CN104224150A - 一种智能无线健康监护系统及其监护方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种智能无线健康监护系统及其监护方法，监护系统包括相互无线网络通信连接的腕式监护仪、手机客户端和监控中心服务器，腕式监护仪包括腕式外壳，腕式外壳内设置有集成电路板，集成电路板上集成有主控制模块以及与主控制模块相连接的充电模块、显示器、手机卡识别模块、语音通话单元、呼叫按键、射频卡读取模块、无线网络通讯单元、定位模块、时钟模块、血氧饱和度测量器、脉搏测量器和重力感应模块。本发明的有益效果是：使用方便，能够实现老年人健康监测和管理的智能化，帮助家人和医务人员掌握老年人的健康状况，提高老年人日常生活的安全性。

Description

一种智能无线健康监护系统及其监护方法

技术领域

本发明涉及一种智能无线健康监护系统及其监护方法。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们的寿命也逐渐的增长，人们，尤其是老年人，更加注重身体的健康。随着年龄的增加，老年人身体抵抗力降低，会比较容易受到疾病的侵袭。而现代的老年人和传统的老年人在生活方式上有了很大的改变，当今社会的老年人，尤其是一些大中城市的老年人，不再是呆在家中帮儿女带孩子，更多的老年人都有着丰富的社会生活和户外活动，如参加老年大学、老年社团、老年舞蹈团、老年自行车队等等。而在身体健康和养生保健上，也有了日新月异的变化。

由于计划生育的实施和社会的快节奏，大多数老年人都是独自生活。无论是身体健康时生活在家中还是参加户外活动以及旅游等，还是生病时住院、疗养等，大多数儿女都无法时常对老人进行陪伴或陪护。尤其是新闻报道中经常出现的老人摔倒无人帮助送医、老人生病无法通知家人导致病情恶化等等，都成了现金社会不容忽视的问题。怎样对老年的日常身体健康进行监测，并能在突发紧急状况时及时送达医院，是急需解决的问题。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种智能无线健康监护系统及其监护方法，能够实时监测使用者健康，使用方便安全。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种智能无线健康监护系统，包括相互无线网络通信连接

的腕式监护仪、手机客户端和监控中心服务器，所述腕式监护仪包括腕式外壳，所述腕式外壳内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有主控制模块以及与主控制模块相连接的充电模块、显示器、手机卡识别模块、语音通话单元、呼叫按键、射频卡读取模块、无线网络通讯单元、定位模块、时钟模块、血氧饱和度测量器、脉搏测量器和重力感应模块。

上述主控制模块采用MT6260芯片，MT6260芯片的引脚接有GPS天线

接口J4、拾音器MK1、调试接口J5和GSM/GPRS天线接口J3，MT6260芯片的VIO引脚连接有用于稳定模块IO口电压C18，MT6260芯片的URXD、UTXD引脚分别连接有用于保护数据传输接口的R8和R9。

上述重力感应模块采用重力传感器MMA7455L，重力传感器MMA7455L的DVDD引脚连接有由C14、C15并联组成的支路，AVDD引脚连接有由C16、C17并联组成支路。

上述血氧饱和度测量器和脉搏测量器采用内置的反射式脉搏血氧饱和度测量器和外置的透射式脉搏血氧饱和度测量器，反射式脉搏血氧饱和度测量器连接有接口P1，接口P1的引脚连接用于稳压的电容C1以及控制供电的电阻R18和三极管Q5。

上述腕式监护仪设置有型号为MSCP06-A0-0135的Micro-SIM卡槽， Micro-SIM卡槽的引脚上分别接有用于稳定SIM卡工作C9、C10、C11、C12，Micro-SIM卡槽配合有型号为ESDA6V8AV5的ESD防护芯片。

上述充电模块采用锂电充电芯片AP5056，定位模块采用GPRS模块和GPS模块。

本发明的智能无线健康监护系统的监护方法，包括以下步骤：

步骤1，腕式监护仪实时采集使用者的血氧饱和度和脉搏参数，并通过无线网络上传至监控中心服务器；

步骤2，在监控中心服务器中建立生命体征数据库和通讯数据库，通讯数据库中存储所有使用者手机号和地址、使用者亲属手机号以及使用者附近医院地址和电话，生命体征数据库中设定多项生命体征健康参照范围值，将所有使用者实时上传的血氧饱和度和脉搏参数存储在生命体征数据库中并与对应的生命体征健康参照范围值进行比对，如果某位使用者实时的血氧饱和度和脉搏参数不在生命体征健康参照范围值内，则进行步骤3； 

步骤3，监控中心服务器将步骤2中该使用者的信息单独标注出来，并调取该使用者在通讯数据库中的通讯信息，自动向使用者手机号和使用者亲属手机号发送短信提示。

在步骤1中，腕式监护仪实时通过重力感应模块实时监测使用者重心是否变化，如果发生变化，腕式监护仪自动直接向其指定的手机发送提醒短信。

在步骤2中，在使用者亲属的手机客户端中安装手机应用软件，通过手机应用软件登陆监控中心服务器，查询监控中心服务器的生命体征数据库中存储的指定使用者的生命体征数据。

本发明的有益效果是：使用方便，能够实现老年人健康监测和管理的智能化，帮助家人和医务人员掌握老年人的健康状况，及时发现和潜在的健康风险，起到预警作用，同时提高老年人对自身健康的重视，减少老年人发生突发健康状况的风险，缩短获得医疗救助的时间，帮助老年人进行自我健康管理，提高老年人日常生活的安全性。

附图说明

图1 为本发明的整体结构框图。

图2为本发明腕式监护仪的结构框图。

图3为本发明主控制模块的电路原理图。

图4为本发明重力感应模块的电路原理图。

图5为本发明反射式脉搏血氧饱和度测量器的电路连接部分图。

图6为本发明的Micro-SIM卡槽的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：

如图1、2所示，本发明提供了一种智能无线健康监护系统，包括相互无线网络通信连接的腕式监护仪、手机客户端和监控中心服务器，腕式监护仪包括腕式外壳，腕式外壳内设置有集成电路板，集成电路板上集成有主控制模块以及与主控制模块相连接的充电模块、显示器、手机卡识别模块、语音通话单元、呼叫按键、射频卡读取模块、无线网络通讯单元、定位模块、时钟模块、血氧饱和度测量器、脉搏测量器和重力感应模块。

如图3所示，主控制模块采用MT6260芯片，MT6260芯片的引脚接有

GPS天线接口J4、拾音器MK1、调试接口J5和GSM/GPRS天线接口J3，MT6260芯片的VIO引脚连接有用于稳定模块IO口电压C18，MT6260芯片的URXD、UTXD引脚分别连接有用于保护数据传输接口的R8和R9。

主控制模块采用基于MTK MT6260方案的GPRS+GPS一体化方案USR-GM2模块，实现对仪器的综合控制、语音呼叫被叫、GPS定位、数据传输、应急短信发送、信息显示、电量检测、重力/人体信息采集等功能。

如图4所示，重力感应模块采用重力传感器MMA7455L，重力传感器MMA7455L的DVDD引脚连接有由C14、C15并联组成的支路，AVDD引脚连接有由C16、C17并联并联组成支路。重力传感器MMA7455L是一款数字输出、低功耗、紧凑型电容式微机械加速度计，具有信号调理、低通滤波器、温度补偿、自测、可配置通过中断引脚（INT1 或 INT2）检测 0g、以及脉冲检测（用于快速运动检测）等功能。此传感器芯片具备SPI接口与主控模块进行通信，具备3轴加速度探测功能，支持最大8G重力测试量程，以满足人体摔倒时产生的2G~6G重力测量和数据采集。

如图5所示，血氧饱和度测量器和脉搏测量器采用内置的反射式脉搏血氧饱和度测量器和外置的透射式脉搏血氧饱和度测量器，反射式脉搏血氧饱和度测量器连接有接口P1，接口P1的引脚连接用于稳压的电容C1以及控制供电的电阻R18和三极管Q5。内置的优点是体积小、应用环境范围宽泛，可以方便地集成到仪器内部，可以用于一般生活使用。外置的优点是测量精度/灵敏度高、具备国家医疗器械强制认证标准，采集的数据准确可靠，缺点是体积略大，无法集成到仪器内部，只能外置。

如图6所示，腕式监护仪设置有型号为MSCP06-A0-0135的Micro-SIM卡槽， Micro-SIM卡槽的引脚上分别接有用于稳定SIM卡工作C9、C10、C11、C12，Micro-SIM卡槽配合有型号为ESDA6V8AV5的ESD防护芯片，以保护SIM卡免受静电干扰。

供电/充电电路由Micro-USB接口、充电芯片AP5056、2.54*2的电池接口等器件组成。其中，Micro-USB接口为目前智能手机通用充电接口，用户可使用目前主流的5V手机充电器和配套充电线来为产品进行充电，同时此接口的数据线作为产品设置使用。产品充电电路采用成熟的锂电充电芯片AP5056，R2、C3、C4为其外围电路。此芯片具备恒定电流/恒定电压线性充电特性，具备底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数，采用了内部PMOSFET架构，加上防倒充电路以增强可靠性，可通过热反馈对充电电流进行自动调节，具备电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电等特性，有效保障充电安全性。

液晶显示部分由液晶显示器JHD-TFT1.5-06A，10PIN显示器连接器，外围电路C19、C22、R11、Q1组成。其中，JHD-TFT1.5-06A为1.5吋TFT液晶显示屏，具有128*128像素，16位色显示能力。C19、C22用于液晶显示器供电旁路，R11、Q1用于背光控制；液晶显示器用于显示所需信息。

仪器共有3个按键，分别实现屏显/开关机/紧急呼叫等功能。R12/S3/C23共同实现屏显按键功能，当S3按键被按下，仪器将点亮屏幕以显示当前信息如时间、电量、信号强度、心率、血氧饱和度等实时信息。C20/S1共同实现开关机功能，仪器在关机状态下，当S1按键被按下持续1.5秒，模块将开机并进入正常工作状态；仪器在开机状态下，当S1按键被按下持续1.5秒，模块将关机。R10/S2/C21共同实现紧急呼叫功能，当S2按键被按下，仪器将向内部存储的目的电话发起语音呼叫，当对方接通后即可与对方进行语音通话，实现一键拨号的功能。

语音输出电路实现在通话状态下对语音信号的放大与输出，其由R16、C5、U3、C6、C7、R6、R7、R17、P3和喇叭组成，其中，喇叭用于输出声音信息，其他器件实现对来电/去电语音信号的放大和驱动喇叭输出声音。

音频放大采用TI(德州仪器)成熟的功放芯片LM4871，其具备体积小、效率高等优点，适合于应用在手机/PAD等产品中做免提功放使用。

本发明的智能无线健康监护系统的监护方法，包括以下步骤：

步骤1，腕式监护仪实时采集使用者的血氧饱和度和脉搏参数，并通过无线网络上传至监控中心服务器；

步骤2，在监控中心服务器中建立生命体征数据库和通讯数据库，通讯数据库中存储所有使用者手机号和地址、使用者亲属手机号以及使用者附近医院地址和电话，生命体征数据库中设定多项生命体征健康参照范围值，将所有使用者实时上传的血氧饱和度和脉搏参数存储在生命体征数据库中并与对应的生命体征健康参照范围值进行比对，如果某位使用者实时的血氧饱和度和脉搏参数不在生命体征健康参照范围值内，则进行步骤3； 

步骤3，监控中心服务器将步骤2中该使用者的信息单独标注出来，并调取该使用者在通讯数据库中的通讯信息，自动向使用者手机号和使用者亲属手机号发送短信提示。

在步骤1中，腕式监护仪实时通过重力感应模块实时监测使用者重心是否变化，如果发生变化，腕式监护仪自动直接向其指定的手机发送提醒短信。

在步骤2中，在使用者亲属的手机客户端中安装手机应用软件，通过手机应用软件登陆监控中心服务器，查询监控中心服务器的生命体征数据库中存储的指定使用者的生命体征数据。

在家中不同位置贴一些射频标签，使用者可以用腕式监护仪的射频卡读取模块扫描射频标签，从而方便对使用者进行定位，定位信息发送给监控人员，操作简单，成本低。

本发明具备实时检测并向云端上传人体心率、血氧饱和度和位置信息，当检测信息偏离正常范围时实时报警，应急时刻一键拨号呼叫，来电自动接听，16位彩屏显示，时间显示等功能。便于医护人员和亲属对使用人身体状况的监护和采用相应措施来保障使用人健康安全。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能无线健康监护系统，其特征在于：包括相互无线网络通信连接

的腕式监护仪、手机客户端和监控中心服务器，所述腕式监护仪包括腕式外壳，所述腕式外壳内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有主控制模块以及与主控制模块相连接的充电模块、显示器、手机卡识别模块、语音通话单元、呼叫按键、射频卡读取模块、无线网络通讯单元、定位模块、时钟模块、血氧饱和度测量器、脉搏测量器和重力感应模块。

2.根据权利要求1所述智能无线健康监护系统，其特征在于：所述主控制

模块采用MT6260芯片，MT6260芯片的引脚接有GPS天线接口J4、拾音器MK1、调试接口J5和GSM/GPRS天线接口J3，MT6260芯片的VIO引脚连接有用于稳定模块IO口电压C18，MT6260芯片的URXD、UTXD引脚分别连接有用于保护数据传输接口的R8和R9。

3.根据权利要求1所述智能无线健康监护系统，其特征在于：所述重力感

应模块采用重力传感器MMA7455L，重力传感器MMA7455L的DVDD引脚连接有由C14、C15并联组成的支路，AVDD引脚连接有由C16、C17并联组成的支路。

4.根据权利要求1所述智能无线健康监护系统，其特征在于：所述血氧饱和度测量器和脉搏测量器采用内置的反射式脉搏血氧饱和度测量器和外置的透射式脉搏血氧饱和度测量器，反射式脉搏血氧饱和度测量器连接有接口P1，接口P1的引脚连接用于稳压的电容C1以及控制供电的电阻R18和三极管Q5。

5.根据权利要求1所述智能无线健康监护系统，其特征在于：所述腕式监护仪设置有型号为MSCP06-A0-0135的Micro-SIM卡槽， Micro-SIM卡槽的引脚上分别接有用于稳定SIM卡工作C9、C10、C11、C12，Micro-SIM卡槽配合有型号为ESDA6V8AV5的ESD防护芯片。

6.根据权利要求1所述智能无线健康监护系统，其特征在于：所述充电模块采用锂电充电芯片AP5056，定位模块采用GPRS模块和GPS模块。

7.一种如权利要求1所述智能无线健康监护系统的监护方法，其特征

在于，包括以下步骤：

步骤1，腕式监护仪实时采集使用者的血氧饱和度和脉搏参数，并通过无线网络上传至监控中心服务器；

步骤2，在监控中心服务器中建立生命体征数据库和通讯数据库，通讯数据库中存储所有使用者手机号和地址、使用者亲属手机号以及使用者附近医院地址和电话，生命体征数据库中设定多项生命体征健康参照范围值，将所有使用者实时上传的血氧饱和度和脉搏参数存储在生命体征数据库中并与对应的生命体征健康参照范围值进行比对，如果某位使用者实时的血氧饱和度和脉搏参数不在生命体征健康参照范围值内，则进行步骤3； 

步骤3，监控中心服务器将步骤2中该使用者的信息单独标注出来，并调取该使用者在通讯数据库中的通讯信息，自动向使用者手机号和使用者亲属手机号发送短信提示。

8.根据权利要求7所述智能无线健康监护系统的监护方法，其特征在于：

在步骤1中，腕式监护仪实时通过重力感应模块实时监测使用者重心是否变化，如果发生变化，腕式监护仪自动直接向其指定的手机发送提醒短信。

9.根据权利要求7所述智能无线健康监护系统的监护方法，其特征在于：在步骤2中，在使用者亲属的手机客户端中安装手机应用软件，通过手机应用软件登陆监控中心服务器，查询监控中心服务器的生命体征数据库中存储的指定使用者的生命体征数据。