一种高压氧舱数据存储系统的制作方法

本发明涉及一种高压氧舱数据存储系统，属于高压氧舱技术领域。

背景技术：

高压氧舱治疗在高压氧临床医学中具有独特疗效和广泛发展前途，通过高压氧舱将病人置于高于一个大气压环境中吸收纯氧，所吸氧的浓度为85％～99％，血氧含量是常压下吸氧的数倍，能有效提高血氧张力和含量，对治疗急慢性缺氧性疾病有特殊疗效。

随着高压氧舱的广泛应用，传统氧舱在多源智能传感器的数据云存储方面，已无法满足当前发展需求，且在运行过程中暴露出氧舱的使用过程无法自动记录和被监管等一系列问题，使得操控人员难以准确、可靠掌握所有数据的变化，使得政府相关部门无法对高压氧舱的使用进行有效监管，以保证高压氧舱在医疗使用过程中的安全及状态实时监控存储。

传统的高压氧舱的各项传感器参数，一般通过PC上位机等本地设备完成存储，高压氧舱的使用记录包括操舱人员和使用时间，只能通过手动人工记录，无法保证在每次使用过程中的可监控性，数据无法实时共享给政府监管部门，共享性和安全性差。亟需一种高压氧舱数据存储技术方案。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种高压氧舱数据存储系统，实现高共享性、高可靠性和高安全性的数据存储，实现数据的高度共享和互连，为智能传感、数字化运维提供有效支撑。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高压氧舱数据存储系统，包括云存储平台和黑匣子单元；

所述云存储平台包括云存储管理器和云存储资源池，所述云存储管理器包括系统管理模块和分布在若干服务器节点上的子管理模块，所述子管理模块接受所述系统管理模块的用户管理、安全管理、存储资源管理、服务管理和云数据管理；所述云存储资源池包括设置在若干地点的云存储节点，若干云存储节点基于存储虚拟化形成所述云存储资源池；

所述黑匣子单元包括静态记录存储器和动态记录模块，所述静态记录存储器用于记录高压氧舱的运行参数，所述运行参数包括语音通话、操控者身份以及氧舱使用时间；所述动态记录模块用于实时记录和认证操控者的身份信息，当对操控者的身份信息识别成功时对操控者的高压氧舱操控记录进行时间戳标记。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，通过所述系统管理模块向所述子管理模块发送管理策略，所述管理策略包括文件分块大小、存储分区大小、存储空间分配、冗余副本个数、节点故障处理和安全等级策略。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述子管理模块包括用户管理子模块、安全管理子模块、存储资源管理子模块、服务管理子模块和云数据管理子模块。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述用户管理子模块用于管理用户的基本信息并对用户授予访问认证及访问权限。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述安全管理子模块用于通过防火墙技术、入侵检测技术、加密技术对存储系统进行安全管理。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述存储资源管理子模块用于存储资源的管理和分配，存储资源管理子模块监控所述云存储节点的运行状态，当存储资源管理子模块发现一个云存储节点发生故障时选择另外一个未发生故障的云存储节点提供存储服务；

所述存储资源管理子模块数据块进行划分并分配到不同的云存储节点上进行分布式存储。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述服务管理子模块用于定义若干不同等级的云存储服务和用户的费用支付。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述云数据管理模块用于对元数据文件进行管理，所述元数据文件被创建时将元数据文件的基本信息作为一个元数据项存放在元数据文件中，所述基本信息包括文件名、文件大小、文件存储位置和文件访问控制；

当所述元数据文件存在文件访问请求时，查找所述元数据文件的元数据信息，根据所述元数据信息查找元数据文件的存储位置，并向所述存储位置的云存储节点发出数据访问请求。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，将所述静态记录存储器记录的高压氧舱的运行参数发送到云存储平台进行存储。

作为高压氧舱数据存储系统的优选方案，所述动态记录模块包括语音芯片模块和人脸识别模块，通过语音芯片模块和人脸识别模块实时记录和认证操控者的身份信息；

所述黑匣子单元配置有MCU微处理控制器和无线网络，黑匣子单元将记录的高压氧舱的运行参数和动态记录数据实时传送到云存储平台中，所述高压氧舱的运行参数和动态记录数据共享到监管部门。

本发明的有益效果是：高压氧舱数据存储系统设有云存储平台和黑匣子单元；云存储平台设有云存储管理器和云存储资源池，云存储管理器设有系统管理模块和分布在若干服务器节点上的子管理模块，子管理模块接受系统管理模块的用户管理、安全管理、存储资源管理、服务管理和云数据管理；云存储资源池设有设置在若干地点的云存储节点，若干云存储节点基于存储虚拟化形成云存储资源池；黑匣子单元通过静态记录存储器记录高压氧舱的运行参数，运行参数包括语音通话、操控者身份以及氧舱使用时间；黑匣子单元通过动态记录模块实时记录和认证操控者的身份信息，当对操控者的身份信息识别成功时对操控者的高压氧舱操控记录进行时间戳标记。本技术方案能够对各种耗材的精确记录，既降低了使用成本，又保障了使用安全性。同时，对于所采集的使用数据的实时分析，能显著提高氧舱的使用寿命、治疗效果、改善方向等，发挥云存储平台的潜在价值。针对高压氧舱的黑匣子单元，包括静态和动态数据的记录共享和身份信息认证，使得高压氧舱从生产到使用的全过程皆有迹可循，并实现政府相关部门共同监管，保证高压氧舱使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中提供的高压氧舱数据存储系统示意图。

图中，1、云存储平台；2、黑匣子单元；3、云存储管理器；4、云存储资源池；5、系统管理模块；6、子管理模块；7、云存储节点；8、静态记录存储器；9、动态记录模块；10、用户管理子模块；11、安全管理子模块；12、存储资源管理子模块；13、服务管理子模块；14、云数据管理子模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1，提供一种高压氧舱数据存储系统，包括云存储平台1和黑匣子单元2。所述云存储平台1包括云存储管理器3和云存储资源池4，所述云存储管理器3包括系统管理模块5和分布在若干服务器节点上的子管理模块6，所述子管理模块6接受所述系统管理模块5的用户管理、安全管理、存储资源管理、服务管理和云数据管理；所述云存储资源池4包括设置在若干地点的云存储节点7，若干云存储节点7基于存储虚拟化形成所述云存储资源池4。所述黑匣子单元2包括静态记录存储器8和动态记录模块9，所述静态记录存储器8用于记录高压氧舱的运行参数，所述运行参数包括语音通话、操控者身份以及氧舱使用时间；所述动态记录模块9用于实时记录和认证操控者的身份信息，当对操控者的身份信息识别成功时对操控者的高压氧舱操控记录进行时间戳标记。

高压氧舱数据存储系统的一个实施例中，通过所述系统管理模块5向所述子管理模块6发送管理策略，所述管理策略包括文件分块大小、存储分区大小、存储空间分配、冗余副本个数、节点故障处理和安全等级策略。所述子管理模块6包括用户管理子模块10、安全管理子模块11、存储资源管理子模块12、服务管理子模块13和云数据管理子模块14。系统管理模块5制订各种各样的管理策略并将其分发到各个子管理模块6中去，例如文件分块大小、存储分区大小、存储空间分配、冗余副本个数、节点故障处理、安全等级等，子管理模块6根据这些策略实现自身功能。

具体的，所述用户管理子模块10用于管理用户的基本信息并对用户授予访问认证及访问权限。用户管理子模块10负责管理整个云存储平台1中用户的基本信息，实现对用户的访问认证及访问权限的授予。通过访问控制防止对任何资源进行未授权的访问，从而使高压氧舱数据存储系统在合法的范围内使用。高压氧舱数据存储系统对用户身份及其所属的预先定义的策略组限制其使用数据资源。通过设定控制规则集合，确保用户对信息资源在授权范围内的合法使用。既要确保授权用户的合理使用，又要防止非法用户侵权进入系统，使重要信息资源泄露。同时对合法用户，也不能越权行使权限以外的功能及访问范围。

具体的，所述安全管理子模块11用于通过防火墙技术、入侵检测技术、加密技术对存储系统进行安全管理。安全管理子模块11实现对整个高压氧舱数据存储系统的安全管理，采用各种安全技术如防火墙技术、入侵检测技术、加密技术等来保证整个系统的安全性。防火墙是一种保护计算机网络安全的技术性措施，防火墙技术通过在网络边界上建立相应的网络通信监控系统来隔离内部和外部网络，以阻挡来自外部的网络入侵。防火墙检测接口规程、传输协议、目的地址及/或被传输的信息结构等，将不符合规定的进入信息剔除。

具体的，入侵检测技术通过收集和分析网络行为、安全日志、审计数据、其它网络上可以获得的信息以及计算机系统中若干关键点的信息，检查高压氧舱数据存储系统中是否存在违反安全策略的行为和被攻击的迹象。入侵检测提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护，在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。因此被认为是防火墙之后的第二道安全闸门，在不影响网络性能的情况下能对网络进行监测。入侵检测通过执行以下任务来实现：监视、分析用户及系统活动；系统构造和弱点的审计；识别反映已知进攻的活动模式并向相关人士报警；异常行为模式的统计分析；评估重要系统和数据文件的完整性；操作系统的审计跟踪管理，并识别用户违反安全策略的行为。

具体的，加密技术包括算法和密钥两个元素。算法可以将高压氧舱数据文本产生不可理解的密文的步骤，密钥用来对高压氧舱数据进行编码和解码。在安全保密中，通过适当的密钥加密技术和管理机制来保证网络的信息通讯安全。密钥加密技术的密码体制分为对称密钥体制和非对称密钥体制两种。对数据加密的技术分为两类，即对称加密(私人密钥加密)和非对称加密(公开密钥加密)。对称加密可以采用数据加密标准(DES，Data Encryption Standard)算法，非对称加密可以采用RSA(Rivest Shamir Adleman)算法。

所述存储资源管理子模块12用于存储资源的管理和分配，存储资源管理子模块12监控所述云存储节点7的运行状态，当存储资源管理子模块12发现一个云存储节点7发生故障时选择另外一个未发生故障的云存储节点7提供存储服务。所述存储资源管理子模块12数据块进行划分并分配到不同的云存储节点7上进行分布式存储。所述服务管理子模块13用于定义若干不同等级的云存储服务和用户的费用支付。所述云数据管理模块用于对元数据文件进行管理，所述元数据文件被创建时将元数据文件的基本信息作为一个元数据项存放在元数据文件中，所述基本信息包括文件名、文件大小、文件存储位置和文件访问控制。当所述元数据文件存在文件访问请求时，查找所述元数据文件的元数据信息，根据所述元数据信息查找元数据文件的存储位置，并向所述存储位置的云存储节点7发出数据访问请求。

具体的，存储资源管理子模块12实现存储资源的管理和分配，监控整个高压氧舱数据存储系统中云存储节点7的运行状态，及时发现故障节点并采取相应的策略选择新的云存储节点7来代替原有节点提供存储服务。当发现新添加的存储节点，实现对其透明访问，采取合适的负载均衡功能保证系统的可靠性，将大的数据块划分为较小的数据并将这些小型数据块分配到不同的云存储节点7上，实现分布式存储。

具体的，云数据管理子模块14实现对元数据的管理，元数据是存储文件基本信息的一种数据。当一个文件被创建的时候，文件的一些基本信息如文件名、文件大小、文件存储位置、文件访问控制等将被作为一个元数据项存放在元数据文件中。当有文件访问请求时，系统首先查找该文件的元数据信息，根据元数据信息找出该文件的存储位置，然后向相应的存储节点发出数据访问请求。

高压氧舱数据存储系统的一个实施例中，云存储资源池4是由多个云存储节点7构成，这些云存储节点7可能分布在不同地点。通过存储虚拟化技术将其整合为一大容量虚拟存储设备，用户可以像使用物理存储设备那样来使用。将所述静态记录存储器8记录的高压氧舱的运行参数发送到云存储平台1进行存储。所述动态记录模块9包括语音芯片模块和人脸识别模块，通过语音芯片模块和人脸识别模块实时记录和认证操控者的身份信息。所述黑匣子单元2配置有MCU微处理控制器和无线网络，黑匣子单元2将记录的高压氧舱的运行参数和动态记录数据实时传送到云存储平台1中，所述高压氧舱的运行参数和动态记录数据共享到监管部门。

具体的，静态记录存储器8可以记录高压氧舱内的语音通话、操控者的身份信息以及氧舱使用时间等关键运行参数，可存储几百小时的数据，并上传云存储平台1永久存储。黑匣子单元2的外壳应该具有较厚的钢板和多层绝热防冲击保护材料，且在断电情况下也能继续运行几十小时。静态记录存储器8主要是为高压氧舱生产测试或者发生意外情况时，可从当时的操作关键参数记录信息中排查事故原因等。动态记录模块9由语音芯片模块和人脸识别模块构成，能够实时记录每次操控者的身份信息并对其信息进行认证，并从识别成功时对其操作盖上时间戳，直到下机结束。并通过MCU微处理控制器和无线网络，实时传送到云存储器中，数据实时共享给政府相关部门监管。

具体的，存储虚拟化是把内存与外存有机的结合起来使用，从而得到一个容量很大的“内存”。存储虚拟化能够对存储硬件资源进行抽象化表现，按虚拟化对象划分，虚拟化存储实现方式有三种，存储虚拟化技术可以采用基于主机的虚拟存储、基于存储设备的虚拟化和基于网络的虚拟存储。从虚拟化存储的拓扑结构来讲主要有两种方式：即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术是虚拟存储控制设备与存储软件系统、交换设备集成为一个整体，内嵌在网络数据传输路径中；非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外，虚拟化存储的实现原理有数据块虚拟与虚拟文件系统两种方式。

本发明高压氧舱数据存储系统设有云存储平台1和黑匣子单元2；云存储平台1设有云存储管理器3和云存储资源池4，云存储管理器3设有系统管理模块5和分布在若干服务器节点上的子管理模块6，子管理模块6接受系统管理模块5的用户管理、安全管理、存储资源管理、服务管理和云数据管理；云存储资源池4设有设置在若干地点的云存储节点7，若干云存储节点7基于存储虚拟化形成云存储资源池4；黑匣子单元2通过静态记录存储器8记录高压氧舱的运行参数，运行参数包括语音通话、操控者身份以及氧舱使用时间；黑匣子单元2通过动态记录模块9实时记录和认证操控者的身份信息，当对操控者的身份信息识别成功时对操控者的高压氧舱操控记录进行时间戳标记。本技术方案能够对各种耗材的精确记录，既降低了使用成本，又保障了使用安全性。同时，对于所采集的使用数据的实时分析，能显著提高氧舱的使用寿命、治疗效果、改善方向等，发挥云存储平台1的潜在价值。针对高压氧舱的黑匣子单元2，包括静态和动态数据的记录共享和身份信息认证，使得高压氧舱从生产到使用的全过程皆有迹可循，并实现政府相关部门共同监管，保证高压氧舱使用的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。