CN107294200A - 电力保障系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种担架电力保障系统，包括光伏板，设置在担架前端的推杆上，用于接收太阳能，并将太阳能转换为电能；供电设备，采用24伏铅酸蓄电池为担架的各个用电部件提供电力供应；电力检测设备，与所述供电设备连接，用于检测所述供电设备的实时储存电力，当储存电力低下时，发出电力不足信号，否则，发出电力充足信号；电力切换设备，与所述电力检测设备连接，用于在接收到电力不足信号时，切换为所述光伏板进行供电的模式；其中，所述电力切换设备还用于在接收到电力充足信号时，切换为所述供电设备进行供电的模式。通过本发明，能够避免患者在使用担架过程中出现断电情况。

Description

电力保障系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种担架电力保障系统。

背景技术

担架，是为目前医疗单位常用的器械，为符合病情需要，便于患者与伤员躺卧。因担架自身重量较重，搬运时费力，因此，可以将一部分担架增加轮式驱动设备，改良为担架车，以方便搬运，同时携带更多负载。

现有的担架或担架车已不仅仅限于搬运患者，还增加了许多辅助设备用以扩展担架或担架车的功能，由于用电设备数量的增加，很容易导致担架或担架车电力不足。

患者在乘坐担架时，需要与担架或担架车建立交互通信链路以提高担架的可控性，满足患者的各项需要，但现有技术中的担架或担架车在患者具有特殊情况，例如语言障碍或手有残疾时，无法继续与担架或担架车进行有效交流，导致担架或担架车难以满足患者的实时要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种担架电力保障系统，能够增加太阳能供电设备和蓄电池供电设备提高担架电力保障的可靠性，更关键的是，通过一系列专门为担架设计的图像处理设备以及信号转换设备，建立基于担架上的患者的当前体形姿态的担架控制机制，从而避免患者与担架沟通不畅的情况发生。

根据本发明的一方面，提供了一种担架电力保障系统，所述系统包括：

光伏板，设置在担架前端的推杆上，用于接收太阳能，并将太阳能转换为电能；

供电设备，采用24伏铅酸蓄电池为担架的各个用电部件提供电力供应。

更具体地，在所述担架电力保障系统中，所述系统还包括：

电力检测设备，与所述供电设备连接，用于检测所述供电设备的实时储存电力，当储存电力低下时，发出电力不足信号，否则，发出电力充足信号。

更具体地，在所述担架电力保障系统中，所述系统还包括：

电力切换设备，与所述电力检测设备连接，用于在接收到电力不足信号时，切换为所述光伏板进行供电的模式；

其中，所述电力切换设备还用于在接收到电力充足信号时，切换为所述供电设备进行供电的模式。

更具体地，在所述担架电力保障系统中，所述系统还包括：

电源转换设备，与所述供电设备连接，用于将所述供电设备的24伏电压转换为5伏电压和3.3伏电压。

更具体地，在所述担架电力保障系统中，所述系统还包括：

光电耦合芯片，通过光电隔离电路将5伏电压和3.3伏电压一起与24伏电路隔离开。

更具体地，在所述担架电力保障系统中，所述系统还包括：

探测横杆，设置在担架前端的推杆的前方，用于固定水深检测仪；

水深检测仪，朝向下方发射激光，接收从水面反射的激光以及从水底反射的激光，确定发射激光的时间作为第一时间，确定接收从水面反射的激光的时间作为第二时间，确定接收从水底反射的激光的时间作为第三时间，将所述第二时间减去所述第一时间以获得第一时间差，将所述第三时间减去所述第一时间以获得第二时间差，并基于所述第一时间差、所述第二时间差、激光在空气中的传播速度以及激光在水下的传播速度确定下方实时水深；

模型建立设备，用于基于人体骨骼模型和人体关节模型建立人体躯干模型，自所述人体躯干模型处提取N个关键点并分别确定N个关键点参考位置，在N个关键点参考位置中，每一个关键点参考位置为对应关键点相对于人体躯干模型中脑部顶点的相对位置；图像采集设备，用于对担架上的患者进行高清图像数据采集，以获取高清患者图像，所述高清患者图像的分辨率根据环境亮度自适应变化，环境亮度越低，所述高清患者图像的分辨率越高；

尺度归一化设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清患者图像，对所述高清患者图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像；噪声复杂度检测设备，与所述尺度归一化设备连接，用于接收所述归一化图像，对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；

图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；

组合滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；

关键点定位设备，与所述组合滤波设备连接以获得所述组合滤波图像，基于N个基准关键点形状分别在所述组合滤波图像确定N个关键点当前位置，其中，在N个关键点当前位置中，每一个关键点当前位置为对应关键点相对于脑部顶点当前位置的相对位置，N个基准关键点为人体躯干中N个关键点的基准图像，N个关键点中包括脑部顶点；

姿态确定设备，分别与所述关键点定位设备和所述模型建立设备连接，用于确定每一个关键点当前位置到对应关键点参考位置的偏移矢量以获得N个偏移矢量，基于所述N个偏移矢量确定当前体形姿态；信号转换设备，与所述姿态确定设备连接，用于接收所述当前体形姿态，并基于所述当前体形姿态确定相应的对担架进行操作的控制指令。

更具体地，在所述担架电力保障系统中：所述图像采集设备被设置在担架前端的推杆上，面向担架上的患者进行高清图像数据采集；其中，所述图像采集设备包括图像传感器、镜头、滤光片、支架、亮度传感器以及闪光灯。

根据本发明的另一方面，还提供了一种担架电力保障方法，所述方法包括使用如上述的担架电力保障系统以在患者使用担架时保证担架各个用电设备的电力供应。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的担架电力保障系统的结构方框图。

附图标记：1光伏板；2供电设备；3电力检测设备；4电力切换设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的担架电力保障系统的实施方案进行详细说明。

篮式担架，也叫“船型担架”(Stoke Basket)，市面上常见的为两种类型：铝合金型；合成树脂型；他造型与其名称相似，像一艘“小船”。搬运被困人员时，被困人员被置于担架内，担架在四周“突起”边缘配合正面的扁带将被困人员“封闭”在担架内部。这样不会因担架的位移(如翻转、摇晃)而使被困人员脱离担架。在安全性的背后，也存在一些隐患。如被困人员过胖，且捆绑在其正面的扁带过紧加之操作时间过长，则容易引发被困人员胸闷、窒息。北美消防界将由于处置不当造成被困人员死于篮式担架内的情形称为“铁棺材”(早期篮式担架多为铝合金)。

卷式担架，也叫“多功能担架”(Sked)，他与篮式担架在使用上相似，但重量更轻(8至12公斤)且可以卷缩在滚筒或背包中携带。它的原料是特种合成树脂，有抗腐蚀性，一般是橘黄色。大陆市场上的卷式担架多为江苏、浙江等第仿日、韩的同类产品。在北美消防界，将由于救援人员操作不当而导致被困人员丧生于卷式担架内部的行为称为“裹尸布”(早期卷式担架多为高强度帆布制成)。

当前的担架在电力供应方面和沟通机制方面仍存在一定的缺陷，为了克服上述不足，本发明搭建了一种担架电力保障系统，有效克服了上述不足。

图1为根据本发明实施方案示出的担架电力保障系统的结构方框图，所述系统包括：

光伏板，设置在担架前端的推杆上，用于接收太阳能，并将太阳能转换为电能；

供电设备，采用24伏铅酸蓄电池为担架的各个用电部件提供电力供应。

接着，继续对本发明的担架电力保障系统的具体结构进行进一步的说明。

所述系统还包括：电力检测设备，与所述供电设备连接，用于检测所述供电设备的实时储存电力，当储存电力低下时，发出电力不足信号，否则，发出电力充足信号。

所述系统还包括：电力切换设备，与所述电力检测设备连接，用于在接收到电力不足信号时，切换为所述光伏板进行供电的模式；

其中，所述电力切换设备还用于在接收到电力充足信号时，切换为所述供电设备进行供电的模式。

所述系统还包括：电源转换设备，与所述供电设备连接，用于将所述供电设备的24伏电压转换为5伏电压和3.3伏电压。

所述系统还包括：光电耦合芯片，通过光电隔离电路将5伏电压和3.3伏电压一起与24伏电路隔离开。

所述系统还包括：

探测横杆，设置在担架前端的推杆的前方，用于固定水深检测仪；

水深检测仪，朝向下方发射激光，接收从水面反射的激光以及从水底反射的激光，确定发射激光的时间作为第一时间，确定接收从水面反射的激光的时间作为第二时间，确定接收从水底反射的激光的时间作为第三时间，将所述第二时间减去所述第一时间以获得第一时间差，将所述第三时间减去所述第一时间以获得第二时间差，并基于所述第一时间差、所述第二时间差、激光在空气中的传播速度以及激光在水下的传播速度确定下方实时水深；

模型建立设备，用于基于人体骨骼模型和人体关节模型建立人体躯干模型，自所述人体躯干模型处提取N个关键点并分别确定N个关键点参考位置，在N个关键点参考位置中，每一个关键点参考位置为对应关键点相对于人体躯干模型中脑部顶点的相对位置；图像采集设备，用于对担架上的患者进行高清图像数据采集，以获取高清患者图像，所述高清患者图像的分辨率根据环境亮度自适应变化，环境亮度越低，所述高清患者图像的分辨率越高；

尺度归一化设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清患者图像，对所述高清患者图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像；噪声复杂度检测设备，与所述尺度归一化设备连接，用于接收所述归一化图像，对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；

图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；

组合滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；

关键点定位设备，与所述组合滤波设备连接以获得所述组合滤波图像，基于N个基准关键点形状分别在所述组合滤波图像确定N个关键点当前位置，其中，在N个关键点当前位置中，每一个关键点当前位置为对应关键点相对于脑部顶点当前位置的相对位置，N个基准关键点为人体躯干中N个关键点的基准图像，N个关键点中包括脑部顶点；

姿态确定设备，分别与所述关键点定位设备和所述模型建立设备连接，用于确定每一个关键点当前位置到对应关键点参考位置的偏移矢量以获得N个偏移矢量，基于所述N个偏移矢量确定当前体形姿态；信号转换设备，与所述姿态确定设备连接，用于接收所述当前体形姿态，并基于所述当前体形姿态确定相应的对担架进行操作的控制指令。

在所述系统中：所述图像采集设备被设置在担架前端的推杆上，面向担架上的患者进行高清图像数据采集；其中，所述图像采集设备包括图像传感器、镜头、滤光片、支架、亮度传感器以及闪光灯。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种担架电力保障方法，所述方法包括使用如上述的担架电力保障系统以在患者使用担架时保证担架各个用电设备的电力供应。

另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

采用本发明的担架电力保障系统，针对现有技术中担架供电困难以及与特殊患者沟通不足的技术问题，通过建立双模式的供电机制以及高精度、有针对性的人体姿态识别机制，在保证对担架各个用户设备提供充足供电的同时，有效实现了与特殊患者的沟通。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种担架电力保障系统，所述系统包括：

光伏板，设置在担架前端的推杆上，用于接收太阳能，并将太阳能转换为电能；

供电设备，采用24伏铅酸蓄电池为担架的各个用电部件提供电力供应。

2.如权利要求1所述的担架电力保障系统，其特征在于，所述系统还包括：

电力检测设备，与所述供电设备连接，用于检测所述供电设备的实时储存电力，当储存电力低下时，发出电力不足信号，否则，发出电力充足信号。

3.如权利要求2所述的担架电力保障系统，其特征在于，所述系统还包括：

电力切换设备，与所述电力检测设备连接，用于在接收到电力不足信号时，切换为所述光伏板进行供电的模式；

其中，所述电力切换设备还用于在接收到电力充足信号时，切换为所述供电设备进行供电的模式。

4.如权利要求3所述的担架电力保障系统，其特征在于，所述系统还包括：

电源转换设备，与所述供电设备连接，用于将所述供电设备的24伏电压转换为5伏电压和3.3伏电压。

5.如权利要求4所述的担架电力保障系统，其特征在于，所述系统还包括：

光电耦合芯片，通过光电隔离电路将5伏电压和3.3伏电压一起与24伏电路隔离开。

6.如权利要求5所述的担架电力保障系统，其特征在于，所述系统还包括：

探测横杆，设置在担架前端的推杆的前方，用于固定水深检测仪；

水深检测仪，朝向下方发射激光，接收从水面反射的激光以及从水底反射的激光，确定发射激光的时间作为第一时间，确定接收从水面反射的激光的时间作为第二时间，确定接收从水底反射的激光的时间作为第三时间，将所述第二时间减去所述第一时间以获得第一时间差，将所述第三时间减去所述第一时间以获得第二时间差，并基于所述第一时间差、所述第二时间差、激光在空气中的传播速度以及激光在水下的传播速度确定下方实时水深；

模型建立设备，用于基于人体骨骼模型和人体关节模型建立人体躯干模型，自所述人体躯干模型处提取N个关键点并分别确定N个关键点参考位置，在N个关键点参考位置中，每一个关键点参考位置为对应关键点相对于人体躯干模型中脑部顶点的相对位置；

图像采集设备，用于对担架上的患者进行高清图像数据采集，以获取高清患者图像，所述高清患者图像的分辨率根据环境亮度自适应变化，环境亮度越低，所述高清患者图像的分辨率越高；

尺度归一化设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清患者图像，对所述高清患者图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像；

噪声复杂度检测设备，与所述尺度归一化设备连接，用于接收所述归一化图像，对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；

图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；

组合滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；

关键点定位设备，与所述组合滤波设备连接以获得所述组合滤波图像，基于N个基准关键点形状分别在所述组合滤波图像确定N个关键点当前位置，其中，在N个关键点当前位置中，每一个关键点当前位置为对应关键点相对于脑部顶点当前位置的相对位置，N个基准关键点为人体躯干中N个关键点的基准图像，N个关键点中包括脑部顶点；

姿态确定设备，分别与所述关键点定位设备和所述模型建立设备连接，用于确定每一个关键点当前位置到对应关键点参考位置的偏移矢量以获得N个偏移矢量，基于所述N个偏移矢量确定当前体形姿态；

信号转换设备，与所述姿态确定设备连接，用于接收所述当前体形姿态，并基于所述当前体形姿态确定相应的对担架进行操作的控制指令。

7.如权利要求6所述的担架电力保障系统，其特征在于：

所述图像采集设备被设置在担架前端的推杆上，面向担架上的患者进行高清图像数据采集；

其中，所述图像采集设备包括图像传感器、镜头、滤光片、支架、亮度传感器以及闪光灯。

8.一种担架电力保障方法，所述方法包括使用如权利要求1-7任一所述的担架电力保障系统以在患者使用担架时保证担架各个用电设备的电力供应。