[发明专利]一种总线式X射线控制系统

说明书

本发明公开一种总线式X射线控制系统，它包括射线控制模块、灯丝控制模块、操作台控制模块、远程数据终端、手持器模块、旋阳控制模块、限束器控制模块、机身运动控制模块、温度采集模块和PC工作站，射线控制模块、灯丝控制模块、操作台控制模块、远程数据终端、手持器模块、旋阳控制模块、限束器控制模块、机身运动控制模块和温度采集模块之间采用CAN总线通讯方式连接在一起；射线控制模块和PC工作站之间通过以太网连接在一起。本发明利用内部CAN总线和以太网技术，将内部多个模块相互连接，实现快速可靠通讯，并实现协议的一致化，各模块通讯软件接口的模块化。

技术领域

本发明涉及电子医疗领域的医用X射线机设备，尤其是一种总线式X射线控制系统，实现X射线控制系统内部通讯总线化及控制智能化。

背景技术

目前，在电子医疗领域的医用X射线机设备的控制系统中，一般包括多控制单元，有负责射线控制的模块，灯丝和旋转阳极驱动模块，上位机控制模块和各温度及运动控制模块。在整个电气控制中，会有频繁的数据交互，指令和数据传输。在汽车电子中，常用到CAN总线、LIN总线、FlexRay等总线通讯技术，但是在医疗行业中，还没有广泛应用。目前医疗行业中的各控制模块，依靠串口通讯方式，速率低，复杂电磁环境下易受干扰导致通讯失败或指令错误而导致误动作，后果非常严重。此外不同模块之间，各自采用不同的通讯协议，主从关系复杂，通讯状态机往往比较复杂，难以统一，增加调试的时间和复杂度。

因此，如何有效建立各控制模块之间的通讯连接，检测各模块的故障，并实现通讯软件接口的简单化，是非常有价值的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种总线式X射线控制系统，利用内部CAN总线和以太网技术，将内部多个模块相互连接，实现快速可靠通讯，并实现协议的一致化，各模块通讯软件接口的模块化。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种总线式X射线控制系统，它包括射线控制模块、灯丝控制模块、操作台控制模块、远程数据终端、手持器模块、旋阳控制模块、限束器控制模块、机身运动控制模块、温度采集模块和PC工作站，射线控制模块、灯丝控制模块、操作台控制模块、远程数据终端、手持器模块、旋阳控制模块、限束器控制模块、机身运动控制模块和温度采集模块之间采用CAN总线通讯方式连接在一起；射线控制模块和PC工作站之间通过以太网连接在一起。

进一步地，射线控制模块负责按照用户选定的射线的KV和mA大小，对灯丝电流输出模拟量信号、逆变允许开关信号、逆变开关信号及KV输出模拟量信号，按照时序进行控制，得到所需射线强度和剂量；同时负责将整机工作信息及时传递给PC工作站，并接受来自PC工作站的指令。

进一步地，射线控制模块通过内部嵌入式芯片自带以太网控制器，外加以太网物理层PHY设备，与PC工作站的电脑使用RJ45接口实现以太网通讯。

进一步地，射线控制模块的内部总线使用嵌入式芯片自带的CAN总线控制外设和CAN收发控制单元，根据CAN各节点互联的规则进行连接。

进一步地，各模块按照统一的规则，进行地址编码，设置CAN信息ID过滤信息，只接受合适的消息ID的信息。

进一步地，各模块内部通讯软件接口，按照统一的通讯状态机流程运行，软件上实现模块化。

进一步地，各模块采用统一的消息ID编码规则，并根据消息的等级制定消息列表，并在通讯协议里面约定协议范围的映射表，其中消息ID编码规则采用29位扩展标识符ID，包括消息种类+控制模块标识+预留属性+消息索引。

进一步地，消息ID编码规则中的控制模块标识，按照各模块的顺序分别编号01-10；

消息ID编码规则中的消息种类包括报警，警告、关键指令、一般指令和版本指令，分别编号00-03；