CN101143092A

CN101143092A - 无线多用户医用体温监测装置

Info

Publication number: CN101143092A
Application number: CNA2006101271805A
Authority: CN
Inventors: 卜祥元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-19

Abstract

本发明公开了一种无线多用户医用体温监测装置，旨在提供一种硬件结构简单、成本低廉且能节约信道资源的体温监测装置。它包括一个数据处理工作站和若干个体温监测终端。其中数据处理工作站包括计算机和无线收发模块，完成体温数据的接收、存储、处理和显示；体温监测终端包括测温探头和无线收发模块，完成体温数据的采集、存储和发送。数据处理工作站与体温监测终端之间以无线数据通讯的方式传递数据。测温探头由一个热敏电阻、一个具有数据通信功能的体温计IC等元件组成，它可将所测得的体温数据传送给无线收发模块。该系统主要应用于临床，能够替代目前医院病房内大量使用的水银体温计，减轻环境污染。

Description

无线多用户医用体温监测装置

技术领域本发明涉及一种温度测量装置，特别涉及一种具有无线射频传输功能的多用户医用体温监测装置。

背景技术目前，医院病房中的日常体温测量仍然采用传统的方式进行。主要是由医护人员将体温计轮流发送至各个病床，然后再逐一取回，分别读出测量结果。这种测量方式工作量大，操作过程容易导致水银体温计破碎，造成汞污染。

无线遥测技术在医疗监护领域得到长足的发展。现有的技术已将无线收发模块与电子测温模块相结合，实现将所测得的温度数据通过无线传输的方式发送到带有无线接收模块的接收器。但由于技术上的缺陷，此类产品至今为止还不能应用于临床。

在申请号为00114319的中国发明专利申请中公开了名为“一种用于生理病理信号监测的多目标无线数据传输系统”的技术方案，该方案采用频分多址(FDMA)技术将280MHz～350MHz频段分为若干个信道，每个信道对应一个发射机。由于只有70MHz的带宽，可同时使用的发射机数量有限，而且该方案也没有涉及体温测量。

在申请号为CN200420119160.X(授权公告日为2006年3月1日)的中国发明专利中，公开了名为“病房无线体温数据采集装置”的技术方案。该方案采用红外线温度探测仪测量人体的面部温度，红外线温度探测仪固定设置在病房内病人躺卧位置的上方，其内部设置一个篮牙无线发射模块，该模块将温度数据发送到个人数字处理装置，个人数字处理装置可以进一步通过无线局域网将数据传给服务器。该发明存在的不足之处是其采用红外线测温的方法，这种方法只能测量人体的体表温度，而这一温度不代表人体的真实体温，因此，该方案不能用于临床。

在申请号为03126789.0的中国发明专利申请中公开了名为“无线集中监测群体体温的方法和系统”的技术方案。该方案采用无线分站的形式增加了系统中可同时工作的体温检测终端的数量，以微型计算机为数据处理工作站，数据处理工作站通过通讯接口电路连接1～128个分站，每个分站占用一个信道进行无线通信，分站下可对应和1～1024个终端进行通信。该发明存在的不足是：(1)整个系统占用多个信道，造成信道资源浪费以及系统硬件结构复杂；(2)温度的测量采用温度传感器、A/D与微处理器结合的方法实现。这种实现方法所带来的缺点是电路复杂，且成本较高。

发明内容本发明克服现有技术的不足，提供了一种无线多用户医用体温测量装置。该装置包括一个数据处理工作站1和若干个体温监测终端4。其中数据处理工作站1包括计算机2和无线收发模块3，主要完成体温数据的接收、存储、处理和显示；体温监测终端4包括测温探头6和无线收发模块5，主要完成体温数据的采集、存储和发送。数据处理工作站1与体温监测终端4之间以无线数据通讯的方式传递数据；计算机和无线收发模块3之间以数据线相连；测温探头和无线收发模块5之间以数据线相连。

测温探头由一个热敏电阻13、一个具有数据通信功能的体温计IC12等元件组成，它可将所测得的体温数据传送给无线收发模块5。

整个装置中有两种不同类型的无线收发模块，这两类模块在结构上略有差别。与数据处理工作站1相连的无线收发模块3由接口电路21、微控制器22、无线收发芯片23、滤波器24和天线25组成；与测温探头相连的无线收发模块5由微控制器14、无线收发芯片15、滤波器16和天线17组成。系统中的每一个无线收发模块均有唯一的标识符(ID，Identification)号，且所有无线收发模块只占用一个信道。

本装置用于测量人体的腋下温度，故测温探头的结构设计应充分考虑到这一特点。测温探头中的热敏电阻13被罩在一个金属帽10内，金属帽被置于测温探头的顶端，以便于在测量时金属帽的表面能最大限度地与腋下皮肤接触，缩短温度测量的时间。

与现有的技术相比较，本系统结构简单、成本低廉且操作方便，便于在医院中普及，具有较大的临床应用价值。此外，本发明采用以标识符区分体温监测终端用户的方案，利用同一信道实现对任意多用户(从理论上说)的医用体温监测，最大限度地节约了信道资源。该系统主要应用于临床，能够替代目前医院病房内大量使用的水银体温计，减轻环境污染。

附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是本发明系统总体构成示意图；

图2是图1中数据处理工作站系统构成框图；

图3是图1中体温监测终端系统构成框图；

图4是无线收发模块3的微控制器及其周边元件电路图；

图5是无线收发模块3/5中的滤波器、无线收发芯片及其周边元件电路图；

图6是无线收发模块3的RS232接口电路图；

图7是无线收发模块5的微控制器及其周边元件电路图；

图8是体温监测终端测温探头电路原理图；

图9是本实施例中体温监测终端软件流程图；

图10是本实施例中数据处理工作站软件流程图；

图11是本实施例中体温监测终端形态示意图；

具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：

附图1描述的无线多用户医用体温监测系统包括一台数据处理工作站1和若干个体温监测终端4。数据处理工作站1由计算机2和一个无线收发模块3组成；体温监测终端4由无线收发模块5和测温探头6组成。

计算机2通过RS232标准串口与无线收发模块3相连，主要完成系统的数据接收、存储和分析等任务。它装有控制软件和数据管理分析软件，可将科室当前住院病人体温进行列表显示或将体温数据自动写入患者的电子病历。对于体温数值超过预设体温范围的对象作重点标注，并发出报警信号；对于接收的体温数值异常高或者低的，标注被测体温监测终端的序号，发出警示信号，以提醒医护人员到被监测者所在的现场。

无线收发模块3/5均有各自唯一的ID号，ID号预先被固化在各个无线收发模块中。各个无线收发模块之间的无线通信只占用一个信道。信道的选择由预先固化在无线收发模块5/3的程序来完成。

无线收发模块3的实现电路图由图4、图5和图6组成。图4是无线收发模块3的微控制器及其周边元件电路图；图5是无线收发模块3/5中的滤波器、无线收发芯片及其周边元件电路图；图6是无线收发模块3的RS232接口电路图。微控制器U1的作用是控制无线收发芯片U2收发数据，并通过串行口与计算机通信。由于微控制器U1与计算机2串口电平不同，需要选用RS232接口芯片U3来实现电平转换。本实施例中，微控制器U1选用德州仪器(TI)公司的MSP430；无线收发芯片U2选用Nodic公司的nRF905；RS232接口芯片U3选用美信(Maxim)公司的MAX3218。

无线收发模块5的滤波器、无线收发芯片及其周边元件的电气连接方式与模块3相同，仍可由图5来表示。但其微控制器电路与模块3中的略有不同，其电路图如图7所示。图7中微控制器U4的作用是接收体温计芯片U5发送的体温数据，并控制无线收发芯片收发数据。本实施例中，微控制器U4选用德州仪器(TI)公司的MSP430。

图8是本实施例中测温探头6的电路图。测温探头6由热敏电阻、体温计芯片、液晶显示屏和电源管理芯片等部分组成。测温芯片U5及其外设电路位于测温探头内，本发明最佳实施例选用的测温芯片为JA31102。传感器置于测温探头顶端的金属帽内，与金属帽紧密接触，保持良好的导热，测温芯片通过其OEB与DAT管脚与微控制器U4相连，传输温度信息或者电源状态。测温芯片的COM1～3、SA1～3、SB1～3、SC1～3管脚驱动液晶显示。

图9是本实施例中体温监测终端软件流程图。体温监测终端4通电后自动开始测温程序，测温完毕后，体温数据被记录到体温监测终端4的存储器内，体温监测终端4显示病人当前的体温数据并自动关闭测温探头6，然后进入等待发送状态。数据处理工作站1采用轮流查询的工作模式，即数据处理工作站1轮流向各个体温监测终端4发出查询命令，体温监测终端4收到查询命令后，立即向数据处理工作站1发送体温数据包。该体温数据包中包括数据处理工作站ID号、本体温监测终端ID号、体温数据、校验码等。数据发出后，等待数据处理工作站1的确认指令，一旦收到确认指令，体温监测终端将自动关闭或进入休眠模式。

图10是本实施例中数据处理工作站软件流程图。数据处理工作站1加电初始化后，依次向各体温监测终端发出查询命令。每次发出查询命令后，等待终端返回体温数据，收到体温数据后，立即对数据进行校验。若校验正确，则发给体温终端一个确认命令；若校验不正确或间隔一段时间后仍没收到数据，则再次发出查询命令。依此方法反复进行数次，若数据校验仍然不正确或仍然没收到数据，则跳过该体温监测终端，而查询下一个。待所有的体温监测终端4都查询过一轮后，数据处理工作站1开始第二轮查询。第二轮查询只针对上一轮没有应答或数据校验不正确的体温监测终端4进行查询。其过程如上所述。若第二轮查询后仍有不应答或数据校验不正确的体温监测终端4，则进行第三轮查询。以此类推，直至收到所有体温监测终端4发来的正确数据后，数据处理工作站1停止查询。若经过多轮的查询仍然有不应答或数据校验不正确的体温监测终端4，数据处理工作站1则停止查询，将未完成查询的体温监测终端4的序号标记出来，以提醒工作人员对该体温监测终端4进行故障检查。

所述数据处理工作站1和所述体温监测终端4之间的通信采用数据包的形式。数据包的内容包括：数据处理工作站1给体温监测终端4的控制指令，如查询指令、关机指令、数据确认指令；体温监测终端4给数据处理工作站1的数据，如体温数据、电池电量低的状态标志。所有的数据包均包括目标ID号、本身ID号、数据。无线收发模块5/3就是根据数据包中的目标ID号与本身ID号，确认数据包的来源与去处。所有的无线收发模块5/3都会对空间中的工作信道的载波进行检测，解调出载波中包含的目标ID信息，只有当数据包中的目标ID与自己的ID相一致时，才会解开数据包，并对数据加以处理，否则无响应。

本实施例采用的数据校验码是CRC(循环冗余)校验码，在各个无线收发模块5/3中都包含CRC运算功能，只有接收到数据经CRC运算后与校验码一致，才认为数据是有效的。

Claims

1.一种无线多用户医用体温监测系统，其特征是它包括一个数据处理工作站[1]和若干个体温监测终端[4]；所述数据处理工作站包括计算机[2]和无线收发模块[3]，主要完成体温数据的接收、存储、处理和显示；所述体温监测终端包括测温探头[6]和无线收发模块[5]，主要完成体温数据的采集、存储和发送；

数据处理工作站[1]与体温监测终端[4]之间以无线数据通讯的方式传递数据；

计算机[2]和无线收发模块[3]之间以数据线相连；

测温探头[6]和无线收发模块[5]之间以数据线相连；

所述测温探头由一个热敏电阻[13]、一个具有数据通信功能的体温计IC[12]等元件组成，它可将所测得的体温数据传送给无线收发模块[5]。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于系统中的每一个无线收发模块均有唯一的ID号，且所有无线收发模块只占用一个信道。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于无线收发模块[3]由接口电路[21]、微控制器[22]、无线收发芯片[23]、滤波器[24]、天线[25]组成。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于无线收发模块[5]由微控制器[14]、无线收发芯片[15]、滤波器[16]、天线[17]组成。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于测温探头中的热敏电阻[13]被罩在一个金属帽[10]内，金属帽[10]位于测温探头的顶端，以便于腋下温度的测量。