核磁共振氦压缩机监控系统及方法与流程

：
1.本发明涉及核磁共振技术领域，特别涉及核磁共振氦压缩机监控系统及方法。


背景技术：

2.为保证超导核磁共振设备磁场的稳定，需要使用以液氦为制冷媒介的制冷系统持续不断的对超导线圈进行降温。制冷系统包括冷头、氦压缩机、水冷机组，冷头持续对超导线圈进行降温，氦压缩机对冷头不断降温，水冷机组对氦压缩机不断降温，三者结合一体，共同形成核磁共振的制冷系统，制冷系统一旦发生故障，会造成液氦损耗，引起失超，甚至导致液氦突然喷发，发生严重事故，因此对制冷系统工作状态的实时监测和预警至关重要，而氦压缩机作为制冷系统的核心，只需对氦压缩机的各种状态进行实时监控和预警处理，即可确保制冷系统的安全，防止异常事故的发生。针对此，目前尚未有有效的解决方案。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了核磁共振氦压缩机监控系统，包括：
5.输入单元，输入氦压缩机的状态参数分类信息给判断单元；
6.检测单元，获取氦压缩机的实时状态参数，并上传给存储单元；
7.存储单元，以时点顺序存储氦压缩机的状态参数；
8.判断单元，获取存储单元的氦压缩机的状态参数，和氦压缩机的状态参数分类信息比对，获得氦压缩机状态分类值，且在氦压缩机状态分类值为异常类时，发送相应工作指令给控制单元；
9.警示单元，获取判断单元的氦压缩机状态分类值，对状态分类值进行数据处理；
10.远程终端，显示警示单元的状态分类值处理结果；
11.控制单元，接收判断单元的相应工作指令，使氦压缩机依工作指令执行相应的工作。
12.进一步地，所述状态参数是进水温度、出水温度、氦气温度、氦气压力、吸附器工作时间中的一种或数种。
13.进一步地，所述状态参数分类信息为：正常、预防性告警和异常告警。
14.进一步地，所述正常为：5℃≤进水水温≤20℃、且出水水温≤ 35℃、且氦气温度≤55℃、且氦气压力≥5bar、且吸附器工作时间≤ 25000小时；所述预防性告警为：20℃＜进水水温≤25℃、或35℃＜出水水温≤40℃、或55℃＜氦气温度≤60℃、或4bar≤氦气压力＜ 5bar、或25000小时＜吸附器工作时间≤30000小时；所述异常告警为：进水水温大于25℃或小于5℃、或出水水温＞40℃、或氦气温度＞60℃、或氦气压力＜4bar、或吸附器工作时间＞30000小时。
15.进一步地，所述异常告警为异常类；所述异常类相应的工作指令是异常工作指令。
16.进一步地，所述警示单元将状态分类值处理成文字信息、语音信息或图表信息。
17.进一步地，所述远程终端为电脑或便携式电子设备。
18.进一步地，所述存储单元为云端存储设备。
19.针对上述核磁共振氦压缩监控系统，本发明还提出了核磁共振氦压缩监控系统的方法，具体包括以下步骤：
20.s1：输送单元输入氦压缩机状态参数分类信息；
21.s2：检测单元采集氦压缩机状态参数，并将数据上传存储单元；
22.s3：存储单元按时间节点存储状态参数；
23.s4：判断单元从存储单元获取最新时间节点状态参数，并和状态参数分类信息比对得出状态分类值，当状态分类值为异常时，执行步骤s5的同时，且发送相应工作指令给控制单元，并执行步骤s7；
24.s5：警示单元对状态分类值进行数据处理；
25.s6：状态分类值数据处理结果显示到远程终端；
26.s7：控制单元使氦压缩机执行相应的工作指令。
27.针对上述核磁共振氦压缩监控系统的方法，本发明还提出了一种计算机存储媒介，所述存储媒介存储运行核磁共振氦压缩监控系统的方法的计算机程序。
28.与现有技术相比，本发明的核磁共振氦压缩机监控系统及方法，包括输入单元、检测单元、存储单元、判断单元、警示单元、远程终端和控制单元，输入单元输入状态参数分类信息，检测单元检测氦压缩机状态参数并上传给存储单元存储，判断单元从存储单元获取最新的状态参数并和输入单元输入的状态参数分类信息进行比对，得到分类值，如异常状态时，发生异常对应的工作指令，控制单元使氦压缩机执行相应的工作指令，警示单元对分类值进行数据处理，并显示在异常终端上。本发明具有远程、实时对核磁共振氦压缩机的状态进行监控和预警处理，可确保制冷系统的安全，防止异常事故的发生的优点。
附图说明：
29.图1为本发明核磁共振氦压缩机监控系统的组成示意图；
30.图2为本发明核磁共振氦压缩机监控系统的方法的步骤示意图；
31.图3为本发明实施例中进水温度与冷头效率关系曲线图；
32.图4为本发明实施例中出水温度与冷头效率关系曲线图；
33.图5为本发明实施例中氦气温度与冷头效率关系曲线图；
34.图6为本发明实施例中氦气压力与冷头效率关系曲线图；
35.图7为本发明实施例中吸附器工作时长与冷头效率关系曲线图。
具体实施方式：
36.下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
37.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
38.如图1所示，核磁共振氦压缩机监控系统，包括：输入单元、检测单元、存储单元、判断单元、警示单元、远程终端和控制单元；
39.输入单元，输入氦压缩机的状态参数分类信息给判断单元。状态参数一般包括：进水温度、出水温度、氦气温度、氦气压力、吸附器工作时间等，实际中，可以选择这些状态参数中的一种或数种。进水温度，可以反映出的工作异常，出水温度可以反映出氦压缩机工作异常，氦气温度可以反映出氦压缩机或冷头工作异常，氦气压力可以反映出冷头工作异常，吸附器的工作时间，提醒工作人员更换吸附器，保证氦压缩机正常工作。状态参数分类信息分为：正常、预防性告警和异常告警；正常：代表制冷系统工作正常，预防性警告：代表制冷系统有可能会出现异常，提醒工作人员要重点进行监控；异常告警：代表制冷系统发生故障，将这些状态参数设置不同的值，来测试冷头工作效率，获得的冷头工作效率曲线如图3至图7所示，其中图3为进水温度与冷头效率关系曲线，图4为出水温度与冷头效率关系曲线，图5为氦气温度与冷头效率关系曲线，图6为氦气压力与冷头效率关系曲线，图7 为吸附器工作时长与冷头效率关系曲线。
40.从上述状态参数变化对冷头工作效率的影响，为确保整系统稳定可靠，确定状态参数标准如下：
41.正常为：5℃≤进水水温≤20℃、且出水水温≤35℃、且氦气温度≤55℃、且氦气压力≥5bar、且吸附器工作时间≤25000小时；
42.预防性告警为：20℃＜进水水温≤25℃、或35℃＜出水水温≤ 40℃、或55℃＜氦气温度≤60℃、或4bar≤氦气压力＜5bar、或25000 小时＜吸附器工作时间≤30000小时；
43.异常告警为：进水水温大于25℃或小于5℃、或出水水温＞40℃、或氦气温度＞60℃、或氦气压力＜4bar、或吸附器工作时间＞30000小时。
44.同时，对氦压缩机总工作时间也进行状态参数分类，氦压缩机总工作时间≤50000小时时为正常；氦压缩机总工作时间＞50000小时时为预防性告警；
45.检测单元，获取氦压缩机的实时状态参数，并上传给存储单元。设置检测各类状态参数的传感器(温度传感器、压力传感器、时间累积器等)，这些传感器检测是数据上传到存储单元；
46.存储单元，以时点顺序存储氦压缩机的状态参数。存储单元可以使用云端存储，这样方便远程获取状态参数，远程24小时对制冷系统进行监控。
47.判断单元，获取存储单元的氦压缩机的状态参数，和氦压缩机的状态参数分类信息比对，获得氦压缩机状态分类值，且在氦压缩机状态分类值为异常类时，发送相应工作指令给控制单元。在状态参数分类信息为异常告警类时，制冷系统到了安全工作临界点，发生事故的概率极高，此时必须进行干预处理，将异常告警类定义为异常类，将正常和预防性告警定义为正常类，在异常类时判断单元发送异常工作指令，在正常类时判断单元发送正常工作指令；
48.警示单元，获取判断单元的氦压缩机状态分类值，对状态分类值进行数据处理。警示单元将数据处理成图表信息，也可以处理成文字信息或语音信息；
49.远程终端，显示警示单元的状态分类值处理结果。远程终端可以是电脑，手机、pad等移动电子设备，警示单元处理的数据以网页、短信、微信消息、电话语音通知等形式展示在远程终端上；
50.控制单元，接收判断单元的相应工作指令，使氦压缩机依工作指令执行相应的工作。控制单元接收正常工作指令时，使氦压缩机正常工作；控制单元接收异常工作指令时，先使氦压缩机复位重启，如再次接收异常工作指令，则使氦压缩机关机，关闭整个系统，防止意外发生。
51.针对本发明的上述实施例，本发明的核磁共振氦压缩机监控系统的方法，包括如下步骤：
52.s1：输送单元输入氦压缩机状态参数分类信息，判断单元接收这些状态参数信息；
53.s2：检测单元采集氦压缩机状态参数，并将数据上传存储单元；
54.s3：存储单元按时间节点存储状态参数；
55.s4：判断单元从存储单元获取最新时间节点状态参数，并和状态参数分类信息比对得出状态分类值，当状态分类值为异常时，执行步骤s5的同时，且发送相应工作指令给控制单元，并执行步骤s7；
56.s5：警示单元对状态分类值进行数据处理；
57.s6：状态分类值数据处理结果显示到远程终端；
58.s7：控制单元使氦压缩机执行相应的工作指令。
59.针对上述方法，本发明还提出一种计算机存储媒介，用于存储实现本发明的核磁共振氦压缩机监控系统的方法的技术机程序。
60.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。