一种基于MQTT协议的医疗设备监控管理分析系统的制作方法

一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统
技术领域
1.本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统。


背景技术：

2.现有基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，存在以下问题：第一、现有装置兼容性差、无法多连接通信，当前每一家医院机构的都需要同时管理多台信息系统设备，服务器、前置机、交互机和堡垒机等，设备之间系统和网络环境比较复杂，如果按照传统的管理运维方式，需对每台设备进行挨个一对一连接操作，使得运维工作需要透入大量人力和精力，从而无法有效的保障院内的医疗信息系统平台正常运行和建设；第二、无法全局实时掌握设备运行情况，当前院内信息系统管理人员无法全局了解院内系统设备当前运行状态，如果出现异常情况还需要人工挨个进行连接上机查询，并且无法导出运行信息视图，对当前总体情况进行分析，防止医疗事故发生，院内设备管理人员对设备资源无法有效的进行调配，往往造成大量设备资源浪费。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，具备实用性高、可靠性高的优点，解决了的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，所述系统包括有：控制器、内网路由、mqtt代理服务器、异常固化数据库、配置数据库、患者信息源数据库、数据固化数据库、总控平台、展示模块；控制器：包括总控平台配置的一键控制设备，总控平台支持软硬件双重监控管理，可直接远程到相应控制设备，远程向连接的控制设备发送指令进行控制；内网路由：通过多方式进行数据连接；mqtt代理服务器：mqtt代理服务器通过内网路由进行数据连接，在连接断开时，mqtt代理服务器向总控平台中心数据缓存区推送订阅消息，进行异步等待响应信号，即qos1消息质量级别，将数据包固化到异常固化数据库，判断是否等待超时，若是，进行重新推送，判断是否推送成功，若是，清理异常固化数据库数据包，判断推送失败次数是否超过设定的阈值，若是，发出告警信号，通过总控平台进行展示在展示设备，维护人员进行维护，mqtt代理服务器与配置数据库、数据固化数据库均连接；异常固化数据库：存储临时订阅消息数据包，通过mqtt代理服务器进行数据的增删改查；配置数据库：用于对工作人员手动添加的配置数据进行存储，与mqtt代理服务器、总控平台均数据连接，对mqtt代理服务器的数据包进行查询，通过总控平台进行增删改查；患者信息源数据库：存储患者信息，与总控平台数据连接，通过总控平台进行增删
改查；数据固化数据库：存储订阅消息数据包，与总控平台进行数据连接，通过总控平台进行增删改查；总控平台：包括平台存储引擎、中心数据缓存区，总控平台维护多种dashboard，通过工作人员手动添加配置，dashboard配置成功后，会自动生成与其对应的链状缓存规则，即职责链，通过工作人员对平台存储引擎配置，支持磁盘固化，与配置数据库、患者信息源数据库、数据固化数据库数据连接；展示模块：包括展示设备，总控平台将自定义报表进行每日控制设备信息汇报，根据规则自动生成报表并定时发送到指定内网邮箱、内网地址，通过不同内网手机端查看登录，医护人员通过多个不同权限账号进行操作。
5.进一步的，所述内网路由多方式连接包括：内网ip、wifi、蓝牙、射频方式。
6.进一步的，所述工作人员手动添加的配置包括：密钥、设备类型、名称、连接方式、告警设置、订阅主题失效规则、患者信息数据源；所述告警设置包括告警目标、告警规则、告警级别，告警目标支持邮件、短信多种接口方式；所述订阅主题失效规则具体为：系统会针对每个连接生成唯一订阅主题，订阅主题即订阅主题，失效会自动生成新得订阅主题；所述密钥配置后，针对不同的密钥生成加密规则，对数据包进行加密发送；所述患者信息数据源，针对不同的连接根据数据源提取相应时段的患者信息，不同时段的设备使用患者会在总控平台进行整理存储，以供设备异常告警使用。
7.进一步的，所述职责链包括有缓冲区、验证区、清洗区、整合区、汇总区；缓冲区：消息进行临时存放，等待前方处理，数据实现先进先出原则，配置缓冲区大小和临时开辟、固化规则；验证区：解包进行密钥核对，并分类发往不同的缓存区，密钥信息不符，则告警，根据缓冲区包数量进行增删改查，超过设定的额定值会触发告警；清洗区：不同类别的设备对应不同的清洗区，根据指定的格式进行数据解析，并剔除多余的信息，根据不同的设定需求流向不同的区域，判断数据解析失败，若是，则触发告警；整合区：根据不同的整合规则，对流入的数据进行整合，转换格式，将数据流向汇总区和展示区；汇总区：将不同类别的数据进行汇总固化存储；展示区：缓存、使用轻量级存储实况数据，按照流入数据的类别与其上一实况数据进行计算，生成新得实况数据进行缓存和展示。
8.一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析方法，包括以下步骤：s1、内网部署mqtt代理服务器，配置各项设备连接参数并设定相关安全性参数；s2、收集各项设备参数后汇报给中心数据后台链状缓存区进行分类、清洗、整理、汇总、展示操作；s3、以指定方式进行磁盘固化。
9.进一步的，所述磁盘固化包括根据内置规则对数据进行拆分、压缩后生成不同的
文件进行固化存储。
10.进一步的，所述远程向连接的设备发送指令进行控制，所述指令包括账号最高权限、权限码、授权账号。
11.进一步的，所述总控平台账号无注册，需要超级管理员进行授权创建，每个子账号针对各个模块权限需要手动开通，且每个账号所有操作均通过平台存储引擎记录，涉及敏感操作会给指定管理员进行通知，快速创建通用账号，所述通用账号权限仅设置为查看dashboard。
12.有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，具备以下有益效果：1、该基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，通过系统部署于纯内网（ipv4）环境下，每个节点分配特殊加密订阅主题，以及密钥等加密身份信息，以保证安全性和唯一性。
13.2、该基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，较传统http和mq协议来讲，mqtt协议具有低开销、低功耗、容错能力强、简单高并发等优点，可极大程度降低医院一些小型设备传感器传输压力和不稳定网络的可靠性，选用mqtt协议进行传输协议部署局域网络或短距离内的直接通信，实现多种医疗设备与系统直接的连接，实现物联管理和交互，并且集成交互后，总控设备可以对局域网内的设备上程序直接进行管理，并且收集当前硬件状态、网络内设备运行状态、负载、网络传输等信息，然后进行整理分析，了解程序运行状态，从而为医院内的医疗信息系统平台建设保驾护航，提高实用性与可靠性。
附图说明
14.图1为本发明流程结构示意图；图2为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.实施例一：请参阅图1-图2，一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，所述系统包括有：控制器、内网路由、mqtt代理服务器、异常固化数据库、配置数据库、患者信息源数据库、数据固化数据库、总控平台、展示模块；控制器：包括总控平台配置的一键控制设备，总控平台支持软硬件双重监控管理，可直接远程到相应控制设备，远程向连接的控制设备发送指令进行控制，所述指令包括账号最高权限、权限码、授权账号；内网路由：通过多方式进行数据连接，连接方式包括：内网ip、wifi、蓝牙、射频方式；
mqtt代理服务器：mqtt代理服务器通过内网路由进行数据连接，在连接断开时，mqtt代理服务器向总控平台中心数据缓存区推送订阅消息，进行异步等待响应信号，即qos1消息质量级别，将数据包固化到异常固化数据库，判断是否等待超时，若是，进行重新推送，判断是否推送成功，若是，清理异常固化数据库数据包，判断推送失败次数是否超过设定的阈值，若是，发出告警信号，通过总控平台进行展示在展示设备，维护人员进行维护，mqtt代理服务器与配置数据库、数据固化数据库均连接；异常固化数据库：存储临时订阅消息数据包，通过mqtt代理服务器进行数据的增删改查；配置数据库：用于对工作人员手动添加的配置数据进行存储，与mqtt代理服务器、总控平台均数据连接，对mqtt代理服务器的数据包进行查询，通过总控平台进行增删改查；患者信息源数据库：存储患者信息，与总控平台数据连接，通过总控平台进行增删改查；数据固化数据库：存储订阅消息数据包，与总控平台进行数据连接，通过总控平台进行增删改查；总控平台：包括平台存储引擎、中心数据缓存区，总控平台维护多种dashboard，通过工作人员手动添加配置，工作人员手动添加的配置包括：密钥、设备类型、名称、连接方式、告警设置、订阅主题失效规则、患者信息数据源；所述告警设置包括告警目标、告警规则、告警级别，告警目标支持邮件、短信多种接口方式；所述订阅主题失效规则具体为：系统会针对每个连接生成唯一订阅主题，订阅主题即订阅主题，失效会自动生成新得订阅主题；所述密钥配置后，针对不同的密钥生成加密规则，对数据包进行加密发送；所述患者信息数据源，针对不同的连接根据数据源提取相应时段的患者信息，不同时段的设备使用患者会在总控平台进行整理存储，以供设备异常告警使用；dashboard配置成功后，会自动生成与其对应的链状缓存规则，即职责链，职责链包括有缓冲区、验证区、清洗区、整合区、汇总区；缓冲区：消息进行临时存放，等待前方处理，数据实现先进先出原则，配置缓冲区大小和临时开辟、固化规则；验证区：解包进行密钥核对，并分类发往不同的缓存区，密钥信息不符，则告警，根据缓冲区包数量进行增删改查，超过设定的额定值会触发告警；清洗区：不同类别的设备对应不同的清洗区，根据指定的格式进行数据解析，并剔除多余的信息，根据不同的设定需求流向不同的区域，判断数据解析失败，若是，则触发告警；整合区：根据不同的整合规则，对流入的数据进行整合，转换格式，将数据流向汇总区和展示区；汇总区：将不同类别的数据进行汇总固化存储；展示区：缓存、使用轻量级存储实况数据，按照流入数据的类别与其上一实况数据进行计算，生成新得实况数据进行缓存和展示；通过工作人员对平台存储引擎配置，支持磁盘固化，与配置数据库、患者信息源数
据库、数据固化数据库数据连接，所述总控平台账号无注册，需要超级管理员进行授权创建，每个子账号针对各个模块权限需要手动开通，且每个账号所有操作均通过平台存储引擎记录，涉及敏感操作会给指定管理员进行通知，快速创建通用账号，所述通用账号权限仅设置为查看dashboard；展示模块：包括展示设备，总控平台将自定义报表进行每日控制设备信息汇报，根据规则自动生成报表并定时发送到指定内网邮箱、内网地址，通过不同内网手机端查看登录，医护人员通过多个不同权限账号进行操作。
17.实施例二：请参阅图1-图2，一种基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析方法，包括以下步骤：s1、内网部署mqtt代理服务器，配置各项设备连接参数并设定相关安全性参数；为考虑安全性，总控平台需要手动选择添加配置接入设备，包括：密钥、设备类型、名称、连接方式、告警设置、tag失效规则、患者信息数据源等配置；s2、收集各项设备参数后汇报给中心数据后台链状缓存区进行分类、清洗、整理、汇总、展示操作；s3、以指定方式进行磁盘固化，磁盘固化包括根据内置规则对数据进行拆分、压缩后生成不同的文件进行固化存储。
18.综上所述，该基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，通过系统部署于纯内网（ipv4）环境下，每个节点分配特殊加密订阅主题，以及密钥等加密身份信息，以保证安全性和唯一性。
19.该基于mqtt协议的医疗设备监控管理分析系统，较传统http和mq协议来讲，mqtt协议具有低开销、低功耗、容错能力强、简单高并发等优点，可极大程度降低医院一些小型设备传感器传输压力和不稳定网络的可靠性，选用mqtt协议进行传输协议部署局域网络或短距离内的直接通信，实现多种医疗设备与系统直接的连接，实现物联管理和交互，并且集成交互后，总控设备可以对局域网内的设备上程序直接进行管理，并且收集当前硬件状态、网络内设备运行状态、负载、网络传输等信息，然后进行整理分析，了解程序运行状态，从而为医院内的医疗信息系统平台建设保驾护航，提高实用性与可靠性。
20.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。