基于传感器模型的故障检测技术在患者支持桌中的应用

《IEEE Open Journal of Instrumentation and Measurement》：Sensor Model based Fault Detection for Patient Support Tables

　　

摘要：

在Ramadge-Wonham框架中，研究了医疗系统中患者支持系统（Patient Support Tables, PST）的垂直轴和水平轴子系统。这些子系统中设备的分析模型将以离散事件系统（Discrete Event System, DES）的形式表示。文中分析了系统中的传感器故障情况，并基于设备的DES模型设计了一种故障诊断自动机的形式来检测传感器故障。在此基础上，开发了一组同时在两个子系统中运行的安全监控器。所提出的传感器故障检测系统和安全监控器是用Python实现的。此外，还使用诊断器的输出结果在Python中开发了一种故障报警机制。该实现方案可用于集成到专用PC上，支持多种软件平台，特别是基于Node-RED平台的实现方案。基于事件的仿真和实际测量验证了这些结果的有效性。最后，评估了所提出诊断器的可靠性，并解决了监控器控制理论（Supervisor Control Theory, SCT）中的关键计量问题。