CN105193407B - 全天候智能监控系统及腕表式智能监控仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了全天候智能监控系统及智能监控仪，包括：生物信息监控系统、紧急状态自动求助系统以及基于智能家居的安全联防系统，整个系统集成在一个小体积的腕表状设备中，方便佩戴并实时监测心电信号和血压信号、出现跌倒或碰撞情况时及时处理、监控家居状况。其中，重力加速度传感器基于微电子MEMS技术实现，生物信息监控系统将周期性地记录心电图及血压数据，并周期性地将心电图及血压数据传送至监控分析单元对收集到的心电及血压数据进行比较分析，安全联防系统能够监控家中的情况并通知使用者，因此本发明能够在使用者出现危险时做出及时的报警和通知处理，使得使用者得到及时救治，并且使用者还能够监控家内的情况避免出现盗窃。

Description

全天候智能监控系统及腕表式智能监控仪

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及全天候智能监控系统以及具有该全天候智能监控系统的腕表式全天候智能监控仪。

背景技术

心血管疾病已经成为导致人类死亡的主要因素，其中80％以上是无征兆的隐性心脏病患者，很多人发病前毫无知觉，每天随时进行心脏测量，随时了解心脏健康状况，通过及时的治疗和护理减少发病的危险。多数患者都有这样的体会，感觉心脏不舒服的时候去医院挂号看病，心脏病“阵发性、突发性、一过性”的症状已经消失了，心脏功能恢复正常，什么问题都检测不出来。心率、心电图、血压等都是非常重要的生物信息，对于老年人来说，实时监控这些生物信号对于了解老年人实时的生理状态尤其是心血管状态有着非常重要的意义。

老年人跌倒发生率高、后果严重，是高龄老年人首位伤害死因。在我国人群中跌倒在意外伤害死因顺位中排在第4位，而在65岁以上的老年人中则位居首位，并随年龄的增加跌倒的死亡率急剧上升，尤其对于85岁以上的老年人更是值得关注。紧急状态自动求助系统即涵盖了跌倒检测系统以及碰撞监测系统。

跌倒检测系统和碰撞监测系统实际都是远程医疗系统中家庭终端部分的一种实现方式，它涵盖了多个学科的研究领域,包括生理信号检测与处理、信号特征提取、数据传输等基本功能模块。通过对远端对象动作情况、生理功能的监测,为其提供适当的护理与医疗服务。目前，对于跌倒监测和碰撞监测主要有3类基本方法：1)基于视频图像的分析,对象的实时运动由摄像头监测,其不足之处在于不能保证用户的隐私安全；2)基于声频信号的分析,跌倒事件由分析冲击导致振动的频率部分判断，但其安装比较复杂，资金投入也比较大；3)基于穿戴式的装置检测。考虑用户的隐私权和尽可能减少干扰用户生活方式,穿戴式的装置是最适合的，其中，用于跌倒检测的传感器主要有加速度传感器和倾斜计,但主要存在的问题是在发生侧倒或最后不是平躺在地面时的情况判断不太理想。

如今的物联网技术已经得到了迅速发展，尤其是基于云监控的物联网智能家居的概念得到了充分的发展。如果在出现紧急状况如心血管疾病或者跌倒或碰撞、以及出现危险情况时，利用物联网将这种紧急状况或危险情况发送给监护人、救护站等，将能够对出现紧急状况的人进行及时救治，避免人不必要的伤亡或财产的损失。

发明内容

为了克服以上问题，本发明通过设计一种全天候智能监控系统及监控仪，利用生物信息监控系统来监测心血管突发疾病并及时发出警报和通知、紧急状态自助求助系统来监测跌倒或碰撞危险并及时发出警报和通知、以及利用安全联防系统来预防陌生人进入家居环境造成财产损失，从而克服了使用者出现危险时无法及时通知他人的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种全天候智能监控系统，包括：生物信息监控系统、紧急状态自助求助系统、安全联防系统、报警器、通讯器、射频模块、网络连接模块；其中，

所述生物信息监控系统包括：

心电图信号探测器，用于实时监测使用者的心电信号；

血压信号探测器，用于实时监测使用者的血压信号；

数模转换芯片，将所述心电信号或血压信号转换为心电或血压数字信号数据，并通过所述网络连接模块周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给监控分析单元；

监控分析单元，其具有第一病理数据库和第一比较单元，所述第一病理数据库存储有心电图病症数据和血压病症数据；所述第一比较单元用于将所述心电数字信号和所述血压数字信号数据与所述第一病理数据库中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，然后发送信号给报警器，并且启动通讯器；如果在所述第一病理数据库中找不到对应匹配的病症，则所述监控分析单元将所述心电数字信号和所述血压数字信号数据发送给云服务器；

云服务器，具有第二病理数据库和第二比较单元，所述第二病理数据库存储的数据量大于所述第一病理数据库的存储的数据量，所述第二比较单元将所述监控分析单元发送的所述心电数字信号和所述血压数字信号数据与所述第二病理数据库中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，并发送信号给所述监控分析单元，由所述监控分析单元发送信号给所述报警器，并且启动所述通讯器；

紧急状态自助求助系统，包括：跌倒或碰撞检测单元，用于实时检测使用者的状态，并对检测到的信号进行分析，并在检测出跌倒或碰撞状态时通过射频模块向报警器发送信号，并且启动通讯器；

所述通讯器，用于存储电话号码，常态为关闭状态，所述通讯器被启动后，自动发送信息给所述电话号码；

所述报警器，用于接收所述监控分析单元或射频模块发送的信号，并且发出警报；

安全联防系统，包括：

安装于家居的云摄像机，对家居的监控区域进行实时监控，通过所述网络连接模块将所述云摄像机拍摄到的图像发送给智能分析单元；

智能分析单元，对监控区域拍摄的内容进行实时智能分析，一旦发现陌生人出现在所述监控区域，立即通过射频模块向报警器发送信号，提醒使用者注意，并且启动通讯器。

优选地，所述紧急状态自助求助系统中的跌倒或碰撞检测单元具体包括：基于MEMS系统的重力加速度传感器和判断模块；所述重力加速度传感器具有机械构件、驱动部件和电控部件，电控部件用于控制驱动部件的启闭，所述驱动部件控制所述机械构件的运动；其中，所述机械构件采用MEMS陀螺仪，驱动部件具有静电驱动模块，所述静电驱动模块通过施加震荡电压使所述MEMS陀螺仪作径向运动，同时所述MEMS陀螺仪受到科里奥利力的作用产生横向运动变化，所述MEMS陀螺仪具有沿所述MEMS陀螺仪径向设置的径向电容板和横向电容板，在所述径向电容板上施加震荡电压后迫使所述MEMS陀螺仪作径向运动，所述横向电容板测量由于MEMS陀螺仪受到的科里奥利力所产生的横向运动变化而带来的电容变化；电控部件所采用的控制电路内嵌入电源关断模块，用于控制所述重力加速度传感器的开启、关闭或处于睡眠模式；

判断模块根据所述横向电容变化来判断使用者是否发生跌倒或碰撞，当所述横向电容突变时，说明使用者发生跌倒或碰撞，此时，所述判断模块通过射频模块向所述报警器发送信号，并且启动所述通讯器。

优选地，所述紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元，其具有语音播报模块和GPS定位模块，所述跌倒或碰撞检测单元检测出跌倒或碰撞状态时，启动所述紧急电话拨打单元；紧急电话拨打单元的常态为关闭状态，当紧急电话拨打单元被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话。

优选地，所述射频模块为超低功耗射频收发机，其基于CMOS 0.18μm工艺设计，采用了电感复用射频前端结构，用一个外电感同时作为低噪声放大器的输入匹配和功率放大器的输出匹配，以及具有-30dB的镜像抑制能力的复数滤波器，所述射频收发机的功耗小于2mA。

优选地，所述心电图信号探测器所检测的心电图中由一些列的波组构成，每个波组代表一个心动周期，所述波组的数据包括心电图P波、PRS波群、T波和U波。

优选地，所述监控分析单元位于基于IOS或Android系统的手机内，通过所述网络连接模块使所述数模转换芯片周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给位于所述基于IOS或Android系统的手机内的监控分析单元。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种具有上述的全天候智能监控系统的腕表式全天候智能监控仪，所述腕表具有表头和表带，表带具有用于与表头连接或断开的可活动端部，所述表头具有内圈和外圈，所述表头的外圈包括信息显示屏幕、与所述信息显示屏幕相电连的智能分析单元、网络连接模块和待机电池，所述表头的内圈包括在信息显示屏幕一侧的轴带内圈部分具有心电图信号探测器、在信息显示屏幕另一侧的轴带内圈部分的血压信号探测器、与所述心电图信号探测器和所述血压信号探测器相电连的数模转换芯片、监控分析单元、在所述表头的端部具有跌倒或碰撞检测单元和射频模块、以及位于表头的所述通讯器和所述报警器；其中，所述信息显示屏幕的智能分析单元通过所述网络连接模块接收到所述云摄像机拍摄的图像并且在所述信息显示屏幕上显示出来。

优选地，所述紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元，其具有语音播报模块和GPS定位模块，所述跌倒或碰撞检测单元检测出跌倒或碰撞状态时，启动所述紧急电话拨打单元；紧急电话拨打模块的常态为关闭状态，当紧急电话拨打模块被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话；

所述腕表式全天候智能监控仪的表头外圈还包括位于信息显示屏幕下方的SOS紧急求助按钮和还原按钮，与所述SOS紧急求助按钮和还原按钮相电连的紧急电话拨打单元，按下所述SOS紧急求助按钮，即将所述紧急电话拨打单元启动；按下所述还原按钮，则将所述紧急电话拨打单元关闭。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种具有上述的全天候智能监控系统的腕表式全天候智能监控仪，所述腕表具有表头和表带，表带具有用于与表头连接或断开的可活动端部，所述表头具有内圈和外圈，其特征在于，所述表头的外圈包括信息显示屏幕、与所述信息显示屏幕相电连的智能分析单元、网络连接模块和待机电池，所述表头的内圈包括在信息显示屏幕一侧的轴带内圈部分具有心电图信号探测器、在信息显示屏幕另一侧的轴带内圈部分的血压信号探测器、与所述心电图信号探测器和所述血压信号探测器相电连的数模转换芯片、在所述表头的端部具有跌倒或碰撞检测单元和射频模块、以及位于表头的所述通讯器和所述报警器；其中，所述信息显示屏幕的智能分析单元通过所述网络连接模块接收到所述云摄像机拍摄的图像并且在所述信息显示屏幕上显示出来；所述监控分析单元位于基于IOS或Android系统的手机内，通过所述网络连接模块使所述数模转换芯片周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给位于所述基于IOS或Android系统的手机内的监控分析单元。

优选地，所述紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元，其具有语音播报模块和GPS定位模块，所述跌倒或碰撞检测单元检测出跌倒或碰撞状态时，启动所述紧急电话拨打单元；紧急电话拨打模块的常态为关闭状态，当紧急电话拨打模块被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话；

所述腕表式全天候智能监控仪的表头外圈还包括位于信息显示屏幕下方的SOS紧急求助按钮和还原按钮，与所述SOS紧急求助按钮和还原按钮相电连的紧急电话拨打单元，按下所述SOS紧急求助按钮，即将所述紧急电话拨打单元启动；按下所述还原按钮，则将所述紧急电话拨打单元关闭。

本发明的全天候智能监控系统及智能监控仪，既能对血压、心电图等重要生物信息进行实时监控，又能实时监控中老年人的生活状态，并与使用者的监护人实时互动反馈信息。该腕表式全天候智能监控仪的核心功能包括：特殊人群的全天候生物信息监控系统、紧急状态自动求助系统以及基于智能家居的安全联防系统，这套三位一体的智能监控系统能充分保障特殊人群对于实时健康与安全的监控。整个系统集成在一个小体积的设备中，该设备的外形如常规腕表，方便用户佩戴并实时监测心电信号。重力加速度传感器基于微电子MEMS技术实现。腕表式智能监控仪还可以与IOS或Android手机进行匹配并组网，一旦组网成功，生物信息监控系统将周期性地启动记录心电图及血压数据，并周期性地将心电图及血压数据传送至组网的IOS或Android手机，通过手机上内置的监控分析单元对收集到的心电及血压数据进行比较分析。本智能监控仪能够在使用者出现危险时做出及时的报警和通知处理，使得使用者得到及时救治，并且使用者还能够监控家内的情况避免出现盗窃。

附图说明

图1为本发明的一个较佳实施例的全天候智能监控系统的方块图

图2为本发明的一个较佳实施例的腕表式全天候智能监控仪的结构示意图

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

以下结合附图1-2和具体实施例对本发明的全天候智能监控系统以及腕表式智能监控仪作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

本实施例中，请参阅图1，全天候智能监控系统，包括：生物信息监控系统100、紧急状态自助求助系统200、安全联防系统、报警器、通讯器、射频模块、网络连接模块；其中，

生物信息监控系统100包括：

心电图信号探测器101，用于实时监测使用者的心电信号；心电图信号探测器所检测的心电图中由一系列的波组构成，每个波组代表一个心动周期，所接收到的心电图包括完整的心电图数据，波组的数据包括心电图P波、PRS波群、T波和U波。心脏的特殊传导系统由窦房结、结间束、房间束、房间交界区、束支以及普肯耶纤维构成。心脏传导系统与每一心动周期顺序出现的心电变化密切相关。正常心电活动始于窦房结，兴奋心房的同时经结间束传导至房室结(激动传，然后循希氏束-左、右束支-普肯耶纤维顺序传导，最后兴奋心室。这种先后有序的电激动的传播，引起一系列电位改变，形成了心电图上相应的波段。细胞膜外侧带正电的钠离子会引起细胞膜的电势差，在心肌细胞的刺激下，细胞膜对钠的渗透性增加了。钠离子通过钠通道电门的打开进入了细胞。在心肌细胞的刺激下，细胞膜对钠的渗透性增加了。钠离子通过钠通道电门的打开进入了细胞，当心脏一部分已极化，邻近的一部分是除极，就产生了在身体中移动的电流。当互连着的心脏一部分已极化，而另一部分没有极化时，电流达到最大。当极化组织到非极化组织的比率减少时，电流也随之减少。当通过本发明腕表式的心电图信号探测器进行体表测试时，来自于心脏的动作电位的总和即可记录心电图的信息。

血压信号探测器102，用于实时监测使用者的血压信号；采用腕表式血压测量方式，测量时，通过直接测取腕表内圈内充气或放气时的压强，并监测手腕动脉内血流的波动而引起的腕表内圈内微小的压强变化，在经数模转换芯片的处理得到血压值值；

数模转换芯片103，将心电信号或血压信号转换为心电或血压数字信号数据(血压值)，并通过网络连接模块周期性地将心电或血压数字信号数据发送给监控分析单元；由于后续的网络连接模块将周期性地将心电或血压数字信号数据传输给手机客户端，因此，本实施例中的生物信息监控系统还具有存储器芯片，将收集到的数据进行数据缓存和保存；

监控分析单元104，其具有第一病理数据库1041和第一比较单元1042，第一病理数据库1041存储有心电图病症数据和血压病症数据；第一比较单元1042用于将心电数字信号和血压数字信号数据与第一病理数据库1041中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，一旦发现心电数据异常情况，如房性停搏、交界性逸搏心律、室性心动过速、心肌梗塞征兆等，立即发送信号给报警器600，启动通讯器700；报警器600可以内置于手机中，通过手机发出报警提示音，通讯器700也可以内置于手机中，并自动向预设的亲友号发出短信提醒，以便用户家属或亲友第一时间了解用户心电情况，在最快时间内作出医疗反应；

如果在第一病理数据库1041中找不到对应匹配的病症，则监控分析单元104将心电数字信号和血压数字信号数据发送给云服务器105；监控分析单元104位于基于IOS或Android系统的手机内，数模转换芯片103通过网络连接模块400周期性地将心电或血压数字信号数据发送给位于基于IOS或Android系统的手机内的监控分析单元104，分析并鉴别各种心律失常，实时反映心肌功能性状态等；首先，网络连接模块与IOS或Android手机进行匹配并组网，一旦组网成功，生物信息监控系统将周期性地(5～120分钟可调)启动记录心电图及血压数据，并周期性地(0.5～2小时可调)将心电图及血压数据传送至组网的IOS或Android手机，通过手机上内置的监控分析单元对收集到的心电及血压数据进行比较分析。同时，如果用户的心电图或血压数据被怀疑存在问题，同时手机中预存的病理数据库的数据无法找到合适的对应病症，该监控分析单元会自动将用户的心电图数据上传到专用的云服务器，通过云服务器大信息量的心电图病理数据库进行信息比对和处理；

云服务器105，具有第二病理数据库1051和第二比较单元1052，第二病理数据库1051存储的数据量大于第一病理数据库1041的存储的数据量，第二比较单元1052将监控分析单元104发送的心电数字信号和血压数字信号数据与第二病理数据库1051中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，并发送信号给监控分析单元104，由监控分析单元104发送信号给报警器600，并且启动通讯器700；

本实施例的生物信息监控系统100，对于有冠心病易患因素(如高血脂症、高血压病、糖尿病等)，通过该产品可实时预防并监测可能出现的心脏问题；对于已确诊冠心病和心律失常的患者，该产品可用于病情监测、指导用药等；对于心脏病患者出院后，该产品能使患者对自己的病情做到“心中有数”，及早发现病情变化，防止出现一些意外情况；

紧急状态自助求助系统200，包括：

跌倒或碰撞检测单元201，用于实时检测使用者的状态，并对检测到的信号进行分析，并在检测出跌倒或碰撞状态时通过射频模块500向报警器600发送信号，并且启动通讯器700；紧急状态自助求助系统200中的跌倒或碰撞检测单元201具体包括：基于MEMS系统的重力加速度传感器203和判断模块204；重力加速度传感器203具有机械构件、驱动部件和电控部件，电控部件用于控制驱动部件的启闭，驱动部件控制机械构件的运动；其中，机械构件采用MEMS陀螺仪，驱动部件具有静电驱动模块，静电驱动模块通过施加震荡电压使MEMS陀螺仪作径向运动，同时MEMS陀螺仪受到科里奥利力的作用产生横向运动变化，MEMS陀螺仪具有沿MEMS陀螺仪径向设置的径向电容板和横向电容板，在径向电容板上施加震荡电压后迫使MEMS陀螺仪作径向运动，横向电容板测量由于MEMS陀螺仪受到的科里奥利力所产生的横向运动变化而带来的电容变化；电控部件所采用的控制电路内嵌入先进的电源关断模块，用于控制重力加速度传感器的开启、关闭或处于睡眠模式，可以在不需要重力加速度传感器功能的时候关闭整个传感器或让其进入深度睡眠模式，可大幅度降低陀螺仪的总功耗，从而获得更长的续航时间；判断模块204根据横向电容变化来判断使用者是否发生跌倒或碰撞，当横向电容突变时，说明使用者发生跌倒或碰撞，或者紧急状态自动求助系统200中存储有跌倒或碰撞状态的数据，将横向电容变化的数据与上述所存储的跌倒或碰撞状态的数据相比较，当发现有匹配数据时，说明使用者发生跌倒或碰撞，此时，判断模块204通过射频模块500向报警器600发送信号，并且启动通讯器700；例如，在紧急状态自动求助系统200检测到匹配状态时，将会启动射频模块500，通过自动指令程序，在第一时间发出警报声信号，获得周围人群的协助，并同时在第一时间启动通讯器700，通讯器700可以具有单片机控制短信模块，向系统预设的监护人手机自动发送跌倒或碰撞求救短信息。该紧急状态自动求助系统200的核心是基于MEMS重力加速度传感器203。在人体佩戴实验中，已经可以区分出正常人体活动与跌倒事件，自动发出跌倒报警信号，从而使用户在尽可能短的时间内得到医疗救护。

本实施例中，紧急状态自助求助系统200还包括紧急电话拨打单元202，其具有语音播报模块205和GPS定位模块206，跌倒或碰撞检测单元201检测出跌倒或碰撞状态时，启动紧急电话拨打单元202；紧急电话拨打单元的常态为关闭状态，当紧急电话拨打模块被启动时，紧急电话拨打单元202自动拨打110电话，并且通过语音播报模块205将GPS定位模块206所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话。

本实施例的射频模块500为射频收发机，该射频收发机不仅需要体积小巧、可靠性高、成本低廉，而且要求具备足够的收发数据率以及全芯片的超低功耗以保证续航能力；该射频收发机的模拟基带将采用超低功耗的新型复数滤波器，具有-30dB的镜像抑制能力，用于将FPS地理坐标发送给110电话；整个超低功耗的射频收发机基于CMOS 0.18μm工艺设计，采用了电感复用射频前端结构，用一个外电感同时作为低噪声放大器的输入匹配和功率放大器的输出匹配，射频收发机的功耗小于2mA；

通讯器700，用于存储电话号码，常态为关闭状态，通讯器700被启动后，自动发送信息给电话号码；该通讯器700可以具有单片机控制短信模块，用于向所存储的电话号码发送短信。

报警器600，用于接收监控分析单元104或射频模块500发送的信号，并且发出警报；

安全联防系统300，包括：

安装于家居的云摄像机301，对家居的监控区域进行实时监控，通过网络连接模块400将云摄像机301拍摄到的图像发送给智能分析单元302；

智能分析单元302，对监控区域拍摄的内容进行实时智能分析，一旦发现陌生人出现在监控区域，立即通过射频模块500向报警器600发送信号，提醒使用者注意，并且启动通讯器700。本实施例的全天候智能监控系统能够从服务器上适配这些云摄像机301的地址，自动接入被监控图像，并对监控区域拍摄内容进行实时智能分析。对于老年人来说，这些网络云摄像机301通常安装在使用者住处，如果在独居或者家人外出的情况下，可以通过云摄像机301对过道或者走廊等安全部位进行实时监控。通过本发明的智能分析单元302，可以对监控区域拍摄内容进行实时人脸识别、动态安防等智能分析，一旦陌生人出现在该区域，将会立即通过射频模块500激活报警器600提醒老年人注意，并在第一时间通过通讯器700的短信模块，向系统预设的监护人手机自动发送警示短信息。

此外，本发明还提供了一种将上述全天候智能监控系统集成于腕表式全天候智能监控仪，该智能监控仪外观为腕表型，因此称为“腕表式”。

本发明的一个较佳实施例中，请参阅图2，腕表式全天候智能监控仪的腕表具有表头100和表带200，表带200具有用于与表头100连接或断开的可活动端部，表头100具有内圈和外圈，表头的外圈包括信息显示屏幕1、与信息显示屏幕1相电连的智能分析单元、网络连接模块和待机电池6，表头的内圈包括：在信息显示屏幕1一侧的轴带内圈部分具有心电图信号探测器7、在信息显示屏幕1另一侧的轴带内圈部分的血压信号探测器5、与心电图信号探测器7和血压信号探测器5相电连的数模转换芯片、监控分析单元、在表头的端部具有跌倒或碰撞检测单元9、表头中间位置具有射频模块8、以及位于表头的通讯器和报警器；其中，信息显示屏幕1的智能分析单元通过网络连接模块接收到云摄像机拍摄的图像并且在信息显示屏幕1上显示出来；当紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元时，其具有语音播报模块和GPS定位模块，跌倒或碰撞检测单元9检测出跌倒或碰撞状态时，启动紧急电话拨打单元；紧急电话拨打模块的常态为关闭状态，当紧急电话拨打模块被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话；此时，腕表式全天候智能监控仪的表头外圈还包括位于信息显示屏幕1下方的SOS紧急求助按钮2和还原按钮3，与SOS紧急求助按钮2和还原按钮3相电连的紧急电话拨打单元，按下SOS紧急求助按钮2，即将紧急电话拨打单元启动；按下还原按钮3，则将紧急电话拨打单元关闭。在本实施例中，表带200中还具有天线模块，用于增加射频模块的收发信号的强度，避免信号太差导致发送信息失败的问题发生。此外，血压信号探测器5还可以铺满整个表头100，血压信号探测器5可以做成不封闭的袖带状而分布于表头内圈，血压探测器5中具有可充气袋和用于向可充气袋充气的微型马达，通过探测充气或放气时的压强来量测手腕处的动脉内血流的波动从而得到血压数据值。

本发明的另一个较佳实施例中，一种基于全天候智能监控系统的腕表式全天候智能监控仪，与上述较佳实施例类似，其区别在于，监控分析单元位于基于IOS或Android系统的手机内，通过网络连接模块使数模转换芯片周期性地将心电或血压数字信号数据发送给位于基于IOS或Android系统的手机内的监控分析单元。

需要说明的是，本发明的全天候智能监控系统的数模转换芯片、监控分析单元、跌倒或碰撞检测单元包括基于MEMS系统的重力加速度传感器和判断模块、通讯器、报警器、智能分析单元、紧急电话拨打单元等在腕表式全天候智能监控仪中的分布不限于上述实施例中所示，将上述系统还可以集成于“腕表”中的其它位置。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (9)

1.一种全天候智能监控系统，其特征在于，包括：生物信息监控系统、紧急状态自助求助系统、安全联防系统、报警器、通讯器、射频模块、网络连接模块；其中，

所述生物信息监控系统包括：

心电图信号探测器，用于实时监测使用者的心电信号；

血压信号探测器，用于实时监测使用者的血压信号；

数模转换芯片，与心电图信号探测器、血压信号探测器、网络连接模块分别相连，将所述心电信号或血压信号转换为心电或血压数字信号数据，并通过所述网络连接模块周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给监控分析单元；

监控分析单元，与网络连接模块、云服务器相连，其具有第一病理数据库和第一比较单元，所述第一病理数据库存储有心电图病症数据和血压病症数据；所述第一比较单元与报警器、通讯器分别相连，用于将所述心电数字信号和所述血压数字信号数据与所述第一病理数据库中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，然后发送信号给报警器，并且启动通讯器；如果在所述第一病理数据库中找不到对应匹配的病症，则所述监控分析单元将所述心电数字信号和所述血压数字信号数据发送给云服务器；其中，所述监控分析单元位于基于IOS或Android系统的手机内，通过所述网络连接模块使所述数模转换芯片周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给位于所述基于IOS或Android系统的手机内的监控分析单元；

云服务器，与监控分析单元相连，具有第二病理数据库和第二比较单元，所述第二病理数据库存储的数据量大于所述第一病理数据库的存储的数据量，所述第二比较单元与报警器、通讯器分别相连，当用户的心电图或血压数据被怀疑存在问题，同时第一病理数据库的数据无法找到合适的对应病症，所述监控分析单元会自动将用户的心电数据或血压数据上传到云服务器，云服务器中的第二比较单元将所述监控分析单元发送的所述心电数字信号和所述血压数字信号数据与所述第二病理数据库中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，并发送信号给所述监控分析单元，由所述监控分析单元发送信号给所述报警器，并且启动所述通讯器；

紧急状态自助求助系统，包括：跌倒或碰撞检测单元，与射频模块相连，射频模块与报警器、通讯器分别相连，跌倒或碰撞检测单元用于实时检测使用者的状态，并对检测到的信号进行分析，并在检测出跌倒或碰撞状态时通过射频模块向报警器发送信号，并且启动通讯器；所述跌倒或碰撞检测单元包括重力加速度传感器和判断模块；判断模块与射频模块相连，判断模块根据所述重力加速度传感器得到的信号变化来判断使用者是否发生跌倒或碰撞，当所述信号发生突变时，说明使用者发生跌倒或碰撞，此时，所述判断模块通过射频模块向所述报警器发送信号，并且启动所述通讯器；

所述通讯器，分别与第一比较单元、第二比较单元、射频模块相连，用于存储电话号码，常态为关闭状态，所述通讯器被启动后，自动发送信息给所述电话号码；

所述报警器，分别与第一比较单元、第二比较单元、射频模块相连，用于接收所述监控分析单元或射频模块发送的信号，并且发出警报；

安全联防系统，包括：

安装于家居的云摄像机，与网络连接模块相连，对家居的监控区域进行实时监控，通过所述网络连接模块将所述云摄像机拍摄到的图像发送给智能分析单元；

智能分析单元，与网络连接模块、射频模块分别相连，智能分析单元对监控区域拍摄的内容进行实时智能分析，一旦发现陌生人出现在所述监控区域，立即通过射频模块向报警器发送信号，提醒使用者注意，并且启动通讯器。

2.根据权利要求1所述的全天候智能监控系统，其特征在于，所述紧急状态自助求助系统中的跌倒或碰撞检测单元中的重力加速度传感器为基于MEMS系统的重力加速度传感器；所述重力加速度传感器具有机械构件、驱动部件和电控部件，电控部件用于控制驱动部件的启闭，所述驱动部件控制所述机械构件的运动；其中，所述机械构件采用MEMS陀螺仪，驱动部件具有静电驱动模块，所述静电驱动模块通过施加震荡电压使所述MEMS陀螺仪作径向运动，同时所述MEMS陀螺仪受到科里奥利力的作用产生横向运动变化，所述MEMS陀螺仪具有沿所述MEMS陀螺仪径向设置的径向电容板和横向电容板，在所述径向电容板上施加震荡电压后迫使所述MEMS陀螺仪作径向运动，所述横向电容板测量由于MEMS陀螺仪受到的科里奥利力所产生的横向运动变化而带来的电容变化；电控部件所采用的控制电路内嵌入电源关断模块，用于控制所述重力加速度传感器的开启、关闭或处于睡眠模式；

判断模块根据所述横向电容变化来判断使用者是否发生跌倒或碰撞，当所述横向电容突变时，说明使用者发生跌倒或碰撞，此时，所述判断模块通过射频模块向所述报警器发送信号，并且启动所述通讯器。

3.根据权利要求1或2所述的全天候智能监控系统，其特征在于，所述紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元，其具有语音播报模块和GPS定位模块，所述跌倒或碰撞检测单元检测出跌倒或碰撞状态时，启动所述紧急电话拨打单元；紧急电话拨打单元的常态为关闭状态，当紧急电话拨打单元被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话。

4.根据权利要求1所述的全天候智能监控系统，其特征在于，所述射频模块为超低功耗射频收发机，其基于CMOS 0.18μm工艺设计，采用了电感复用射频前端结构，用一个外电感同时作为低噪声放大器的输入匹配和功率放大器的输出匹配，以及具有-30dB的镜像抑制能力的复数滤波器，所述射频收发机的功耗小于2mA。

5.根据权利要求1所述的全天候智能监控系统，其特征在于，所述心电图信号探测器所检测的心电图中由一些列的波组构成，每个波组代表一个心动周期，所述波组的数据包括心电图P波、PRS波群、T波和U波。

6.一种具有权利要求1所述的全天候智能监控系统的腕表式全天候智能监控仪，其特征在于，所述监控仪具有表头和表带，表带具有用于与表头连接或断开的可活动端部，所述表头具有内圈和外圈，所述表头的外圈包括信息显示屏幕、与所述信息显示屏幕相电连的智能分析单元、网络连接模块和待机电池，所述表头的内圈包括在信息显示屏幕一侧的轴带内圈部分具有心电图信号探测器、在信息显示屏幕另一侧的轴带内圈部分的血压信号探测器、与所述心电图信号探测器和所述血压信号探测器相电连的数模转换芯片、在所述表头的端部具有跌倒或碰撞检测单元和射频模块、以及位于表头的所述通讯器和所述报警器；其中，所述信息显示屏幕的智能分析单元通过所述网络连接模块接收到所述云摄像机拍摄的图像并且在所述信息显示屏幕上显示出来；所述监控分析单元位于基于IOS或Android系统的手机内，通过所述网络连接模块使所述数模转换芯片周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给位于所述基于IOS或Android系统的手机内的监控分析单元；血压信号探测器为不封闭的袖带状而分布于表头内圈；血压探测器中具有可充气袋和用于向可充气袋充气的微型马达，通过探测充气或放气时的压强来量测手腕处的动脉内血流的波动从而得到血压数据值。

7.根据权利要求6所述的腕表式全天候智能监控仪，其特征在于，所述紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元，其具有语音播报模块和GPS定位模块，所述跌倒或碰撞检测单元检测出跌倒或碰撞状态时，启动所述紧急电话拨打单元；紧急电话拨打模块的常态为关闭状态，当紧急电话拨打模块被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话；

所述腕表式全天候智能监控仪的表头外圈还包括位于信息显示屏幕下方的SOS紧急求助按钮和还原按钮，与所述SOS紧急求助按钮和还原按钮相电连的紧急电话拨打单元，按下所述SOS紧急求助按钮，即将所述紧急电话拨打单元启动；按下所述还原按钮，则将所述紧急电话拨打单元关闭。

8.一种具有全天候智能监控系统的腕表式全天候智能监控仪，其特征在于，所述全天候智能监控系统包括：生物信息监控系统、紧急状态自助求助系统、安全联防系统、报警器、通讯器、射频模块、网络连接模块；其中，所述生物信息监控系统包括：心电图信号探测器，用于实时监测使用者的心电信号；血压信号探测器，用于实时监测使用者的血压信号；数模转换芯片，与心电图信号探测器、血压信号探测器、网络连接模块分别相连，将所述心电信号或血压信号转换为心电或血压数字信号数据，并通过所述网络连接模块周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给监控分析单元；监控分析单元，与网络连接模块、云服务器相连，其具有第一病理数据库和第一比较单元，所述第一病理数据库存储有心电图病症数据和血压病症数据；所述第一比较单元与报警器、通讯器分别相连，用于将所述心电数字信号和所述血压数字信号数据与所述第一病理数据库中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，然后发送信号给报警器，并且启动通讯器；如果在所述第一病理数据库中找不到对应匹配的病症，则所述监控分析单元将所述心电数字信号和所述血压数字信号数据发送给云服务器；其中，通过所述网络连接模块使所述数模转换芯片周期性地将所述心电或血压数字信号数据发送给监控分析单元；云服务器，与监控分析单元相连，具有第二病理数据库和第二比较单元，所述第二病理数据库存储的数据量大于所述第一病理数据库的存储的数据量，所述第二比较单元与报警器、通讯器分别相连，当用户的心电图或血压数据被怀疑存在问题，同时第一病理数据库的数据无法找到合适的对应病症，所述监控分析单元会自动将用户的心电数据或血压数据上传到云服务器，云服务器中的第二比较单元将所述监控分析单元发送的所述心电数字信号和所述血压数字信号数据与所述第二病理数据库中的心电图病症数据和血压病症数据进行比较匹配找到对应的病症，并发送信号给所述监控分析单元，由所述监控分析单元发送信号给所述报警器，并且启动所述通讯器；紧急状态自助求助系统，包括：跌倒或碰撞检测单元，与射频模块相连，射频模块与报警器、通讯器分别相连，跌倒或碰撞检测单元用于实时检测使用者的状态，并对检测到的信号进行分析，并在检测出跌倒或碰撞状态时通过射频模块向报警器发送信号，并且启动通讯器；所述跌倒或碰撞检测单元包括重力加速度传感器和判断模块；判断模块与射频模块相连，判断模块根据所述重力加速度传感器得到的信号变化来判断使用者是否发生跌倒或碰撞，当所述信号发生突变时，说明使用者发生跌倒或碰撞，此时，所述判断模块通过射频模块向所述报警器发送信号，并且启动所述通讯器；所述通讯器，分别与第一比较单元、第二比较单元、射频模块相连，用于存储电话号码，常态为关闭状态，所述通讯器被启动后，自动发送信息给所述电话号码；所述报警器，分别与第一比较单元、第二比较单元、射频模块相连，用于接收所述监控分析单元或射频模块发送的信号，并且发出警报；安全联防系统，包括：安装于家居的云摄像机，与网络连接模块相连，对家居的监控区域进行实时监控，通过所述网络连接模块将所述云摄像机拍摄到的图像发送给智能分析单元；智能分析单元，与网络连接模块、射频模块分别相连，智能分析单元对监控区域拍摄的内容进行实时智能分析，一旦发现陌生人出现在所述监控区域，立即通过射频模块向报警器发送信号，提醒使用者注意，并且启动通讯器；所述监控仪具有表头和表带，表带具有用于与表头连接或断开的可活动端部，所述表头具有内圈和外圈，所述表头的外圈包括信息显示屏幕、与所述信息显示屏幕相电连的智能分析单元、网络连接模块和待机电池，所述表头的内圈包括在信息显示屏幕一侧的轴带内圈部分具有心电图信号探测器、在信息显示屏幕另一侧的轴带内圈部分的血压信号探测器、与所述心电图信号探测器和所述血压信号探测器相电连的数模转换芯片、监控分析单元、在所述表头的端部具有跌倒或碰撞检测单元和射频模块、以及位于表头的所述通讯器和所述报警器；其中，所述信息显示屏幕的智能分析单元通过所述网络连接模块接收到所述云摄像机拍摄的图像并且在所述信息显示屏幕上显示出来；血压信号探测器为不封闭的袖带状而分布于表头内圈；血压探测器中具有可充气袋和用于向可充气袋充气的微型马达，通过探测充气或放气时的压强来量测手腕处的动脉内血流的波动从而得到血压数据值。

9.根据权利要求8所述的腕表式全天候智能监控仪，其特征在于，所述紧急状态自助求助系统还包括紧急电话拨打单元，其具有语音播报模块和GPS定位模块，所述跌倒或碰撞检测单元检测出跌倒或碰撞状态时，启动所述紧急电话拨打单元；紧急电话拨打模块的常态为关闭状态，当紧急电话拨打模块被启动时，紧急电话拨打单元自动拨打110电话，并且通过语音播报模块将GPS定位模块所检测到的GPS地理坐标语音播报给110电话；

所述腕表式全天候智能监控仪的表头外圈还包括位于信息显示屏幕下方的SOS紧急求助按钮和还原按钮，与所述SOS紧急求助按钮和还原按钮相电连的紧急电话拨打单元，按下所述SOS紧急求助按钮，即将所述紧急电话拨打单元启动；按下所述还原按钮，则将所述紧急电话拨打单元关闭。