CN105334875B - 一种调节麻醉机流量计流量的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节麻醉机流量计流量的方法及装置，所述方法包括：获取流量计的最终目标流量值；将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较；当所述最终目标流量值小于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间；将所述时间划分为N个时间段；分别在每个时间段调节所述流量计中的流量，以使最后一个时间段的流量值达到所述最终目标小流量值。本发明实施例对于小流量，采用分时间段的方式调节，且使得流量计的最终流量达到最终目标流量值，通过实验仿真可得到本发明实施例可以缩短将麻醉机流量计的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

Description

一种调节麻醉机流量计流量的方法及装置

技术领域

本发明涉及麻醉机控制技术领域，尤其涉及一种调节麻醉机流量计流量的方法及装置。

背景技术

流量计是麻醉机的一个重要部件，医生可通过调节流量计的流量来给病人提供适量的氧气、笑气等手术所需要的气体。

现有的麻醉机大部分采用PID(proportion-integral-derivative，比例-积分-微分)控制方式控制电子流量计的流量，所述PID控制方式为根据传感器检测到的目标流量值分别调节比例电路、积分电路和微分电路中的比例系数、积分时间和差分时间，从而使流量计的流量达到目标流量值。PID控制方式控制的流量范围一般为0-20L/min，通常3L以下的流量称为小流量，3L以上的流量称为大流量。

现有的麻醉机在整个流量范围内的控制方式相同，而相同的PID控制方式要做到全量程的快速响应目前比较困难，一般是做到大流量快速稳定的达到预设的目标流量值，这样就兼顾不了小流量的响应时间。例如，当大流量达到快速稳定的响应时，小流量的响应时间通常是大流量响应时间的3-5倍；当小流量的响应速度加快时，就会导致在大流量的情况下出现振荡现象。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种调节麻醉机流量计流量的方法及装置，以缩短将麻醉机流量计的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

一方面，本发明实施例提供了一种调节麻醉机流量计流量的方法，所述方法包括：

获取流量计的最终目标流量值；

将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较；

当所述最终目标流量值小于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间；

将所述时间划分为N个时间段，所述N为大于1的正整数；

分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值。

进一步的，所述方法还包括：

当所述最终目标流量值大于或等于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标大流量值，调节所述流量计的当前流量达到所述最终目标大流量值。

进一步的，分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量计的流量值达到所述最终目标小流量值，包括：

获取流量比较值；

根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，其中，最后一个时间段的目标流量值等于所述最终目标小流量值；

根据确定的每个目标流量值调节流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段的流量值到达所述最终目标小流量值。

进一步的，根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，具体包括：

确定所述流量计的调节速率V，所述V＝(A-B)/N，其中，A为流量比较值，B为最终目标小流量值，且A>B，N为划分的时间段个数；

确定每个时间段的目标流量值M，所述M＝A-V*i，其中，i为第i个时间段，i为0、1、2……N。

进一步的，确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间，具体包括：根据预先设定的将流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间和将流量计中的当前流量调节到最终目标大流量值的时间之间的比例关系确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

进一步的，所述比例关系为：T1＝a*T2，其中，T1为将流量计的当前流量调节到最终目标小流量的时间，T2为将流量计的当前流量调节到最终目标大流量的时间，a的取值为1.4-1.6。

另一方面，本发明实施例还提供了一种调节麻醉机流量计流量的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取流量计的最终目标流量值；

比较模块，用于将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较；

确定模块，用于当所述最终目标流量值小于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值时间；

划分模块，用于将所述时间划分为N个时间段，所述N为大于1的正整数；

第一调节模块，用于分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值。

进一步的，所述装置还包括：

第二调节模块，用于当所述比较模块的比较结果为所述最终目标流量值大于或等于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标大流量值，调节所述流量计的当前流量达到所述最终目标大流量值。

进一步的，所述第一调节模块，包括：

获取单元，用于获取流量比较值；

确定单元，用于根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，其中，最后一个时间段的目标流量值等于所述最终目标小流量值；

调节单元，用于根据确定的每个目标流量值调节流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段的流量值到达所述最终目标小流量值。

进一步的，所述确定单元，具体用于：

确定所述流量计的调节速率V，所述V＝(A-B)/N，其中，A为流量比较值，B为最终目标小流量值，且A>B，N为划分的时间段个数；

确定每个时间段的目标流量值M，所述M＝A-V*i，其中，i为第i个时间段，i为0、1、2……N。

本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法，对于最终目标流量值小于预设流量值的小流量，首先将流量调节时间划分成N时间段，然后分别在每个时间段调节流量，使得流量计的最终流量达到最终目标流量值，通过实验仿真可得到本发明提供的调节麻醉机流量计流量的方法可以缩短将麻醉机流量计的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法的流程图；

图2是现有技术提供的调节麻醉机流量计流量方法的仿真图；

图3是本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量方法的仿真图；

图4是本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法中在每个时间段调节流量的步骤图；

图5是本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法中确定每个时间段目标流量值的步骤图；

图6是本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法的一个优选实施方式的流程图。

图7是本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1示出了本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法的流程图，本发明实施例的执行主体可以为控制器。如图1所示，所述流程详述如下：

步骤101、获取流量计的最终目标流量值。

本实施例中，所述最终目标流量值可以由医生根据病人的情况来设定，所述最终目标流量值为流量计中的流量所能达到的最大流量值，例如，获取到的最终目标流量值为4L，说明该流量计中的流量值最大为4L。

步骤102、将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较。

本实施例中，所述预设流量值通常可根据经验获得。由于在实际应用过程中，当控制器的调节方式一致时，流量计的最终目标流量值小于3L时的流量响应速度与最终目标流量值大于3L时的流量响应速度相差很大，所以一般可以将所述预设流量值设为3L。上述提到的流量响应速度为控制器调节流量计中的当前流量达到最终目标流量值的时间。

步骤103、当所述最终目标流量值小于或等于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

本实施例中，当所述最终目标流量值大于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标大流量值，当最终目标流量为大流量值时，无需进行后续步骤，直接按照传统的调节方式，将流量计的当前流量调节到最终目标大流量。

步骤104、将所述时间划分为N个时间段，所述N为大于1的正整数。

本实施例中，可以将所述时间划分为N个等分时间段，也可以将所述时间划分为N个不等分的时间段。

步骤105、分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值。

本实施例中，可以为每个时间段分配一个目标流量值，一般要求在第一个时间段目标流量值较大，当到达设定的时间时，流量计中的流量未达到该时间段的目标流量值。控制器在每个时间段内按照传统的调节方式调节流量计的流量。第一个时间段流量计的当前流量为0L，以后每个时间段的当前流量都是前一时间段结束时流量计中的流量，同时要保证最后一个时间段结束时，流量计中的流量达到最终目标小流量值。

图2示出了现有技术提供的调节麻醉机流量计流量方法的仿真图，图3示出了本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量方法的仿真图，图2和图3均以最终目标流量为1L为例。图2和图3中，横坐标为时间，纵坐标为电压值，由于控制器中流量值通常以电压的形式表示。曲线1为最终目标流量值对应的电压值，曲线2为流量计中的流量对应的电压值。在控制器中通常会预先设定最终目标流量值与电压之间的对应关系，以及流量计中的流量与电压之间的对应关系，例如曲线1中，当电压为0V时，表示最终目标流量值为0L，当电压为1.1V时，表示最终目标流量值为1L；曲线2中，当电压为0V时，表示流量计中的流量为0L，当电压为3.9V时，表示流量计中的流量为1L。图2和图3中，曲线2中的电压由0V上升到3.9V的时间即为控制器调节流量计中的流量由0L到达最终目标流量值1L的时间，从图2和图3可以看出，采用本发明实施例提供的方法缩短了将流量计的当前流量调节到最终目标流量值的时间。

本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法，对于最终目标流量值小于预设流量值的小流量，首先将流量调节时间划分成N时间段，然后分别在每个时间段设定目标流量值，并根据设定的目标流量值调节流量，使得流量计的最终流量达到最终目标流量值，通过实验仿真可得到本发明提供的调节麻醉机流量计流量的方法可以缩短将麻醉机流量计的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

上述实施例中，步骤103中确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间，具体可包括：根据预先设定的将流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间和将流量计中的当前流量调节到最终目标大流量值的时间之间的比例关系确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。所述比例关系为：T1＝a*T2，其中，T1为将流量计的当前流量调节到最终目标小流量的时间，T2为将流量计的当前流量调节到最终目标大流量的时间，a的取值可以为1.4-1.6。

上述实施例中，步骤105分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值，具体可包括图4所示的步骤：

步骤401、获取流量比较值。

本步骤中，流量比较值通常大于所述预设流量值，优选的，可取5L。

步骤402、根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，其中，最后一个时间段的目标流量值等于所述最终目标小流量值。

本步骤中，当每个时间段的长度不同时，可通过多次仿真实验确定每个时间段的目标流量值。当每个时间段的长度相同时，可采用图5所示的步骤确定每个时间段的目标流量值，如图5所示，所述步骤可包括：

步骤501、确定所述流量计的调节速率V，所述V＝(A-B)/N，其中，A为流量比较值，B为最终目标小流量值，且A>B，N为划分的时间段个数。

步骤502、确定每个时间段的目标流量值M，所述M＝A-V*i，其中，i为第i个时间段，i为0、1、2……N。

步骤403、根据确定的每个目标流量值调节流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段的流量值到达所述最终目标小流量值。

图6示出了本发明实施例的一个优选实施方式的流程图，如图6所示，所述流程详述如下：

步骤601、获取最终目标流量值F₀。

步骤602、判断F₀是小于3L，如果否，转入步骤603，如果是转入步骤604。

步骤中，F₀小于3L时称为小流量，否则，称为大流量。

步骤603、调节流量计的当前流量达到F₀，转入步骤612。

步骤604、确定将流量计的流量调节到F₀的时间T。

本步骤中，根据经验可知，控制器调节流量计的当前流量到最终目标大流量值的时间T1一般为300ms，在这里可以将时间T确定为T1的1.5倍，即T＝450ms。

步骤605、将所述时间划分为12等份，将每一时间段作为预定时间。

由T/12可得到每一个时间段为37.5ms。

步骤606、计算流量计的调节速率V。

本步骤中，V＝(A-F₀)/12，A为流量比较值，在这里可设为5L。

步骤607、确定第i段时间内流量计的目标流量值M。

本步骤中，M＝A-V*i，其中i为第i个时间段，A为流量比较值，与步骤607中相同。

步骤608、调节第i段时间内流量计的流量。

本步骤中，i的取值为0、1、2……12。从i＝0开始调节流量计的流量。

步骤609、判断是否到达预定时间，如果否，转入步骤608；如果是，转入步骤610。

本步骤中的预定时间为步骤605计算得到的时间37.5ms。

步骤610、执行i＝i+1。

步骤611、判断i是否大于12，如果是，转入步骤612，如果否，转入步骤607。

本步骤中，当i>12时，表示已完成步骤605划分的12个时间段的流量调节。当i≤12时，表示还未完成12个时间段的流量调节，流量计中的流量还未达到最终目标流量F₀。

步骤612、达到最终目标流量F₀，完成流量调节。

本发明实施例通过合理设定时间T、时间T的划分段数以及流量比较值A，从而缩短了调节流量计的当前流量达到最终目标流量F₀的时间。

图7示出了本发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的装置的示意图，所述装置可用于执行上述发明实施例提供的调节麻醉机流量计流量的方法，如图7所示，所述装置可包括：获取模块71、比较模块72、确定模块73、划分模块74和第一调节模块75。其中，所述获取模块71用于获取流量计的最终目标流量值；所述比较模块72用于将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较；所述确定模块73用于当所述最终目标流量值小于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值时间，所述将流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间与将流量计中的当前流量调节到最终目标大流量值的时间成比例关系，所述比例关系为：T1＝a*T2，其中，T1为将流量计的当前流量调节到最终目标小流量的时间，T2为将流量计的当前流量调节到最终目标大流量的时间，a的取值可以为1.4-1.6；所述划分模块74用于将所述时间划分为N个时间段，所述N为大于1的正整数；所述第一调节模块75用于分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值。

所述装置还可包括：第二调节模块76，所述第二调节模块76用于当所述比较模块的比较结果为所述最终目标流量值大于或等于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标大流量值，调节所述流量计的当前流量达到所述最终目标大流量值。

本实施例中，所述第一调节模块75可包括：获取单元751、确定单元752和调节单元753。其中，所述获取单元751用于获取流量比较值；所述确定单元752用于根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，其中，最后一个时间段的目标流量值等于所述最终目标小流量值；所述调节单元753用于根据确定的每个目标流量值调节流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段的流量值到达所述最终目标小流量值。

所述确定单元752具体可用于：

确定所述流量计的调节速率V，所述V＝(A-B)/N，其中，A为流量比较值，B为最终目标小流量值，且A>B，N为划分的时间段个数；

确定每个时间段的目标流量值M，所述M＝A-V*i，其中，i为第i个时间段，i为0、1、2……N。

本发明实施例提供的的调节麻醉机流量计流量的装置用于执行本发明任意实施例提供的的调节麻醉机流量计流量的方法，具备相应的功能模块，可达到与所述方法相似的技术效果，此处不再赘述。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种调节麻醉机流量计流量的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取流量计的最终目标流量值；

将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较；

当所述最终目标流量值小于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间；

将所述时间划分为N个时间段，所述N为大于1的正整数；

分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值，包括：

获取流量比较值；

根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，其中，最后一个时间段的目标流量值等于所述最终目标小流量值；

根据确定的每个目标流量值调节流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段的流量值到达所述最终目标小流量值。

2.根据权利要求1所述的调节麻醉机流量计流量的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述最终目标流量值大于或等于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标大流量值，调节所述流量计的当前流量达到所述最终目标大流量值。

3.根据权利要求1所述的调节麻醉机流量计流量的方法，其特征在于，根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，具体包括：

确定所述流量计的调节速率V，所述V＝(A-B)/N，其中，A为流量比较值，B为最终目标小流量值，且A>B，N为划分的时间段个数；

确定每个时间段的目标流量值M，所述M＝A-V*i，其中，i为第i个时间段，i为0、1、2……N。

4.根据权利要求2所述的调节麻醉机流量计流量的方法，其特征在于，确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间，具体包括：根据预先设定的将流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间和将流量计中的当前流量调节到最终目标大流量值的时间之间的比例关系确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值的时间。

5.根据权利要求4所述的调节麻醉机流量计流量的方法，其特征在于，所述比例关系为：T1＝a*T2，其中，T1为将流量计的当前流量调节到最终目标小流量的时间，T2为将流量计的当前流量调节到最终目标大流量的时间，a的取值为1.4-1.6。

6.一种调节麻醉机流量计流量的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取流量计的最终目标流量值；

比较模块，用于将所述最终目标流量值与预设流量值进行比较；

确定模块，用于当所述最终目标流量值小于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标小流量值，并确定将所述流量计中的当前流量调节到最终目标小流量值时间；

划分模块，用于将所述时间划分为N个时间段，所述N为大于1的正整数；

第一调节模块，用于分别在每个时间段设定一个目标流量值，并根据每个目标流量值调节所述流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段结束时流量值的流量值达到所述最终目标小流量值，包括：

获取单元，用于获取流量比较值；

确定单元，用于根据所述最终目标流量值和所述流量比较值确定每个时间段的目标流量值，其中，最后一个时间段的目标流量值等于所述最终目标小流量值；

调节单元，用于根据确定的每个目标流量值调节流量计在该目标流量值对应的时间段的流量，以使最后一个时间段的流量值到达所述最终目标小流量值。

7.根据权利要求6所述的调节麻醉机流量计流量的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二调节模块，用于当所述比较模块的比较结果为所述最终目标流量值大于或等于所述预设流量值时，确定所述流量计的最终目标流量值为最终目标大流量值，调节所述流量计的当前流量达到所述最终目标大流量值。

8.根据权利要求6所述的调节麻醉机流量计流量的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：

确定所述流量计的调节速率V，所述V＝(A-B)/N，其中，A为流量比较值，B为最终目标小流量值，且A>B，N为划分的时间段个数；

确定每个时间段的目标流量值M，所述M＝A-V*i，其中，i为第i个时间段，i为0、1、2……N。