[发明专利]一种骨科手术动力监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种骨科手术动力监测系统，其特征在于：包括

UPS，提供不间断电能，所述UPS为交流输入、交流输出，并且所述UPS上有工字型交流输入口和标准10A品字型插座；

带有485输出的智能电能表，实时计算瞬时电压、电流、功率和功率因数，并将计算得到的上述电能数据通过485信号进行传输；

电源控制台，将交流电能转换成低压直流电能，并且交流电能和直流电能互相隔离，保证直流电能的安全；

骨科动力系统，为钻枪磨削提供动能；

工控机，用于数据解析和分析；

485抄读器，为所述工控机和所述智能电能表提供桥接，实现所述工控机和所述智能电能表数据交换；

其中，所述UPS给所述智能电能表供电，所述智能电能表给钻枪供电并通过485信号线将485信号传输给所述485抄读器，所述485抄读器将得到的485信号转换成串口信号，所述工控机实时接收并计算所述485抄读器传输的串口数据。

2.根据权利要求1所述的骨科手术动力监测系统，其特征在于：所述智能电能表的485输出口采用双屏蔽双绞线连接到所述485抄读器上。

3.根据权利要求1所述的骨科手术动力监测系统，其特征在于：接入到智能电能表的电能经过分压电阻处理之后，再输出到电源控制台中。

4.一种骨科手术动力监测系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤，

智能电能表给钻枪供电，实时计算钻枪瞬时电压、电流、功率和功率因数，并将计算得到的上述电能数据传输给工控机，工控机根据电压数据，判断该系统是否存在异常，若电压为220V，则判定为系统正常；然后，工控机将得到的电流、功率、功率因数带入到电能状态模型中，根据模型反馈的数据来判断骨科动力系统所处的状态，从而实现对钻枪的实时监测。

5.根据权利要求4所述的骨科手术动力监测系统的监测方法，其特征在于：

所述模型通过以下公式获得：

x：功率kW

y：电流A

z：功率因数

a：待机状态

b：空转状态

c；带负载运动状态。

6.根据权利要求4所述的骨科手术动力监测系统的监测方法，其特征在于：骨科动力系统所处的状态包括：

1)如果当前功率小于102w，当前的骨科动力系统没有接入到监测系统中；

2)如果当前功率大于102w，小于645w，当前的骨科动力系统已经接入到监测系统中，并处于待机状态，随时可以启动；

3)如果当前功率等于645w，当前的骨科功力系统正在空转；

4)如果当前功率大于645w，当前的骨科动力系统正在正常工作，并且可以根据功率的大小，来判断磨削物的硬度；

5)如果当前功率大于1113w，并且功率因数趋近于1，电流大于5.33A，当前的骨科动力系统出现异常情况，此时可以提醒使用者，停止骨科动力系统的工作。

7.根据权利要求4所述的骨科手术动力监测系统的监测方法，其特征在于：监测系统通过当前功率来获得骨科动力系统的运动状态，并通过电流和功率因数来辅助判断当前计算得到的运动状态是否正确，其中，

如果系统判断当前动力系统没有接入到系统，系统会验证当前的功率因数是否小于0.2，工作电流是否小于2.32A；

如果系统判断当前动力系统处于待机状态，系统会验证当前的功率因数是否为0.2，工作电流是否为2.32A；

如果系统判断当前动力系统处于空转状态，系统会验证当前的功率因数是否为0.9，工作电流是否为3.26A；

如果系统判断当前动力系统处于正常工作状态，系统会验证当前的功率因数是否在0.9～0.95之间，电流在3.26A～5.33A之间。