基于模糊逻辑理论的X线电视系统智能故障诊断的设计与应用

摘要

X线电视系统(X-TV)是将TV技术应用于医学领域的结果，已被广泛地应用于医用X线透视机、胃肠诊断机及心血管DSA机上。医用X线机从普通工频机发展到了数字化高频机，但对X线电视系统的智能故障诊断技术却一直没有人去开发研究。目前各大医院设备维修工程师人员数量严重不足，而医疗设备数量却不断增多，维修人员疲于应付，只能做最传统的事后应急故障维修，达不到现代设备三级维护的要求，更做不到预防性状态维修水平。故对X线电视系统开展智能故障诊断的研究是必要的，也是非常有价值的。
　　 智能化故障诊断技术的关键是基于数据预处理方法的故障模式识别理论，主要有模糊故障诊断法、专家系统故障诊断法等。本课题就是以模糊理论为基础，运用模糊逻辑推理方法，建立模糊框图，找出故障状态与故障特征之间的因果关系，运用专家系统、以往工作经验确定隶属度函数，通过对采样点进行信号采集及数据处理，对医用X线电视系统的工作状态(正常与异常状态)进行识别，根据故障早期征兆进行故障预报，并能对故障进行诊断和趋势分析，使我们能够实时掌握各个部件的异常程度，再制定出合理的维修方案。
　　 在实际应用中，本课题以江苏大学附属医院放射科的一台医用X线电视透视机为对象进行设计与研究。首先对电视系统各组成单元做了深度研究，重点将影像增强器、医用监视器两个故障多发的核心部件作为考核对象，详细学习了它们的工作原理、电路结构，以及在不同故障状态下它们的故障特征，通过信号采集卡检测及预处理多个相应关键采样点的信号，再经过编制的故障诊断软件，将故障特征与故障状态在模糊逻辑理论的综合评价下，按照隶属度级别将它们一一对应，从而得以及时判断故障原因。经实践证明，在模拟故障诊断及实际事例的验证下，该系统能够较好的实时监测X线电视系统的工作状态，根据故障早期征兆进行故障预报，并能对故障进行诊断和趋势分析。