一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统及其实现方法，系统包括：数据采集模块获取婴儿培养箱内的监测参数；无线传输模块发送监测参数至数据存储模块；数据存储模块存储监测参数、检测模型和预警模型；特征提取模块对监测参数进行特征提取，得到关键影响特征向量；状态检测模块将关键影响特征向量输入检测模型，得到故障模式预测值；状态预警模块将关键影响特征向量和故障模式预测值输入预警模型，得到故障概率预测值。本发明专利技术能够对婴儿培养箱的各种指标参数进行监测，进而筛选出影响程度较大的重要参数，并能够实现婴儿培养箱状态实时检测及预警，可广泛应用于设备检测及预警技术领域。测及预警技术领域。测及预警技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统及其实现方法


[0001]本专利技术涉及设备检测及预警
，尤其是一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统及其实现方法。

技术介绍

[0002]婴儿培养箱可以对新生儿、早产儿、病危儿以及低体重儿进行恒温养护，为其提供一个类似母体子宫的理想修养环境，是避免婴儿交叉感染、增强婴儿机体、促进婴儿生长发育的重要的医疗设备。目前婴儿培养箱测控系统的功能模块如参数设置、显示、测控等都基于硬件实现，面版复杂，只显示温湿度设定值和当前测定值，连续工作时系统实时控制品质不可视；只有最基础的报警功能，缺乏对于婴儿培养箱相关指标的监管，并且不能进一步实现有效的故障预警，也不便临床工程师对于婴儿培养箱进行质控。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，本专利技术实施例提供一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统及其实现方法。
[0004]一方面，本专利技术的实施例提供了一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统，包括数据采集模块、无线传输模块、数据存储模块、特征提取模块、状态检测模块和状态预警模块；
[0005]所述数据采集模块，用于获取婴儿培养箱内的监测参数；
[0006]所述无线传输模块，用于发送所述监测参数至数据存储模块；
[0007]所述数据存储模块，用于存储所述监测参数、检测模型和预警模型；
[0008]所述特征提取模块，用于对所述监测参数进行特征提取，得到关键影响特征向量；
[0009]所述状态检测模块，用于将所述关键影响特征向量输入检测模型，得到故障模式预测值；
[0010]所述状态预警模块，用于将所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值输入预警模型，得到故障概率预测值。
[0011]可选地，所述系统还包括系统前面板，所述系统前面板用于进行数据展示；其中，展示的数据包括所述监测参数、故障模式预测值和故障概率预测值。
[0012]可选地，所述数据采集模块包括日志单元和传感单元；
[0013]其中，所述日志单元，用于获取婴儿培养箱的设备型号、运行时间和报警记录；
[0014]所述传感单元，用于获取氧气浓度、光照强度、皮肤温度、培养箱温度和培养箱湿度。
[0015]可选地，所述状态检测模块，还用于构建检测模型；
[0016]其中，所述状态检测模块包括FMECA分析单元和模型构建单元；
[0017]所述FMECA分析单元，用于对婴儿培养箱进行FMECA定性分析，得到故障模式数据；
[0018]所述模型构建单元，用于根据所述关键影响特征向量和所述故障模式数据，构建
检测模型。
[0019]可选地，所述状态预警模块，还用于构建预警模型；
[0020]其中，所述状态预警模块包括网络构建单元、数据集单元和训练单元；
[0021]所述网络构建单元，用于根据输入层、隐藏层和输出层构建神经网络；
[0022]所述数据集单元，用于根据所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值，结合所述故障模式数据，得到数据集；
[0023]训练单元，用于根据所述数据集，结合损失函数对所述神经网络进行模型训练，得到预警模型。
[0024]另一方面，本专利技术实施例提供了一种婴儿培养箱状态实时检测及预警方法，包括：
[0025]通过数据采集模块获取婴儿培养箱内的监测参数；
[0026]通过无线传输模块发送所述监测参数至数据存储模块；
[0027]通过数据存储模块存储所述监测参数、检测模型和预警模型；
[0028]通过特征提取模块对所述监测参数进行特征提取，得到关键影响特征向量；
[0029]通过状态检测模块将所述关键影响特征向量输入检测模型，得到故障模式预测值；
[0030]通过状态预警模块将所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值输入预警模型，得到故障概率预测值。
[0031]可选地，还包括：
[0032]通过系统前面板进行数据展示；其中，展示的数据包括所述监测参数、故障模式预测值和故障概率预测值。
[0033]可选地，所述数据采集模块包括日志单元和传感单元，所述通过数据采集模块获取婴儿培养箱内的监测参数，包括：
[0034]通过日志单元获取婴儿培养箱的设备型号、运行时间和报警记录；
[0035]通过传感单元获取氧气浓度、光照强度、皮肤温度、培养箱温度和培养箱湿度。
[0036]可选地，还包括：
[0037]通过状态检测模块构建检测模型；
[0038]其中，所述状态检测模块包括FMECA分析单元和模型构建单元；
[0039]通过FMECA分析单元对婴儿培养箱进行FMECA定性分析，得到故障模式数据；
[0040]通过模型构建单元根据所述关键影响特征向量和所述故障模式数据，构建检测模型。
[0041]可选地，还包括：
[0042]通过状态预警模块构建预警模型；
[0043]其中，所述状态预警模块包括网络构建单元、数据集单元和训练单元；
[0044]通过网络构建单元根据输入层、隐藏层和输出层构建神经网络；
[0045]通过数据集单元根据所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值，结合所述故障模式数据，得到数据集；
[0046]通过训练单元根据所述数据集，结合损失函数对所述神经网络进行模型训练，得到预警模型。
[0047]本专利技术的有益效果为：本专利技术的婴儿培养箱状态实时检测及预警系统包括数据采
集模块、无线传输模块、数据存储模块、特征提取模块、状态检测模块和状态预警模块；所述数据采集模块，用于获取婴儿培养箱内的监测参数；所述无线传输模块，用于发送所述监测参数至数据存储模块；所述数据存储模块，用于存储所述监测参数、检测模型和预警模型；所述特征提取模块，用于对所述监测参数进行特征提取，得到关键影响特征向量；所述状态检测模块，用于将所述关键影响特征向量输入检测模型，得到故障模式预测值；所述状态预警模块，用于将所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值输入预警模型，得到故障概率预测值。本专利技术通过数据采集模块获取的监测参数能够对婴儿培养箱的各种指标参数进行监测，进而通过特征提取模块基于监测参数提取的关键影响特征向量筛选出影响程度较大的重要参数，进而通过状态检测模块和状态预警模块实现婴儿培养箱状态实时检测及预警。
附图说明
[0048]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]图1为本专利技术实施例提供的婴儿培养箱状态实时检测及预警系统的总体结构示意图；
[0050]图2为本专利技术实施例提供的婴儿培养箱状态实时检测系统5类故障10个SVM分类器决策示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统，应用于婴儿培养箱，其特征在于，包括数据采集模块、无线传输模块、数据存储模块、特征提取模块、状态检测模块和状态预警模块；所述数据采集模块，用于获取婴儿培养箱内的监测参数；所述无线传输模块，用于发送所述监测参数至数据存储模块；所述数据存储模块，用于存储所述监测参数、检测模型和预警模型；所述特征提取模块，用于对所述监测参数进行特征提取，得到关键影响特征向量；所述状态检测模块，用于将所述关键影响特征向量输入检测模型，得到故障模式预测值；所述状态预警模块，用于将所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值输入预警模型，得到故障概率预测值。2.根据权利要求1所述的一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统，其特征在于，还包括系统前面板，所述系统前面板用于进行数据展示；其中，展示的数据包括所述监测参数、故障模式预测值和故障概率预测值。3.根据权利要求1所述的一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统，其特征在于，所述数据采集模块包括日志单元和传感单元；其中，所述日志单元，用于获取婴儿培养箱的设备型号、运行时间和报警记录；所述传感单元，用于获取氧气浓度、光照强度、皮肤温度、培养箱温度和培养箱湿度。4.根据权利要求1所述的一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统，其特征在于，所述状态检测模块，还用于构建检测模型；其中，所述状态检测模块包括FMECA分析单元和模型构建单元；所述FMECA分析单元，用于对婴儿培养箱进行FMECA定性分析，得到故障模式数据；所述模型构建单元，用于根据所述关键影响特征向量和所述故障模式数据，构建检测模型。5.根据权利要求4所述的一种婴儿培养箱状态实时检测及预警系统，其特征在于，所述状态预警模块，还用于构建预警模型；其中，所述状态预警模块包括网络构建单元、数据集单元和训练单元；所述网络构建单元，用于根据输入层、隐藏层和输出层构建神经网络；所述数据集单元，用于根据所述关键影响特征向量和所述故障模式预测值，结合所述故障模式数据，得到数据集；训练单元，用于根据所述数据集，结合损失函数对所述神经网络进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏文，江金达，王浩文，王胜军，崔飞易，夏景涛，李作家，李翰威，樊立天，王婷婷，
申请(专利权)人：南方医科大学南方医院，
类型：发明
国别省市：