CN114550434A - 报警电路、医疗设备及报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及报警电路、医疗设备及报警方法，其中报警电路包括掉电检测单元，用于检测目标设备是否掉电；第二处理单元，具有报警模块；第一处理单元，与掉电检测单元以及第二处理单元连接；所述第一处理单元用于接收掉电检测单元的检测信号以及第二处理单元的心跳信号，以在第二处理单元正常工作且目标设备掉电时触发第二处理单元发出报警。第一处理单元在第二处理单元正常工作且掉电检测单元检测到目标设备掉电时，触发第二处理单元发出报警，通过将检测掉电与报警触发拆分成两个处理单元进行处理，能够避免由于第二处理单元异常所带来的报警信息难以发出的问题，从而提高了应用该报警电路的目标设备的安全性。

Description

报警电路、医疗设备及报警方法

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及报警电路、医疗设备及报警方法。

背景技术

医疗设备整机设计的一般要求是其能够长时间持续稳定运行，若出现整机未***电池，且在非正常关机的情况下断开交流电源，为确保患者的生命安全，医疗设备应该发出报警，以告知医护人员该医疗设备意外掉电。因此，在医疗设备设计中，通常需要进行设置报警电路。

目前，对于报警电路的设计通常是包括掉电检测电路，当检测到医疗设备发生意外掉电时触发报警。然而，在该技术方案中，若报警电路自身发生异常，导致其不能正常工作，那么在医疗设备发生意外掉电时，报警电路就难以发出报警信息，从而导致医疗设备的安全性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种报警电路、医疗设备及报警方法，以解决由于报警电路异常所导致的医疗设备安全性偏低的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种报警电路，包括：

掉电检测单元，用于检测目标设备是否掉电；

第二处理单元，具有报警模块；

第一处理单元，与所述掉电检测单元以及所述第二处理单元连接；所述第一处理单元用于接收所述掉电检测单元的检测信号以及所述第二处理单元的心跳信号，以在所述第二处理单元正常工作且所述目标设备掉电时触发所述第二处理单元发出报警。

本发明实施例提供的报警电路，由于第二处理单元具有报警模块，第一处理单元在第二处理单元正常工作且掉电检测单元检测到目标设备掉电时，触发第二处理单元发出报警，通过将检测掉电与报警触发拆分成两个处理单元进行处理，能够避免由于第二处理单元异常所带来的报警信息难以发出的问题，从而提高了应用该报警电路的目标设备的安全性。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述报警电路还包括：

第一电源单元，与所述第一处理单元以及第二电源单元连接；

所述第二电源单元，与所述第二处理单元连接。

本发明实施例提供的报警电路，具有第一电源单元以及第二电源单元，其中，第一电源单元为主电源，第二电源单元为辅电源，通过两个电源对报警电路进行供电，以保证在目标设备掉电时报警模块能够正常工作。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述第二电源单元包括：

充放电电路，所述充放电电路的输入端与所述第一电源单元的输出端连接，所述充放电电路的控制端与所述第二处理单元的充放电控制端连接；

储能模块，与所述充放电电路的输出端连接；

降压电路，所述降压电路的输入端分别与所述第一电源单元的输出端以及所述储能模块的输出端连接，所述降压电路的输出端与所述第二处理单元连接。

本发明实施例提供的报警电路，第一电源单元通过充放电电路向储能模块充电，当目标设备掉电时，由储能模块存储的电能向第二处理单元供电，以保证报警电路的正常工作，提高了报警电路的可靠性。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述充放电电路包括：

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电源单元的输出端连接，所述第一二极管的阴极与第一可控开关的第二端连接；

所述第一可控开关，其第一端与所述第二处理单元的充放电控制端，所述第一可控开关的第三端与所述储能模块连接。

本发明实施例提供的报警电路，通过第一二极管的设置，其起到防反的作用，一是产生压降，使得储能模块的充电电压降为额定电压之下，二是在储能模块放电时防止其给降压电路中的降压芯片反向充电。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述降压电路包括：

第二二极管，其阳极与所述第一电源单元的输出端连接；

第三二极管，其阳极与所述储能模块的输出端连接，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阴极同时接入降压芯片；

所述降压芯片，其输出端与所述第二处理单元连接。

本发明实施例提供的报警电路，第二二极管以及第三二极管为选择二极管，当第一电源单元供电时，降压芯片的输出由第一电源单元的输出转换得到；当掉电发生时，降压芯片的输出由储能模块的输出转换得到。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述报警模块，包括：

第二可控开关，其第一端与所述第二处理单元的报警信号输出端连接，所述第二可控开关的第三端与发声部件连接；

所述发声部件，与所述第二电源单元的输出端连接。

本发明实施例提供的报警电路，利用第二可控开关以及第二电源单元的输出端控制发声部件发出报警，可以避免在电压波动的情况下发声部件的误动作，提高了报警的可靠性。

结合第一方面第一实施方式至第五实施方式中任一项，在第一方面第六实施方式中，所述报警电路还包括开关机复用单元；其中，所述开关机复用单元包括：

开关模块；

第三二极管，其阴极与所述开关模块连接，所述第三二极管的阳极分别与第二电源单元的输出端以及所述第二处理单元的复位检测端连接；

第四二极管，其阴极与所述开关模块连接，所述第四二极管的阳极分别与所述第一电源单元的输出端以及所述第一处理单元的开关机检测端连接。

本发明实施例提供的报警电路，由于第三二极管以及第四二极管的阳极接入不同的信号，且两者的阴极接入的均是开关模块，利用二极管的单向导通特性，可以避免这两个支路的相互影响，即，防止这两个二极管的阳极信号对彼此的影响，提高了报警电路的可靠性。

结合第一方面第六实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述开关机复用单元还包括：

第三可控开关，其第二端与所述第一电源单元的输出端连接，所述第三可控开关的第一端与所述第四二极管的阳极连接，所述第三可控开关的第三端与所述开关机检测端连接。

本发明实施例提供的报警电路，通过第三可控开关的第三端的信号输出，对第四二极管的阳极电压进行降压，以使得第四二极管的阳极输出信号能够被第一处理单元正常接收，从而能够准确地确定目标设备当前的开关机状态。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种医疗设备，包括：

设备本体；

本发明第一方面，或第一方面任一项实施方式中所述的报警电路，所述报警电路与所述设备本体的电源输入端连接，所述报警电路用于检测所述设备本体是否掉电以触发报警。

本发明实施例提供的医疗设备，由于第二处理单元具有报警模块，第一处理单元在第二处理单元正常工作且掉电检测单元检测到医疗设备掉电时，触发第二处理单元发出报警，通过将检测掉电与报警触发拆分成两个处理单元进行处理，能够避免由于第二处理单元异常所带来的报警信息难以发出的问题，从而提高了医疗设备的安全性。

根据第三方面，本发明实施例还提供了一种报警方法，包括：

接收掉电检测单元的检测信号，所述掉电检测单元用于检测目标设备是否掉电；

判断是否接收到第二处理单元的心跳信号；

当接收到所述第二处理单元的心跳信号时，基于所述检测信号触发所述第二处理单元的动作，以在所述目标设备掉电时触发所述第二处理单元发出报警。

本发明实施例提供的报警方法，通过将检测掉电与报警触发拆分成两个处理单元进行处理，能够避免由于第二处理单元异常所带来的报警信息难以发出的问题，从而提高了医疗设备的安全性。

结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，所述基于所述检测信号触发所述第二处理单元的动作，包括：

当所述目标设备正常供电时，向所述第二处理单元发送第一标识，以使得所述第二处理单元清除异常掉电状态；

当所述目标设备正常关机时，向所述第二处理单元发送第二标识，以使得所述第二处理单元清零连续供电时间以及清除异常掉电状态。

结合第三方面，在第三方面第二实施方式中，所述基于所述检测信号触发所述第二处理单元的动作，还包括：

当接收到所述第二处理单元的心跳信号时，控制所述第二电源单元的充放电电路对储能模块进行充电，所述第二电源单元分别与所述第二处理单元以及第一电源单元连接，所述第一电源单元的输出端与所述充放电电路的输入端连接。

结合第三方面，在第三方面第三实施方式中，所述方法还包括：

在所述目标设备掉电后，监测所述目标设备的电源是否接入；

当所述目标设备的电源接入时，控制所述第二处理单元停止报警并清除异常掉电状态，其中，所述第二处理单元还用于在检测到开关机复用单元的开关模块导通时停止报警并清除异常掉电状态。

本发明实施例提供的报警方法，停止报警的触发条件可以是目标设备接入电源，也可以是开关机复用单元的开关模块导通，通过这两者中任意一种均可以实现停止报警并清除异常掉电状态，从而扩大了电路的应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1是根据本发明实施例的报警电路的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的报警电路的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的第二电源单元的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的报警模块的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的开关机复用单元的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的开关机复用单元的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的第二处理单元的示意图；

图8是根据本发明实施例的报警方法的流程图；

图9是根据本发明实施例的报警方法的流程图；

图10是根据本发明实施例的报警方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明附图中的带箭头的线仅表示数据流的走向。

本发明实施例提供一种报警电路，如图1所示，该报警电路包括掉电检测单元10、第一处理单元20以及第二处理单元30。其中，第一处理单元20分别与掉电检测单元10以及第二处理单元30连接，第二处理单元30中具有报警模块31。

具体地，掉电检测单元10用于检测目标设备是否掉电。此处所述的掉电，是指目标设备的异常掉电，而并非是正常关机下的掉电。掉电检测单元10可以与目标设备的电源输入端连接，也可以与掉电检测单元10的其他电源信号端连接，在此对掉电检测单元10接入目标设备的具***置并不做任何限定，具体可以根据实际情况进行相应的设置。其中，掉电检测单元10可以是电压检测电路，或电流检测电路，当目标设备正常工作时，掉电检测单元10的检测结果为第一电压值，或第一电流值；当目标设备异常掉电时，掉电检测单元10的检测结果为第二电压值，或第二电流值。

掉电检测单元10在检测到目标设备的掉电信号之后，将掉电信号发送给第一处理单元20。例如，目标设备正常工作时，掉电检测单元10可以发送第一信号给第一处理单元20；当目标设备异常掉电时，掉电检测单元10可以发送第二信号给第一处理单元20。第一处理单元20就可以依据其所接收到的信号，确定目标设备当前是否异常掉电。

第一处理单元20可以是处理器，也可以是由其他电路元件组成的硬件电路。例如，第一处理单元20可以利用比较电路实现，比较电路的一端接有预设电压信号，或预设电流信号，比较电路的另一端与掉电检测电路10的输出端连接。比较电路实时比较接收到的掉电检测电路10的输出信号与预设电压信号或预设电流信号的大小关系，从而输出对应的信号至第二处理单元30。

其中，第一处理单元20一方面用于接收掉电检测单元10发送的检测信号，另一方面接收第二处理单元30发送的心跳信号。具体地，第二处理单元30通过向第一处理单元20发送心跳信号，以使得第一处理单元20能够知晓当前第二处理单元30是否正常工作。当第一处理单元20能够接收到第二处理单元30发送的心跳信号时，表示第二处理单元30正常工作；当第一处理单元20没有接收到第二处理单元30发送的心跳信号时，表示第二处理单元30工作异常。

所述的心跳信号可以是正弦波信号，也可以是方波信号，也可以是脉冲信号等等。第二处理单元30可以是每间隔一段时间发送心跳信号，也可以是持续发送心跳信号。在此对心跳信号的具体波形类型以及发送规则并不做任何限制，具体可以根据实际情况进行相应的设置。

例如，第二处理单元30可以利用定时器以及波形产生电路产生心跳信号，并将产生出的心跳信号发送给第一处理单元20。第二处理单元30还可以包括有比较电路，用于将将第一处理单元20的输出信号与预设信号进行比较，从而确定当前目标设备是否异常掉电，并触发报警模块31相应的动作。

第一处理单元20在接收到掉电检测单元10发送的用于表示目标设备异常掉电的检测信号且接收到第二处理单元30发送的心跳信号时，就可以向第二处理单元30发送报警信号，以使得第二处理单元30触发其报警模块31发出报警。

报警模块31可以与第二处理单元30的报警信号控制端连接，当第二处理单元30接收到第一处理单元20发送的报警信号时，第二处理单元30的报警信号控制端触发报警模块31发出报警。例如，当目标设备正常工作时，第二处理单元30的报警信号控制端输出低电平，报警模块31处于待机状态；当目标设备异常掉电时，第二处理单元30的报警信号控制端输出高电平，报警模块31发出报警。其中，第二处理单元30的报警信号控制端在目标设备异常掉电时，还可以输出不同频率PWM信号，以驱动报警模块31产生的报警提示音急促且悦耳。

本实施例提供的报警电路，由于第二处理单元具有报警模块，第一处理单元在第二处理单元正常工作且掉电检测单元检测到目标设备掉电时，触发第二处理单元发出报警，通过将检测掉电与报警触发拆分成两个处理单元进行处理，能够避免由于第二处理单元异常所带来的报警信息难以发出的问题，从而提高了应用该报警电路的目标设备的安全性。

本发明实施例还提供了一种报警电路，如图2所示，该报警电路包括有掉电检测单元10、处理器1、处理器2、报警模块31、第一电源单元40、第二电源单元50以及开关机复用单元60。其中，处理器1为上述实施例中所述的第一处理单元20，上述实施例中所述的第二处理单元30包括处理器2以及报警模块31。

第一电源单元40分别与处理器1以及第二电源单元50连接，第二电源单元50分别与处理器2以及报警模块31连接。其中，第一电源单元40可以为该报警电路的主电源，第二电源单元50为该报警电路的辅电源。在目标设备正常工作时，该报警电路由第一电源单元40供电，且第一电源单元40对第二电源单元50进行充电；在目标设备异常掉电时，第一电源单元40掉电，该报警电路由第二电源单元50供电。

可选地，所述的第一电源单元40可以为电源芯片，也可以为其他电源电路；所述的第二电源单元50可以是储能电路，例如，电容、电感等储能元件形成的储能电路。在第一电源单元40正常工作情况下，利用第一电源单元40向第二电源单元50进行充电。在目标设备异常掉电时，利用第二电源单元50中存储的电量向报警电路供电。在此对第一电源单元40以及第二电源单元50的具体结构细节并不做任何限制，具体可以根据实际情况进行相应的设置。

该报警电路具有第一电源单元40以及第二电源单元50，其中，第一电源单元40为主电源，第二电源单元50为辅电源，通过两个电源对报警电路进行供电，以保证在目标设备掉电时报警模块能够正常工作。

在本实施例的一些可选实施方式中，如图3所示，第二电源单元50包括充放电电路、储能模块以及降压电路。

其中，充放电电路的输入端与第一电源单元的输出端Vassist连接，充放电电路的控制端与第二处理单元30的充放电控制端super_charge连接。该充放电电路用于向储能模块进行充电，在本实施例中，所述的储能模块为超级电容C5。充放电电路的输出端与超级电容C5连接，且该充放电电路在第二处理单元30的充放电控制端super_charge的控制下，控制该充放电电路是向超级电容C5充电，还是说超级电容C5放电。具体地，在目标设备正常工作时，第二处理单元30控制充放电电路向超级电容C5充电；在目标设备异常掉电时，第二处理单元30控制充放电电路停止向超级电容C5充电，此时超级电容C5向外进行放电。此处需要说明的是，充放电电路停止向超级电容C5充电的控制，除了受第二处理单元30的充放电控制端super_charge的控制，还受充电时长的控制。例如，通过设置充放电电路向超级电容C5的充电时长为10min，那么当充电时长达到10min时，充放电电路也同样停止对超级电容C5进行充电，而不论目标设备当前是否发生异常掉电。

如图3所示，降压电路的输入端分别与第一电源单元的输出端Vassist以及储能模块的输出端Vsupercap连接，降压电路的输出端与第二处理单元连接，用于向第二处理单元提供电压Vassist。

进一步地，所述的充放电电路还包括第一二极管D3，该第一二极管D3的阳极与第一电源单元的输出端Vassist连接，第一二极管D3的阴极与第一可控开关Q3的第二端S连接，第一可控开关Q3的第一端Q与第二处理单元的充放电控制端super_charge连接，第一可控开关Q3的第三端D与超级电容C5连接。其中，在第一可控开关Q3的第三端D与超级电容C5之间还连接有第一电阻R11。

如图3所示，所述的降压电路包括第二二极管、第三二极管、电容C3、降压芯片U1、电感L1、电阻R10/R4，以及电容C4。其中，第二二极管的阳极与第一电源单元的输出端Vmain连接，第三二极管的阳极与储能模块的输出端Vsupercap连接，第二二极管的阴极与第三二极管的阴极同时接入降压芯片U1。第二二极管以及第三二极管在图3中均表示为D2。

当目标设备正常工作时，Vmian通过降压电路转换成Vassist电源为处理器2供电；此时，Q3闭合，Vassist通过限流电阻R11给超级电容C5充电。当目标设备异常掉电时，Q3断开，Vsupercap通过降压电路转换成Vassist，为处理器2及报警模块供电。具体地，第一可控开关Q3可以是MOS管，当Super_charge为低电平时，Q3闭合，超级电容C5充电；当Super_charge为高电平时，Q3断开，超级电容C5放电。

限流电阻R11，用作Vassist给超级电容充电R11限流使用。D2是选择二极管，当目标设备正常工作时，Vassist由Vmain转换；当目标设备异常掉电时，Vmain为0V，Vassist由Vsupercap转换。

电容C3为降压电路的输入滤波电容、降压电路中采用DCDC转换芯片U1对输入电压进行降压处理、L1为DCDC电感、R10/R4是DCDC反馈电阻、C4为DCDC输出滤波电容。

优选地，降压芯片U1采用TI公司生产的TPS61021A，该芯片电压输入范围为0.5V～4.4V，输出电压1.8V～4.0V；通过TI官网设计，在0.5V-3.3V输入、负载3.3V/6mA输出的情况下，转换效率超过80％。超级电容C5是选用ELNA DZ-2R7D475H5T具有充电速度快，充电5min可达到其额定容量的95％以上，循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达50万次，没有记忆效应，大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90％，充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护。

图4示出了报警模块的示意图，所述的报警模块包括第二可控开关Q1以及发声部件。其中，第二可控开关Q1的第一端与第二处理单元的报警信号输出端Speaker_pwm连接，第二可控开关Q2的第三端与发声部件连接，所述发声部件与第二电源单元的输出端Vassist连接。在本实施例中，发声部件采用蜂鸣器BZ1。优选地，蜂鸣器BZ1选用永音无源蜂鸣器PT-2130PQ，响应频率3.0KHZ,额定工作电压5V，额定电流不超过5mA。第二处理单元的报警信号输出端Speaker_pwm可以输出3KHZ&3.4KHZ两种频率的PWM波，以驱动蜂鸣器BZ1发声。

进一步地，所述的报警模块还包括限流电阻R1、下拉电阻R2以及阻抗匹配电阻R12。其中，下拉电阻R2用于使得处理器2上下电时第二可控开关Q1保持断开的状态。阻抗匹配电阻R12用于释放蜂鸣器BZ1中的蜂鸣片累积的电能。

在本实施例的一些可选实施方式中，所述的开关机复用单元包括开关模块、第三二极管以及第四二极管。其中，第三二极管的阴极与开关模块连接，第三二极管的阳极分别与第二电源单元的输出端Vassist以及第二处理单元的复位检测端Alarm_key连接；第四二极管的阴极与开关模块连接，第四二极管的阳极与第一电源单元的输出端Vmain以及第一处理单元的开关机检测端Power_switch连接。

如图5所示，所述的开关模块采用按键SW1实现。具体地，当按键SW1闭合时，Alarm_key、Power_switch同时为低电平。当目标设备正常工作时，处理器1通过检测Power_switch电平进行开关机；当目标设备异常掉电时，处理器2通过检测Alarm_key电平控制报警模块开关。当然，所述的开关模块并不限于图5所示的按键，可以为其他类型的开关，例如按钮、拨动开关等等。

进一步地，如图6所示，所述的开关机复用单元还包括第三可控开关Q2、上拉电阻R7，分压电阻R6以及R8。其中，第三可控开关Q2的第二端与第一电源单元的输出端Vmain连接，第三可控开关Q2的第一端与第四二极管的阳极连接，第三可控开关Q2的第三端与第一处理单元的开关机检测端Power_switch_signal连接。上拉电阻R7，使得目标设备上下电时第三可控开关Q2保持断开的状态；分压电阻R6以及R8保证Power_switch_signal输入的高电平在处理器1高电平要求电压范围内；限流电阻R5是限流电阻；第三二极管以及第四二极管是用于保证Alarm_key以及Power_switch电压信号是隔离的。

在本实施例的一些可选实施方式中，图7示出了处理器2的引脚示意图。具体地，处理器2通过引脚Super_charge控制超级电容C5充放电；通过引脚MCU1_TO_MCU2_1、MCU1_TO_MCU2_2接收处理器1发送掉电检测信号；通过MCU2_TO_MCU1_1发送心跳信号给处理器1；当目标设备异常掉电时，通过引脚Speaker_pwm产生PWM波驱动报警单元发声；当开关机复用单元中的开关模块按下或处理器1检测到电源重新接入时，通过Alarm_key检测低电平，关闭报警模块。

具体地，当处理器1的两个IO发送“10或11”电平给处理器2的引脚MCU1_TO_MCU2_1以及MCU1_TO_MCU2_2，表示此时目标设备正常工作，处理器2关闭蜂鸣器报警；当处理器1的两个IO发送“01”电平给处理器2的引脚MCU1_TO_MCU2_1以及MCU1_TO_MCU2_2，表示此时目标设备正常关机，处理器2关闭蜂鸣器报警；只有当处理器1两个IO发送“00”电平给处理器2的引脚MCU1_TO_MCU2_1以及MCU1_TO_MCU2_2，表示此时目标设备异常掉电，处理器2驱动报警模块发声，直到处理器1监测到电源重新接入或开关机复用单元中的按键SW1被按下，才停止驱动蜂鸣器。同时，***上电后，处理器1通过检测处理器2的引脚MCU2_TO_MCU1发送的固定频率的方波，来确定处理器2功能是否正常。

其中，电阻R3与电容C1形成自动复位电路，使处理器2U2上电时，自动复位。

优选地，处理器2U2采用NXP MKL03Z8VFG4是基于ARMR技术的全球最小MCU，具有超小规格和超低功耗。该处理器2采用微型封装，包括1.6x 2.0mm2 WLCSP，运行功耗低至50μA/MHz，静态功耗低至2.2μA，完整保持睡眠现场的唤醒时间为7.5μs，深度睡眠时的最低静态模式电流低至77nA；高度集成的外设，包括全新ROM引导程序和高精度内部电压基准等。

本实施例所述的报警电路采用双MCU分别检测掉电报警信号和驱动报警单元发声的方式，在超级电容容量有限的条件下，极大的增加掉电报警时长。采用超级电容供电方式，比采用充电纽扣锂电池供电更可靠，使用寿命更长；报警单元采用两种不同频率交替驱动无源蜂鸣器方式，实现较单一频率驱动有源蜂鸣器更急促且悦耳报警提示音；开关机复用为掉电报警提示音按键开关使整机结构更简单可控制。该电路具有结构简单，控制可靠、报警时间长等优点。

本发明实施例还提供了一种医疗设备，该医疗设备包括设备本体以及报警电路。报警电路与设备本体的电源输入端连接，用于检测设备本体是否掉电以触发报警。

例如，当该报警电路应用于监护仪中时，所述的设备本体即为监护仪，在监护仪内设置报警电路，用于检测监护仪是都掉电以触发报警。

其中，关于报警电路的具体结构细节请参见图1-图7所示实施例的详细描述，在此不再赘述。

根据本发明实施例，提供了一种报警方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种报警方法，可用于上述目标设备中的第一处理单元，例如，医疗设备的第一处理单元中，图8是根据本发明实施例的报警方法的流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：

S11，接收掉电检测单元的检测信号。

其中，所述掉电检测单元用于检测目标设备是否掉电。

第一处理单元接收掉电检测单元的检测信号，当掉电检测单元检测到目标设备正常工作时，第一处理单元接收到第一信号；当掉电检测单元检测到目标设备异常掉电时，第一处理单元接收到第二信号。因此，第一处理单元就可以根据从掉电检测单元接收到的信号，确定目标设备的当前工作状态。

S12，判断是否接收到第二处理单元的心跳信号。

当第二处理单元正常工作时，其发送心跳信号给第一处理单元；当第二处理单元出现异常时，第一处理单元就接收不到第二处理单元的心跳信号。

当接收到所述第二处理单元的心跳信号时，表示此时第二处理单元正常工作，执行S13；否则，表示此时第二处理单元出现异常，执行S11，或者，也可以向用户发出提示。

S13，基于检测信号触发第二处理单元的动作，以在目标设备掉电时触发第二处理单元发出报警。

在第二处理单元正常工作的情况下，第一处理单元基于检测信号的不同，触发第二处理单元的动作。例如，在目标设备掉电时，触发第二处理单元发出报警。

关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。

本实施例提供的报警方法，通过将检测掉电与报警触发拆分成两个处理单元进行处理，能够避免由于第二处理单元异常所带来的报警信息难以发出的问题，从而提高了医疗设备的安全性。

在本实施例中提供了一种报警方法，可用于上述的目标设备，例如，医疗设备中，图9是根据本发明实施例的报警方法的流程图，如图9所示，该流程包括如下步骤：

S21，接收掉电检测单元的检测信号。

其中，所述掉电检测单元用于检测目标设备是否掉电。

详细请参见图8所示实施例的S11，在此不再赘述。

S22，判断是否接收到第二处理单元的心跳信号。

当接收到所述第二处理单元的心跳信号时，执行S23；否则，执行S21。

详细请参见图8所示实施例的S12，在此不再赘述。

S23，控制第二电源单元的充放电电路对储能模块进行充电。

在第二处理单元正常工作时，第一处理单元控制第二处理单元的充放电电路对储能模块进行充电。其中，关于第二电源单元的具体结构细节以及其工作原理请参见上文所述，在此不再赘述。

可选地，第一处理单元可以对充电时长进行统计，当充电时长达到预设充电时长时，停止对储能模块进行充电。

S24，基于检测信号触发第二处理单元的工作，以在目标设备掉电时触发第二处理单元发出报警。

目标设备的工作状态可以分为如下三种情况：

(1)目标设备正常工作

(2)目标设备正常关机

(3)目标设备异常掉电

在下文中将针对上述三种情况下，第一处理单元与第二处理单元所执行的动作进行详细描述。

具体地，上述S24包括如下步骤：

S241，判断目标设备是否掉电。

如上文所述，目标设备是否掉电是通过掉电检测单元对目标设备进行掉电检测得到的。具体请参见上文所述，在此不再赘述。

当目标设备并未掉电，且目标设备处于正常工作时，执行S242；当目标设备并未掉电，且目标设备处于正常关机时，执行S243；当目标设备掉电时，执行S244。

S242，向第二处理单元发送第一标识，以使得第二处理单元清除异常掉电状态。

当目标设备正常工作时，第一处理单元向第二处理单元发送第一标识。例如，第一处理单元两个IO发送“10或11”电平给第二处理单元中处理器2的引脚MCU1_TO_MCU2_1以及MCU1_TO_MCU2_2，第二处理单元在接收到第一处理单元发送的第一标识后，清除异常掉电状态。

S243，向第二处理单元发送第二标识，以使得第二处理单元清零连续供电时间以及清除异常掉电状态。

当目标设备正常关机时，第一处理单元向第二处理单元发送第二标识。例如，第一处理单元两个IO发送“01”电平给第二处理单元中处理器2的引脚MCU1_TO_MCU2_1以及MCU1_TO_MCU2_2，第二处理单元在接收到第一处理单元发送的第二标识后，将连续供电时间清零并清除异常掉电状态。其中，所述的连续供电时间为对储能模块进行连续充电的时长。

S244，触发第二处理单元发出报警。

当目标设备异常掉电时，第一处理单元的两个IO发送“00”电平给处理器2的引脚MCU1_TO_MCU2_1以及MCU1_TO_MCU2_2。当目标设备异常掉电时，触发第二处理单元发出报警。

S25，监测目标设备的电源是否接入。

在目标设备出现掉电异常之后，第一处理单元监测目标设备的电源是否重新接入。当目标设备的电源接入时，执行S26；否则，执行S25。

S26，控制第二处理单元停止报警并清除异常掉电状态。

其中，所述第二处理单元还用于在检测到开关机复用单元的开关模块导通时停止报警并清除异常掉电状态。

当目标设备的电源重新接入时，第一处理单元控制第二处理单元停止报警并清除异常掉电状态。

本实施例提供的报警方法，停止报警的触发条件可以是目标设备接入电源，也可以是开关机复用单元的开关模块导通，通过这两者中任意一种均可以实现停止报警并清除异常掉电状态，从而扩大了电路的应用场景。

作为本实施例的一个具体应用实例，如图10所示，所述报警方法可以包括如下步骤：

S1，目标设备初始化，处理器1及处理器2开始工作。

S2，处理器1检测目标设备供电是否正常，若目标设备供电不正常，则目标设备重新初始化；若目标设备供电正常则进行下一步。

S3，处理器1通过检测处理器2发送的方波信号，确定处理器2能否正常工作。若处理器2发送信号波形、频率及幅度异常，则***重新初始化；若检测处理器2发送信号正常，则进行下一步。

S4，处理器2打开超级电容充电开关，充电10min后，进行下一步。

S5，处理器1检测目标设备是否意外掉电。当目标设备正常工作时，处理器1通过两个IO引脚给处理器2发送“10或11”电平；当目标设备异常掉电时，处理器1通过两个IO引脚给处理器2发送“00”电平；当目标设备正常关机时，处理器1通过两个IO引脚给处理器2发送“01”电平。

S6，处理器2接收到处理器1正常供电信号，重新回到处理器1检测目标设备是否意外掉电S5步骤。

S7，处理器2接收到处理器1目标设备异常掉电信号，处理器2驱动报警单元发声，直到处理器1检测到电源重新***或开关机复用单元中的按键被按下。

S8，处理器2接收到处理器1检测到的目标设备正常关机信号，清零连续供电时间及异常掉电状态。

S9，处理器2接收到处理器1目标设备异常掉电信号，若处理器1检测到电源重新***，停止蜂鸣器报警，清除异常掉电报警。

S10，停止蜂鸣器报警，清除异常掉电报警，***重新等待上电初始化。

S11，处理器2接收到处理器1整机异常掉电信号，若处理器2检测到复用按键按下，停止蜂鸣器报警，清除异常掉电报警；否则，执行S13。其中，S9与S11是一个平行的过程。

S12，S12与S10相同。

S13，打开蜂鸣器报警。

其中，当目标设备发生异常掉电时，只由第二电源单元给处理器2及报警单元供电，保证此时整机功耗极小，处理器2驱动报警单元发声。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (13)

1.一种报警电路，其特征在于，包括：

掉电检测单元，用于检测目标设备是否掉电；

第二处理单元，具有报警模块；

第一处理单元，与所述掉电检测单元以及所述第二处理单元连接；所述第一处理单元用于接收所述掉电检测单元的检测信号以及所述第二处理单元的心跳信号，以在所述第二处理单元正常工作且所述目标设备掉电时触发所述第二处理单元发出报警。

2.根据权利要求1所述的报警电路，其特征在于，所述报警电路还包括：

第一电源单元，与所述第一处理单元以及第二电源单元连接；

所述第二电源单元，与所述第二处理单元连接。

3.根据权利要求2所述的报警电路，其特征在于，所述第二电源单元包括：

充放电电路，所述充放电电路的输入端与所述第一电源单元的输出端连接，所述充放电电路的控制端与所述第二处理单元的充放电控制端连接；

储能模块，与所述充放电电路的输出端连接；

降压电路，所述降压电路的输入端分别与所述第一电源单元的输出端以及所述储能模块的输出端连接，所述降压电路的输出端与所述第二处理单元连接。

4.根据权利要求3所述的报警电路，其特征在于，所述充放电电路包括：

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电源单元的输出端连接，所述第一二极管的阴极与第一可控开关的第二端连接；

所述第一可控开关，其第一端与所述第二处理单元的充放电控制端，所述第一可控开关的第三端与所述储能模块连接。

5.根据权利要求3所述的报警电路，其特征在于，所述降压电路包括：

第二二极管，其阳极与所述第一电源单元的输出端连接；

第三二极管，其阳极与所述储能模块的输出端连接，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阴极同时接入降压芯片；

所述降压芯片，其输出端与所述第二处理单元连接。

6.根据权利要求2所述的报警电路，其特征在于，所述报警模块，包括：

第二可控开关，其第一端与所述第二处理单元的报警信号输出端连接，所述第二可控开关的第三端与发声部件连接；

所述发声部件，与所述第二电源单元的输出端连接。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的报警电路，其特征在于，所述报警电路还包括开关机复用单元；其中，所述开关机复用单元包括：

开关模块；

第三二极管，其阴极与所述开关模块连接，所述第三二极管的阳极分别与第二电源单元的输出端以及所述第二处理单元的复位检测端连接；

第四二极管，其阴极与所述开关模块连接，所述第四二极管的阳极分别与所述第一电源单元的输出端以及所述第一处理单元的开关机检测端连接。

8.根据权利要求7所述的报警电路，其特征在于，所述开关机复用单元还包括：

第三可控开关，其第二端与所述第一电源单元的输出端连接，所述第三可控开关的第一端与所述第四二极管的阳极连接，所述第三可控开关的第三端与所述开关机检测端连接。

9.一种医疗设备，其特征在于，包括：

设备本体；

权利要求1-8中任一项所述的报警电路，所述报警电路与所述设备本体的电源输入端连接，所述报警电路用于检测所述设备本体是否掉电以触发报警。

10.一种报警方法，其特征在于，包括：

接收掉电检测单元的检测信号，所述掉电检测单元用于检测目标设备是否掉电；

判断是否接收到第二处理单元的心跳信号；

当接收到所述第二处理单元的心跳信号时，基于所述检测信号触发所述第二处理单元的动作，以在所述目标设备掉电时触发所述第二处理单元发出报警。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测信号触发所述第二处理单元的动作，包括：

当所述目标设备正常供电时，向所述第二处理单元发送第一标识，以使得所述第二处理单元清除异常掉电状态；

当所述目标设备正常关机时，向所述第二处理单元发送第二标识，以使得所述第二处理单元清零连续供电时间以及清除异常掉电状态。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测信号触发所述第二处理单元的动作，还包括：

当接收到所述第二处理单元的心跳信号时，控制第二电源单元的充放电电路对储能模块进行充电，所述第二电源单元分别与所述第二处理单元以及第一电源单元连接，所述第一电源单元的输出端与所述充放电电路的输入端连接。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述目标设备掉电后，监测所述目标设备的电源是否接入；

当所述目标设备的电源接入时，控制所述第二处理单元停止报警并清除异常掉电状态，其中，所述第二处理单元还用于在检测到开关机复用单元的开关模块导通时停止报警并清除异常掉电状态。

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