CN102247160A - 无线胎儿监护探头网络系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线胎儿监护探头网络系统，其包括中央站，路由器以及基站，无线局域网以及用户端，所述的中央站管理用户资料及进行监护操作，探头传感器管理，基站统一管理及设置，管理接收通过路由来的基站数据，集中显示，存储监护数据，并对监护数据进行处理，当数据异常及有其他异常情况时，中央站负责报警；所述的基站分布于医院中，形成蜂窝式网络，各基站之间无缝的将信号覆盖在所需的区域，所述的用户端包括至少一探头，基站覆盖的范围与探头形成无线局域网，探头将数据通过无线局域网发送给基站，基站再通过路由器，发送给中央站。

Description

无线胎儿监护探头网络系统以及方法

技术领域

本发明涉及无线测量设备领域，特别是产科胎儿监护类提供网络化的大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统以及方法。

背景技术

现有的无线胎监探头技术，公开的实用新型专利文献《基于无线探头的胎监系统》，授权公告号CN 201139548Y。其中提出的系统方案需要与监护仪连接进行数据显示及处理，系统接入的无线通道数量有限，且仅单天线接收系统，工作范围较小，大致60m的工作距离，一套系统只能覆盖较小的一个范围，较小数量的用户，单一的监护仪仅能同时监护1~2人，当多用户使用时，就需要多套设备同时使用，不仅占用场地，且不便于数据的集中管理，令医护人员管理工作量上升。

目前市面上已有无线胎监探头系统的产品，存在有局限性：第一，监护范围较小，接收基站周围半径50m的区域；第二，1台机器对应1~2个孕妇，无法实现多用户同时监护；第三，设备必须与监护仪/床边机连接，对监护数据进行显示，处理，打印及存储，设备较多时不便于医护人员管理和操作。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种可覆盖大范围的、支持孕妇自由活动的监护的无线胎儿监护探头网络系统以及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线胎儿监护探头网络系统，其包括中央站，路由器以及基站，无线局域网以及用户端，

所述的中央站包括核心控制器，显示单元，数据处理单元，报警单元以及网络主驱动单元，所述的核心控制器分别与显示单元，数据处理单元以及报警单元相连，所述的网络主驱动单元分别与路由器以及数据处理单元连接，用于管理用户资料及进行监护操作，探头传感器管理，基站统一管理及设置，管理接收通过路由来的基站数据，集中显示，存储监护数据，并对监护数据进行处理，当数据异常及有其他异常情况时，中央站负责报警, 核心控制器用于控制整套系统，包括数据的处理，分类，监护，报警控制，显示单元显示整个中央站软件界面，便于操作者控制整个系统，数据处理单元用于对接收到的数据进行解析，计算，获取监护数据，报警单元是当核心控制器从数据处理单元获得的数据中监视到异常情况，则通过报警单元报警，报警按照等级以声光报警方式进行，通知操作者，网络主驱动单元通过路由器与其他基站进行通信，用于接收来自基站的数据包，并作为主模块设置其他基站的相关配置, 所述的网络从驱动单元与路由器相连并通过路由器将数据包上传至网络主驱动单元，数据编码单元将数据解析单元处理后的数据再打包编码，添加基站的ID，数据解析单元将从无线模块获取的数据进行解码，无线模块使用射频IC搭成无线模块，利用射频进行无线通信，无线网络驱动单元，用于控制无线模块，在固定的频点上进行基站信息广播，控制单个基站与工作范围内的探头组成的无线局域网，控制相关工作方式及工作流程；

所述的基站包括依次网络从驱动单元，数据编码单元，数据解析单元，无线模块以及无线网络驱动单元，该基站分布于医院中，形成蜂窝式网络，各基站之间无缝的将信号覆盖在所需的区域，所述的无线模块控制单元用于控制超声探头中的无线模块，其在固定频点接收无线网络驱动单元的广播信息，获取接入信息，在基站工作频点上与无线网络驱动单元建立通信，按照无线网络驱动单元提供的方式发送数据，完成数据包上传；超声前端负责获取孕妇的生理信号，数据编码将超声前端采集的数据进行编码，偏振轮用于使探头产生震动，告知用户有异常情况；

所述的用户端包括至少一探头，所述的探头包括无线模块控制单元，超声前端，数据编码，偏振轮以及无线模块，所述的无线模块控制单元，超声前端，数据编码以及无线模块依次相连，基站覆盖的范围与探头形成无线局域网，探头将数据通过无线局域网发送给基站，基站再通过路由器，发送给中央站。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的述的中央站进一步包括：核心处理器，扩展板，探头收纳装置，RAM，扬声器，大容量存储器，显示器，光盘刻录器，键盘，第一外扩显示器以及第二外扩显示器，所述的探头收纳装置，RAM，扬声器，大容量存储器，显示器，光盘刻录器以及键盘分别与该核心处理器相连，所述的扩展板包括网络驱动单元及多显示扩展单元，所述的第一外扩显示器以及第二外扩显示器分别与扩展板的多显示扩展单元相连，所述的网络驱动单元与路由器相连。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的探头包括无线胎心监护探头以及无线宫缩压胎儿心电监护探头，无线胎心监护探头包括无线模块控制单元，超声前端，数据编码，偏振轮以及无线模块，无线宫缩压胎儿心电监护探头包括依次连接的无线模块控制单元，模拟前端，数据编码以及无线模块。

本发明解决进一步技术问题的方案是：提供一种无线胎儿监护探头网络方法，其包括以下步骤：

a搜索由中央站作为主机的以太局域网络，搜索目前在线的基站，设置基站的ID并保存；

b用户使用唯一的用户ID，并将要需要使用的探头与被测者进行绑定，探头拥有唯一的ID，将探头的ID归于用户ID名下，则该探头与用户形成对应关系，探头在固定的频点进行搜索，接收可以连接的基站信息，获取的基站信息，加入该基站的无线局域网，基站分配时间片给探头，网络中的探头按照分配好的时间片与基站通信，分时复用的使用网络； 

c将注册完毕的探头固定在孕妇身上，由探头采集的生理信号的数据，发送至建立了通信的基站，基站接收到数据后，解码并打包，标记基站的ID，通过网络发送给中央站；

d探头检测各固定频点的无线信号质量，获得检测频点的信号质量，通过识别各频点的无线信号强度，可以获知目前可稳定建立通信的基站数量和情况；

e当孕妇的监护数据超出正常范围，无线信号丢失，电池电量低的异常情况时，中央站进行报警，并显示孕妇所在基站的ID；

f利用检测大气中，关注的无线信号的质量情况，判断被测者是否从一个基站向另一个基站运动；

g中央站通过发布命令，驱动探头中的偏振轮运动，震动探头，告知孕妇有异常情况。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的启动中央站步骤中，基站ID在单独系统中唯一通过ID对应工作频段中的频点，设定各基站工作的无线频点，每隔1个ID频点增加8MHz，形成各个基站工作在不同的频点，互不干扰，433MHz工作频段，每个8MHz即为一个基站工作的频道。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的用户注册步骤中，探头绑定后，探头在固定的频点进行搜索，接收可以连接的基站信息，并对基站的信号强度进行评估，选择最强信号的基站进行连接，利用获取的基站信息，按照基站广播的信息，探头发送握手数据帧给基站，进行注册，并通知基站，其要加入该基站的无线局域网，基站分配时间片给探头，网络中的探头按照分配好的时间片与基站通信，分时复用的使用网络。

本发明解决进一步技术问题的方案是：其进一步包括：跨网漫游步骤，判断被测者是否从一个基站向另一个基站运动，当被测者做类似运动时，会出现目前通信基站的无线信号强度变弱，而运动的方向上的基站强度会有所加强，当其无线信号的强度明显高于目前的连接基站的强度，则判定被测者已运动至另一个基站的服务范围，则进行跨网漫游。

本发明解决进一步技术问题的方案是：其进一步包括：更新基站信息列表步骤，通过无线信号检测，可以对探头节点可连接的周边基站信号质量做出评估，并在探头建立基站列表，该列表包含基站ID及其到探头的无线信号强度，列表存储在探头中，并通过每次无线信号检测进行更新，对所有可能可以连接的基站信息进行保存。

相较于现有技术，本发明提供的是一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的实现方法以及系统可以保证孕妇在这个系统中正常的监护，而不会影响孕妇的活动，孕妇可以散步，沐浴等，减轻了传统方式带来的长时间不能活动的痛苦；通过使用多个接收基站设备，可以覆盖出不同大小的区域，覆盖范围可以达到整个医院；较大的监护范围，可以实现分娩前至分娩后的无缝衔接，孕妇在进入产室前的监护，转移进入产室过程中的监护，分娩过程中的监护，都可以实现不间断的进行；大范围的无线监护，在孕妇出现异常情况时，报警系统会提供孕妇目前大致所处位置，为医护人员救护提供有效的帮助。利用单一基站的信号可以覆盖一个固定区域的特性，将基站布置在医院中，按照基站无线工作距离排列，将基站的工作范围拼接，可以覆盖一个较大的区域，这个区域可以随着基站数目的增多来进行扩展，也可以按照医院的要求随意的对特定区域进行覆盖，实现用户在这些区域自由活动，而每个基站都有各自的ID，工作频点，相邻基站之间不会相互干扰，探头工作在与其建立通信的基站频点，每个基站与若干个探头组成局域网，当探头移动位置时，通过判定信号质量，自动与新的基站建立通信，实现漫游，解决了探头大范围移动的通信问题，且若干个独立的基站局域网，也扩大了网络容量。

附图说明

图1为本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络方法的工作流程示意图；

图2为本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的结构框架图；

图3为本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的实现装置的一个装置实施例的框架图；

图4为本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的基站的结构示意图；

图5为本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的中央监护站的结构示意图。

具体实施方式

以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

本发明提供一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的实现方法，其工作远离包括：

1、  打开中间监护系统，输入需要监护的对象相关信息，包括姓名，年龄等；

2、  操作者将需要使用的无线探头装置的ID信息注册至系统，并与被监护对象的ID绑定，每个探头有自己的ID，这样探头与被测者一一对应；

3、  操作者将注册完毕的探头固定在孕妇的肚子上，并打开中央监护软件，点击开始监护；

4、  每个无线信号接收基站有自己的ID，且有不同的工作频点，基站在固定的时间，在某些特定的频段发布有关工作频点，接收ID信息，无线探头传感器通过搜寻该信息，并将所处基站的信息写入探头；

5、  探头获取的基站信息后，按照基站工作要求，与其进行通信，建立同步；

6、  探头与基站同步后，将探头采集的参数结果发送至已建立通信的基站；

7、  基站接收到数据后，解码并打包，标记基站的ID，通过网络发送给中央站；

8、  中央站接收到数据，在监视屏上进行显示，并通过存储器进行存储；

9、  当孕妇的监护数据超出正常范围，无线信号丢失，电池电量低等异常情况时，中央站进行报警，并显示孕妇所在基站的ID，方便医护人员迅速找到孕妇，进行紧急处理，当情况恢复后，中央站停止报警；

10，探头搜索无线网络，搜索规定的几个基站的频点，检查是否有信号较好的基站，当孕妇从一个基站运动至另一个基站时，无线信号会有变化，靠近相邻基站时，当前在线基站信号减弱，相邻基站信号增强，探头自动与信号较好的基站建立连接，实现跨网，达到漫游的目的；

11，当监护完毕后，将探头取下，放回中央站，并进行充电。

 

本发明提供一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的装置，该装置包括：无线胎心监护探头，无线宫缩压胎心电监护探头，蜂窝式无线网络设备以及中央站监护系统。

其中所述的无线胎心监护探头负责采集胎儿心率及胎心音，通过内部的无线射频模块将数据发送出来，含有电池，支持孕妇通过绑带携带探头自由活动中进行监护。该无线胎心监护探头包括：多普勒超声模块，参数信号处理单元，无线射频模块，专用高能锂电池，专用显示单元以及电源管理单元。

所述的无线宫缩压胎儿心电监护探头负责采集孕妇的宫缩压和胎儿心电，通过内部的无线射频模块将数据发送出来，含有电池，支持孕妇通过绑带携带探头自由活动中进行监护。该无线宫缩压胎儿心电监护探头包括：胎心电检测模块，宫缩压检测模块，参数信号处理单元，无线射频模块，专用高能锂电池，专用显示单元以及电源管理单元。

所述的蜂窝式无线网络设备通过射频接收模块和网络模块组合成为基站，一个基站覆盖一个固定区域，多个基站按距离紧密的排列，形成蜂窝式的无线网络，共同无缝覆盖一个较大的区域，在这个区域，探头通过无线射频将数据发送到基站，基站通过网络模块将数据上传到中央站监护系统。

所述的中央站监护系统用于显示，存储数据，并负责管理及维护探头，探头与用户之间的绑定，探头的充电，探头收纳等。所述的中央站监护系统包括监护专用显示设备，报警处理单元，数据处理单元，数据存储单元，监护专用扬声器，探头充电模块以及探头收纳装置组成。

无线胎心监护探头以及无线宫缩压胎儿心电监护探头由孕妇携带，采集生理信号，在探头内部完成部分数据处理，添加探头ID至数据中，通过射频模块将数据发送到临近的基站，基站通过网络将数据发送到中央站，中央站解析数据及探头ID，进行显示及存储。

如图1所示，本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络方法，其包括以下步骤：

101．启动中央站

操作者启动中央站，开启中央站软件，中央站自动搜索由中央站作为主机的以太局域网络，搜索目前在线的基站，搜索完成后，记录目前在线基站ID（即为IP地址），基站的ID可通过特殊的模式由中央站设置，设置完成后由基站自行保存，基站ID在单独系统中唯一通过ID对应工作频段中的频点，设定各基站工作的无线频点，每隔1个ID频点增加8MHz，形成各个基站工作在不同的频点，互不干扰，433MHz工作频段，每个8MHz即为一个基站工作的频道。

而各基站开机后在其特定的固定的频点进行广播，每个基站有自己的固定广播频点，广播信息包含基站的ID，工作频点等信息，该广播信号每5秒播放一次，探头接收该信息，可与基站建立通信。

102．用户注册 

操作者将用户的相关信息输入中央站软件，软件系统给与用户唯一的用户ID，并将要需要使用的探头与被测者进行绑定，探头拥有唯一的ID，将探头的ID归于用户ID名下，则该探头与用户形成对应关系，由该ID探头发送的数据归于与其绑定的用户之下，不会出现数据错误。

探头绑定后，探头在固定的频点进行搜索，接收可以连接的基站信息，并对基站的信号强度进行评估，选择最强信号的基站进行连接，利用获取的基站信息，按照基站广播的信息，探头发送握手数据帧给基站，进行注册，并通知基站，其要加入该基站的无线局域网，基站分配时间片给探头，网络中的探头按照分配好的时间片与基站通信，分时复用的使用网络，这样即完成注册任务。

103．正常监护

在完成一系列的操作之后，操作者将注册完毕的探头固定在孕妇的肚子上，并打开中央监护软件中的监护界面，点击开始监护，由探头采集的生理信号的数据，发送至建立了通信的基站，基站接收到数据后，解码并打包，标记基站的ID，通过网络发送给中央站，这样就建立了完整的数据传输链路；中央站将接收到的数据进行显示及存储。

探头按照基站安排的时间片进行正常的数据传输，当时间片一到就立即进行数据发射，当数据发送至基站后，基站校验数据，并发送应答，并同时校准探头的时间片，正常监护的过程中，探头与基站不断的以这样的模式进行数据交换，完成通信。

104．判定异常情况

主要的异常情况有几种，包括：被测者生理参数超过正常范围，探头节点无线信号过低或无信号，探头节点电池电量低，探头节点掉线。通过对以上情况的判定，来做出相应的报警判断。

105．报警

主要的报警手段包括声光报警，利用扬声器根据实际的报警内容分置的报警等级播放报警音，相应的在屏幕上指示出报警的对象，正在报警的对象的监视窗口闪烁，并突出显示处孕妇所处基站的ID，告知医护人员，孕妇所处大体位置。

中央站通过发布命令，驱动探头中的偏振轮运动，震动探头，告知孕妇有异常情况，尽快寻找医护人员。

106．无线信号检测

探头每10秒检测各固定频点的无线信号质量，获得检测频点的信号质量，通过识别各频点的无线信号强度，可以获知目前可稳定建立通信的基站数量和情况。

107．无线信号判定

利用检测大气中，关注的无线信号的质量情况，判断被测者是否从一个基站向另一个基站运动，当被测者做类似运动时，会出现目前通信基站的无线信号强度变弱，而运动的方向上的基站强度会有所加强，当其无线信号的强度明显高于目前的连接基站的强度，则判定被测者已运动至另一个基站的服务范围，则进行跨网漫游。

当前无线信号强度低，而无其他基站信号时，判定被测者走向服务区域的边缘，确定为无线信号差，则做异常情况报警。

108．跨网漫游

当判定被测者运动至另一个基站的工作范围时，则进行跨网，探头到接收已判定无线质量较好的基站广播信息，通过该广播信息，与新基站进行握手，建立新的通信连接，释放与原基站的通信连接，将数据发送到新建立通信的基站，即完成了跨网漫游。

109．更新基站信息列表

通过无线信号检测，可以对探头节点可连接的周边基站信号质量做出评估，并在探头建立基站列表，该列表包含基站ID及其到探头的无线信号强度，列表存储在探头中，并通过每次无线信号检测进行更新，对所有可能可以连接的基站信息进行保存。

110．计算报告定位信息

每10秒由探头上传该探头节点的基站信息列表，每个基站对应有个无线信号强度，由于蜂窝式基站网络，每3个基站组成一个三角形，中央站通过考察信号强度，可以评估探头到附近基站的距离大小，大致可以获得其到各基站的距离，对应实际安装基站的医院平面图，获取用户所在位置，实现定位。

对于无线定位本发明的第二种实现模式，由中央站发布命令，通知所有基站按顺序广播，间隔1秒一个基站广播一次，探头接收到相关的基站ID及接收时间，通过计算时间差，可以得到探头到基站的距离，再利用实际安装基站的医院平面图，定位用户所在位置。

无线定位的第三种模式，通过无线信号强度和无线信号传输时间差计算两种模式结合，可以获得较精确的定位，为准确找到各用户位置提供准确的定位。

无线定位的第四种模式，当用户运动至整个网络系统的边界，基站信息列表仅有1-2个基站信息，无法实现准确定位，则通过与基站联系，通过基站与基站中的工作的其他探头节点，进行无线信号强度和无线信号传输时间差计算算法进行定位，可获得边界用户的位置信息。

请参看图2，本发明提供的一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统，其包括：中央站201，路由器202以及基站203，无线局域网204以及用户端205。

201．中央站

由PC机搭载中央监护的软件集中处理及显示数据，用于管理用户资料及进行监护操作，探头传感器管理，基站统一管理及设置。中央站作为主机，管理接收通过路由来的基站数据，集中显示，存储监护数据，并对监护数据进行处理，当数据异常及有其他异常情况时，中央站负责报警。

中央站还对无线探头进行收纳，主要用于存放及充电，便于设备的管理。

202．路由器

负责各基站与中央站的连接，各基站通过以太网与中央站进行数据交换和通信。

203．基站

基站搭载无线接收模块，数据处理模块，以太网模块，主要负责接收无线数据，利用无线网络协议实现与探头节点的通信，相应的数据处理，通过路由器202与中央站201通信。

基站分布于医院中，形成蜂窝式网络，各基站之间无缝的将信号覆盖在所需的区域。

204．无线局域网

单个基站203覆盖的范围与探头组成一个无线局域网，探头将数据通过无线局域网发送给基站203，基站203再通过路由器202，发送给中央站201。多个基站203组成蜂窝网络，覆盖更大的区域，实现大范围监护的功能。

205．用户端

用户端为临产前孕妇，可能携带1~2个无线胎心监护探头，1个无线宫缩压胎儿心电监护探头，在基站信号覆盖的范围内自由活动。所携带的探头通过无线局域网204与基站203通信，将数据发送给基站，用户携带探头从一个无线局域网向另一个运动时，则与另一个基站建立新的通信，实现漫游。

本发明提出的无线胎儿监护探头网络系统，以一实例详细说明，请参看图3，具体包括：中央站31，路由器32，基站33，无线胎心监护探头34，以及无线宫缩压胎儿心电监护探头35。

其中中央站31的核心的功能模块包括：

核心控制器311，主要用于控制整套系统，包括数据的处理，分类，监护，报警控制等。

显示单元312，用于显示整个中央站软件界面，便于操作者控制整个系统。

数据处理单元313，用于对接收到的数据进行解析，计算，获取监护数据。

报警单元314，当核心控制器311从数据处理单元313获得的数据中监视到异常情况，则通过报警单元报警，报警按照等级以声光报警方式进行，通知操作者。

网络主驱动单元315，分别与路由器32以及数据处理单元313连接，通过路由器与其他基站进行通信，用于接收来自基站的数据包，并作为主模块设置其他基站的相关配置。

所述的核心控制器311分别与显示单元312，数据处理单元313以及报警单元314相连。

基站33的核心的功能模块包括：

网络从驱动单元331，与路由器32相连并通过路由器32将数据包上传至网络主驱动单元331。

数据编码单元332，将数据解析单元333处理后的数据再打包编码，添加基站的ID，便于后续进行显示存储使用。

数据解析单元333，将从无线模块334获取的数据进行解码，主要用于数据校验及纠错，保证数据完整可靠。

无线模块334，使用射频IC搭成无线模块，利用射频进行无线通信，无线模块334不仅用于基站303，也用于无线胎心监护探头34，以及无线宫缩压胎儿心电监护探头35，支持跳频工作，可在不同频点工作。

无线网络驱动单元335，用于控制无线模块334，在固定的频点上进行基站信息广播，控制单个基站与工作范围内的探头组成的无线局域网，控制相关工作方式及工作流程。

所述的无线网络驱动单元335，无线模块334，数据解析单元333，数据编码单元332以及网络从驱动单元331依次相连。

无线胎心监护探头34包括无线模块控制单元342，超声前端343，数据编码344，偏振轮345以及无线模块346。

无线模块控制单元342，用于控制超声探头34中的无线模块346，其在固定频点接收无线网络驱动单元335的广播信息，获取接入信息，在基站33工作频点上与无线网络驱动单元335建立通信，按照无线网络驱动单元335提供的方式发送数据，完成数据包上传；且无线模块控制单元342，每10秒搜索附近频点的无线信号质量，对是否跨网漫游做出决策，并实际运行整个漫游程序。

超声前端343，整个超声探头34的参数前端，负责获取孕妇的生理信号。

数据编码344，将超声前端343采集的数据进行编码，便于后期纠错，减少无线传输过程中的误码率。

偏振轮345，用于使探头产生震动，告知用户有异常情况，请及时寻找医护人员。

无线宫缩压胎儿心电监护探头35包括依次连接的无线模块控制单元342，模拟前端343，数据编码344以及无线模块346。所述的模拟前端353，采集宫缩压力参数，交由后续单元进行处理。

无线模块控制单元342，数据编码344以及无线模块346与超声探头34的对应部分相似。

如图4所示，基站33进一步包括：

核心处理器401，用于控制并驱动以太网发送数据，以及对数据再编码，添加基站ID等工作

RAM 402，用于缓存编码数据。

网络驱动单元403，以太网驱动器。

网络接口404，RJ-45接口。

数据处理器405，搭载数据解码和计算程序的MCU，用于解码和监护数据的计算。

无线模块驱动器406，搭载无线网络协议的MCU，控制整个基站的无线局域网的工作。

无线模块407，射频IC，用于实现无线通信。

外置天线408，外置天线可由鞭状，吸顶天线等多种天线，也可是多天线系统，利用功分器进行连接，形成一个较大的天线网络，扩大基站的工作范围。

主要的工作原理是核心处理器401启动，通过网络驱动单元403，利用网络接口404连接路由器与中央站建立通信，获取相关的设置信息，并开始启动；完成启动后，控制无线模块驱动器406，控制无线模块407，通过外置天线408进行广播，当有节点加入后，接收到数据包，无线模块407将数据包发送给数据处理器405，进行处理，得到的数据发送到核心处理器401进行再编码处理后，通过网络驱动单元402将数据发送给中央站。

请参看图5，所述的中央站进一步包括：

核心处理器501，搭载运行中央监护站软件，对整个系统进行控制，包括显示，存储，报警等，以及对基站，探头的管理。

扩展板502，包括网络驱动单元5021及多显示扩展单元5022，用于连接网络，对基站及探头做出管理，并接收数据，多显示扩展单元5022，用于扩展显示，便于操作者在需要的地方对监护数据进行观察，达到监护的目的。

探头收纳装置503，与核心处理器501相连，用于收纳安放无线探头，并同时含有无线探头的充电功能。

RAM 504，与核心处理器501相连，用于缓存未处理的数据，接收到的未处理的数据，由RAM暂存，再由处理器进行处理。

扬声器505，与核心处理器501相连，用于播放操作者所需的胎儿心跳音，同时兼顾着报警音的播放。

大容量存储器506，与核心处理器501相连，用于存储所有的监护数据，便于后续调用。

显示器507，与核心处理器501相连，用于显示所有被监护者的实时监护数据，让操作者可以直观的获取被监护者的数据。

光盘刻录器508，与核心处理器501相连，用于存储备份数据，对数据进行长期存储。

键盘509，与核心处理器501相连，用于键入用户信息和中央站软件操作。

第一外扩显示器513，与扩展板502的多显示扩展单元5022相连，便于操作者在另外的房间同时获取数据，例如在待产室，不需要在中央站所在处也可获取相关监护数据。

第二外扩显示器514，与第一外扩显示器513相似。

本发明提供的是一种大覆盖范围的无线胎儿监护探头网络系统的实现方法以及系统可以保证孕妇在这个系统中正常的监护，而不会影响孕妇的活动，孕妇可以散步，沐浴等，减轻了传统方式带来的长时间不能活动的痛苦；通过使用多个接收基站设备，可以覆盖出不同大小的区域，覆盖范围可以达到整个医院；较大的监护范围，可以实现分娩前至分娩后的无缝衔接，孕妇在进入产室前的监护，转移进入产室过程中的监护，分娩过程中的监护，都可以实现不间断的进行；大范围的无线监护，在孕妇出现异常情况时，报警系统会提供孕妇目前大致所处位置，为医护人员救护提供有效的帮助。利用单一基站的信号可以覆盖一个固定区域的特性，将基站布置在医院中，按照基站无线工作距离排列，将基站的工作范围拼接，可以覆盖一个较大的区域，这个区域可以随着基站数目的增多来进行扩展，也可以按照医院的要求随意的对特定区域进行覆盖，实现用户在这些区域自由活动，而每个基站都有各自的ID，工作频点，相邻基站之间不会相互干扰，探头工作在与其建立通信的基站频点，每个基站与若干个探头组成局域网，当探头移动位置时，通过判定信号质量，自动与新的基站建立通信，实现漫游，解决了探头大范围移动的通信问题，且若干个独立的基站局域网，也扩大了网络容量。

而且基站拥有独立的ID，通过获取上传数据的基站ID，定位探头所在位置，当出现异常情况时，医护人员能尽快的找到病人所在位置，展开救护；探头拥有唯一的独立ID，也保证了上传数据的唯一性，可以通过中央站保存的数据进行回顾，数据唯一对应探头ID，探头ID对应用户ID，避免用户之间数据错误。

利用中央站软件对整套系统进行控制，减少医护人员的工作量，集中统一管理能更好的及时发现异常情况并处理。

所使用的蜂窝式无线网络，不同工作频点，唯一独立的ID识别系统，可漫游探头，为本发明的中央胎儿监护探头系统，提供了解决现有产品不足的技术方案。

利用以上措施，组成一个蜂窝式基站网络，可支持较多用户携带探头，在一个较大范围内自由活动中进行胎儿监护，形成一个可漫游的无线胎监探头监护中央站系统，解决目前产品的不足。

Claims (8)

1.一种无线胎儿监护探头网络系统，其包括中央站，路由器以及基站，无线局域网以及用户端，

所述的中央站包括核心控制器，显示单元，数据处理单元，报警单元以及网络主驱动单元，所述的核心控制器分别与显示单元，数据处理单元以及报警单元相连，所述的网络主驱动单元分别与路由器以及数据处理单元连接，用于管理用户资料及进行监护操作，探头传感器管理，基站统一管理及设置，管理接收通过路由来的基站数据，集中显示，存储监护数据，并对监护数据进行处理，当数据异常及有其他异常情况时，中央站负责报警, 核心控制器用于控制整套系统，包括数据的处理，分类，监护，报警控制，显示单元显示整个中央站软件界面，便于操作者控制整个系统，数据处理单元用于对接收到的数据进行解析，计算，获取监护数据，报警单元是当核心控制器从数据处理单元获得的数据中监视到异常情况，则通过报警单元报警，报警按照等级以声光报警方式进行，通知操作者，网络主驱动单元通过路由器与其他基站进行通信，用于接收来自基站的数据包，并作为主模块设置其他基站的相关配置, 所述的网络从驱动单元与路由器相连并通过路由器将数据包上传至网络主驱动单元，数据编码单元将数据解析单元处理后的数据再打包编码，添加基站的ID，数据解析单元将从无线模块获取的数据进行解码，无线模块使用射频IC搭成无线模块，利用射频进行无线通信，无线网络驱动单元，用于控制无线模块，在固定的频点上进行基站信息广播，控制单个基站与工作范围内的探头组成的无线局域网，控制相关工作方式及工作流程；

所述的基站包括依次网络从驱动单元，数据编码单元，数据解析单元，无线模块以及无线网络驱动单元，该基站分布于医院中，形成蜂窝式网络，各基站之间无缝的将信号覆盖在所需的区域，所述的无线模块控制单元用于控制超声探头中的无线模块，其在固定频点接收无线网络驱动单元的广播信息，获取接入信息，在基站工作频点上与无线网络驱动单元建立通信，按照无线网络驱动单元提供的方式发送数据，完成数据包上传；超声前端负责获取孕妇的生理信号，数据编码将超声前端采集的数据进行编码，偏振轮用于使探头产生震动，告知用户有异常情况；

所述的用户端包括至少一探头，所述的探头包括无线模块控制单元，超声前端，数据编码，偏振轮以及无线模块，所述的无线模块控制单元，超声前端，数据编码以及无线模块依次相连，基站覆盖的范围与探头形成无线局域网，探头将数据通过无线局域网发送给基站，基站再通过路由器，发送给中央站。

2.根据权利要求1所述的无线胎儿监护探头网络系统，其特征在于：所述的述的中央站进一步包括：核心处理器，扩展板，探头收纳装置，RAM，扬声器，大容量存储器，显示器，光盘刻录器，键盘，第一外扩显示器以及第二外扩显示器，所述的探头收纳装置，RAM，扬声器，大容量存储器，显示器，光盘刻录器以及键盘分别与该核心处理器相连，所述的扩展板包括网络驱动单元及多显示扩展单元，所述的第一外扩显示器以及第二外扩显示器分别与扩展板的多显示扩展单元相连，所述的网络驱动单元与路由器相连。

3.根据权利要求1所述的无线胎儿监护探头网络系统，其特征在于：所述的探头包括无线胎心监护探头以及无线宫缩压胎儿心电监护探头，无线胎心监护探头包括无线模块控制单元，超声前端，数据编码，偏振轮以及无线模块，无线宫缩压胎儿心电监护探头包括依次连接的无线模块控制单元，模拟前端，数据编码以及无线模块。

4.一种无线胎儿监护探头网络方法，其包括以下步骤：

a搜索由中央站作为主机的以太局域网络，搜索目前在线的基站，设置基站的ID并保存；

b用户使用唯一的用户ID，并将要需要使用的探头与被测者进行绑定，探头拥有唯一的ID，将探头的ID归于用户ID名下，则该探头与用户形成对应关系，探头在固定的频点进行搜索，接收可以连接的基站信息，获取的基站信息，加入该基站的无线局域网，基站分配时间片给探头，网络中的探头按照分配好的时间片与基站通信，分时复用的使用网络； 

c将注册完毕的探头固定在孕妇身上，由探头采集的生理信号的数据，发送至建立了通信的基站，基站接收到数据后，解码并打包，标记基站的ID，通过网络发送给中央站；

d探头检测各固定频点的无线信号质量，获得检测频点的信号质量，通过识别各频点的无线信号强度，可以获知目前可稳定建立通信的基站数量和情况；

e当孕妇的监护数据超出正常范围，无线信号丢失，电池电量低的异常情况时，中央站进行报警，并显示孕妇所在基站的ID；

f利用检测大气中，关注的无线信号的质量情况，判断被测者是否从一个基站向另一个基站运动；

g中央站通过发布命令，驱动探头中的偏振轮运动，震动探头，告知孕妇有异常情况。

5.根据权利要求4所述的无线胎儿监护探头网络方法，其特征在于：所述的启动中央站步骤中，基站ID在单独系统中唯一通过ID对应工作频段中的频点，设定各基站工作的无线频点，每隔1个ID频点增加8MHz，形成各个基站工作在不同的频点，互不干扰，433MHz工作频段，每个8MHz即为一个基站工作的频道。

6.根据权利要求5所述的无线胎儿监护探头网络方法，其特征在于：所述的用户注册步骤中，探头绑定后，探头在固定的频点进行搜索，接收可以连接的基站信息，并对基站的信号强度进行评估，选择最强信号的基站进行连接，利用获取的基站信息，按照基站广播的信息，探头发送握手数据帧给基站，进行注册，并通知基站，其要加入该基站的无线局域网，基站分配时间片给探头，网络中的探头按照分配好的时间片与基站通信，分时复用的使用网络。

7.根据权利要求4所述的无线胎儿监护探头网络方法，其特征在于：其进一步包括：跨网漫游步骤，判断被测者是否从一个基站向另一个基站运动，当被测者做类似运动时，会出现目前通信基站的无线信号强度变弱，而运动的方向上的基站强度会有所加强，当其无线信号的强度明显高于目前的连接基站的强度，则判定被测者已运动至另一个基站的服务范围，则进行跨网漫游。

8.根据权利要求4所述的无线胎儿监护探头网络方法，其特征在于：其进一步包括：更新基站信息列表步骤，通过无线信号检测，可以对探头节点可连接的周边基站信号质量做出评估，并在探头建立基站列表，该列表包含基站ID及其到探头的无线信号强度，列表存储在探头中，并通过每次无线信号检测进行更新，对所有可能可以连接的基站信息进行保存。

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