[发明专利]一种用于医用重离子加速器的真空监控系统

说明书

本发明提供了一种用于医用重离子加速器的真空监控系统，系统包括：真空设备，包括多个泵、多个真空计以及多个阀门，其中，真空计用于监测真空管道内的真空度值，多个阀门中包括至少一个联锁阀门；远程PLC工作站，用于远程监控真空设备，并将真空设备的运行状态、参数及真空管道内的真空度值实时传输至真空监控系统服务器，若真空度值大于预设真空度值或真空设备的运行状态及参数不在预设状态或范围内，则生成联锁信号以及第一报警信号；真空监控系统服务器，用于接收真空设备的运行状态、参数、真空度值及第一报警信号，并将其转化为标准工业数据；客户机，用于访问标准工业数据。另一方面本发明提供了一种真空监控方法。

技术领域

本发明涉及肿瘤放射治疗技术领域，尤其涉及一种真空监控系统及方法。

背景技术

医用重离子治疗装置由加速器子系统、治疗子系统及辅助系统组成，加速器控制系统是加速器子系统的重要组成部分，其主要作用是实现对加速器设备的监测与控制，实时显示设备运行状态及参数。加速器子系统产生治疗所需离子束，而离子束必须在一定真空的环境下传输以减少离子束运行时的阻力，保证束流的寿命。真空监控系统是医用重离子加速器控制系统的一个子系统，其被控对象有气动阀、快关阀、干式机械泵、溅射离子泵、真空计等真空设备。整个系统实现对上述加速器沿束线真空设备的实时监测与远程控制。医用重离子真空监控系统相较于工业真空监控系统要求安全性及可靠性更高，需要实时监测真空设备的运行状态及参数，设备故障时能及时预警并作出相应的保护措施，整个系统的设备之间需要及时、高效及精准的通信。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种用于医用重离子加速器的真空监控系统，该系统安全性及可靠性高，可以实时监测真空设备的运行状态及参数，设备故障时能及时预警并作出相应的保护措施，整个系统的设备之间需要及时、高效及精准的通信。

(二)技术方案

第一方面，本发明提供了一种用于医用重离子加速器的真空监控系统，系统包括：真空设备，包括多个泵、多个真空计以及多个阀门，其中，所述泵通过抽取真空管道内的气体，以使真空管道内的真空度值保持在预设范围内，真空计用于监测真空管道内的真空度值，阀门用于开启或关闭真空管道，多个阀门中包括至少一个联锁阀门；远程PLC工作站，用于远程监控真空设备，并将真空设备的运行状态、参数及真空管道内的真空度值实时传输至真空监控系统服务器，若真空度值大于预设真空度值或真空设备的运行状态及参数不在预设状态或范围内，则生成联锁信号以及第一报警信号，并根据联锁信号关闭所述联锁阀门，并将第一报警信号发送至真空监控系统服务器；真空监控系统服务器，用于接收真空设备的运行状态、参数、真空度值及第一报警信号，并将运行状态、参数、真空度值及第一报警信号转化为标准工业数据；客户机，用于访问标准工业数据，并根据标准工业数据远程监控真空设备。

可选地，远程PLC工作站还包括判断真空设备与远程PLC工作站的通讯状态，若通讯中断时间大于预设时间阈值，则生成第二报警信号，真空监控系统服务器还包括将第二报警信号转化为标准工业数据。

可选地，远程PLC工作站包括：输入输出模块，用于接收或采集真空设备的运行状态及参数，同时根据远程PLC工作站接收的控制命令或联锁信号输出真空设备所需的控制信号；通信模块，用于与真空设备、真空监控系统服务器、或其他远程PLC工作站之间的通信；CPU模块，用于判断真空度值及通讯中断时间，若真空度值大于预设真空度值或运行状态及参数不在预设状态及范围内，则生成联锁信号以及第一报警信号，若通讯中断时间大于预设时间阈值，则生成第二报警信号。

可选地，真空监控系统服务器与客户机之间的数据传输采用标准工业通信协议。

可选地，远程PLC工作站之间，以及远程PLC工作站与真空监控系统服务器之间采用基于实时工业以太网的光纤环网，以使远程PLC工作站之间的通讯网络始终处于冗余状态。

可选地，光纤环网包括至少两台交换机及多条多模光缆，每台交换机接入至少一台远程PLC工作站。