CN113422708B - 一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网络传输技术领域，更具体地，涉及一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法，对远程彩超检查中安全性影响最大的网络状态进行判断，并及时采取中止转发、发出提示等操作，避免误操作或重复操作的指令传到执行端，影响检查结果和检查的安全性；本发明以TCP协议中的方法为主，以客户端和服务器共同判断的方式为辅，方式简单易操作，准确高效，而随着网络的恢复，中转服务器也能及时感知并恢复到正常传输状态，及时恢复中断的检查。

Description

一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法

技术领域

本发明涉及网络传输技术领域，更具体地，涉及一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法。

背景技术

远程彩超检查相比于常见的正常彩超检查，进行远程彩超检查操作由于需要远程传输检查中的实时视频，其安全性主要会受到以下几个方面的影响：1)、网络中断会造成检查的中断，导致操作指令的累积。2)、网络延迟较大时会导致彩超视频传输滞后，引起误操作。3)、彩超检查使用的软件断开链接时会导致检查的停滞和误操作。

中国专利CN102143221A，公开了一种基于网络的医疗系统，该医疗系统用于远程操作，但是并没有考虑到远程检查等远程操作时，由于网络或其他问题会导致误操作、重复操作或空等待等情况的出现，大大影响远程操作的安全性和稳定性。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法，能够实时感知网络特殊情况，有效避免误操作，提高远程彩超检查的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法，包括以下步骤：

S1.特殊情况感知：判断中转服务器与执行端之间、以及中转服务器与操作端之间是否存在特殊情况，特殊情况包括网络延迟、网络/软件中断。

S2.信息处理：首先，若存在特殊情况，则对特殊情况进行确认，以判断特殊情况的具体类型；若不存在特殊情况，则正常进行数据传输；若存在特殊情况，则根据特殊情况类型进行及时响应，向执行端或操作端发送相关的提醒信息，并对执行端或客户端发来的视频或信息进行过滤，不再转发；

S3.网络稳定性判断：首先，根据目前信息接收情况、以及操作端和执行端发来的相关信息进行网络情况判断，检验网络是否恢复正常；然后，根据网络目前的情况做出对应的操作，若网络恢复正常，则正常转发数据信息；若长时间未恢复正常，则建议中断心脏彩超的远程检查。

在本发明中，操作端即为医生使用的客户端，能显示远程接受检查的人员的实时彩超视频。医生通过观察实时视频，并进行对应的操作。操作被转化为对应的指令通过中转服务器发送至彩超设备那一端。中转服务器作为中间站，接收来自操作端的指令，发送给彩超机器所在的执行端；并将来自执行端的彩超实时视频转发至操作端，以供医生查看。根据本发明提出的中转策略，在网络延迟较大等特殊情况下，进行相应的操作，提高远程彩超检查的安全性；执行端用于接收中转服务器发送过来的操作指令，控制彩超设备执行对应的操作，并将彩超设备的实时检查视频和操作的反馈通过中转服务器转发至操作端供医生查看。

另外，本发明所述的特殊情况主要包括网络延迟较大、网络中断、软件中断。

对于网络延迟较大：网络延迟大时，实时的彩超视频传输会由于网络延迟的增大而受到干扰，发生掉帧滞后等情况。而操作指令由于信息量小，受到干扰的影响较小。此时医生可以正常发送指令，但所看到的检查视频并不是实时的，存在滞后的情况，因此很可能会引起误操作和重复操作，导致出现事故或检查的结果不准确。

对于网络中断：分为局部中断和全局中断，如果是全局中断，那么远程检查只能中断，等待网络恢复；但如果是局部中断，尤其是中转服务器到执行端这一块断开了，但操作端到中转服务器还是正常的情况下，医生很容易在没反应过来之前进行误操作或重复操作，那么如果在较短的时间内网络恢复了，这些错误的操作指令就很大概率还会被发送至执行端，导致出现事故或检查的结果不准确。

软件中断：操作端或执行端的软件运行出错或其他网络以外的原因导致中断。这种情况下跟网络中断类似，因为如果是执行端软件中断，那么医生在反应过来之前，极大概率会进行误操作。最终有可能导致发生事故或得到不准确的检查结果。

进一步的，所述的步骤S1中，对网络延迟或网络/软件中断情况或连通情况的感知，是通过记录TCP协议中发出数据包的时间及收到该数据包的时间，计算他们的时间差来进行判断，超过一定时间，中转服务器未收到ACK包视为信息包丢失，连续多个ACK包未收到时，中转服务器认为网络连接中断；对于视频流，在服务器端通过发送反馈的延迟进行判断，或在操作端通过截取图像进行识别计算时间差，再反馈中转服务器，具体包括：从执行端传输到操作端的视频图像中，包含有一个时钟的画面，操作端通过图像识别的算法提取时钟区域所显示的具体时间，与操作端的电脑上的时间进行对比，如果时间的差距大于设定的阈值，则判断延迟过大；如果操作端等待一定的时间之后，依然没有收到下一帧图像数据，则认为网络中断。视频流还可以通过截取图像进行识别的方法进行判断。它既是最容易发生延迟，因为它对带宽的要求最高，对网络稳定性要求最高。它也是远程操作中最关键的，医生基本上都是依靠视频看到的情况进行操作。

其中，数据是多模态的，包活：多个视频流，音频流，控制指令，状态数据等。不同模态的数据要求的带宽以及网络稳定程度不一样，因此，不同模态的数据会对应不同的判断条件。比如，对视频流是高延迟的，但是对状态数据的发送则是正常的。如果是物理上的网络中断，则相关的提醒信息也无法进行传输。所有模态的数据都可以借助ACK包的接收情况进行判断。

进一步的，所述的步骤S1具体包括以下步骤：

对于中转服务器与执行端之间的网络判断步骤：

中转服务器向执行端发送指令，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到执行端网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到执行端网络中断或执行端软件中断；其他情况则重新传输指令；

对于中转服务器与操作端之间的网络判断步骤：

中转服务器向操作端发送反馈，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到操作端之间网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到操作端之间网络中断或操作端软件中断；其他情况则重新传输指令。

进一步的，所述的步骤S3中具体包括：中转服务器根据目前的信息接收情况、以及操作端、执行端发来的相关信息进行网络判断，执行步骤S1中特殊情况感知的操作，如果没有感知到特殊情况，则认为网络已经恢复正常；若存在特殊情况，则给另一端发送提示，清空服务器缓冲区的指令，不再转发等待网络恢复正常，若长时间未恢复则给出提示建议终止。

本发明还提供一种用于远程心脏彩超检查的数据中转系统，包括：

特殊情况判断模块，用于判断中转服务器与执行端之间、以及中转服务器与操作端之间是否存在特殊情况，特殊情况包括网络延迟、网络/软件中断；

信息处理模块，用于根据特殊情况判断模块的判断结果进行信息处理，首先，若存在特殊情况，则对特殊情况进行确认，以判断特殊情况的具体类型；若不存在特殊情况，则正常进行数据传输；若存在特殊情况，则根据特殊情况类型进行及时响应，向执行端或操作端发送相关的提醒信息，并对执行端或客户端发来的视频或信息进行过滤，不再转发；

网络判断模块，用于根据目前信息接收情况、以及操作端和执行端发来的相关信息进行网络情况判断，检验网络是否恢复正常；然后，根据网络目前的情况做出对应的操作，若网络恢复正常，则正常转发数据信息；若长时间未恢复正常，则建议中断心脏彩超的远程检查。

进一步的，所述的特殊情况判断模块对网络延迟或网络/软件中断情况或连通情况的感知，是通过记录TCP协议中发出数据包的时间及收到该数据包的时间，计算他们的时间差来进行判断，超过一定时间，中转服务器未收到ACK包视为信息包丢失，连续多个ACK包未收到时，中转服务器认为网络连接中断；对于视频流，在服务器端通过发送反馈的延迟进行判断，或在操作端通过截取图像进行识别计算时间差，再反馈中转服务器，具体包括：从执行端传输到操作端的视频图像中，包含有一个时钟的画面，操作端通过图像识别的算法提取时钟区域所显示的具体时间，与操作端的电脑上的时间进行对比，如果时间的差距大于设定的阈值，则判断延迟过大；如果操作端等待一定的时间之后，依然没有收到下一帧图像数据，则认为网络中断。

进一步的，所述的特殊情况判断模块包括：

执行端判断模块：用于中转服务器向执行端发送指令，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到执行端网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到执行端网络中断或执行端软件中断；其他情况则重新传输指令；

操作的判断模块：用于中转服务器向操作端发送反馈，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到操作端之间网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到操作端之间网络中断或操作端软件中断；其他情况则重新传输指令。

进一步的，在所述的网络判断模块中，中转服务器根据目前的信息接收情况、以及操作端、执行端发来的相关信息进行网络判断，执行步骤S1中特殊情况感知的操作，如果没有感知到特殊情况，则认为网络已经恢复正常；若存在特殊情况，则给另一端发送提示，清空服务器缓冲区的指令，不再转发等待网络恢复正常，若长时间未恢复则给出提示建议终止。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述的存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述的计算机程序时实现以上所述的方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现以上所述方法的步骤。

与现有技术相比，有益效果是：

1、本发明提供的一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法、系统、设备及存储介质，安全性强，对远程彩超检查中安全性影响最大的网络状态进行判断，并及时采取中止转发、发出提示等操作，避免误操作或重复操作的指令传到执行端，影响检查结果和检查的安全性；

2、效率高，以TCP协议中的方法为主，以客户端和服务器共同判断的方式为辅，方式简单易操作，准确高效，而随着网络的恢复，中转服务器也能及时感知并恢复到正常传输状态，及时恢复中断的检查。

附图说明

图1是本发明中操作端、中转服务器以及执行端之间的关系示意图。

图2是本发明中转服务器与执行端之间特殊情况感知流程示意图。

图3是本发明中转服务器与操作端之间特殊情况感知流程示意图。

图4是本发明网络稳定性判断流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法，包括以下步骤：

S1.特殊情况感知：判断中转服务器与执行端之间、以及中转服务器与操作端之间是否存在特殊情况，特殊情况包括网络延迟、网络/软件中断；

S2.信息处理：首先，若存在特殊情况，则对特殊情况进行确认，以判断特殊情况的具体类型；若不存在特殊情况，则正常进行数据传输；若存在特殊情况，则根据特殊情况类型进行及时响应，向执行端或操作端发送相关的提醒信息，并对执行端或客户端发来的视频或信息进行过滤，不再转发；

S3.网络稳定性判断：首先，根据目前信息接收情况、以及操作端和执行端发来的相关信息进行网络情况判断，检验网络是否恢复正常；然后，根据网络目前的情况做出对应的操作，若网络恢复正常，则正常转发数据信息；若长时间未恢复正常，则建议中断检查。

如图1所示，在本发明中，操作端即为医生使用的客户端，能显示远程接受检查的人员的实时彩超视频。医生通过观察实时视频，并进行对应的操作。操作被转化为对应的指令通过中转服务器发送至彩超设备那一端。中转服务器作为中间站，接收来自操作端的指令，发送给彩超机器所在的执行端；并将来自执行端的彩超实时视频转发至操作端，以供医生查看。根据本发明提出的中转策略，在网络延迟较大等特殊情况下，进行相应的操作，提高远程彩超检查的安全性；执行端用于接收中转服务器发送过来的操作指令，控制彩超设备执行对应的操作，并将彩超设备的实时检查视频和操作的反馈通过中转服务器转发至操作端供医生查看。

另外，本发明所述的特殊情况主要包括网络延迟较大、网络中断、软件中断。

对于网络延迟较大：网络延迟大时，实时的彩超视频传输会由于网络延迟的增大而受到干扰，发生掉帧滞后等情况。而操作指令由于信息量小，受到干扰的影响较小。此时医生可以正常发送指令，但所看到的检查视频并不是实时的，存在滞后的情况，因此很可能会引起误操作和重复操作，导致出现事故或检查的结果不准确。

对于网络中断：分为局部中断和全局中断，如果是全局中断，那么远程检查只能中断，等待网络恢复；但如果是局部中断，尤其是中转服务器到执行端这一块断开了，但操作端到中转服务器还是正常的情况下，医生很容易在没反应过来之前进行误操作或重复操作，那么如果在较短的时间内网络恢复了，这些错误的操作指令就很大概率还会被发送至执行端，导致出现事故或检查的结果不准确。

软件中断：操作端或执行端的软件运行出错或其他网络以外的原因导致中断。这种情况下跟网络中断类似，因为如果是执行端软件中断，那么医生在反应过来之前，极大概率会进行误操作。最终有可能导致发生事故或得到不准确的检查结果。

其中，所述的步骤S1中，对网络延迟或网络/软件中断情况或连通情况的感知，是通过记录TCP协议中发出数据包的时间及收到该数据包的时间，计算他们的时间差来进行判断，超过一定时间，中转服务器未收到ACK包视为信息包丢失，连续多个ACK包未收到时，中转服务器认为网络连接中断；对于视频流，在服务器端通过发送反馈的延迟进行判断，或在操作端通过截取图像进行识别计算时间差，再反馈中转服务器，具体包括：从执行端传输到操作端的视频图像中，包含有一个时钟的画面，操作端通过图像识别的算法提取时钟区域所显示的具体时间，与操作端的电脑上的时间进行对比，如果时间的差距大于设定的阈值，则判断延迟过大；如果操作端等待一定的时间之后，依然没有收到下一帧图像数据，则认为网络中断。

另外，所述的步骤S1具体包括以下步骤：

如图2所示，对于中转服务器与执行端之间的网络判断步骤：

中转服务器向执行端发送指令，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到执行端网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到执行端网络中断或执行端软件中断；其他情况则重新传输指令；

如图3所示，对于中转服务器与操作端之间的网络判断步骤：

中转服务器向操作端发送反馈，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到操作端之间网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到操作端之间网络中断或操作端软件中断；其他情况则重新传输指令。

如图4所示，所述的步骤S3中具体包括：中转服务器根据目前的信息接收情况、以及操作端、执行端发来的相关信息进行网络判断，执行步骤S1中特殊情况感知的操作，如果没有感知到特殊情况，则认为网络已经恢复正常；若存在特殊情况，则给另一端发送提示，清空服务器缓冲区的指令，不再转发等待网络恢复正常，若长时间未恢复则给出提示建议终止。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于远程心脏彩超检查的数据中转方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.特殊情况感知：判断中转服务器与执行端之间、以及中转服务器与操作端之间是否存在特殊情况，特殊情况包括网络延迟、网络/软件中断；其中，对网络延迟或网络/软件中断情况或连通情况的感知，是通过记录TCP协议中发出数据包的时间及收到该数据包的时间，计算他们的时间差来进行判断，超过一定时间，中转服务器未收到ACK包视为信息包丢失，连续多个ACK包未收到时，中转服务器认为网络连接中断；对于视频流，在服务器端通过发送反馈的延迟进行判断，或在操作端通过截取图像进行识别计算时间差，再反馈中转服务器，具体包括：从执行端传输到操作端的视频图像中，包含有一个时钟的画面，操作端通过图像识别的算法提取时钟区域所显示的具体时间，与操作端的电脑上的时间进行对比，如果时间的差距大于设定的阈值，则判断延迟过大；如果操作端等待一定的时间之后，依然没有收到下一帧图像数据，则认为网络中断；具体包括以下步骤：

对于中转服务器与执行端之间的网络判断步骤：

中转服务器向执行端发送指令，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到执行端网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到执行端网络中断或执行端软件中断；其他情况则重新传输指令；

对于中转服务器与操作端之间的网络判断步骤：

中转服务器向操作端发送反馈，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到操作端之间网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到操作端之间网络中断或操作端软件中断；其他情况则重新传输指令；

S2.信息处理：首先，若存在特殊情况，则对特殊情况进行确认，以判断特殊情况的具体类型；若不存在特殊情况，则正常进行数据传输；若存在特殊情况，则根据特殊情况类型进行及时响应，向执行端或操作端发送相关的提醒信息，并对执行端或客户端发来的视频或信息进行过滤，不再转发；

S3.网络稳定性判断：首先，根据目前信息接收情况、以及操作端和执行端发来的相关信息进行网络情况判断，检验网络是否恢复正常；然后，根据网络目前的情况做出对应的操作，若网络恢复正常，则正常转发数据信息；若长时间未恢复正常，则建议中断心脏彩超的远程检查；其中，中转服务器根据目前的信息接收情况、以及操作端、执行端发来的相关信息进行网络判断，执行步骤S1中特殊情况感知的操作，如果没有感知到特殊情况，则认为网络已经恢复正常；若存在特殊情况，则给另一端发送提示，清空服务器缓冲区的指令，不再转发等待网络恢复正常，若长时间未恢复则给出提示建议终止。

2.一种用于远程心脏彩超检查的数据中转系统，其特征在于，包括：

特殊情况判断模块，用于判断中转服务器与执行端之间、以及中转服务器与操作端之间是否存在特殊情况，特殊情况包括网络延迟、网络/软件中断；

信息处理模块，用于根据特殊情况判断模块的判断结果进行信息处理，首先，若存在特殊情况，则对特殊情况进行确认，以判断特殊情况的具体类型；若不存在特殊情况，则正常进行数据传输；若存在特殊情况，则根据特殊情况类型进行及时响应，向执行端或操作端发送相关的提醒信息，并对执行端或客户端发来的视频或信息进行过滤，不再转发；

网络判断模块，用于根据目前信息接收情况、以及操作端和执行端发来的相关信息进行网络情况判断，检验网络是否恢复正常；然后，根据网络目前的情况做出对应的操作，若网络恢复正常，则正常转发数据信息；若长时间未恢复正常，则建议中断心脏彩超的远程检查；

其中，所述的特殊情况判断模块对网络延迟或网络/软件中断情况或连通情况的感知，是通过记录TCP协议中发出数据包的时间及收到该数据包的时间，计算他们的时间差来进行判断，超过一定时间，中转服务器未收到ACK包视为信息包丢失，连续多个ACK包未收到时，中转服务器认为网络连接中断；对于视频流，在服务器端通过发送反馈的延迟进行判断，或在操作端通过截取图像进行识别计算时间差，再反馈中转服务器，具体包括：从执行端传输到操作端的视频图像中，包含有一个时钟的画面，操作端通过图像识别的算法提取时钟区域所显示的具体时间，与操作端的电脑上的时间进行对比，如果时间的差距大于设定的阈值，则判断延迟过大；如果操作端等待一定的时间之后，依然没有收到下一帧图像数据，则认为网络中断；

所述的特殊情况判断模块包括：

执行端判断模块：用于中转服务器向执行端发送指令，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到执行端网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到执行端网络中断或执行端软件中断；其他情况则重新传输指令；

操作的判断模块：用于中转服务器向操作端发送反馈，中转服务器等待是否接收到ACK，若接收到，则计算最近三次的延迟，若平均延迟大于1秒，则中转服务器到操作端之间网络延迟较大；若连续三次没有接收到ACK，且超过了设定的最大等待时间，则中转服务器到操作端之间网络中断或操作端软件中断；其他情况则重新传输指令；

在所述的网络判断模块中，中转服务器根据目前的信息接收情况、以及操作端、执行端发来的相关信息进行网络判断，执行步骤S1中特殊情况感知的操作，如果没有感知到特殊情况，则认为网络已经恢复正常；若存在特殊情况，则给另一端发送提示，清空服务器缓冲区的指令，不再转发等待网络恢复正常，若长时间未恢复则给出提示建议终止。

3.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述的存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述的处理器执行所述的计算机程序时实现权利要求1所述的方法的步骤。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述的计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。

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