嬰兒培養(yǎng)箱報(bào)警信息圖示化技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

駱光馨

蚌埠依愛電子科技有限責(zé)任公司 （安徽蚌埠 233006）

嬰兒培養(yǎng)箱以科學(xué)的方法，為新生兒創(chuàng)造一個(gè)空氣潔凈、溫濕度適宜的舒適環(huán)境，從而避免嬰兒感染，增強(qiáng)其機(jī)體抵抗能力，保障嬰兒發(fā)育生長(zhǎng)[1]。近年來，隨著科技進(jìn)步與電子行業(yè)的快速發(fā)展，第四代嬰兒培養(yǎng)箱開始出現(xiàn)。第四代產(chǎn)品應(yīng)用了32位嵌入式控制系統(tǒng)[2]，真彩LCD顯示屏，并能提供豐富的接口和多種通信方式，是未來保育設(shè)備行業(yè)的發(fā)展方向。報(bào)警作為嬰兒培養(yǎng)箱發(fā)生故障或處在不安全狀態(tài)時(shí)的保護(hù)手段，必然會(huì)隨著產(chǎn)品的發(fā)展而改變。報(bào)警信息圖示化技術(shù)應(yīng)用于第四代嬰兒培養(yǎng)箱，可有效地向用戶顯示各種豐富的報(bào)警信息，指導(dǎo)用戶進(jìn)行下一步安全保護(hù)操作。

1 報(bào)警信息

1.1 國(guó)標(biāo)要求

在《GB 11243-2008 醫(yī)用電氣設(shè)備 第2部分：嬰兒培養(yǎng)箱安全專用要求》中，對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱的常見故障做了強(qiáng)制要求。箱溫超溫報(bào)警、膚溫超溫報(bào)警、箱溫偏差報(bào)警、膚溫偏差報(bào)警、風(fēng)機(jī)故障、膚溫傳感器故障及供電中斷故障發(fā)生時(shí)必須有相應(yīng)的聲光報(bào)警[3]。在《JJF1260-2010 嬰兒培養(yǎng)箱校準(zhǔn)規(guī)范》中也明確了對(duì)電源中斷報(bào)警、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警及超溫報(bào)警的檢查方法[4]。

1.2 報(bào)警內(nèi)容

在本公司研發(fā)的Y1000嬰兒培養(yǎng)箱（有兩個(gè)空氣/皮膚溫度傳感器）中，使用了第四代產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)。在報(bào)警方面，Y1000嬰兒培養(yǎng)箱與市場(chǎng)上的現(xiàn)有產(chǎn)品相比，豐富細(xì)化了報(bào)警內(nèi)容，共設(shè)計(jì)21種報(bào)警圖標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警內(nèi)容的圖示化設(shè)計(jì)。這些報(bào)警圖標(biāo)分別為：a系統(tǒng)故障報(bào)警圖標(biāo)、b斷電故障報(bào)警圖標(biāo)、c電源故障報(bào)警圖標(biāo)、d箱溫1傳感器故障報(bào)警圖標(biāo)、e箱溫2傳感器故障報(bào)警圖標(biāo)、f箱溫＞38 ℃過高報(bào)警圖標(biāo)、g箱溫＞39 ℃過高報(bào)警圖標(biāo)、h箱溫＞40 ℃過高報(bào)警圖標(biāo)、i箱溫偏高報(bào)警圖標(biāo)、j箱溫偏低報(bào)警圖標(biāo)、k空氣循環(huán)故障報(bào)警圖標(biāo)、l膚溫1傳感器故障報(bào)警圖標(biāo)、m膚溫2傳感器故障報(bào)警圖標(biāo)、n濕度傳感器故障報(bào)警圖標(biāo)、o低水位報(bào)警圖標(biāo)、p膚溫偏高報(bào)警圖標(biāo)、q膚溫偏低報(bào)警圖標(biāo)、r膚溫過低報(bào)警圖標(biāo)、s膚溫過高報(bào)警圖標(biāo)、t氧濃度過高報(bào)警圖標(biāo)、u氧濃度過低報(bào)警圖標(biāo)。見表1。

報(bào)警內(nèi)容具體說明如下。a系統(tǒng)故障報(bào)警：該故障包括傳感器盒故障、箱溫傳感器故障、加熱系統(tǒng)故障、空氣循環(huán)故障、電源故障、報(bào)警器模塊故障，此類故障發(fā)生時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。b斷電故障報(bào)警：培養(yǎng)箱供電中斷時(shí)，若屏幕顯示未關(guān)閉，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。c電源故障報(bào)警：電氣控制的電壓不在正常工作范圍時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。d～e箱溫傳感器故障報(bào)警：箱溫1、箱溫2傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。f～h箱溫過高報(bào)警：箱溫＞38 ℃（膚溫模式）、箱溫＞39 ℃（箱溫低溫控制模式）、箱溫＞40 ℃（箱溫高溫控制模式）時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。i～j箱溫偏差報(bào)警：測(cè)得的箱溫比控制溫度與設(shè)定的箱溫報(bào)警門限之和大（偏高）或之差?。ㄆ停r(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。k空氣循環(huán)故障報(bào)警：風(fēng)扇缺失或不旋轉(zhuǎn)時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。l～m膚溫傳感器故障報(bào)警：膚溫1、膚溫2傳感器出故障或未連接時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。n濕度傳感器故障報(bào)警：濕度傳感器出故障時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。o低水位報(bào)警：加濕水槽缺水時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。p～q膚溫偏差報(bào)警：膚溫模式下，測(cè)得的膚溫比控制膚溫與設(shè)定的膚溫報(bào)警門限之和大（偏高）或之差小（偏低）時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。r～s膚溫超溫報(bào)警：膚溫模式下，測(cè)得的膚溫＞38 ℃（過高）或＜35 ℃（過低）時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。t～u氧濃度超標(biāo)報(bào)警：測(cè)得的氧濃度＞26%（過高）或＜18%（過低）時(shí)，該報(bào)警圖標(biāo)顯示。

表1 報(bào)警圖標(biāo)

2 報(bào)警圖示化設(shè)計(jì)

報(bào)警信息圖示化技術(shù)主要是采用內(nèi)存繪圖的方式，將得到的報(bào)警信息通過某種方式在顯示屏上合理地顯示出來。由于顯示屏空間有限，當(dāng)多重報(bào)警信息同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)存在顯示空間不夠的情況，如何合理地向用戶展示當(dāng)前報(bào)警狀態(tài)，讓用戶了解當(dāng)前報(bào)警狀態(tài)的優(yōu)先等級(jí)，這就是我們需要解決的。首先，需要對(duì)所設(shè)計(jì)的報(bào)警信息進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的排列；其次，設(shè)定一個(gè)報(bào)警變量，用其代替所有報(bào)警信息的各種狀態(tài)；然后，用軟件實(shí)現(xiàn)各種報(bào)警信息的顯示。

3 軟件實(shí)現(xiàn)

報(bào)警信息圖示化的軟件實(shí)現(xiàn)，具體包括以下步驟：（1）單片機(jī)將所有報(bào)警信息對(duì)應(yīng)的報(bào)警圖標(biāo)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器；（2）單片機(jī)將所有報(bào)警信息生成一個(gè)報(bào)警變量，報(bào)警變量的每一位分別對(duì)應(yīng)一個(gè)報(bào)警信息，報(bào)警變量的每一位為1或0，1表示該位所代表的報(bào)警信息存在，0表示報(bào)警信息不存在，報(bào)警變量每一位的排序?yàn)閺牡臀籔0到高位Pn-1，低位P0表示報(bào)警優(yōu)先級(jí)最高位，Pn表示報(bào)警優(yōu)先級(jí)最低位，其中，n為報(bào)警變量的位數(shù)，即報(bào)警信息的個(gè)數(shù)；（3）單片機(jī)根據(jù)報(bào)警變量從低位P0到高位Pn-1的排序提取位數(shù)為1的報(bào)警圖標(biāo)，然后發(fā)送給顯示屏，顯示屏按報(bào)警變量從低位P0到高位Pn-1的排序順次顯示對(duì)應(yīng)的報(bào)警圖標(biāo)。

步驟（2）中，單片機(jī)接受各種傳感器采集的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析確定報(bào)警信息是否存在，最后根據(jù)確定結(jié)果對(duì)報(bào)警變量的每一位進(jìn)行1或0的賦值。

當(dāng)出現(xiàn)多重報(bào)警時(shí)，需要顯示的報(bào)警圖標(biāo)數(shù)量超出了顯示范圍，則按照?qǐng)?bào)警的優(yōu)先級(jí)，顯示排序靠前的報(bào)警圖標(biāo)。圖1為5個(gè)報(bào)警同時(shí)出現(xiàn)的效果圖。

4 結(jié)論

文章設(shè)計(jì)了與報(bào)警信息對(duì)應(yīng)的報(bào)警圖標(biāo)，當(dāng)報(bào)警信息存在時(shí)，顯示屏顯示對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)，便于用戶直觀地觀測(cè)當(dāng)前嬰兒培養(yǎng)箱的故障問題，適用于當(dāng)前第四代嬰兒培養(yǎng)箱。該技術(shù)按照排序好的報(bào)警優(yōu)先級(jí)進(jìn)行顯示，可在顯示屏有限的顯示區(qū)域內(nèi)，按照?qǐng)?bào)警信息的重要程度，有效地向用戶顯示當(dāng)前的報(bào)警狀態(tài)。