CN109873853B - 设备关键参数预警系统及其实现方法、电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种设备关键参数预警系统及其实现方法，解决了现有技术中设备关键参数都是由设备自身进行判断和预警，因此需要人工值守和汇报设备关键参数异常、导致效率不高的问题。而且，本发明的系统是通过数据采集模块将设备的关键参数数据传输到系统平台的，系统平台可以部署在任何地方，而且可以通过为设备连接数据采集模块，就可以共用一个系统平台对不同地方的多个设备的关键参数进行同时检测和预警，处理效率高。且应用该系统进行设备关键参数预警，只需要将系统平台部署到相应的服务器或其他载体上，并将数据采集模块连接相应的设备即可，不需要对设备进行内部改造，实现简单、部署快捷。

Description

设备关键参数预警系统及其实现方法、电子装置

技术领域

本发明涉及设备管理技术领域，尤其涉及医疗设备管理技术领域，具体涉及的是一种设备关键参数的预警系统及其实现方法和承载有该系统的电子装置或产品。

背景技术

设备的关键参数对设备的质量状况有重要影响，因此，通过对设备的关键参数进行分析和对异常进行预警，能够避免一些严重后果和损失，目前，在医疗设备领域，对设备的关键参数的监控都是通过人工值守和电话汇报实现的，例如以核磁共振设备为例，液氦压力是核磁共振设备中的关键参数，一旦液氦压力出现异常波动，很可能会导致液氦泄露，甚至失超等严重后果，给医院造成巨大损失。因此，需要在液氦压力出现异常时及时进行报警，以通知相关人员及时采取处理措施，从而避免造成严重后果和损失。目前，对核磁共振设备的液氦压力异常进行报警的方法主要是通过在设备上以声音、灯光或文字的形式报警实现的。这种方式实现了对液氦压力异常的报警提醒，但必须依赖人工观察设备上的报警信息，然后在观察到报警提示时电话通知维修人员，由维修人员根据通知者的描述和自己的经验来判断设备情况，以决定采取何种处理措施，例如是否立刻去现场维修或再观察一段时间等。可见，现有的处理方式需要有人值守观察，而且还需要进行联系汇报，人工成本比较高，且处理效率不高。因此，业内亟需提出一种更有效、更及时且能解放人力的解决方案。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种设备关键参数预警系统，以解决现有技术中设备关键参数都是由设备自身进行判断和预警，因此需要人工值守和汇报设备关键参数异常、导致效率不高的问题。该系统包括数据采集模块和用于对设备关键参数进行异常分析及预警的系统平台，其中数据采集模块与相应的设备连接，用于实时采集设备的关键参数数据发送至系统平台；系统平台包括阈值设置模块、关键参数信息记录生成模块、异常检测模块、报警模块和存储单元，阈值设置模块用于根据接收到的阈值信息生成异常配置信息存储至存储单元；关键参数信息记录生成单元用于根据关键参数数据生成设备关键参数信息数据库；异常检测模块用于根据关键参数信息数据库和异常配置信息对设备的关键参数进行异常判断，当判断为异常时，输出判断结果至报警模块；报警模块设置为根据异常检测模块输出的判断结果生成报警信息输出。由此，就可以通过该系统对设备的关键参数的异常情况进行自动检测和分析，并在发生异常时输出报警信息提醒用户。而该系统是通过数据采集模块将设备的关键参数数据传输到系统平台的，系统平台可以部署在任何地方，而且可以通过为设备连接数据采集模块，就可以共用一个系统平台对不同地方的多个设备的关键参数进行同时检测和预警，处理效率高。且应用该系统进行设备关键参数预警，只需要将系统平台部署到相应的服务器或其他载体上，并将数据采集模块连接相应的设备即可，不需要对设备进行内部改造，实现简单、部署快捷。

在一些实施方式中，系统还包括用户终端，系统平台还包括用户管理模块和终端绑定模块，用户管理模块用于为用户分配账号信息，并为分配的账号信息关联相应的设备信息；终端绑定模块用于根据用户终端的绑定请求和用户管理模块分配的账号信息，将用户终端与匹配的账号信息关联；报警模块还设置为将生成的报警信息输出至关联的用户终端。由此，就可以根据需求将设备分配到相应的用户名下，由相应的用户对分配的设备进行监控，便于任务的分配和调度。而且，可以通过用户终端的绑定，将报警信息直接推送到用户常用的通讯设备上，方便用户及时查看。而当用户为维修工程师或厂商时，就不需要通过值守和汇报，就可以实时了解设备关键参数异常情况，方便及时进行维修或其他处理，避免损失。而且，通过该方式可以一个用户可以同时对多个设备进行监控，处理效率非常高。

在一些实施方式中，用户终端为微信、手机短信、邮件或客户端APP的其中一种或两种以上的组合。

在一些实施方式中，系统平台还包括报警策略设置模块，用于接收输入的报警策略信息，生成包含报警策略信息的异常配置信息存储至存储单元；异常检测模块还用于根据设置的报警策略对设备的各个关键参数进行相应的异常检测处理。由此，就可以根据报警策略对设备关键参数进行异常检测和报警。由于有些设备的关键参数数据很多，数据发生异常的情况也相对比较多，但有些异常暂时还不急待处理或暂时影响不大，而且有的用户可能同时监控了多个设备，这些情况都会造成异常消息非常多，如果每个异常消息都进行检测和预警，就会造成噪声干扰，将重要的异常消息淹没，降低预警消息的价值，因此，通过设置报警策略对异常消息进行过滤，就可以大大降低噪声干扰，凸显重要消息，提高用户体验和预警效率，从而避免耽误处理重要消息的情况。

在一些实施方式中，设备为医疗设备，系统平台部署在云端服务器或医院内部专用的服务器上。由此，就可以实现对医疗设备的监控和预警，而部署在云端就可以对所有的医疗设备进行监控和预警，如果部署在医院内部服务器上，就可以实现对特定医院的医疗设备的监控和预警，提高医疗设备的维护效率，避免造成重大损失。

根据本发明的另一个方面还提供了一种前述的设备关键参数预警系统的实现方法，包括：为各个设备的关键参数配置阈值信息，生成异常配置信息存储；获取设备的设备日志进行解析，生成设备关键参数信息存储；根据存储的关键参数信息和异常配置信息对设备的关键参数进行异常判断，当判断结果为发生异常时，生成报警信息输出。由此，可以基于设置的关键参数阈值和通过设备日志获取的关键参数实时数据，实现对关键参数数据异常的检测判断，并在判断异常时实现预警，由于关键参数、阈值都是维修工程师结合具体设备的情况和厂商技术规范确定的，而设备日志是设备的实时数据，因此，基于这些数据进行的检测判断，结果更加精准，利用价值高。

在一些实施方式中，根据存储的关键参数信息和异常配置信息对设备的关键参数进行异常判断，当判断结果为发生异常时，生成报警信息输出是通过以下方式实现的：根据存储的关键参数信息获取各关键参数的当前最大值和最小值，并根据异常配置信息获取各关键参数的上限阈值和下限阈值；根据获取的各关键参数的当前最大值和最小值、以及上限阈值和下限阈值判断是否发生异常，当判断结果为发生异常且当前异常为非已预警异常时，生成报警信息输出。由于每次是获取当前的最值进行判断，且当不是已经预警的异常时，才再次预警，因此只有情况恶化时才进行报警，能够减少不重要消息的干扰，凸显重大异常，减少噪声干扰，提高效率。

在一些实施方式中，该方法还包括：分配用户账户信息，并为分配的账户信息配置关联设备，生成用户信息存储；接收绑定请求，根据绑定请求和存储的用户信息为分配的账户信息配置关联用户终端，生成同时包含关联设备和关联用户终端的用户信息存储；在输出报警信息时，根据用户信息获取与发生异常的设备关联的用户终端，将生成的报警信息输出至与设备关联的用户终端。由此可以实现根据需求绑定用户常用的终端，将消息直接输出到终端，且实现了一个用户可以根据需求绑定任意设备，对任意设备进行监控，效率非常高，且实现简单。

根据本发明的又一个方面，还提供了前述的设备关键参数预警系统的另一实现方法，该方法包括：为各个设备的关键参数配置阈值信息和报警策略，生成异常配置信息存储；获取设备的设备日志进行解析，生成设备关键参数信息存储；获取设备的各个关键参数对应的报警策略，根据相应关键参数的报警策略、关键参数信息和异常配置信息进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出。该方法不但能够基于设备实际情况进行异常判断和预警，还能够根据报警策略进行异常检测和预警，能够适应不同的关键参数数据情况和设备情况，且能实现对异常信息的过滤，减少噪声，提高报警消息的价值。

在一些实施方式中，为每个关键参数配置的报警策略包括持续恶化报警策略、周期限定报警策略和波动范围限定报警策略中的一种，或两者以上的组合。通过持续恶化报警策略能够实现在数据持续恶化时才进行报警，凸显重要消息且能保证实时性；而通过周期限定报警策略能够减少噪声干扰，适用于数据变化频率较小的关键参数；而波动范围限定报警策略是持续恶化报警策略的优化，其不是仅仅对某一时刻的最值进行判断，而是基于波动范围进行异常判断，能更准确地体现数据的异常情况。

在一些实施方式中，当相应关键参数的报警策略为持续恶化报警策略时，根据报警策略获取相应关键参数的关键参数数据集信息和异常配置信息进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出包括：根据存储的关键参数信息获取相应关键参数的当前最大值和最小值，并根据异常配置信息获取相应关键参数的上限阈值和下限阈值；根据获取的相应关键参数的当前最大值和最小值、以及上限阈值和下限阈值判断是否发生异常，当判断结果为发生异常且当前异常不是已预警异常时，生成报警信息输出。由此，每次只需要判断当前的最值是否异常，以及该异常的最值是否已经预警，如果异常且没预警的最值才进行报警，实现了对持续恶化数据的预警，有效减少噪声，且实现简单。

在一些实施方式中，当相应关键参数的报警策略为波动范围限定报警策略时，根据报警策略获取相应关键参数的关键参数数据集信息和异常配置信息进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出包括：根据异常配置信息获取相应关键参数的上限阈值、下限阈值、波动范围和报警周期；根据报警周期进行计时，每隔报警周期的时间间隔，从存储的关键参数信息中获取相应关键参数在所述报警周期时间间隔内的最大值和最小值；根据时间间隔内的最大值和最小值计算相应关键参数在相应报警周期内的波动值；根据上限阈值、下行阈值和波动范围计算相应关键参数对应的波动范围阈值；根据波动值和波动范围阈值进行异常判断，当判断为发生异常时，生成报警信息输出。由此，就实现了基于指定时间内的关键参数的数据波动进行异常检测，由于数据波动的情况实质上更能反应异常的概率和程度，因此，通过该方法可以实现更准确的异常检测，且在指定周期内波动范围超过阈值才进行预警，而不是每个异常记录都进行预警，也能有效降低噪声污染，且结果更加精准。

在一些实施方式中，当相应关键参数的报警策略为周期限定报警策略时，根据报警策略获取相应关键参数的关键参数数据集信息和异常配置信息进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出包括：根据异常配置信息获取相应关键参数的上限阈值、下限阈值和报警周期；根据报警周期进行计时，每隔报警周期的时间间隔，从存储的关键参数信息中获取相应关键参数在获取信息时的最新数据值；根据最新数据值、上限阈值和下行阈值进行异常判断，当判断为发生异常时，生成报警信息输出。通过设定报警周期，按报警周期进行异常检测和预警，能够避免因对每次记录的异常都进行报警而造成的噪声污染问题。

在一些实施方式中，周期限定报警策略对应的报警周期包括第一报警周期和第二报警周期，第一报警周期的时长大于第二报警周期，当关键参数对应的报警策略为周期限定报警策略时，所述根据报警策略获取相应关键参数的关键参数数据集信息和异常配置信息进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出还包括：在首次采用周期限定报警策略进行异常检测时，将相应关键参数的报警周期设置为第一报警周期；在发生异常时，对报警信息的输出频率进行统计，在非首次采用周期限定报警策略进行异常检测时，根据报警信息的输出频率，将相应关键参数的报警周期在第一报警周期和第二报警周期之间进行切换。这种变化报警周期的实现方式下，当出现报警后，如果是持续超出阈值，就采用较短的报警周期进行异常检测，以更加实时监测参数变化情况，如果只是偶尔出现超出阈值的个别数，又会马上通过切换恢复为长周期异常检测，避免频繁预警。

在一些实施方式中，该方法还包括：分配用户账户信息，并为分配的账户信息配置关联设备，生成用户信息存储；接收绑定请求，根据绑定请求和存储的用户信息为分配的账户信息配置关联用户终端，生成同时包含关联设备和关联用户终端的用户信息存储；在输出报警信息时，根据用户信息获取与发生异常的设备关联的用户终端，将生成的报警信息输出至所述与设备关联的用户终端。由此，可以实现用户、设备以及用户终端三者之间的绑定，使得同一用户可以对多个设备进行监控，且报警消息能够发送到用户绑定的用户终端，方便用户进行及时查看，从而实现及时处理，避免损失，简单高效。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种电子装置，其包括存储介质和控制单元，存储介质存储有用于实现前述的设备关键参数预警系统的应用程序，控制单元用于执行应用程序。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的设备关键参数预警系统的框架结构示意图；

图2为本发明另一种实施方式的设备关键参数预警系统的框架结构示意图；

图3为本发明又一实施方式的设备关键参数预警系统的框架结构示意图；

图4为本发明一实施方式的设备关键参数预警方法的方法流程示意图；

图5为本发明另一实施方式的设备关键参数预警方法的方法流程示意图；

图6为本发明一种实施方式的将报警信息输出至用户终端的实现方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种用于设备的关键参数的异常分析和预警的系统以及该系统的实现方法，以实现对设备的关键参数的自动化的异常分析和预警，解决现有的异常分析和预警方式下，效率不高，且人力成本比较高的问题。在本发明具体实施例中，设备可以是任何能够获取到关键参数实时数据的设备，尤其是医疗设备，例如核磁共振设备、CT、超声等。关键参数为会对设备的运行情况或质量状况造成重大影响的因素，以核磁共振设备为例，关键参数可以是液氦压力值、液氦水平、水流、水温、屏蔽层温度、冷头温度等。本发明实施例的系统主要通过根据设备实际情况和经验数据为各个设备的各种关键参数设置阈值，并通过实时获取设备的关键参数信息与设置的阈值进行比较，实现异常分析。该分析过程通过远程采集设备的关键参数数值，并在服务器端进行分析实现，不需要在各个设备上进行分析，因为能够实现同时对多种及多个设备进行分析和监测，效率非常高。而且，优选实施例中，本发明的系统还可以将异常分析结果生成为报警信息输出到用户设置的用户终端，实现异常信息到用户的直接推送，不需要人工值守设备对异常和报警情况进行监控，因此，提高效率的同时，也降低了人力成本，使得维修人员对异常情况的把握更直接，方便及时做出合适的处理。且在优选实施例中，本发明的系统还可以设置报警策略，对推送的报警信息进行过滤，提高报警信息的价值，使得一个维修人员可以同时有效监控多台设备，大大提高效率和降低人力成本。

下文将重点以设备为核磁共振设备、关键参数为液氦压力值为例，结合附图进行详细说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的用于设备的关键参数的异常分析和预警系统的框架结构。如图1所示，该系统2包括用于采集设备关键参数信息的数据采集模块20和用于对关键参数进行异常分析和预警的系统平台21，其中，数据采集模块20与各个核磁共振设备1相连，用于获取设备1的关键参数实时数据值，并上传到系统平台21。本发明实施例中的系统平台21包括有存储单元210、关键参数信息记录生成模块211、异常检测模块212、报警模块213和阈值配置模块217。其中，阈值配置模块217用于根据接收到的阈值信息生成设备异常配置信息存储，阈值信息的设置是由维修工程师结合设备的实际情况和厂商技术规范提供的，例如对核磁共振设备的液氦压力阈值的设置可以是根据相应设备的液氦量以及核磁厂商的技术规范进行设定，可以由维修工程师或管理员直接通过用户页面进行设置，并在设置完成后由本发明实施例的系统平台21中的阈值配置模块217将其存储为设备异常配置信息数据记录，设置的阈值信息可以包括设备ID、阈值类型、上限阈值和下限阈值，此时生成的异常配置信息也包括设备ID、阈值类型、上限阈值和下限阈值。在具体实现中，数据采集模块20上传的关键参数信息可以是其采集的设备上存储的设备日志，也可以是通过传感器数据采集的实时关键参数数据。当采集的是设备日志时，数据采集模块20上传的设备日志首先会发送到存储单元210进行存储，而关键参数信息记录生成模块211则用于遍历存储单元210，从存储单元210获取设备日志进行解析，并根据解析结果生成设备的关键参数信息数据库。当采集的是实时关键参数数据时，数据采集模块20会将数据直接发送到关键参数信息记录生成模块211，由关键参数信息记录生成模块211对关键参数数据进行分析，并根据分析结果(如判断是属于哪个关键参数、具体数据是什么、时间信息等)生成设备的关键参数信息数据库存储。异常检测模块212用于从关键参数信息数据库获取相应设备的关键参数信息历史记录，并根据历史记录中的关键参数数据和预先设置的阈值判断是否发生异常，其中选取历史记录中的关键参数数据的过程可以根据不同的需求进行实现，例如在一些实施例中用于比较的关键参数数据可以是最新的数据值，在另一些实施例中获取的用于比较的关键参数数据可以是当日截止当前时间各关键参数的最大值和/或最小值。报警模块213用于在接收到异常检测模块212的判断结果，并且判断结果为发生异常时，生成报警信息输出。其中，该实施例中的设备日志的形式可以是一个存储在设备本身的存储系统内的文件，也可以是其他形式，只要是随着设备使用为持续更新的且处于可提取状态，能够被外部设备访问和利用即可，本发明实施例对此不做限制。

本发明实施例中的数据采集模块20可以是数据采集盒，其直接设置在需要采集设备日志的设备上，通过数据采集盒的数据收集功能读取设备上的设备日志，并通过网络将设备日志发送给系统平台21。系统平台21可以通过软件编程方式实现，并部署在服务器上(可以是部署在云端服务器上，也可以是部署在医院本地的服务器上)。系统平台21通过网络接收到设备日志后，首先将设备日志存储在存储单元210，之后关键参数信息记录生成模块211会遍历存储单元210的设备日志，以对设备日志进行解析。其中，进行解析的方法可以是通过特征匹配算法(例如基于正则表达式的筛选算法)提取需要的关键信息，例如时间和液氦压力数据等，关键信息可以根据需要和设备的类型自定义，但至少需要包括时间关键词和某一关键参数对应的关键词。解析出关键信息后，提取关键信息并将提取出的关键信息与设备ID关联，生成“设备ID-时间-关键参数数据”的最小索引单元并存储为数据库的数据记录。在数据采集模块20上传了设备日志且关键参数信息记录生成模块211完成了解析之后，关键参数信息记录生成模块211就会通知异常检测模块212数据发生了更新，在优选实施例中，异常检测模块212就会通过数据库操作从关键参数信息数据库中提取出当前设备的各个关键参数的当日截止当前时间的最大值和最小值，并且会通过数据库操作从异常配置信息中获取该设备的各个关键参数对应的阈值信息包括阈值类型、上限阈值和下限阈值，之后异常检测模块212根据关键参数的类型，将其最大值与对应的上限阈值进行比较，而将最小值与对应的下限阈值进行比较，并根据比较结果判断是否发生异常。例如，当关键参数为液氦压力时，异常检测模块212会将获取的液氦压力的最大值与阈值类型为液氦压力的上限阈值比较，将获取的液氦压力的最小值与阈值类型为液氦压力的下限阈值比较，如果比较结果为最大值大于上限阈值或最小值小于下限阈值，则判断为发生异常，并将发生异常的判断结果输出给报警模块213。报警模块213根据异常检测模块212的输出结果，首先判断该异常是否已进行过报警，如果没有进行过报警则根据该异常结果生成报警信息输出，其中，生成的报警信息包括设备ID或名称、关键参数、异常值和时间，其中，输出可以是输出到显示设备上，也可以是输出到用户页面上，本发明实施例不对此进行限制。这样，对设备的关键参数如对核磁共振设备的液氦压力数据的监测和预警，就可以通过本发明实施例的系统进行，由本发明实施例系统中的设备日志采集模块直接与相应的设备如核磁共振设备连接，采集设备日志，由系统平台进行日志解析和异常检测，并在检测到异常时输出到相应的显示设备或用户页面，而不用安排人员对设备如核磁共振设备进行值守，实现了对设备的远程监测和预警，减少人力成本。而且，本发明实施例的异常检测是根据针对不同设备情况设置的阈值以及根据设备日志的实时分析结果进行判断，检测结果更加准确，而阈值是维修工程师结合设备的实际情况和设备厂商的技术规范提供的，例如根据相应设备的液氦量和核磁厂商的技术规范提供液氦压力的阈值，因此可参考价值高，解决了现有方式需要依靠值守和实时电话汇报的低效率高成本问题。

图2示意性地示出了本发明的另一种实施方式下的用于设备的关键参数异常分析和预警系统的框架结构。如图2所示，本发明实施例中的系统与图1所示系统的不同在于，本发明实施例中的系统平台21中还包括有用户管理模块214和终端绑定模块215，且本发明实施例的系统2除了通过数据采集模块20与各个设备相连之外，还通过终端绑定模块215与相应的用户终端3绑定，这样本发明实施例的系统就同时实现了各个设备和用户终端的通信，为设备关键参数的监测和预警提供了更便捷的实现方案。其中，为了实现系统2与用户终端3之间的通信，如图2所示，本发明实施例需要在系统平台21中设置用户管理模块214，以用于为用户分配账号信息，并为分配的账号信息关联相应的设备信息，且需要在系统平台21中设置终端绑定模块215，以用于接收用户终端3发送的绑定请求，并根据绑定请求将用户终端3与用户管理模块214分配的账号信息关联。用户管理模块214为用户分配的账号信息为包括用户名和密码，该账号信息生成为用户信息数据库存储在存储单元210中，而将分配的账号信息关联相应的设备信息是指在用户名对应的记录中设置与其关联的设备ID，以为每个用户指定为其分配的设备(例如核磁共振设备)，这样，就可以将设备的报警信息发送给指定的用户，由指定的用户对其进行后续处理，例如维修等。而终端绑定模块215则根据用户从其用户终端3发送来的绑定请求，从中获取用户输入的用户名和密码信息以及请求中携带的终端信息如终端ID，并通过用户名和密码信息进行身份校验，在校验通过后，将发送请求的用户(即请求中包含的用户名和密码对应的账户)与相应的用户终端3关联绑定，该关联绑定可以是将获取的用户终端信息如终端ID保存到相应用户的用户信息数据库记录中，例如生成包括用户名-密码-关联的设备ID-关联的用户终端ID数据库结构的用户信息数据库记录。其中，用户使用终端3向系统平台21发起绑定请求时，须在用户终端3上提供用户管理模块214为用户分配的账号信息(如用户名和密码)。系统平台21在接收到用户终端3的请求后，首先由终端绑定模块215从请求中自动解析用户终端3中的终端ID(该解析方法可以通过现有技术实现，例如在HTTP请求中根据HTTP请求的协议进行解析)，同时从请求中获取用户输入的用户名和密码，然后终端绑定模块215将用户名和密码发送给用户管理模块214，由用户管理模块214对用户名和密码进行校验(该校验也可以由终端绑定模块215自身实现，此时需要从用户管理模块214或存储单元210获取用户信息)，如果校验通过(即用户名和密码与用户管理模块214分配的用户名和密码均匹配)，则终端绑定模块215将终端ID与请求中包括的通过了校验的用户名进行关联，生成包括用户名-密码-关联的设备ID-关联的用户终端ID的数据结构信息存储到存储单元210中，如果校验不通过，则拒绝此次绑定请求。这样，在发生异常时，报警模块213就可以根据发生异常的设备ID找到相应的用户及其用户终端，从而将生成的报警信息输出到该用户的用户页面或用户终端，实现将相应设备的报警提醒输出到指定用户。这样，通过本发明实施例的系统，就可以根据需求为用户分配账号信息和为相应用户指定其管辖的设备，之后用户也可以根据自身的方便，将其常用的用户终端绑定到本发明实施例提供的系统平台下，以实现将报警信息输出到绑定的用户终端，方便用户随时查看报警信息，实现对设备的及时监管和维修。

图3示意性地显示了本发明的又一种实施方式下的用于设备的关键参数预警的系统的框架结构。如图3所示，本发明实施例的系统与图2所示的系统相似，不同之处仅在于，本发明实施例的系统中还在系统平台21中提供有报警策略设置模块216，以用于根据需求设置报警策略，以使得异常检测模块212根据报警策略进行相应的异常检测处理，进而使得报警模块213能够根据设置的报警策略生成报警信息输出。其中，设置报警策略是用户根据需求通过用户页面进行设置，该用户可以是用户管理模块分配的用户账号对应的相应用户，也可以是管理员，而报警策略设置模块216在接收到用户通过用户页面的设置后，将根据设置中的设备ID将设置的报警策略存储到与该设备ID相对应的异常配置信息数据库的相应记录中，即此时生成的异常配置信息包括设备ID、阈值类型、上限阈值、下限阈值、报警策略以及与报警策略对应的参数信息。其中，本发明实施例中报警策略可以设置为包括持续恶化报警策略、周期限定报警策略和波动范围限定报警策略，在本发明实施例中报警策略对应的参数信息为波动范围和报警周期。在其他实施例中，也可以根据设备和关键参数的特征和实际情况，基于实际需求设定其他报警策略，本发明实施例对此不进行限制，只要是基于设定一定的优化策略以对报警点进行过滤、从而达到减少报警消息噪声的效果的构思，而做出的变形和改进，都视为在本发明构思的范围之内。本发明实施例主要基于持续恶化报警策略、周期限定报警策略和波动范围限定报警策略进行详细阐述。

持续恶化报警策略是指异常值与上次报警值比，恶化的情况下，才进行报警，例如可以实现为：在每次报警后存储当次的报警值，当压力异常检测模块212再次检测到异常时，报警模块213首先将当前异常值与上次的预警值进行比较以根据比较结果判断是否发生恶化，如果发生恶化才生成报警信息输出，即，如果异常值大于上限阈值，且此次异常值高于上次的预警值，说明异常情况发生了恶化，此时进行报警；如果异常值小于下限阈值，且此次异常值低于上次的预警值时，说明异常情况发生了恶化，此时进行报警；而如果没有恶化，就不会进行报警。

周期限定报警策略是指指定报警周期，每个周期做一次异常检测，如果检测时的关键参数值超过阈值就进行报警，例如可以实现为：为周期限定报警策略设定报警周期，异常检测模块212根据报警周期进行计时，当达到报警周期的时间间隔时，异常检测模块212从存储单元获取最新的关键参数值，并将这个关键参数值与上限阈值和下限阈值分别作比较，如果该关键参数值大于上限阈值或小于下限阈值，就进行报警。以核磁共振设备的液氦压力为例，该策略的具体实现方式例如可以是：为某核磁共振设备的液氦压力关键参数设定周期限定报警策略，同时设置报警周期为30分钟，异常检测模块212获取报警策略进行判断，当判断为周期限定报警策略时，获取阈值周期进行计时，每隔30分钟从存储单元读取一次液氦压力值，并从中获取最新的一次液氦压力数据值，并将这个值分别与设置的液氦压力对应的上限阈值和下限阈值进行比较，当出现超过阈值的情况时，就立刻生成报警信息进行报警。在优选实施例中，周期限定报警策略还可以实现为基于变化的报警周期进行异常检测，例如设置两个报警周期，即第一报警周期和第二报警周期，第一报警周期设置为较长的时间间隔如30分钟，第二报警周期设置为较短的时间间隔例如5分钟，对关键参数的异常检测在第一报警周期和第二报警周期之间进行切换，即一段时间基于第一报警周期限定的时间间隔进行异常检测，接下来的一段时间基于第二报警周期限定的时间间隔进行异常检测。其中进行切换的方法可以是基于报警的频率，当报警频率较高时，就通过较短的报警周期进行异常检测，当报警频率较低时，就通过较长的报警周期进行异常检测。例如可以实现为对某一关键参数，一开始基于第一报警周期进行异常检测，即每30分钟检测一次异常，如果当时的最新数据值为异常时，就进行报警；当出现报警后(即首次报警后)，就切换为基于第二报警周期进行异常检测，即每5分钟检测一次异常，如果当时的最新数据值为异常时，就进行报警；而当在该较短的报警周期下，连续多次如三次都不需要报警时(即连续三次检测的最新数据值都不是异常值)，再切换为基于第一报警周期进行异常检测，依次类推。由此就实现了，当报警比较频繁，就采用短周期进行异常检测，而当报警比较稀疏，就采用长周期进行异常检测。这种变化周期的实现方式下，当出现报警后，如果是持续超出阈值，可以更加实时监测参数变化情况，如果只是偶尔出现超出阈值的个别数，又会马上恢复为长周期，避免频繁预警。

波动范围限定报警策略是指当指定周期内的关键参数的波动超过波动范围阈值时，进行报警。该策略例如可以实现为：在设置波动范围限定报警策略时，设置报警周期和波动范围的报警策略参数信息，异常检测模块根据在获取到该报警策略的标识后，获取报警周期和波动范围的参数，根据报警周期进行计时，当达到报警周期的时间间隔时，异常检测模块212从存储单元获取该报警周期时间间隔范围内的关键参数的最大值和最小值，并根据最大值和最小值计算关键参数的波动值，将波动值与波动范围进行比较，当波动值超过波动范围限定的阈值时，就进行报警。以核磁共振设备的液氦压力为例，该策略的具体实现方式例如可以是：为某核磁共振设备的液氦压力关键参数设定波动范围限定报警策略，同时设置报警周期为30分钟，波动范围为10％，异常检测模块获取报警策略进行判断，当判断为波动范围限定报警策略时，获取报警周期进行计时，根据计时结果每隔30分钟进行一次异常检测，具体为从存储单元获取该30分钟内的液氦压力数据的最大值Amax和最小值Amin，之后将最大值Amax与最小值Amin做减法，得到其绝对值即为波动值，然后异常检测模块获取该设备的液氦压力对应的波动范围、上限阈值和下限阈值，计算出为该设备的液氦压力设置的波动范围阈值为(上限阈值-下限阈值)*10％，然后将波动值与波动范围阈值进行比较，如果波动值大于波动范围阈值，即|Amax-Amin|>(上限阈值-下限阈值)*10％就生成报警信息进行报警。

由于如果每次超出阈值就可立刻报警的方式下，用户将会收到很多超出阈值的报警消息，而一些刚超出阈值的报警消息有时候并非是严重的报警，尤其是在用户绑定了相当多的设备的情况下，用户收到的报警消息就会很多，而那些不是很严重的报警消息就会成为噪声，将真正有用的报警消息淹没，因此，本发明实施例增加了报警策略设置模块，用户就可以根据实际需要选择或设置报警策略，以通过报警策略的限制，减少噪声。其中，为了减少噪声，除了设置报警策略外，还可以采取增大阈值范围的方式实现(即修改阈值范围，增大阈值上限，减小阈值下限)，但是这种方式都会导致在报警的实时性(即不能实现实时检测)上有所降低，因此优选实施例中减少噪声的方案是通过设置上述的报警策略实现，最优的实施方式为通过设置持续恶化报警策略实现，即只有设备的关键参数数据发生了持续恶化的情况下，才进行报警，这样就能够实现及时报告持续恶化的数值，让急需关注的设备在报警消息里凸显出来，即将重要报警消息凸显出来，从而实现在不妥协实时性的前提下最大程度的减少噪声的干扰。而报警策略设置模块216可将报警策略存储为字符标识的形式，如用存储在数据库记录中的“1”标识持续恶化报警策略，“2”标识波动范围限定报警策略，“3”标识周期限定报警策略，同时报警模块在每次生成报警消息时，将报警时间和警报值存储在相应设备的报警信息数据库的记录中，这样，当异常检测模块在接收到数据更新的消息时，就首先从异常配置信息中获取当前设备的各个关键参数的报警策略，根据获取的报警策略启动异常检测，并在检测到符合报警策略的异常时才通知报警模块进行报警，由此，报警模块就不是对每次异常数值都直接生成报警消息输出，而是根据报警策略进行判断，当满足设置的报警策略下的相应条件时，才生成报警消息输出，有效减少了噪声。

图4示意性地显示了本发明一种实施方式下的用于设备的关键参数的异常分析和预警的方法的流程，以设备为核磁共振设备、关键参数为液氦压力为例，如图4所示，该方法包括：

步骤S401：预设设备的液氦压力阈值，并将预设的液氦压力阈值存储。

通过页面接收用户对液氦压力阈值的设置，并根据用户的设置生成液氦压力阈值信息记录，从而得到下表所示的数据表结构。

设备ID

上限阈值

下限阈值

表2

其中，如表2所示，液氦压力阈值包括上限阈值和下限阈值，上限阈值用于表示液氦压力值的上限值，下限阈值用于表示液氦压力值的下限值，当实际采集到的液氦压力值超过上限阈值或低于下限阈值，则表示液氦压力出现异常。

步骤S402：采集设备日志。

将核磁共振设备与数据采集模块(即图1所示的设备日志采集模块)连接，以通过数据采集模块从设备中读取设备日志，并上传(例如通过网络发送)给系统平台。其中，该设备日志采集模块可以设置为一数据采集盒，在每个设备上都设置一个数据采集盒，通过数据采集盒读取设备中的设备日志，之后将读取的设备日志通过数据采集盒的网络通讯模块(如3G/4G模块)发送到云端服务器上部署的系统平台的存储单元进行存储。其中，获取设备日志可以是通过软件(例如filebeat、rsync、tail、flume等)检测设备日志的文件变化标志位实时获取的，也可以是通过设定获取时间周期、按设定的时间周期循环获取。本发明实施例以按设定的时间周期循环获取为例进行说明，例如设定的时间周期为15秒，则本发明实施例在上一次采集设备日志存储后，进行下面的步骤，当对该设备日志的下述步骤处理完成后，启动计时器开始计时，当完成15秒的计时后，即进行下一次的设备日志采集处理，即又开始本步骤的采集处理，并在采集完成后进行下述步骤，从而实现根据设定的等待时间周期，对设备日志进行循环的采集和分析判断。

步骤S403：对设备日志进行解析，生成设备液氦压力信息数据库。

遍历采集模块上传来的设备日志进行解析，主要为通过特征匹配算法提取出设备日志中的关键信息，关键信息的内容根据具体设备进行定义，例如对于核磁共振设备的液氦压力值而言，其关键信息可以是时间和液氦压力值，这样通过时间(如Time_Stamp)和液氦压力值(如He_Pressure)的关键词，对设备日志进行特征匹配，获取时间和液氦压力值这些关键信息的值，之后，将提取到的关键信息作为索引单元存储在数据库中，以生成各核磁共振设备的液氦压力信息数据库。具体实现为：从云端服务器上读取采集模块上传的设备日志，并根据预先设定的关键信息形成以关键信息为索引单元的数据库结构，之后通过特征匹配算法解析设备日志，从设备日志中获取与这些关键信息相关的历史记录包括时间以及液氦压力值，形成相应设备的液氦压力信息存储到数据库中。由此，就形成了以设备ID(设备ID是设备在系统平台进行注册时分配的唯一标识)、时间和液氦压力值为字段的磁共振设备的表结构，将设备日志中提取出的对应字段的内容存储到该表结构中，就形成了磁共振设备的液氦压力信息数据库，例如如下表所示的数据库内容：

设备ID

时间

液氦压力值

表1

步骤S404：从设备液氦压力信息数据库获取当日截止当前时间的液氦压力的最大值和最小值，并获取阈值。

根据设备液氦压力信息数据库中存储的液氦压力值的历史记录获取各个设备的当日截止到当前时间的液氦压力的最大值和最小值，并根据当前设备的设备ID从液氦压力阈值信息记录中获取该设备的液氦压力阈值的上限阈值和下限阈值。该方法可以通过数据库操作实现，因此，对其具体实现方式不进行赘述。其中，需要说明的是，经过步骤S401和步骤S402的处理，液氦压力值的历史记录信息将是当前最新的，因此，得到的最大值和最小值也是截止当前为止，实时最新的液氦压力最大值和最小值。

步骤S405：根据液氦压力的最大值和最小值以及液氦压力阈值判断当前设备是否发生异常。

在获取了截止当前的液氦压力最大值和最小值、以及该设备的液氦压力阈值之后，将最大液氦压力值和液氦压力阈值的上限阈值进行比较，而将最小液氦压力值和下限阈值进行比较，根据比较结果当最大液氦压力值大于上限阈值或最小液氦压力值小于下限阈值时，判断为当前设备的液氦压力发生异常。当判断为发生异常时，进行步骤S406，当判断为未发生异常时，进行步骤S401，再次开始采集日志。

步骤S406：判断是否为已预警的过去时间值。

当判断结果为发生异常时，将发生异常的设备ID和发生异常的液氦压力值对应的时间和压力值信息，与存储的已报警信息进行比较，判断当前的异常值和发生时间是否为已报警信息，即是否已经针对该异常进行了报警，如果是已经进行过报警，则不进行重复报警，因此将进行步骤S401，再次开始采集日志的操作，如果还没有对当前异常进行过报警，此时，进行步骤S407。由于本发明实施例是通过获取历史记录中当日截止当前时间的最小值和最大值进行异常分析判断的，因此，当日截止当前时间的最小值和最大值可能是已经报警过的信息值，对已经报警过的信息不进行再次报警，因此本发明实施例将通过该步骤进行过滤，避免对同一异常重复报警。

步骤S407：生成液氦压力报警信息输出。

当判断结果为未报警过的异常时，根据发生异常的设备ID和发生异常的液氦压力值对应的时间和压力值信息，生成液氦压力报警信息输出，报警信息至少包括设备ID、异常液氦压力值及其发生时间，也可以包括其他内容，例如设备名称或地址等，本发明实施例不对此进行限制，以方便维修人员阅读和理解的报警信息为优选实现方式。其中，发生异常的液氦压力值对应的时间和压力值信息，可以是在获取最大值和最小值时，就同时获取液氦压力值和对应的时间，当判断最大值或最小值为异常值时(即最大值大于上限阈值或最小值小于下限阈值)，直接根据异常值和其对应的时间，生成报警信息；也可以是在判断最大值或最小值为异常值时，通过设备ID和异常值从液氦压力信息数据库中获取对应的时间(该时间即为对应的液氦压力值发生的时刻)，生成报警信息。

通过该方法，就可以实现基于设备日志进行核磁共振设备的液氦压力的监测和根据监测结果在发生异常时进行报警。而且，在本发明实施例中每次是通过最大值和最小值进行异常判断，且只要是未报警过的异常，才进行报警，因此，保证了在持续恶化时才进行报警，在保证实时性的基础上减少了噪声。在本发明实施例中设备日志是上传到云端的，即数据的解析和预警都可以在云端处理，而不是像传统的那样在设备本身进行处理显示，因此，可以实现同时对多个设备的监测和预警，而且可以实现远程监测和预警，解决人力成本、调高效率。需要说明的是，在其他实施例中，还可以不通过最大值和最小值进行异常判断，而是遍历采集的液氦压力信息数据库中的实时数据进行判断，当超过阈值就生成报警消息进行报警，图4所示的只是其中一个优选实现方式。

在其他实施例中，本发明实施例中进行检测的设备因素可以不局限于液氦压力值，例如还可以是液氦水平、冷头温度、屏蔽层温度等。设备也可以不局限于核磁共振设备，例如还可以是CT、DR、乳腺机、血管机、超声等其他医疗设备。当为其他医疗设备时，本发明实施例中的液氦压力这个预警元素就可以相应改变为各个设备对应的关键参数，而设备日志的获取、解析、阈值设置、以及基于阈值进行判断的具体方法可以根据本发明实施例的具体描述进行适应性调整。在最优实施例中，本发明实施例的方法和系统还可以不是对单一设备关键参数的监测和预警，还可以是同时对多个设备关键参数进行监测和预警。

图5示意性地显示了本发明另一实施方式下的用于设备的关键参数预警的方法的流程，在本发明实施例中，还为报警消息设置有报警策略，本实施例的方法将根据设置的报警策略进行异常检测和报警，以避免因过多的报警信息而造成消息噪声的不良。以设备为核磁共振设备，同时监测预警的关键因素包括液氦压力、液氦水平、冷头温度和屏蔽层温度、水流、水温为例，如图5所示，该方法包括：

步骤S501：为设备的关键参数预设阈值和报警策略，生成异常配置信息存储。

通过用户页面接收用户对设备的阈值和报警策略的设置，其中阈值的设置与步骤S403的方法相同，不同在于，本发明实施例中设置阈值时还需要设置阈值的类型，即该阈值是对应哪个关键参数的，因此阈值设置时包括的信息有阈值类型、具体的阈值以及对应的设备ID。而对报警策略的设置可以是通过用户页面进行输入或选择，本发明实施例以选择为例进行说明。在本发明实施例中，可选的报警策略配置为包括持续恶化报警策略、周期限定报警策略和波动范围限定报警策略，其中各种报警策略的含义参照前文叙述。在获取了设置的阈值信息和报警策略后，将阈值和报警策略存储为相应设备的异常配置信息数据库，即根据设备ID，将阈值信息和报警策略分别生成为相应设备的异常配置信息数据库的字段，并将其值存储在相应字段，其中，报警策略可以存储为分别标识不同的策略的字符，例如将持续恶化报警策略存储为字符“1”，将周期限定报警策略存储为字符“2”，将波动范围限定报警策略存储为字符“3”。同时，根据报警策略的定义，还在设备的异常配置信息数据库中生成报警周期和波动范围字段，即在该实施例中生成的异常配置信息数据库的表信息如下表所示：

表4

这样，根据不同设备的各个关键参数的情况，为其设置阈值和报警策略，就可以生成以上的异常配置信息存储，以作为不同设备的相应关键参数是否发生异常和是否进行报警的参照。

步骤S502：采集设备日志存储。

在该步骤中，采集设备日志存储的方法与图4所示的方法相同，依然可以是通过在设备上设置数据采集盒上传到云端实现。

步骤S503：获取存储的设备日志进行解析，生成设备关键参数信息数据库。

此步骤中，对设备日志的解析方法与图4所示的日志解析方法相同，不同在于，本发明实施例同时对核磁共振设备的多个关键参数进行解析，得到包含多个关键参数信息的数据记录，进行匹配和解析出的关键参数信息包括液氦水平、液氦压力、水流、水温、屏蔽层温度、冷头温度，以对设备ID为MR_000af77b8aa5的设备的某一时刻的日志进行解析为例，生成的关键参数信息数据记录可以为如下表所示：

表3

其中，设备ID是当前设备的ID，是在该设备注册到本发明实施例的系统时分配的设备唯一标识，时间为从设备日志中解析出的相应数据的记录时间。

步骤S504：获取设备的各个关键参数对应的报警策略，根据报警策略进行相应的异常警报处理。

首先根据当前检测的设备ID，从异常配置信息数据库中获取当前设备对应的关键参数及其各关键参数对应的报警策略，然后根据报警策略进行异常检测，在判断发生异常时生成报警信息输出。其中，获取报警策略的方法是通过数据库操作实现的，即将设备ID与异常配置信息中的设备ID进行匹配，从而获取到阈值类型和报警策略，其中阈值类型即对应设备的相应关键参数。而根据报警策略进行相应的异常报警处理，具体为首先根据获取到的报警策略的标识内容进行判断，根据判断结果执行相应策略的异常报警处理，包括以下三种情况：情况一，如果获取到的报警策略内容是“1”，即表示为持续恶化报警策略，此时执行步骤S505的处理；情况二，如果报警策略的标识内容为“2”即为周期限定报警策略，此时执行步骤S507的处理；情况三：如果报警策略的标识内容为“3”即为波动范围限定报警策略，此时执行步骤S509的处理。

步骤S505：获取当日截止当前各个关键参数的最大值和最小值，并根据设备ID和关键参数获取相应的上限阈值和下限阈值。

对报警策略为持续恶化报警策略的关键参数，则从当前设备的关键参数信息数据库获取当日截止当前各个关键参数的最大值和最小值，具体可以是遍历在步骤S502中生成的关键参数信息数据库，通过数据库检索公式获取当前设备当日截止当前各个关键参数的最大值和最小值，以当前检测的设备ID为MR_000af77b8aa5为例，该策略对应的关键参数分别为液氦压力、水流和冷头温度，则获取液氦压力当天截止当前时间的最大值和最小值、水流当天截止当前时间的最大值和最小值以及冷头温度当天截止当前时间的最大值和最小值。同时，根据当前设备的ID以及关键参数信息，从设备异常配置信息中获取当前设备的各个关键参数的阈值信息，其中，关键参数信息即对应了异常配置信息中的阈值类型，从而得到该设备的各个关键参数对应的上限阈值和下限阈值，即液氦压力上限阈值和下限阈值、水流上限阈值和下限阈值、以及冷头温度上限阈值和下限阈值。

步骤S506：根据当日截止当前时间各个关键参数的最大值、最小值和其对应的阈值判断当前设备是否发生异常。

将当前设备的各个关键参数(即报警策略为持续恶化报警策略的关键参数)的最大值与该关键参数对应的上限阈值进行比较，而将当前设备的各个关键参数的最小值与该关键参数对应的下限阈值进行比较，当比较结果为最大值大于上限阈值或最小值小于下限阈值时，就判断为发生异常，即该关键参数的相应最大值或/和最小值对应的记录时刻是发生了异常的。例如，以表3和表4为例，当前设备ID为MR_000af77b8aa5，通过步骤S504获取到的其关键参数在2017年10月1日当天截止当前的液氦压力的最大值为3.976、最小值为3.94，水流的最大值和最小值均为0.054，冷头温度的最大值为4.353、最小值为4.304，而通过将设备ID与异常配置信息即表4中的设备ID匹配，并将关键参数与阈值类型匹配，可以得到当前设备即设备ID为MR_000af77b8aa5的关键参数阈值分别为：液氦压力的上限阈值为4.1、下限阈值为3.9，水流的上限阈值为10、下限阈值为4.2，冷头温度的上限阈值为4.5、下限阈值为3.9。将液氦压力的最大值和最小值分别与液氦压力的上限阈值和下限阈值进行比较，由于3.976<4.1、3.94>3.9，因此截止当天的当前时间，液氦压力没有发生异常；同理，将其他关键参数即水流和冷头温度的最大值和最小值分别与各个关键参数对应的上限阈值和下限阈值进行比较，可以得到截止当天的当前时间，液氦水平和冷头温度都没有发生异常，而水流由于最小值小于下限阈值，因此，发生了异常。

因为该策略下获取的是当日截止当前的关键参数的最大值和最小值，因此，有可能该最大值和最小值已经进行过了报警，即是之前发生过的异常，而非新发生的异常，此时，为了避免对同一异常重复报警，就需要判断针对该异常是否已经进行过了报警提醒，如果已经进行过了报警提醒，则继续进行日志采集和根据采集的日志启动新一轮的异常检测，如果没有进行过报警提醒，则进行步骤S511。其中，判断是否进行过重复报警，可以是将每次报警的信息都进行存储、在发生异常时进行匹配判断或对报警的记录进行状态标记等。通过将当日截止当前的最大值和最小值与阈值进行比较以检测异常的方式，由于每次检测的都是当日当前的极值，因此，能够满足持续恶化才进行预警的策略要求，且由于对异常的检测即对数据的获取和判断是基于实时数据的，因此，也能满足异常报警的实时性要求，从而实现了在不妥协实时性的情况下减少警报噪声。

步骤S507：获取各个关键参数对应的上限阈值、下限阈值和报警周期。

对报警策略为周期限定报警策略的关键参数，根据当前检测的设备ID，从异常配置信息数据库中获取各关键参数对应的上限阈值、下限阈值和报警周期。例如，以当前检查的设备ID为MR_000af77b8aa5的核磁共振设备为例，获取到报警策略为报警周期限定的关键因素为屏蔽层温度，则对屏蔽层温度获取其报警周期为30、上限阈值为50、下限阈值为40。

步骤S508：根据报警周期获取当时最新的关键参数数据值，根据最新数据值和上限阈值、下限阈值判断当前设备是否发生异常。

在获取了报警周期之后，基于报警周期进行异常检测，具体为每个报警周期做一次异常检测，如果当时的关键参数数据值超过阈值就判断为异常。例如，获取到设备ID为MR_000af77b8aa5的核磁共振设备的屏蔽层温度的报警周期为30，则每隔30分钟就读取一次关键参数信息数据库，从中获取最新一次的屏蔽层温度数据值，将获取到的最新的屏蔽层温度数据值分别与屏蔽层温度的上限阈值和下限阈值作比较，如果最新数据值大于上限阈值或小于下限阈值，则判断为发生异常。其中每隔报警周期的时间间隔的计算方式可以是通过设置计时器进行计时实现。当判断为发生异常时，进行步骤S511；如果未发生异常则可以回到采集日志的步骤重新启动一轮设备检测，或者将采集日志设置为异步进程持续进行数据采集，而此处判断结束后就启动计时器开始报警周期的计时，并在当次计时结束后进行步骤S507。在优选实施例中，设定的报警周期可以包括长报警周期和短报警周期，报警周期可以在长周期和短周期之间进行切换，例如基于报警频率进行切换，具体实现可参照前文叙述。

步骤S509：获取各个关键参数对应的上限阈值、下限阈值、报警周期和波动范围，分别计算各关键参数的波动值和波动范围阈值。

对当前设备的报警策略为波动范围限定报警策略的关键参数，从异常配置信息数据库中获取各个关键参数对应的上限阈值、下限阈值、报警周期和波动范围。根据报警周期进行计时，当达到报警周期的时间间隔时，从关键参数信息数据库获取相应关键参数在报警周期时间间隔内的最大值和最小值，并将最大值和最小值做差值得到其差值的绝对值，将该绝对值作为该关键参数在报警周期时间范围内的波动值。得到波动值后，根据获取的相应关键参数的上限阈值、下限阈值和波动范围，通过公式(上限阈值-下限阈值)*波动范围计算出该关键参数的波动范围阈值。例如设备ID为MR_000af77b8aa5的核磁共振设备的水温和液氦水平的关键参数都对应的为波动范围限定报警策略，则根据设备ID和阈值类型(即对应关键参数)获取这两个关键参数的报警周期、上限阈值、下限阈值和波动范围，分别为：水温的上限阈值为28、下限阈值为4、波动范围为10％、报警周期为10；液氦水平的上限阈值为100、下限阈值为60、波动范围为25％、报警周期为15。这样就根据水温和液氦水平的报警周期分别对其进行异常检测，具体为对水温的关键参数每隔10分钟就计算一次波动值：获取该10分钟内关键参数信息数据库中水温的最大值和最小值，将最大值-最小值并取绝对值得到水温在该10分钟内的波动值，并将(上限阈值-下限阈值)*10％得到波动范围阈值，即为(28-4)*10％。同样地，对液氦水平是每隔15分钟就进行一次波动值计算，并计算液氦水平对应的波动范围阈值为(100-60)*25％。

步骤S510：根据计算出的关键参数的波动值和该关键参数对应的波动范围阈值，判断当前设备是否发生异常。

将相应关键参数的波动值与波动范围阈值进行比较，如果波动值超出即大于波动范围阈值，则判断为发生异常。如上例，则将计算出的水温的波动值与其波动范围阈值比较，将计算出的液氦水平的波动值与其波动范围阈值进行比较，从而判断是否发生异常。当判断发生异常时，进行步骤S511，而如果未发生异常，则进行采集日志的步骤，以启动下一个检测判断过程，或者将采集日志设置为异步进程持续进行数据采集，而此处判断结束后就启动计时器开始报警周期的计时，并在当次计时结束后进行步骤S509。

步骤S511：生成报警信息输出。

在判断发生异常时获取当前检测的设备ID、发生异常的关键参数及其异常信息，生成报警信息输出，其中，报警信息包括设备ID、关键参数、异常时间、异常数据内容。在持续恶化报警策略和周期限定报警策略中，异常时间即为获取到的各个数据对应的时间，异常数据内容即为各个关键参数对应的获取到的数据值；而在波动范围限定报警策略中，异常时间即为当次即时周期结束的时间，异常数据内容则包括关键参数在报警周期内的波动值、波动范围阈值和对应的报警周期时长。

这样，就可以根据需求设置报警策略，基于报警策略进行报警，从而减少噪声污染，将真正重要的异常信息凸显出来。而且，通过持续恶化报警策略，只有在持续恶化时才进行再次报警，能够在不妥协实时性的基础上，将真正有用的异常信息凸显，使得用户能够及时关注恶化的设备，提高报警信息的参考价值。其中，在本发明实施例中，持续恶化报警策略相比周期限定报警策略是一种优选的方案，因为周期限定报警策略会忽略一些超出阈值的数据，并不能突出报警极限值，而波动范围限定报警策略是另一种优选方案，体现了关键参数数据的波动速度。三种报警策略相结合，提供了合理有效的报警机制，既能适应关键参数的特点，又能满足减少噪音的需求。在具体实现中，根据需求，可以为设备的每个关键参数设定其中一种报警策略，也可以为设备的同一关键参数设定组合报警策略(如设定为本发明实施例中提及的三种报警策略的任意组合)，当设定为某一报警策略时，只需满足相应报警策略的条件即进行报警，而当设定为组合报警策略时，需要满足组合报警策略中的任意一个报警策略的条件，就进行报警，例如对某一关键参数同时设定持续恶化报警策略和波动范围限定报警策略，以将波动范围报警策略作为持续恶化报警策略的一种补充，通过持续恶化报警策略反映参数的变化趋势，而通过波动范围报警策略反映参数的变化幅度，当变化趋势或变化幅度满足一定的条件时(满足持续恶化报警策略的条件或满足波动范围限定报警策略的条件)，就进行报警。这样，一个设备的关键参数对应的报警策略就可能是一个或多种报警策略的结合，图5所示的是核磁共振设备的每个关键参数都对应一种报警策略，使得核磁共振设备同时对应了三种报警策略的情况，在其他实施例中，基于设备情况和参数情况，设备和参数对应的报警策略是灵活变化，任意组合的，本发明实施例不视为对此的限制。

在本发明的各种实施例中，生成报警信息输出是指生成包括设备标识关键参数、异常信息和异常发生的时间的信息输出，该输出可以是输出到用户页面，也可以是通过手机短信或邮件方式发送给用户，还可以是输出到用户终端，该用户终端例如可以是微信或与本发明实施例的系统对应的客户端APP等。图6以用户终端为微信为例，示意性地显示了将报警信息输出至用户终端的具体实现方式，如图6所示，该方法包括：

步骤S601：为用户分配账户信息，并将设备与账户信息相关联。

为各个用户分配账户信息，并为分配了账户的用户指定其负责的设备，可以通过用户页面新增包括用户名和密码的账户信息，并通过页面为各个账户分配与之关联的设备ID，之后根据页面输入生成包括用户名-密码-设备ID的用户信息数据库。在其他实施例中，还可以在分配账户信息时录入用户的手机号或邮件等，以方便将报警信息以手机短信或邮件方式发送给用户。其中，还可以提供用户页面使得分配了账户的用户能够通过用户页面对其信息例如手机号、邮件等进行修改或添加。

步骤S602：将用户的账户信息与用户的微信相关联。

用户通过微信关注公众号，通过公众号进入系统的页面执行绑定操作，例如在绑定页面输入正确的系统分配的账户信息即用户名和密码，之后将绑定请求通过公众号的相应页面选项发送给系统，系统接收用户的绑定请求，从绑定请求中获取用户输入的用户名和密码，进行合法性校验即与用户信息数据库中存储的用户名和密码进行匹配认证，以校验用户身份，如果认证成功，即存在与之匹配的用户名和密码，则将请求中自动携带的微信账号(即微信OpenID)与用户信息关联并存储，从而将发送请求的账户信息与用户的微信账号关联绑定，即生成包括用户名-密码-设备ID-微信OpenID的用户信息数据库。而如果系统对账户信息的校验失败，则返回用户名或密码错误的反馈信息给用户的微信端。

步骤S603：将生成的报警信息输出至相应用户的微信终端。

之后，在生成报警信息后，系统就根据需要报警的设备ID，从用户信息数据库中获取该用户绑定的微信号，将生成的报警信息发送至该微信OpenID对应的微信终端上。

通过以上步骤，用户就可以将自己的微信与本发明实施例的方法系统绑定，从而根据用户的习惯，将报警提醒发送到用户常用的通讯工具上，实现对用户的及时提醒，提高用户体验，高效快捷，彻底解放值守的传统监控方式。

本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中的输出终端用可以仅为微信、手机短信、邮件或客户端APP的其中一种，也可以是两种以上的任意组合。

需要说明的是，在其他实施例中，设备日志采集模块也可以是连接在医院的内网中，通过内网将设备日志上传到医院的预约信息系统的数据库或服务器进行存储，而解析模块是从医院的预约信息系统的数据库或服务器上获取设备日志，解析后生成的设备信息数据库是建立在医院的预约信息系统的服务器上的，这样可以使得医院基于自己的服务器或数据库进行其核磁共振设备的信息存储，以防止信息外泄，保证自己的消息安全。这种情况下，可以将本发明实施例的系统部署在医院自己的服务器上。即，通过本发明实施例的方法和系统，可以实现各个医院对自己院内的所有医疗设备的监测和预警，也可以通过一个云端系统实现对所有医院的各个医疗设备的监测和预警，只需要为获取各个设备的设备日志进行解析，并为每个设备设置阈值和报警策略，根据获取的各个设备关键参数的实时最大值和最小值与阈值比较，并在异常时判断是否满足报警策略的条件，从而根据判断结果生成报警信息对每个设备向指定的人员进行报警提醒即可。

在其他实施例中，获取设备关键参数的实时数据值的方式，也可以是通过在设备的相应位置设置传感器，并通过数据采集盒与传感器连接实现，这种方式下，就需要对获取的所有实时数据值和获取的时间进行存储，形成设备关键参数信息数据记录，并在获取了实时值后对关键参数信息数据记录进行数据库操作，提取当天截止当前时间的最大值和最小值进行是否发生异常的判断和进行预警。其中，进行异常判断和预警的处理方式，与前文的各实施例相同。

另外，本发明实施例的方法和系统还可以通过一种电子装置实现，该电子装置只需要包括存储介质和控制单元，将实现了本发明实施例的方法或系统的应用程序存储在存储介质中，通过控制单元执行该应用程序即可实现本发明的目的。这种电子装置例如可以是能够承载和执行应用程序的智能终端设备(如智能手机、智能手表)，也可以是平板电脑等等。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.设备关键参数预警系统，包括数据采集模块和用于对设备关键参数进行异常分析及预警的系统平台，其中

所述数据采集模块与相应的设备连接，用于实时采集设备的设备日志发送至所述系统平台，所述设备为医疗设备，所述系统平台部署在云端服务器或医院内部专用的服务器上；

所述系统平台包括关键参数信息记录生成模块、异常检测模块、报警模块和存储单元，

所述关键参数信息记录生成模块用于根据对所述设备日志的解析获取关键参数数据生成设备关键参数信息数据库的数据记录，所述关键参数信息数据库中的数据记录包括设备ID、关键参数和时间；

所述异常检测模块用于在所述关键参数信息记录生成模块发出更新通知时，根据关键参数信息数据库中当前更新的相应设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的关键参数进行异常判断，当判断为异常时，输出判断结果至所述报警模块，其中，所述异常配置信息包括设备ID、与关键参数类型对应的阈值类型、用于判断关键参数是否异常的上限阈值和下限阈值，当前更新的相应设备通过设备ID来标识；

所述报警模块设置为根据所述异常检测模块输出的判断结果生成报警信息输出至用户页面或用户终端，所述用户终端为微信、邮件或客户端APP的其中一种或两种以上的组合，所述报警信息包括设备ID或设备名称、关键参数、异常值和时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统平台还包括阈值设置模块，所述阈值设置模块用于根据接收到的阈值信息生成异常配置信息存储至所述存储单元，所述阈值信息包括设备ID、阈值类型、上限阈值和下限阈值。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括用户终端，所述系统平台还包括用户管理模块和终端绑定模块，

所述用户管理模块用于为用户分配账号信息，并为分配的账号信息关联相应的设备信息；

所述终端绑定模块用于根据用户终端的绑定请求和所述用户管理模块分配的账号信息，将用户终端与匹配的账号信息关联；

所述报警模块还设置为将生成的报警信息输出至关联的用户终端。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其中，所述系统平台还包括报警策略设置模块，用于接收输入的报警策略信息，生成包含报警策略信息的异常配置信息存储至所述存储单元；

所述异常检测模块还用于根据设置的报警策略对设备的各个关键参数进行相应的异常检测处理。

5.根据权利要求1所述的设备关键参数预警系统的实现方法，包括：

为各个设备的关键参数配置阈值信息，生成异常配置信息存储，其中，所述异常配置信息包括设备ID、与关键参数类型对应的阈值类型、用于判断关键参数是否异常的上限阈值和下限阈值；

获取设备的设备日志进行解析，生成设备关键参数信息存储，生成的设备关键参数信息包括设备ID和关键参数；

根据存储的当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的关键参数进行异常判断，并在判断结果为发生异常时，生成报警信息输出，其中，当前设备是当前获取到设备日志并完成解析的设备，其通过设备ID来标识。

6.根据权利要求5 所述的方法，其中，所述根据存储的当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的关键参数进行异常判断，并在判断结果为发生异常时，生成报警信息输出是通过以下方式实现的：

根据存储的关键参数信息历史记录获取当前设备的各关键参数的当前最大值和最小值，并根据异常配置信息获取当前设备的各关键参数对应的阈值类型的上限阈值和下限阈值；

根据获取的当前设备的各关键参数的当前最大值和最小值、以及相应阈值类型的上限阈值和下限阈值判断是否发生异常，当判断结果为发生异常且当前异常为非已预警异常时，生成报警信息输出。

7.根据权利要求5或6所述的方法，还包括：

分配用户账户信息，并为分配的账户信息配置关联设备，生成用户信息存储；

接收绑定请求，根据绑定请求和存储的用户信息为分配的账户信息配置关联用户终端，生成同时包含关联设备和关联用户终端的用户信息存储；

在输出报警信息时，根据用户信息获取与发生异常的设备关联的用户终端，将生成的报警信息输出至所述与设备关联的用户终端。

8.根据权利要求1所述的设备关键参数预警系统的实现方法，包括：

为各个设备的关键参数配置阈值信息和报警策略，生成异常配置信息存储，所述异常配置信息包括设备ID、与关键参数类型对应的阈值类型、用于判断关键参数是否异常的上限阈值和下限阈值、报警策略以及报警策略对应的关键参数信息；

获取设备的设备日志进行解析，生成设备关键参数信息存储，生成的设备关键参数信息包括设备ID和关键参数；

获取当前设备的各个关键参数对应的报警策略，根据当前设备的相应关键参数的报警策略、当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的各个关键参数进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出，其中，当前设备是当前获取到设备日志并完成解析的设备，其通过设备ID来标识。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，为每个关键参数配置的报警策略包括持续恶化报警策略、周期限定报警策略和波动范围限定报警策略中的一种，或两者以上的组合。

10.根据权利要求9所述的方法，当关键参数对应的报警策略为持续恶化报警策略时，所述根据当前设备的相应关键参数的报警策略、当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的各个关键参数进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出包括：

根据存储的关键参数信息历史记录获取当前设备的相应关键参数的当前最大值和最小值，并根据存储的异常配置信息获取当前设备的相应关键参数的上限阈值和下限阈值；

根据获取的当前设备的相应关键参数的当前最大值和最小值、以及上限阈值和下限阈值判断是否发生异常，当判断结果为发生异常且当前异常不是已预警异常时，生成报警信息输出。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，当关键参数对应的报警策略为波动范围限定报警策略时，所述根据当前设备的相应关键参数的报警策略、当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的各个关键参数进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出包括：

根据异常配置信息获取当前设备的相应关键参数的上限阈值、下限阈值、波动范围和报警周期；

根据报警周期进行计时，每隔报警周期的时间间隔，从存储的关键参数信息历史记录中获取当前设备的相应关键参数在所述报警周期时间间隔内的最大值和最小值；

根据所述时间间隔内的最大值和最小值计算当前设备的相应关键参数在相应报警周期内的波动值；

根据上限阈值、下行阈值和波动范围计算当前设备的相应关键参数对应的波动范围阈值；

根据所述波动值和波动范围阈值进行异常判断，当判断为发生异常时，生成报警信息输出。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，当关键参数对应的报警策略为周期限定报警策略时，所述根据当前设备的相应关键参数的报警策略、当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的各个关键参数进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出包括：

根据异常配置信息获取当前设备的相应关键参数的上限阈值、下限阈值和报警周期；

根据报警周期进行计时，每隔报警周期的时间间隔，从存储的关键参数信息历史记录中获取当前设备的相应关键参数在获取信息时的最新数据值；

根据所述最新数据值、上限阈值和下行阈值进行异常判断，当判断为发生异常时，生成报警信息输出。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，周期限定报警策略对应的报警周期包括第一报警周期和第二报警周期，第一报警周期的时长大于第二报警周期，当关键参数对应的报警策略为周期限定报警策略时，所述根据当前设备的相应关键参数的报警策略、当前设备的关键参数信息历史记录和存储的异常配置信息对当前设备的各个关键参数进行异常检测，根据检测结果生成报警信息输出还包括

在首次采用周期限定报警策略进行异常检测时，将当前设备的相应关键参数的报警周期设置为第一报警周期；

在发生异常时，对报警信息的输出频率进行统计，在非首次采用周期限定报警策略进行异常检测时，根据报警信息的输出频率，将当前设备的相应关键参数的报警周期在第一报警周期和第二报警周期之间进行切换。

14.根据权利要求8至13任一项所述的方法，还包括：

分配用户账户信息，并为分配的账户信息配置关联设备，生成用户信息存储；

接收绑定请求，根据绑定请求和存储的用户信息为分配的账户信息配置关联用户终端，生成同时包含关联设备和关联用户终端的用户信息存储；

在输出报警信息时，根据用户信息获取与发生异常的设备关联的用户终端，将生成的报警信息输出至所述与设备关联的用户终端。

15.一种电子装置，其特征在于，包括存储介质和控制单元，所述存储介质存储有用于实现权利要求1至4任一项所述的系统的应用程序，所述控制单元用于执行所述应用程序。

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