一个具体实现示例中的部分连接关系示意图。
17.图3为本发明实施例中氦压缩机监控方法的示例性流程图。
18.其中，附图标记如下：
19.标号含义1光电转换模块2干接点信号转换模块
21干接点开关模块22信号转换模块3网络服务器4氦压缩机5水冷系统301～304步骤
具体实施方式
20.本发明实施例中，为了实现对氦压缩机状态的实时监控，解决人工值守造成的人力消耗及不及时等问题，考虑针对引起氦压缩机停机的不同原因监控不同的信号，例如，针对由于电源供电停止或氦压缩机开关关闭等所导致的压缩机停电，可监控氦压缩机的输出电压信号，而针对压缩机供电正常的情况下由于内部错误如水温过高等导致的压缩机停机，可监控氦压缩机的状态电流。这里考虑到氦压缩机的输出电压从有到无时，可直接驱动继电器的开关动作，因此可将氦压缩机的输出电压直接接入一干接点开关模块。而状态电流因为通常比较小例如为20ma，因此不足以直接驱动继电器动作，因此可利用一光电转换模块来监控该状态电流，并通过光电转换模块实现电-光-电的转换，进而利用光电转换模块的输出变化来驱动干接点开关模块的开关动作。
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
22.图1为本发明实施例中氦压缩机监控系统的结构示意图。图2为图1的一个具体实现示例中的部分连接关系示意图。如图1和图2所示，该氦压缩机监控系统可包括：光电转换模块1、干接点信号转换模块2和网络服务器3。
23.其中，光电转换模块1用于监控氦压缩机4的状态电流cs(compressor status)，例如图2所示的20ma的电流；在氦压缩机正常工作时，即所述状态电流正常输出时，光电转换模块1中的光耦正常工作，输入端的led灯被点亮，此时输出端的三极管导通，光电转换模块1输出第一电平信号，例如图2所示的5v的电压信号；在氦压缩机供电正常但状态为停机状态时，即所述状态电流中断时，光电转换模块1中的光耦不工作，输入端的led灯灭，此时输出端的三极管截止，光电转换模块1输出第二电平信号，例如图2所示的0v电压信号。
24.干接点信号转换模块2包括：干接点开关模块21和信号转换模块22。其中，干接点开关模块21包括两对开关触点，其中，第一对开关触点接入所述光电转换模块1的输出，在接入的电平信号由第一电平信号变为第二电平信号时，第一对开关触点动作；第二对开关触点接入氦压缩机4的输出电压cp(compressor power)，在氦压缩机4正常工作时，即所述输出电压正常输出时，所述第二对开关触点接入第三电平信号，如高电平信号，例如图2所示的24v电压信号；在氦压缩机4的供电停止或氦压缩机4的开关关闭时，所述输出电压中断，所述第二对开关触点接入第四电平信号，如低电平信号，例如图2所示的0v电压信号，所述第二对开关触点动作。信号转换模块22用于采集干接点开关模块21的动作信号，在所述第一对开关触点动作时，将所述第一对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器3；或在所述第二对开关触点动作时，将所述第二对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器3。其中，第一对开关触点动作时对应的故障信
息包括：由于氦压缩机4内部错误如水冷系统5的水温过高等导致的氦压缩机4停机。第二对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于电源供电停止或氦压缩机4开关关闭等所导致的氦压缩机4停电。
25.网络服务器3在接收到所述故障信息的网络信号时，将所述故障信息通过预先设置的通信方式及通信地址通知给对应的维护人员。例如，通过邮件、短信和微信等方式中的至少一种通知给对应的维护人员。
26.本发明实施例中还提出一种磁共振成像设备，其包括上述任一实施方式中所述的氦压缩机监控系统。
27.图3为本发明实施例中氦压缩机监控方法的示例性流程图。如图3所示，该方法可包括如下步骤：
28.步骤301，利用一光电转换模块监控氦压缩机的状态电流；在所述状态电流正常输出时，所述光电转换模块输出第一电平信号，在所述状态电流中断时，所述光电转换模块输出第二电平信号。
29.步骤302，利用一干接点开关模块中的第一对开关触点接入所述光电转换模块的输出，在接入的电平信号由第一电平信号如高电平信号变为第二电平信号如低电平信号时，所述第一对开关触点动作；利用所述干接点开关模块中的第二对开关触点接入氦压缩机的输出电压信号，在所述输出电压信号由第三电平信号如高电平信号变为第四电平信号如低电平信号时，所述第二对开关触点动作。
30.步骤303，利用一信号转换模块采集所述干接点开关模块的动作信号，在所述第一对开关触点动作时，将所述第一对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器；或在所述第二对开关触点动作时，将所述第二对开关触点动作时对应的故障信息转换为网络信号发送给网络服务器。其中，所述第一对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于氦压缩机内部错误导致的压缩机停机；所述第二对开关触点动作时对应的故障信息包括：由于电源供电停止或氦压缩机开关关闭所导致的压缩机停电。
31.步骤304，利用所述网络服务器将所接收的网络信号中的故障信息通过预先设置的通信方式及通信地址通知给对应的维护人员。其中，所述预先设置的通信方式及通信地址包括：邮件、短信和微信中的至少一种通信方式及其对应的通信地址。
32.从上述方案中可以看出，本发明实施例中通过利用光电转换模块和干接点信号转换模块来监控氦压缩机的状态电流，可以在状态电流中断时获知是氦压缩机内部问题引起的氦压缩机停机。通过利用干接点信号转换模块来监控氦压缩机的输出电压，可以在输出电压中断时获知是供电停止或氦压缩机开关关闭导致的氦压缩机停机。可见，可以监控故障类型。并且由于该监控为实时监控，因此可以减少因未及时发现氦压缩机停机造成的液氦及系统宕机的损失，并且可减少因无法判断具体故障，造成维修不及时的问题。此外，因为具有该实时地自动监控，因此无须安排维修人员夜间或节假日值守，减少了人力成本，并且通过采用实时液氦压缩机监控，避免了客户和公司的损失。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。