心电图机的网络化改造

2024-05-04

心电图机的网络化改造（精选五篇）

心电图机的网络化改造篇1

近年来, 中国医疗信息化飞速发展, 医院信息系统 (HIS) 、影像传输与通讯系统 (PACS) 已经非常成熟, 电子病历系统、临床医生系统、护理系统也逐渐趋于成熟。但在医疗信息化系统标准集成、区域医疗信息化发展迅速的今天, 心电图机等波形检查设备的信息化却仍处于起步阶段[1,2]。

心电网络信息化难以实现的很大原因是心电图 (ECG) 设备的数字化接口标准不统一。新型号的心电图机如Philips_TC30、光电1550等都提供了RJ45网口的输出, 可以方便地接入医院信息网络。早期的心电图设备在对外输出方面并没有形成公认的标准, 基本上每种品牌的设备只使用自己的私有格式。

1 医学数字影像传输标准

国际上仍尚未统一相关标准, 目前业界认可的标准主要有以下5种:

(1) DICOM (医学数字影像传输标准) 。DICOM作为医学影像国际标准, 覆盖了放射图像 (CT、MR、DSA、钼靶X线、CR、DR、SC等) 、超声图像、PET图像、红外图像、病理图像、内窥镜图像、眼科图像、口腔颌面图像、3D图像等[3,4]。2000年, DICOM标准开始应用于ECG波形。2006年起, 各心电图设备生产厂商已逐渐开始生产支持DICOM格式的心电图设备。

(2) HL7卫生信息交换标准。描述了HL7对于波形观测报告的标准。

(3) SCP-ECG标准。该标准是欧洲为高质量ECG压缩、存储、传输而制定的心电波形标准。

(4) MFER (医学波形格式编码规则) 标准。针对波形标准化问题, 由日本IS&C委员会提出。

(5) IEEE 1073标准。该标准侧重于设备层面, 在软件通信、存储方面欠佳。

2 标准对比分析与选择

医疗健康信息集成规范 (IHE) 框架以DICOM和HL7两种标准为基础:以HL7标准作为工作流程信息交互标准, 以DICOM标准作为影像信息交互及归档存储的检查标准。

从技术方面分析, HL7侧重于文字与信息交换, DICOM侧重于影像传输与归档存储。心电图作为波形文件, 介于文字与图像之间, 需要兼顾传输与存储。在传输方面, 两种标准都可以选择, 但在归档存储方面, 采用DICOM标准更合适。DICOM标准以大数据量的医学影像为目标, 已有20多年的实践经验, 在传输及归档存储方面非常成熟。

心电图文件由设备产生原始数据, 作为患者检查的原始数据归档存储, 其展现出来的是图像信息, 而不是医师主观的文字性描述。医学图像和波形数据在国际上被同等定义为“归档于中心电子病历数据库之外等候调用的巨大并且复杂的临床数据集 (Large and complex clinical data sets call for archiving outside of central EMR database) ”。所以将波形文件与影像文件同级归档存储是正确的。

从医院工作流程方面分析, 心电图作为医学检查手段之一, 其地位等同于放射、超声等检查手段。心电图室的工作流程与放射科、超声科也基本相同。

综上, 在医院信息化建设中把心电图检查归入PACS的旁支, 采用DICOM标准进行传输、归档和存储。

3 老型号心电图机的网络化改造

对于老型号没有任何数据输出接口的心电图机予以淘汰;对于具有COM输出接口, 但无法支持网络传输的老型号心电图机, 如光电9000系列进行改造。

3.1 传统处理方法

对于具备COM接口的心电图机, 传统的处理方法是增加1台计算机, 通过COM口与心电图机连接, 实现心电图机的网络传输。对接收的心电波形在计算机上进行格式转换, 把转换后的波形文件通过计算机网络接口发送到医院信息网络[5,6]。心电图机网络传输传统处理流程, 见图1。

该处理方法的缺点:需要单独增加1台计算机, 硬件成本较高;计算机上需安装波形转换处理软件, 增加了处理环节, 也就增加了可能出错的环节;绑定计算机后, 心电图机难以移动, 无法进行床旁心电图检查。

鉴于以上缺点难以解决, 部分医院在心电信息化网络建设中一律淘汰了老式心电图机。

3.2 我院的处理方法

我院现存10台光电9000系列心电图机, 具备COM接口。为了能够充分利用现有资源, 我院工程师与网络软件供应商对行业技术进行了深入研究, 提出了新的解决方案, 即引入一个信号转换器 (图2) , 将COM接口的输出信号转换为网络信号。心电图机通过COM接口连接转换器, 可以将COM口信号直接转换为无线网络信号, 输出到医院信息网络。心电图机电路连接, 见图3。该处理方法不但解决了传统处理方法中需要增加计算机、安装转换软件的问题, 同时也解决了心电图机的移动问题。

4 改造后的工作流程及应用

要在服务器端完成心电图接收、格式转换、存储, 以及匹配患者等工作, 首先需要安装光电公司提供的心电图接收软件Ectp Core, 接收来自无线网络的心电图波形, 再生成光电公司自定义格式的ECG心电图文件;然后使用格式转换服务软件ECGTo MFERSrv, 将初步保存的光电ECG格式转换成为日本MFER标准格式心电图文件;最后通过MFER To DICOM软件, 将MFER格式的心电图文件转换成DICOM标准格式文件进行统一存储[7,8]。

存储后的心电图需要与患者的检查申请单、文字报告进行关联匹配:对于门诊患者, 通过患者病历条码号进行关联;对于住院患者, 通过患者住院号进行关联。

医师操作心电图机时, 需要输入患者的病历条码号或住院号, 服务器接收、转换、存储心电图文件后, 从文件中读取患者的病历条码号或住院号, 通过该标识号在后台自动完成心电图与患者申请单、文字报告的关联匹配, 匹配完成后, 医师可以通过申请单、报告调阅相应的心电图波形。

改造后的光电9000系列心电图机具备了无线网络传输功能, 可以放在台车上推至患者床旁进行心电图检查。检查完成后, 心电图波形文件通过无线网络传输到医院心电服务器, 心电图室的报告医师可以从服务器即时获取到检查波形, 进行分析、诊断、报告, 然后把电子报告传回至病房。

老型号心电图机的网络改造方案经过多次论证、试验, 测试通过后最终应用于临床。

摘要：目的改造具有COM接口的老型号心电图机, 使其支持网络传输。方法引入信号转换器, 将心电图机COM口输出信号转换为无线网络信号, 然后输出到医院信息网络。结果改造后的光电9000系列心电图机具备了无线网络传输功能。结论该改造方案具有较强的可行性, 值得临床应用。

关键词：心电图机,信号转换器,DICOM,HIS,PACS

参考文献

[1]郭剑峰.心电网络系统的现状与展望[J].江苏实用心电学杂志, 2008, 17 (2) :121-122.

[2]刘鸣.M EDEX手持式无线心电网络系统临床应用的体会[J].江苏实用心电学杂志, 2008, 17 (2) :118.

[3]谢希仁.计算机网络[M].4版.北京:电子工业出版社, 2003.

[4]王玲玲.非DICOM标准心电设备与PACS之间的网关系统[D].成都:电子科技大学, 2005.

[5]陈金雄.构建完整ECG系统实现心电自动化管理[J].医疗设备信息, 2006, (3) :37-38.

[6]候圳.心电IHE集成模型的研究[D].杭州:浙江大学, 2010.

[7]张珠玲.心电信号的若干特征参数研究[D].南京:南京大学, 2011.

心电图机的网络化改造篇2

心电网络信息管理系统的架构以物理区域来区分，服务器采用双机热备方式，设在我院总院。

客户端硬件包括：心电图采集终端计算机、心电图分析终端、叫号显示电视机、报告自助打印设备、自助预约排队系统等。心电图采集设备为医院原有心电图机，有GE、光电、福田、DMS等多个品牌，通过数据接口与心电图采集终端计算机连接进行数据传输。所有设备均支持有线与无线网络连接两种模式。服务器存储与管理模块具有开放性，能够实现对文件数据、桌面数据库及大型异种数据库的访问，还能实现与高级语言的互连；此外，通过多服务器协同技术与事务处理的完整性控制技术，可支持并行操作。

有线电视网络的双向化改造篇3

【关键词】有线电视;双向化改造;机遇;发展

目前我国的有线电视网大部分是单向网,随着技术的日益完善和人们需求的不断发展,单向有线电视网将会逐渐向双向网络过渡。

一、双向接入网改造原则

现阶段有线电视数字化的目的是要依靠科技创新充分发挥有线电视的网络优势、用户优势和内容优势,不断提供新业务、新服务,不断满足用户的新需求、新要求,要求加快网络改造步伐,推动有线电视网向双向、交互、多功能方向发展。有线电视网具有宽带优势,但多是单向广播方式的网络,难以开展交互业务。总局将在调研的基础上,制定《有线电视网双向化改造指导意见》,指导规范全国有线电视网络的双向改造工作;《有线电视网双向化改造指导意见》的实施原则是:有线电视网双向化改造必须合理利用现有HFC 的网络资源,充分发挥电视终端用户接入电缆的宽带优势,充分发挥有线电视网络音视频业务的优势,选择适合各地网络状况和技术特点的改造方法,以多功能业务发展推动双向网改造,奠定开展广电双向业务的网络基础,使得有线电视基础网络具有宽带、双向、多功能的承载能力。

二、有线电视业务对网络的需求

有线电视系统是由一套封闭的传输通道组成的设施,并有信号的发生、接收和控制设备以便为众多订户提供有线电视服务的系统组成。单向有线电视系统具备点对面广播服务的能力,能够提供标模拟电视广播、数字电视广播等多种广播式业务,不同的业务对传输带宽有不同的要求。利用MPEG-2编码技术,标准清晰度电视所需要的传输码率为3Mbit/s～6Mbit/s,高清晰度电视的传输码率为15Mbit/s～20Mbit/s。利用先进的视频编码技术,传输码率能够降低50%左右,标准清晰度电视的传输码率可降至1.5Mbit/s,高清晰度电视的传输码率降至6 Mbit/s。视频点播所需要的点播请求信息所需要的上行传输带宽不大于50kbit/s。时移电视从技术上讲,是视频点播的一个特例,对网络的要求与视频点播完全相同。视频通讯和语音业务是典型的对称业务,所需要的上下行传输带宽分别为512kbit/s 和64kbit/s。对于宽带上网业务,目前大多数运营商提供512kbit/s至1Mbit/s 的传输带宽,在一定的时期内1Mbit/s-2Mbit/s 的下行带宽能够满足绝大部分用户的需求,上行带宽通常不会超过512kbit/s。

三、双向接入网技术方案

有线电视网络的一个发展方向是光进铜退,光进是指光传输越来越靠近用户,从光纤到路边(FTTC),到光纤到楼(FTTP)<3>,最终会发展到光纤到户(FTTH)。比较成熟的有线电视接入网双向改造技术方案有HFC+CMTS+CM 和FTTB+LAN。HFC+CMTS+CM 方案的优势在于:一是DOCSIS 1.1 和DOCSIS 2.0 技术标准和产品成熟,可支持多种业务;二是DOCSIS 标准不断升级,以适应新业务的发展需求,DOCSIS3.0 标准刚刚发布;三是利用现有网络既可开展双向业务,但需要一定的网络改造;四是前期投入少,开展业务的资金门槛比较低,适应我国大多数有线电视网络公司的经济条件;五是适用于有限带宽业务/有限入户率的应用情况;六是利用原有的同轴电缆,入户容易,用户电缆改造工程量小。

目前,EPON(GEPON)技术和产品均已走向成熟,进入规模应用阶段,EPON+LAN 成为FTTB+LAN 的主要方式。LAN的优势:一是LAN的网络接入带宽宽,可承载多种业务,易于提高接入带宽;二是LAN的产品成熟、价格低,生产厂商多;FTTB+LAN的优势是户均建设成本低,可以与HFC 网络独立运营。但FTTB+LAN 的前期投入大,开通全网业务的资金门槛高;LAN 的网线需重新入户施工,施工量及施工难度都较大;二张网络分开运营(通常称为A平台和B平台),维护人员素质要求高;LAN设备大多数是有源设备,为通常的室内使用而设计,在不理想的工作环境中,其维护费用相对高一些。FTTP+LAN 最大的劣势是LAN 的网线需重新入户施工,施工量比较大,用户接受程度低,施工难度难以估计。许多公司提出了若干种新的接入技术方案,这些技术基本分为两类,一类是基带传输(Ethernet OverCable),另一类是调制传输。在选择有线电视双向接入网改造技术方案时要考虑以下几个因素:(1)业务的带宽需求;(2)现有HFC 的质量;(3)施工工艺质量的保证;(4)资金情况;(5)户均成本与接入率/穿过率(覆盖率)。在有线电视接入网双向改造方案设计中,在计算总的接入带宽时,除了户均接入带宽外,还要考虑穿过率和接入率。有线电视广播网络穿过率相当于地面无线电视广播的覆盖率,指有线电视网络可到达的用户数量与一个地区内所有用户数量的比。接入率是指有线电视网络的实际服务用户与有线电视网络可到达用户的比。

参考文献

[1]《有线电视网双向化改造指导意见》.2007(3)

浅议电力通信光传输网络的优化改造篇4

关键词：电力通信；光传输网络；优化方案

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0097-01

在新的科技水平不断发展的同时，电力通信的光传输也得到了网络化的应用。为保证电力通信光传输网络通讯的优质质量，需要对其技术水平做进一步的提高，这样才能为我国的电力行业更好的服务。光通信由于其新生的特点在实际的应用中还不能完全满足现在通信水平的要求，这就需要对其做进一步的优化来满足现在电力通信的要求。

1 电力通信光传输网络在实际中的应用情况

1.1 目前电力通信光传输网络问题分析

1.1.1 设备配置参数

为更好地满足电力通信光传输网络的使用要求，发挥其在应用上的高效率水平，需要对其在硬件建设以及使用上做一系列的配置。电力通信光传输网络的建设是基于最原始的配置环境进行实施的，随着现在电力网络的发展，多元素结构单元的不断发展，旧的配置已经不能满足现在发展的需求，电力通信光传输网络的安全可靠性受到极大的影响。

1.1.2 网络问题

电力通信光传输网络的建设是建立在网络的基础之上的，网络的稳定性直接影响通信光传输的稳定性，容易造成通信的中断，产生不可预测的损失。在实际应用中我们还可以发现，通信的网络建设在实际中的应用效果并不是特别理想，网络的未接通率存在着很大的比例。在这种情况下，要发挥网络在电力通信中的作用就显得十分重要，这就需要在一定程度上提高网络系统的使用效率，提高资源的优化。

网络的通信是由光纤来构成的，电力通信的光传输同样离不开光纤，并且光纤质量的优劣同样能影响到通信的质量。我国在光纤的建设中存在比较严重的问题，这些问题对光传输网络的建设产生非常严重的影响，具体应用中可以发现，光传输上存在的问题不仅仅是光纤的利用问题，还有比较严重的腐蚀问题，这严重影响到光传输的正常进行。

1.1.3 光缆问题

光纤质量的问题对光传输网络的影响是十分严峻的。光纤网络的建设是建立在原有电力网络的基础上的，一般光纤网络的建设是有滞后性的，现在绝大部分光纤产品中由于生产材料的影响，在长期的使用过程中受自然天气的影响很容易发生腐蚀的现象，严重影响光纤网络的使用寿命以及运行的稳定性，给通信质量带来严重的损坏。

光纤网络的应用中存在光纤的使用率低的问题，主要表现在光纤的使用上。目前国内网络的建设中，电力通讯光传输网络的搭设中主要是采用两条或者两条以上的光缆，使不同的光纤分别与路由进行连接。同样在电力网络系统中所应用的电缆是采用相同的方式进行的，但是在企业的应用中并没有发挥其应有的作用，光缆的使用效率极低，这对其他的光缆来说产生了浪费，不利于电力网络的可持续发展，这需要我们不断地改进，提高光线的应用效能。

1.2 优化的必要性

在通信系统的建设使用中光传输网络存在绝对的优势，因为其自身传输容量大、速度快、性能稳定的优点被广泛地应用在通信行业以及电力行业中。由于光传输网络自身的特点，在实际的使用过程中容易受到自然条件等各方面的影响，在电力行业的应用中容易出现一些其他的问题，导致通信质量的不稳定。针对这些问题我们需要运用技术方面的方法对光传输通信网络进行优化，满足电力通信的要求，这对电力系统可持续稳定发展能起到支持的作用，这不仅能让电力通信的应用水平得到进一步的提高还能充分发挥其应用效果。在现阶段对电力通信系统进行建设不仅能满足电力系统可持续发展的要求还能增强电力系统的服务质量，由此可知电力通信系统行业的发展不仅能对电力体统提供有效的支持，满足电力行业发展的需要，还能对电力的使用这更好地体会到服务的质量。可见对电力通信光传输网络的优化是一项十分重要的工作。

2 电力通信光传输网络的优化

2.1 优化原则

对电力系统网络进行优化需要满足使用的特性。电力通信光传输对电力通信网络信息起着承载和传输的作用，其容量的大小直接影响传输的能力，同时对系统的安全也起到至关重要的作用。在保证通信网络有较高的通信质量安全的情况下需要对通信网络的结构做跟好的优化，采用环形或者网格形的通信网络结构能起到传输信息的可靠性和灵活性的特点，在减少光传输对环形网的依赖程度的情况下需要可使用智能光网技术。同时对电力通信光传输的网络优化需要具备电力传输电路的安全工作以及对存在的业务进行有计划的科学的分析，将所运行的网络路线进行进一步的优化。在建设中如果需要考虑到光传输网络的容量优化需要对现有的以及将来所能够发展的业务流量进行进一步的分析，在满足市场化需求的同时将电力通信光传输网络进行进一步的优化。

2.2 对网络的电路进行优化

电力通信网络的建设中需要满足不同的条件，其中电路的建设对电力传输占据十分重要影响的内容。在网络通信技术不断发展不断进步的情况下，对光传输网络的建设能更好地保障光传输的有效进行。在现在信息量日益增高的情况下对电力通信网络的优化主要是性电路的设备端口进行优化将有化后的网络之路或者是网络端口与光传输的网络进行对接，电路进行优化好之后能够提高电路的应用效率，并且为电力通信光传输进行良好的保障，提高其使用性能。

2.3 对网络的传输通道进行优化

在对电力光传输网络的优化中还需要对传输网络的通道进行优化。网络传输通道在电力系统网络光传输中发挥着重要的作用，对通信网络的传输速度有决定性的作用。在现在电力系统网络日益发展的同时，光传输的信息容量也在不断的增加，光传输的网络通道面临着重要的挑战，信息传递能否正常进行对电力通信业务的发展能够产生重要的影响。在对通道的优化中主要是从网络的高低阶通道进行进一步的优化，采用连接保护或者手动优化的方式对子网进行保护是重要的方式之一。通过对原有的通道进行优化可以从高低阶通道进行实施，使低阶通道转化为高阶通道并且采用智能型的网络管理软件能够对系统的整体运行能力进行进一步的提高。

2.4 对网络传输的媒介进行优化

对电力通信光传输网络进行更好的优化还需要从其传输的媒介进行分析，这样能够保障信息的稳定传输，网络媒介的优化还能对网络信息的传输的稳定性以及可靠性方面做出良好的保障。网络传媒的优化能够在不对网传输设备进行独立整合的同时满足信息传递的需要，使地区网络以及支线网络、主干线以及支干线进行良好的整合。

3 案例分析

在某地区充分利用节假日休息时间网络业务不繁忙的特点，所管辖的多个业务的站点，采用设备端口优化的方法对设备端口进行调整。所管辖的站点升级后使光纤网络的通信升级扩容，满足了大容量业务的需求。使用中的主环网得到了良好的保护，对子网进行的连接性保护实现了各站点的快速切换。

某地区使用的通信网络进行优化升级后，使用以及应用结构都发生了重要的变化，使结构的稳定性变得更强，网络传输的容量也得到的更大效率的提升，对电路的保护液发生了重要作用，对维持系统的运行提供了更大的便捷。

4 结语

虽然目前的电力通信网络中存在一定的不完善，但在不断的优化升级下，电力通信光传输网络会越来越满足人们的使用需求，越来越完善。

参考文献：

[1] 吴奇亮.电力通信传输网的优化及应用[J].科技与生活，2011，（21）.

心电图机的网络化改造篇5

单片机；数控机床；网络通讯；远程监控

1.引言

随着计算机、网络技术日益普遍的运用，智能化、开放式、网络化成为当代数控机床发展的主要趋势。所以，在现有的技术上对一些早期数控机床进行升级和改造来提高其自动化程度。本文是对数控系统的网络通讯方面进行改造的实践总结。

2.单片机数控机床网络通讯的硬件实现方法

实现数控机床基于Internet的网络通讯，对于以单片机为核心的数控机床就需要配备基于Internet的远程通信模块。在改造实践当中，采用单片机驱动网卡的形式实现单片机数控机床的网络通讯功能，并给出了整个系统的设计原理和系统实现方案，图1所示为硬件系统的详细结构图。

图1 硬件系统的详细结构图

系统采用Winbond的W78E58B单片机作为CPU，采用EMP7128作为PCI接口的控制芯片。W78E58B是一款高性能低价位的8位单片机，包含32K的主ROM以及4K的辅助ROM，512字节的内部RAM，8位双向数据和地址总线，3个16位时钟计数器，支持8个中断源。

本系统中，EMP7128里的控制寄存器映射单片机的外部存储器RAM空间，同时又控制PCI总线上的RTL8029AS网卡，作为沟通单片机与PCI设备间的桥梁，实现了单片机与PCI网卡之间的数据可靠传输。其数据传输过程如下：通过配置本地端配置寄存器来将本地端的单片机读写指令和周期转换成PCI端的读写指令及周期。也就相当于将PCI端网卡上的芯片及存储器映射到本地端，与本地端的存储器统一编址，这样单片机只要能访问本地端的内存，那么就能用来访问PCI总线上的网卡。

3.系统实验测试

测试系统采用C/S（Client/Server）网络结构。整个系统包括三个部分：安装在远程PC机上的监控端、安装在服务器上服务器端、以及安装在数控机床上的通信控制卡端。监控端主要负责解析和分析得到的数据，及向通信控制卡端发出控制指令；服务器端主要起到保存数据和用户管理的作用、以及通信中转站的作用；通信控制卡端主要负责接收远程控制信息并发送给数控机床或者数控系统，以及获得数控机床或数控系统的信息并发送给远端的监控端等功能。

A.实验环境

系统的实验测试是在实验室进行的。其硬件平台是由用来模拟机床数控系统的单片机系统，以及用来模拟机床开关量的日光灯的“开/关”组成。

实验过程中，服务器端软件安装在具有公共IP地址的服务器上。监控端安装在局域网内的计算机上，局域网内的计算机通过网关连接到Internet上。通信控制卡和硬件实验平台放置在另外一个局域网内，通信控制卡可以通过网关连接到Internet上。

B.实验内容

实验内容是实现位于不同局域网内的Internet节点（服务器或数控机床）实现点对点的通信，测试通信控制卡能否实现网络通信的各种协议，通过分析和处理网络通信数据，实现预期的功能，以及监控端能够实现与通信控制卡端进行点对点的通信。实验环境网络结构及数控程序发送和接收的流程如图2所示。实验过程中使用的数控代码保存在文件TEST.NC中，该文件内容为FANUC数控系统标准代码，具体如下。

N1 G92X0Y0Z0；

N2 S600M03;

N3 G90G17G00G41X250.0Y550.0;

N4 G01Y900.0F150;

N5 G03X500.0Y1150.0R650.0;

N6 G00X0Y0;

N7 M02;

程序中主要包括XYZ 三轴运动控制及主轴转动控制指令，这里采用4 个日光灯作模拟。

C. 实验结果概述

在用户端登陆服务器后，通过用户端软件与本地服务器建立连接。并成功连接接收端服务器，进而与接收端建立了连接。在此前提下，实现了如下功能：

服务器单独向某个用户或者同时向多个用户接发自定义信息；监控端查看通信控制卡端信息；监控端查看通信控制卡端在线信息；实现了监控端开、关灯的功能。

4. 结论