CN107440698A - 一种分布式病房监护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分布式病房监护系统,它包括输液监护装置,以及智能手环;输液监护装置以及智能手环通过无线网络连接到无线节点,无线节点通过网络连接到监控PC机以及数据库服务器,监控PC机与医护人员的手机终端通信;监控PC机还连接有报警模块;智能手环包括主控芯片MCU,主控芯片MCU连接有传感器模块、心率监测模块、GPS模块、无线传输模块、LCD显示模块、闪存芯片、电源管理芯片、电源模块、振动器以及按键,无线传输模块与无线节点通信;输液监护装置包括单片机控制器,单片机控制器连接有液面监测单元、点滴监测单元、滴速监测单元、执行单元以及无线发射模块,所述的无线发射模块与无线节点通信。

Description

一种分布式病房监护系统
技术领域
[0001] 本发明属于医疗健康监控技术领域,具体涉及一种分布式病房监护系统。
背景技术
[0002] 受惠于中国政府医疗改革以及居民对健康保健的重视,未来3年中国便携医疗电 子市场年复合增长率将超过3〇%,其市场规模从2006年的80亿元迅速扩大到2011年的280亿 元;截止到2010年中国医疗器材市场在世界医疗设备市场中占有5%的份额,其总产值已经 超过1000亿;到2050年,这一份额将达到25%,成为世界一流的医疗器械制造强国。
[0003] 据初步估计,我国县级以上医院有15000多家。一般床位数在600到1000左右。而目 前医院现状普遍是护士少病人多,有的大型医院1个护士需要同时照顾几十个床位的病人, 繁重的工作给护理人员带来沉重的负担。同时绝大多数的病人都需要家属陪同输液,家属 或陪人所起的作用是不断地对输液进行肉眼监控,因此而耽误工作和学习,而且稍有疏忽, 就会因延迟护理而造成回血,严重的会造成输液医疗事故。另外,医护人员每天要定时测量 病人的体温、定时提醒病人吃药,简单繁琐的事情每天都在进行,如果照顾不周很可能会造 成医患事故。此为现有技术的不足之处。
[0004] 此为现有技术不足之处;因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供设计一种分布式 病房监护系统,以解决现有技术中存在的问题,是非常有必要的。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于,针对上述现有技术存在的缺陷,提供设计一种分布式病房监 护系统,以解决上述技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明给出以下技术方案: 一种分布式病房监护系统,它包括输液监护装置,以及佩戴于患者手腕的智能手环;其 特征在于,所述的输液监护装置以及智能手环通过无线网络连接到无线节点,无线节点通 过网络连接到监控PC机以及数据库服务器,所述的监控PC机通过无线网络与医护人员的手 机终端通信;所述的监控PC机还连接有报警模块; 其中,智能手环包括主控芯片MCU,所述的主控芯片MCU连接有传感器模块、心率监测模 块、GPS模块、无线传输模块、IXD显示模块、闪存芯片、电源管理芯片、电源模块、振动器以及 按键,所述的电源管理芯片与电源模块连接•,所述无线传输模块与无线节点通信; 所述的输液监护装置包括单片机控制器,所述的单片机控制器连接有液面监测单元、 点滴监测单元、滴速监测单元、执行单元以及无线发射模块,所述的无线发射模块与无线节 点通信; 液面监测单元包括红外线传感器,所述红外线传感器设置在莫氏管处;实现对滴液的 实时检测。红外线传感器中的红外发光二极管发出红外光,红外光透过莫氏管由光电三极 管接收,光电三极管再将接收到的光信号转换成电信号进行输出;以5s为监测时段,若5s内 有液滴滴下,则在5s内光电三极管接收到的红外线光强度有变化;若5s内没有液滴滴下,则 5s内光电三极管接收到的红外光强度无变化,经单片机控制器进行分析并产生报警信号, 同时将报警信号通过无线发射模块传输到监控PC机。
[0007]点滴监测单元包括槽式红外光电开关传感器,所述槽式红外光电开关传感器设置 在莫氏管处;槽式红外光电开关传感器发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能接 收到光,当有液滴从槽中落下通过时,光被遮挡,三极管截止,OUT端输出高电平VCC,LED亮; 用MEGA16的外部中断采集电平变化时下降沿,来实现对液滴的计数。
[0008]滴速监测单元包括光电传感器;检测点滴的速度,从而为单片机控制器提供数据。 对光电传感器送来的数据进行相应的处理,然后将处理后的数据送到执行单元,由执行单 元对控制对象进行相应的调整,从而达到控制滴速的目的。
[0009] 所述的执行单元包括步进电机,步进电机的输出轴连接有输液安全阀,所述输液 安全阀设置在输液管上;步进电机受单片机控制器的控制,改变液滴的滴速,而改变后的点 滴速度又由滴速监测单元检测,如此循环往复,最终达到平衡状态。
[0010] 单片机控制器将红外线传感器、槽式红外光电开关传感器以及光电传感器采集的 数据进行处理,并将处理后的数据通过无线发射模块传给监控PC机。
[0011] 作为优选,所述的传感器模块包括温度传感器、加速度计传感器、生物电阻抗传感 器以及光学心率传感器; 温度传感器能感受温度并转换成可用输出信号的传感器; 加速度计传感器通过测量方向和加速度力量,加速度计能够判断设备处于水平或是垂 直位置,来判断设备是否移动,从而达到计步操作; 生物电阻抗传感器通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测,并转化为具体的心 率、呼吸率及皮电反应指数; 光学心率传感器是目前运动监测设备逐渐流行的配置,使用led发光照射皮肤、血液吸 收光线产生的波动来判断心率水平,实现更精准的运动水平分析。
[0012] 作为优选,所述的无线节点通过无线网络连接到监控PC机以及数据库服务器。
[0013] 作为优选,所述的无线节点通过有线网络连接到监控PC机以及数据库服务器。
[0014] 本技术方案中,所述GPS模块中集成有RF射频芯片、基带芯片和核心CPU;能够随时 定位患者的地理位置;并且佩戴智能手环后,智能手环能够自动标识患者佩戴智能手环期 间常去的安全位置,一旦病人的位置超出这些安全区域,监护系统就会自动向医护人员的 手机终端发出报警。
[0015] 本发明的有益效果在于,当滴液液面位置下降到红外线传感器监测部位时,单片 机控制器接收到液面信号,此时步进电机工作,输液安全阀门关闭,输液停止;单片机控制 器向监控PC机发送信号,监控PC机端的报警模块进行报警,以及时通知监控PC机端的监控 护士,进行相应的换药操作。
[0016] 智能手环、输液监护装将采集到的数据实时传送至数据库服务器;供客户端进行 访问,此数据可以永久记录,便于以后的数据查找和利用。数据存储后,任何一台电脑都可 以对服务器的数据进行实时访问。利用数据实时传输访问服务器。此外,本发明设计原理可 靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
[0017] 由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著地进步,其实施 的有益效果也是显而易见的。
附图说明
[0018] 图1是本发明提供的一种分布式病房监护系统的控制原理图。
[0019] 图2是图1中智能手环的结构原理图。
[0020] 图3是图1中输液监护装置的结构原理图。
[0021]其中,卜输液监护装置,2-智能手环,3-无线节点,4-监控PC机,5-数据库服务器, 6-手机终端,7-报警模块,1.1-单片机控制器,1.2-液面监测单元,1.3-点滴监测单元,1 • 4-滴速监测单元,1 • 5-执行单元,1 • 6-无线发射模块,2.1-主控芯片MCU,2.2-传感器模块, 2 • 3-心率监测模块,2 • 4-GPS模块,2.5-无线传输模块2.6-LCD显示模块,2.7-闪存芯片, 2.8-电源管理芯片,2.9-电源模块,2 • 10-振动器,2.11-按键。
具体实施方式
[0022]下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述,以下实施例是对本发明 的解释,而本发明并不局限于以下实施方式。
[0023]如图1-3所示,本发明提供的一种分布式病房监护系统,它包括输液监护装置1,以 及佩戴于患者手腕的智能手环2;所述的输液监护装置1以及智能手环2通过无线网络连接 到无线节点3,无线节点3通过网络连接到监控PC机4以及数据库服务器5,所述的监控PC机4 通过无线网络与医护人员的手机终端6通信;所述的监控PC机4还连接有报警模块7; 其中,智能手环2包括主控芯片MCU2.1,所述的主控芯片MCU2.1连接有传感器模块2.2、 心率监测模块2.3、GPS模块2.4、无线传输模块2.5、〇:0显示模块2.6、闪存芯片2.7、电源管 理芯片2.8、电源模块2.9、振动器2.10以及按键2.11,所述的电源管理芯片2.8与电源模块 2.9连接;所述无线传输模块2.5与无线节点3通信; 所述的输液监护装置1包括单片机控制器1.1,所述的单片机控制器1 • 1连接有液面监 测单元1.2、点滴监测单元1.3、滴速监测单元1.4、执行单元1.5以及无线发射模块1.6,所述 的无线发射模块1.6与无线节点3通信; 液面监测单元1.2包括红外线传感器,所述红外线传感器设置在莫氏管处;实现对滴液 的实时检测。红外线传感器中的红外发光二极管发出红外光,红外光透过莫氏管由光电三 极管接收,光电三极管再将接收到的光信号转换成电信号进行输出;以5s为监测时段,若5s 内有液滴滴下,则在5s内光电三极管接收到的红外线光强度有变化;若5s内没有液滴滴下, 则5s内光电三极管接收到的红外光强度无变化,经单片机控制器进行分析并产生报警信 号,同时将报警信号通过无线发射模块传输到监控PC机。
[0024]点滴监测单元1.3包括槽式红外光电开关传感器,所述槽式红外光电开关传感器 设置在莫氏管处;槽式红外光电开关传感器发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器 能接收到光,当有液滴从槽中落下通过时,光被遮挡,三极管截止,OUT端输出高电平VCC, LED亮;用MEGA16的外部中断采集电平变化时下降沿,来实现对液滴的计数。
[0025] 滴速监测单元1.4包括光电传感器;检测点滴的速度,从而为单片机控制器提供数 据。对光电传感器送来的数据进行相应的处理,然后将处理后的数据送到执行单元,由执行 单元对控制对象进行相应的调整,从而达到控制滴速的目的。
[0026] 所述的执行单元1.5包括步进电机,步进电机的输出轴连接有输液安全阀,所述输 液安全阀设置在输液管上;步进电机受单片机控制器的控制,改变液滴的滴速,而改变后的 点滴速度又由滴速监测单元检测,如此循环往复,最终达到平衡状态。 _
[0027] 单片机控制器将红外线传感器、槽式红外光电开关传感器以及光电传感器采集的 数据进行处理,并将处理后的数据通过无线发射模块传给监控PC机。
[0028] 本实施例中,所述的传感器模块2.2包括温度传感器、加速度计传感器、生物电阻 抗传感器以及光学心率传感器; 温度传感器能感受温度并转换成可用输出信号的传感器; 加速度计传感器通过测量方向和加速度力量,加速度计能够判断设备处于水平或是垂 直位置,来判断设备是否移动,从而达到计步操作; 生物电阻抗传感器通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测,并转化为具体的心 率、呼吸率及皮电反应指数; 光学心率传感器是目前运动监测设备逐渐流行的配置,使用Lm)发光照射皮肤、血液吸 收光线产生的波动来判断心率水平,实现更精准的运动水平分析。
[0029] 本实施例中,所述的无线节点3通过无线网络连接到监控PC机4以及数据库服务器 5〇
[0030] 本实施例中,所述的无线节点3通过有线网络连接到监控PC机4以及数据库服务器 5〇
[0031]本技术方案中,所述GPS模块2 • 4中集成有RF射频芯片、基带芯片和核心CPU;能够 随时定位患者的地理位置;并且佩戴智能手环后,智能手环能够自动标识患者佩戴智能手 环期间常去的安全位置,一旦病人的位置超出这些安全区域,监护系统就会自动向医护人 员的手机终端发出报警。
[0032]以上公开的仅为本发明的优选实施方式,但本发明并非局限于此,任何本领域的 技术人员能思之的没有创造性的变化,以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和 润饰,都应落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1. 一种分布式病房监护系统,它包括输液监护装置(1),以及佩戴于患者手腕的智能手 环(2);其特征在于,所述的输液监护装置(1)以及智能手环(2)通过无线网络连接到无线节 点⑶,无线节点⑶通过网络连接到监控PC机⑷以及数据库服务器⑸,所述的监控PC机 (4)通过无线网络与医护人员的手机终端(6)通信;所述的监控PC机(4)还连接有报警模块 (7); 其中,智能手环⑵包括主控芯片MCU(2• 1),所述的主控芯片MCU(2.1)连接有传感器模 块(2.2)、心率监测模块(2.3)、GPS模块(2 • 4)、无线传输模块(2 • 5)、LCD显示模块(2.6)、闪 存芯片(2.7)、电源管理芯片(2.8)、电源模块(2 • 9)、振动器(2.10)以及按键(2 • 11),所述的 电源管理芯片(2.8)与电源模块(2.9)连接;所述无线传输模块(2.5)与无线节点(3)通信; 所述的输液监护装置(1)包括单片机控制器(1.1),所述的单片机控制器(1 • 1)连接有 液面监测单元(1.2)、点滴监测单元(1.3)、滴速监测单元(1.4)、执行单元(1.5)以及无线发 射模块(1.6),所述的无线发射模块(1.6)与无线节点(3)通信; 液面监测单元(1.2)包括红外线传感器,所述红外线传感器设置在莫氏管处; 点滴监测单元(1.3)包括槽式红外光电开关传感器,所述槽式红外光电开关传感器设 置在莫氏管处; 滴速监测单元(1.4)包括光电传感器; 所述的执行单元(1.5)包括步进电机,步进电机的输出轴连接有输液安全阀,所述输液 安全阀设置在输液管上; 所述GPS模块(2• 4)中集成有RF射频芯片、基带芯片和核心CPU。
2. 根据权利要求1所述的一种分布式病房监护系统,其特征在于,所述的传感器模块 (2.2)包括温度传感器、加速度计传感器、生物电阻抗传感器以及光学心率传感器。
3. 根据权利要求1或2所述的一种分布式病房监护系统,其特征在于,所述的无线节点 (3)通过无线网络连接到监控PC机(4)以及数据库服务器(5)。
4. 根据权利要求1或2所述的一种分布式病房监护系统,其特征在于,所述的无线节点 (3)通过有线网络连接到监控PC机(4)以及数据库服务器(5)。
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