CN108227661A - 一种居家养老的社会化服务系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能家居技术领域，公开了一种居家养老的社会化服务系统及方法，通过对居家的用电、用气及室内温湿度通风及人员活动环境等信息的监测与控制，经信号数据采集与处理，将信号数据传输到社区社会化服务中心的计算机云数据中心；计算机云数据中心与室内控制模块、居家智能管理模块组网连接，实现对居家环境控制及室内用电、用气等的远程监控与服务数字化管理。本发明结合社区日托和上门服务，借鉴养老机构专业化服务方式，运用现代数字控制技术与计算机云数据重构并完善数字化的居家养老服务体系，发挥并提升社区服务及生活照顾的作用，为居家养老的社会化服务管理提供了丰富、普及和发展空间。
Description
技术领域
本发明属于智能家居技术领域，尤其涉及一种居家养老的社会化服务系统及方法。
背景技术
居家养老的社会化含义是：从养老的方式看，老年人是在自己的家里养老，是居家养老，它区别于机构养老，不是在福利院、老年公寓等养老机构养老；从养老资源方面看，居家养老的社会化不仅需要家庭照料，还需要来自社(小)区社会化服务中心的帮助及提供的照顾。居家养老的社会化服务主要分为上门服务和社区日托服务两大类。在社会老龄化的今天及今后相当一段时间，上门服务作业因为居家环境的不同，所以容易发生事故。人们对社会养老服务形式和养老服务功能的强化与多样化提出了更高的要求。与发达国家老年人空巢家庭的比例70％至80％相比，我国城市老年人空巢家庭的比例已经上升到57.6％，家庭日趋小型化，家庭养老功能逐步弱化，老年人空巢比例持续增加、以及人们生活水平的不断提高，老年人需要社会提供服务的比例在逐年上升，而且对养老服务的形式、项目、质量的要求越来越高，并且更加具体化。根据调查，6％至9％左右老年人选择住养老院等养老机构养老，老年人有享受居家养老的意愿的占85％以上，城市老年人中有各种各样现实的养老服务需求占48.5％，其中需要家政服务的占26％，需要护理服务的占17％，需要聊天解闷儿的占13％。目前我国城市居家养老服务需求总的满足率只有16.7％。当前的社会化居家(间)养老服务多为为居家老年人提供家政服务，包括：生活照料、家务整理、心理疏导、养生健康与康复护理和精神慰藉等方面的服务形式。所提供的居家养老系统由交换系统中心软件和电子终端设备组成，但系统提供的服务仅仅停留在针对不同的居民提供三种服务方式：呼叫器服务、热线电话服务、市民服务网站服务，甚或将居家养老服务的难点和重点放在了办好老年食堂这些服务方面。仍停留在对传统家庭养老模式的补充与更新。
当前社区社会化服务中心都面临着数据中心系统资源分配及资源利用的实用性、时效性等稳定性不足，新老存储系统混合使用及数据更新效率导致热点数据性能瓶颈，居家养老资源分配及利用不均衡，设备利用率低等问题。整合当前老年人居家养老的数据中心资源，构建云数据中心，提高数据中心利用率与稳定性，推行社区社会化居家养老服务管理与养护结合、医护结合、健康生活指导与社区诊疗康复结合等，社区各个居家养老区域及家庭单位与平台系统的统一高效管理，居家养老养护间形成信息合理分配与有效运行，IT设施运维效能提高，业务连续性风险与系统安全隐患显著改善。成为提升居家养老数字化养护老年服务与质量安全保障的主要解决方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种居家养老的社会化服务系统及方法。为社会化养老服务系统的智能设备管控、养老管理体系建立一整套软件功能和信息资源数字化、标准化、规范化、网络化的社会化居家养老数字化服务管理平台。实现完整统一、高效稳定、安全可靠的机构养老及社区养老管理提供解决方案。
本发明是这样实现的，一种居家养老的社会化服务系统，所述居家养老的社会化服务系统采用模组一体化结构室内控制模块和模组二次优化设计的居家智能管理模块；
室内控制模块，用于通过监测和控制管理居家环境的用水、用电、用气、室内温湿度、环境通风信息采集分析与处理；通过配置的遥感、遥测、遥信、遥控子系统实现对人员活动信息、身体健康信息、生活质量信息采集分析与处理；通过高速数据采集分析处理子系统、运用数据交换与局域网技术将信息数据传输到社区社会化服务中心的计算机云数据中心；
居家智能管理模块，通过高速数据采集分析处理子系统、结合数据交换与局域网技术运用，与社区社会化服务中心的计算机云数据中心联网。
进一步，所述计算机云数据中心与室内控制模块、居家智能管理模块、数据信息处理模块联网，对在监测与控制区域出现的人员活动信号及是否有超时、煤气泄漏信号、水龙头使用情况、人员离开与返回的时间超时、烟雾信号及紧急救护求助信号实现数据传输与处理；对数据分析与处理，对异样数据信息启动社区社会化服务中心声光报警模块工作；启动社区社会化服务中心与居家之间的语音对讲模块工作并主动发出询问；启动告警区域的摄像模块，由服务中心人员对告警区域现场传回图像进行分析，研判现场情况并采取派人现场处置措施。
进一步，所述室内控制模块包括：
室内用电控制单元，用于对居家的用电监测及驱动控制；
室内温湿度控制单元，用于对室内温湿度通风环境监测及驱动控制；
室内空气检测控制单元，用于对室内空气状况及一氧化碳、二氧化碳等有毒有害气体浓度监测及驱动控制；
室内用水控制单元，用于对室内用水情况监测及驱动控制；
室内居家心电监护感测管理单元，用于对居家老年人进行健康监护；
居家无线紧急救护求助监控单元，用于对居家老年人摔倒等意外状况提供紧急救护；
室内综合数据信息处理与传输系统，用于实现与居家智能管理模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。
进一步，所述居家智能管理模块包括：
居家红外值警单元，用于对室内各生活区间的人员活动进行实时接收，并将接收信息通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心。由计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的人员活动、时间及时长，是否超时超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常；
居家煤气探测单元，用于对煤气灶天然气使用中的煤气泄漏信号进行接收，并将接收信息通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心。由计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的空气环境质量、是否超值及超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家用气安全；
居家热源探测监控单元，采用电子感温感湿装置，用于对厨房炉灶、卧室、卫生间等室内生活区间使用中的局部热源信号进行接收，并将接收信息通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心。计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的温湿度检测值，对床铺的温度进行检测，若检测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员电器使用安全，用于提醒注意通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家用电安全；
居家门窗监控管理单元，用于将老人离家外出信息是否返回家中信息、电子门锁工作情况和开关门动作信息、开关门时间信息等通过局域网将信息传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心。计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的温湿度检测值，对床铺的温度进行检测，若检测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员电器使用安全，用于提醒注意通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家用电安全；
居家照明光源监控管理单元，用于将居家照明光源使用情况和开关控制动作信息、开关时间信息等通过局域网将信息传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心。计算机云数据中心通过传输的数据处理，对室内各生活区间分别按季节及昼夜时段进行分段设定光照度检测，分析在居家室内的各生活区间的采光及生活照度检测值，若检测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员电器使用安全，用于提醒并启动自动光亮度调节窗帘的启闭，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家用电安全；
居家烟雾感应监控单元，用于对烟雾信号进行接收，并通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心。计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的烟雾感应检测值，同时对该生活区间的温度进行监测，若检测监测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员电器使用安全，用于提醒注意通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家用电安全；
居家心电监护感测管理单元，采用二次优化设计通过遥感、遥信、遥测、遥控设计实现非接触式心电监护感测管理单元，配置非接触式电子分项检测心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率、体温的装置，每天定时用于提醒并对居家人员进行心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率和体温等重要参数非接触式电子数字采集与监控，并通过局域网实时传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心信息存储、数据分析及报警。语音提示并指导居家养老人员按医嘱服药，并给予健康生活医护指导。
所述非接触式心电监护感测管理单元主要测定值：
(1)心电的测量
心率范围：50～200BPM
扫描速度(mm/秒)：12.5，25，50
心率精度：±1％
导联选择：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ/aVR,aVL,aVF/V
传输输入方式：5线ECG电缆
(2)血压的测量(无创情况)
测量范围：收缩压5.0～35.0kPa，舒张压1.5～30.0kPa，平均压3.0～30.0kPa
精度：±0.4kPa or 5％
分辨率：0.1kPa
保护方式：过压
(3)脉博及血氧含量
SpO2测量范围：70～100％
分辩率：1％
脉率测量范围：50～200BPM
精度：±2％
分辨率：1BPM
(4)体温的测量
测量范围：35～41℃
精确度：±0.1℃
分辨率：0.1℃
响应时间：≤3min
(5)呼吸的测量
测量范围：30～100BPM
精确度：±1BPM or 5％
分辨率：1BPM
非接触式心电监护感测管理单元工作过程：
(1)监护仪(居家老年人终端)的采样频率400Hz或500Hz，由居家老年人随身佩带，对其心电信号采样，获取的心电数据通过GSM/GPRS网络发送给监护服务器；
(2)云数据中心的社区医生终端(PDA)接收来自监护服务器的数据，并根据心电分析的结果通过数据服务(GPRS数据服务)和短消息(SMS)发送至监护仪。
(3)监护服务器负责接收转存病人端全部心电数据，实时分析及回放分析；同时向PDA转发实时心电数据，利用控制信息来协调实时心电数据的收发。
(4)心电数据服务器存储所有心电数据、老年人心电数据信息以及设备信息，除了在监护过程中存储心电数据外，心电数据服务器还负责注册患者和设备信息及管理数据库远程访问等任务。
该系统单元的居家老年人终端(监护仪)、云数据中心的社区医生终端(PDA)每设定时段对居家人员进行心电信号、心率、血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数采集及数据分析比对，对出现数据测值超差超标，一方面，启动主动对讲装置工作，与居家老年人进行沟通，指导其膳食营养与健康保健及节气气温变化、用药注意事项等；一方面，设置医嘱短信收发，监护仪可以向服务器、医生、亲人等发送预设消息，同时可以接收联系人的短消息。
居家无线紧急救护求助监控单元，采用二次优化设计并安置在居家老年人腰带盒中。用于当老人居家出现摔倒等意外情况的摔倒告警与状态数据传输，告警救护。居家无线紧急救护求助监控单元通过安置在老年人腰带盒中的非接触式的心率呼吸传感器，采用水平位置传感器、加速度传感器及数据传输等构成的摔倒告警装置，对居家养老人员的正常行走、摔倒过程运动状态前后参数的识读、比对，状态数据参数出现波动及突发状况时效分析来测定老年人运动状态的改变，通过医护救助感应数据处理与监控管理，并接入到局域网社区服务中心的计算机云数据中心；
综合数据信息处理与传输系统，用于实现与室内控制模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。其运行环境采用intel core2 duo e7600，视频格式:H.264，配置16/32路高清数据采集与传输卡(回放分辨率D1(704*576))，具有联网数据管理、存储、转换,联网视频监控、实时视频检测、居家室内环境控制条件检测、监控目标异常情况检测,实现了基于IP专网的居家室内视频实时监测和预警。
以家庭为单位的居家养老服务的数字化管理，居家养老养护结合，对社区社会化服务中心大数据及数据状况的设定、检测与监测，分析与处理，对居家环境的生活安全质量、居家养老人员养护医护等提出了更高的技术要求，构建社区社会化服务中心的计算机云数据中心，以此为平台，对社区各家庭实施高质量的居家养老服务保障是关键。综合数据信息处理与传输系统，用于实现与室内控制模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。
结合所构成的数据链路与网络技术应用，社区社会化服务中心的计算机云数据中心按照预先的系统设定与时间设定，运用非接触式的心电监测与监护及遥测遥信遥控，对居家老年人检测体温、血压、血氧含量、脉搏、血糖含量、心电等，完成血氧、血糖、呼吸等各项指标技术测量与分析，社区服务中心的计算机云数据中心所采集到的监测监控数据通过综合数据信息传输与处理，系统的互联与数据信息处理进行数据的存储和数据的进一步处理，并采用各种图表形式显示参数、趋势图画面，若检测监测值及状况超值超限，确定启动语音提示或告警，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员用电、用气、室内环控以及按医嘱提示用药等，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家养老生活质量及安全保障。
同时，通过综合数据信息处理与传输，社区社会化服务中心与居家养老的养护、医护、诊疗等都可以与之组网，与社区医疗中心、门诊等实现资源共享，有效提升居家养老服务品质。
本发明的另一目的在于提供一种所述居家养老的社会化服务系统的居家养老的社会化服务方法，所述居家养老的社会化服务方法包括：利用计算机云数据中心结合网络应用技术，
社区居家养老所采集到的监测监控数据通过综合数据信息处理与传输系统的互联与数据信息处理进行数据的存储和数据的进一步处理，并采用各种图表形式显示参数、趋势图画面。
当前社区的社会化服务中心每一个IT系统都是一个片(区)段，居家养老家庭单元每个业务系统都是一个区块。通过构建社区社会化服务中心的云数据中心，运用在社区与家庭单元各自新建或对接现有网络运行与存储，实现异构分布与数据接管，组建社区社会化服务中心与居家养老家庭单元区间的多节点镜像集群；以单元-模块及网络与应用为技术支撑，从而实现云数据中心对提高系统运行效率来支撑整个居家养老数字化养护运维效率、在社区服务人员、社区医护、养护间相互协作的信息化技术上的重构。在居家养老信息化建设上，可以使数据资源灵活分配，保护并有效利用存储资源，聚焦老年人居家养老感知，聚焦服务业务的连续性，降低居家养老服务运维成本。保障计算机云数据中心全网的无边界安全机制，提高数据中心灾难恢复的能力。
本发明结合社区日托和上门服务，引入养老机构专业化服务方式，运用现代数字控制技术构建的居家养老数字化服务体系，运用计算机云数据中心平台及自动化设备控制技术及管理能力来提高居家养老的数字化系统服务的效能，更多地发挥好社区社会化服务中心的计算机云数据中心系统的全联接的居家养老养护、居家医护、居家诊疗服务的实现。发挥并提升社区服务及生活照顾的作用，为居家养老的社会化服务管理提供了丰富、普及和发展空间。计算机云数据中心的架构设计不仅考虑当前居家养老养护医护诊疗等文件的管理能力，也适应当前数据架构的可扩展性，为后续区域化全域化的居家养老的社会化大数据网络构建提供基础平台。
本发明的居家养老的社会化服务系统利用构建的3G专网、社(小)区服务局域网、居家监控的无线局域网所提供的远程视频(监控)服务，实现高质量居家养老的社会化服务管理。居家养老的社会化服务系统帮助社(小)区服务中心人员直接对上门服务作业情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录上门服务作业场所的安全规范友善的操作情况，能及时发现事故隐患和隐患，及时纠正可能造成事故发生的各种因素，为事后分析事故提供有关的第一手图像与录音等佐证资料。
坚持依托社区，在社区层面普遍建立居家养老服务机构、场所和服务队伍，整合社会资源，调动各方面的积极性。坚持以人为本，从老年人实际需求出发，为老年人提供方便、快捷、高质量、人性化的服务；共同营造老年人居家养老数字化服务的社会环境。依托城市社区信息平台，在城市社区和大部分农村乡镇建设综合性居家养老服务中心、居家养老服务站点等基础性服务设施，建设便捷有效的为老服务数字化信息系统，构建为老服务热线、紧急救援系统、数字网络系统等多种求助和数字化服务形式的社区网络，大力推动居家养老养护结合、养医结合、护医结合的远程监测与控制、数字化管理与服务，为老年人提供就近就便的居家养老及养医护服务，开展老年信息咨询、老年医疗卫生教育、老年文体娱乐、康复护理等专业化服务项目，吸引生活自理的老人走出家门到社区为老服务设施接受服务和参加活动；对生活不能自理的老人则采取运用社区社会化服务中心的计算机云数据中心结合派专人上门实现数字化包护与管理，满足老年人健康生活与医疗、医护及居家的护理、照料，满足老年人健康文化娱乐生活与心理慰藉等多种需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的居家养老的社会化服务系统结构示意图；
图中：1、室内控制模块；1-1、室内用电监控与管理单元；1-2、室内温湿度监控与管理单元；1-3、室内燃气监控与管理单元；1-4、室内用水监控与管理单元；1-5、室内综合数据信息处理与传输单元；2、居家智能管理模块；2-1、居家红外值警单元；2-2、居家煤气探测单元；2-3、居家门窗管理单元；2-4、居家烟雾感应单元；2-5、居家无线紧急求助单元；3、计算机；4、声光报警模块；5、语音对讲模块；6、摄像模块。
图2是本发明实施例提供的居家养老的社会化服务方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
老年人居家频繁出现的事故中，既有自然因素和自身因素，也有人为因素。为了提高居家养老的社会化的服务质量、降低事故发生的概率，为了对居家养老的老人的情况有全面的了解，采用现代化的信息管理模式势在必行。本发明运用现代数字控制技术研制居家养老的社会化服务系统，以提供并实现高质量的服务，为居家养老的社会化服务及确保服务质量可控。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的居家养老的社会化服务系统包括：室内控制模块1、居家智能管理模块2、计算机3、声光报警模块4、语音对讲模块5、摄像模块6。
室内控制模块1，用于通过监控居家的用电、用气及室内温湿度通风环境通过信号采集电路采集得到相关的电信号，经放大降噪及信号变换后，通过局域网将信号数据传输到社区社会化服务中心计算机3。
居家智能管理模块2，由社区社会化服务中心局域网通过电缆入户联网，用于在居家环境组成无线局域网。
计算机3，与室内控制模块1、居家智能管理模块2连接，用于对在出现的人员活动信号及是否有超时、煤气泄漏信号、离开返回的时间超时、烟雾信号和无线紧急求助信号，启动服务中心的声光报警模块4显示；并启动语音对讲模块5工作进行呼叫询问，同时启动摄像模块6将画面传送到服务中心计算机3屏幕供服务人员研判现场情况并采取派人现场处置措施；对数据处理及分析比对，对异样数据信息启动声光报警模块5工作；启动社(小)区社会化服务中心与居家之间的语音对讲模块5工作并发出询问；启动告警区域的摄像模块6，由服务中心人员对告警区域现场传回图像进行分析，发现问题并及时派人去现场解决。
室内控制模块1包括：
室内用电监控与管理单元1-1，采用模组二次优化技术设计的智能数字电表，由其数据采集及扩展的I/O系统单元，经室内控制模块1传送给云数据中心，实现对居家现场设备用电的状态监测和控制。
室内温湿度监控与管理单元1-2，采用模组二次优化技术设计的基于传感器系统单元的温湿度监控装置，将室内温湿度与环境通风等数据采集节点采集的数据由其数据采集及扩展I/O，经室内控制模块传送给云数据中心，实现对居家温湿度与环境控制状况的远程监控，完成对监测数据曲线绘制、显示及控制，实现报警及数据保存等功能。
室内燃气监控与管理单元1-3，采用模组二次优化技术设计的具有及遥测、遥信、遥控功能和报警功能的燃气使用与燃气浓度监控系统单元，由其数据采集及扩展I/O经室内控制模块传送给云数据中心，实现对居家现场设备燃气使用与燃气浓度状况监测和控制。可实现由服务中心的云数据中心操控，远程切断居家燃气气源等功能。
室内用水监控与管理单元1-4，采用模组二次优化技术设计的具有数据采集及扩展I/O及遥测、遥信、遥控功能和报警功能的冷热水使用与水龙头使用状况监控系统单元，经室内控制模块传送给云数据中心，实现对居家现场设备冷热水使用与水龙头使用状况监测和控制。可实现由服务中心的云数据中心操控，远程切断居家用水水源等功能；
室内综合数据信息处理与传输单元1-5，由数据采集及扩展的I/O系统单元、监控与管理系统单元等与居家智能管理模块、与计算机云数据中心的互联，监督某些设定与过程的进行，在给定的情况发生时发出信号，提请云数据中心采取处置措施。这种数据信息处理系统的输入信息是通过传感器或控制器传进来的，云数据中心系统周期地处理输入数据，同数据库中保存的数据进行比较和分析，以决定是否输出信号。
居家智能管理模块2包括：
居家红外值警系统单元2-1，采用模组二次优化设计的红外人体感知报警系统单元，用于对居家特定区域(比如，客厅、厨房、卫生间)的人员活动状况进行实时接收，并传回社区社会化服务中心计算机的云数据中心。若在规定时间内(比如，设定白天，客厅2小时厨房3小时，卫生间3小时)无人员的活动信息出现，则云数据中心按顺序启动报警装置工作，启动主动对讲装置工作，启动摄像模块工作，并根据回馈信息迅速派员现场处置；
居家煤气探测与监控单元2-2，采用模组二次优化设计的可燃气体报警系统单元，用于对居家特定区域(比如，厨房煤气灶、热水器安装位置)可燃气体使用中的煤气泄漏信号进行实时接收，并传回社区社会化服务中心计算机的云数据中心。若出现数值超标，则云数据中心按顺序启动报警装置工作，启动主动对讲装置工作，并根据回馈信息迅速派员现场处置；
居家热源探测与监控单元2-3，采用模组二次优化设计的感温报警系统单元，用于对居家特定区域(比如：厨房炉灶、卧室卧具、客厅、卫生间取暖装置等)使用中的局部热源信号进行实时接收，并传回社区社会化服务中心计算机的云数据中心。若出现数值超标，则云数据中心按顺序启动报警装置工作，启动主动对讲装置工作，并根据回馈信息迅速派员现场处置；
居家门窗管理与监控管理单元2-4，采用模组二次优化设计的居家门窗监控管理系统单元，用于将老人离家外出信息、是否返回家中信息、电子门锁工作情况和开关门动作信息、开关门时间信息等通过局域网将信息传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心，由服务中心根据实际情况派员为老人提供帮助；
居家照明光源管理与监控单元2-5，采用模组二次优化设计的居家照明光源监控管理系统单元，用于将居家照明光源等使用情况和开关控制动作信息、开关灯时间信息等通过局域网将信息传回社区社会化服务中心计算机云数据中心，由服务中心根据实际情况派员为老人提供帮助；
居家感烟监控报警单元2-6，采用模组二次优化设计的感烟监控报警系统单元，用于对居家区域烟雾信号进行实时接收，并传回社区社会化服务中心计算机的云数据中心。若出现数值超标，则云数据中心按顺序启动报警装置工作，启动主动对讲装置工作，并根据回馈信息迅速派员现场处置；
居家心电监护感测与管理单元2-7，通过采用具有遥感、遥信、遥测、遥控等功能的模组二次优化设计的监护仪(居家老年人终端)、PDA(云数据中心的社区医生终端)、云数据中心的监护服务器、心电数据服务器及相应软件构成的心电监护感测管理单元。数据的实时性由监护服务器和监护仪之间的控制信息控制。
居家心电监护感测与管理单元2-7具体为：采用二次优化设计通过遥感、遥信、遥测、遥控设计实现非接触式心电监护感测管理单元，配置非接触式电子分项检测心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率、体温的装置，每天定时用于提醒并对居家人员进行心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率和体温等重要参数非接触式电子数字采集与监控，并通过局域网实时传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心信息存储、数据分析及报警。语音提示并指导居家养老人员按医嘱服药，并给予健康生活医护指导。
所述非接触式心电监护感测管理单元主要测定值：
(1)心电的测量
心率范围：50～200BPM
扫描速度(mm/秒)：12.5，25，50
心率精度：±1％
导联选择：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ/aVR,aVL,aVF/V
传输输入方式：5线ECG电缆
(2)血压的测量(无创情况)
测量范围：收缩压5.0～35.0kPa，舒张压1.5～30.0kPa，平均压3.0～30.0kPa
精度：±0.4kPa or 5％
分辨率：0.1kPa
保护方式：过压
(3)脉博血氧含量
SpO2测量范围：70～100％
分辩率：1％
脉率测量范围：50～200BPM
精度：±2％
分辨率：1BPM
(4)体温的测量
测量范围：35～41℃
精确度：±0.1℃
分辨率：0.1℃
响应时间：≤3min
(5)呼吸的测量
测量范围：30～100BPM
精确度：±1BPM or 5％
分辨率：1BPM
非接触式心电监护感测管理单元工作过程：
(1)监护仪(居家老年人终端)的采样频率400Hz或500Hz，由居家老年人随身佩带，对其心电信号采样，获取的心电数据通过GSM/GPRS网络发送给监护服务器；
(2)云数据中心的社区医生终端(PDA)接收来自监护服务器的数据，并根据心电分析的结果通过数据服务(GPRS数据服务)和短消息(SMS)发送至监护仪。
(3)监护服务器负责接收转存病人端全部心电数据，实时分析及回放分析；同时向PDA转发实时心电数据，利用控制信息来协调实时心电数据的收发。
(4)心电数据服务器存储所有心电数据、老年人心电数据信息以及设备信息，除了在监护过程中存储心电数据外，心电数据服务器还负责注册患者和设备信息及管理数据库远程访问等任务。
该系统单元的居家老年人终端(监护仪)、云数据中心的社区医生终端(PDA)每天定时对居家人员进行心电信号、心率、血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数采集及数据分析比对，对出现数据测值超差超标，一方面，启动主动对讲装置工作，与居家老年人进行沟通，指导其膳食营养与健康保健及节气气温变化、用药注意事项等；一方面，设置医嘱短信收发，监护仪可以向服务器、医生、亲人等发送预设消息，同时可以接收联系人的短消息。
居家紧急救护求助管理与监控单元2-8，采用模组二次优化设计的紧急救护求助监控管理系统单元，一方面，用于对居家老年人活动信号进行实时接收，并传回社区社会化服务中心计算机的云数据中心。若出现数值超标(比如，当老人居家出现摔倒等意外情况)，则云数据中心按顺序启动报警装置工作，启动主动对讲装置工作，并根据回馈信息迅速派员现场处置；一方面，设置紧急求救报警。病人感觉不适时可按下紧急求救按钮，监护仪即进入报警模式，可以向服务器、社区医生、亲属以数据消息和短消息两种方式求救，云数据中心按顺序启动报警装置工作，并根据回馈信息迅速派员现场处置。
如图2所示，本发明实施例提供的居家养老的社会化服务方法包括以下步骤：
S201：利用计算机云数据中心结合网络应用技术、遥测遥信遥控；
S202：社区居家养老所采集到的监测监控数据通过综合数据信息处理与传输系统的互联与数据信息处理进行数据的存储和数据的进一步处理，并采用各种图表形式显示参数、趋势图画面。
本发明实施例提供的居家养老的社会化服务系统包括：采用模组一体化结构优化设计的室内控制模块1，模组二次优化设计的居家智能管理模块2。
居家心电监护感测管理单元，采用二次优化设计并通过遥感、遥信、遥测、遥控设计实现的非接触式心电监护感测管理单元，配置非接触式电子分项检测心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率、体温的装置，每天定时用于提醒并对居家人员进行心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率和体温等重要参数非接触式电子数字采集与监控，并通过局域网实时传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心信息存储、数据分析及报警。语音提示并指导居家养老人员按医嘱服药，并给予健康生活医护指导。
居家无线紧急救护求助监控单元，采用二次优化设计并安置在居家老年人腰带盒中。用于当老人居家出现摔倒等意外情况的摔倒告警与状态数据传输，告警救护。居家无线紧急救护求助监控单元通过安置在老年人腰带盒中的非接触式的心率呼吸传感器，采用水平位置传感器、加速度传感器及数据传输等构成的摔倒告警装置，对居家养老人员的正常行走、摔倒过程运动状态前后参数的识读、比对，状态数据参数出现波动及突发状况时效分析来测定老年人运动状态的改变，通过医护救助感应数据处理与监控管理，并接入到局域网社区服务中心的计算机云数据中心；同时，通过综合数据信息处理与传输，社区社会化服务中心与居家养老的养护、医护、诊疗等都可以与之组网，与社区医疗中心、门诊等实现资源共享，有效提升居家养老服务品质。
综合数据信息处理与传输系统，用于实现与室内控制模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。其运行环境采用intel core2 duo e7600，视频格式:H.264，配置16/32路高清数据采集与传输卡(回放分辨率D1(704*576))，具有联网数据管理、存储、转换,联网视频监控、实时视频检测、居家室内环境控制条件检测、监控目标异常情况检测,实现了基于IP专网的居家室内视频实时监测和预警。
居家室内控制模块与居家智能管理模块，其设计包括：
(1)传感器(比如，就寝传感器、如厕传感器、身体平衡传感器、行动安全传感器、水龙头传感器、娱乐传感器、手腕式血压计、手表式GPS定位仪等)及由传感器组网和模数转换、s数据处理s及I/O功能模块组成的传感系统单元；
(2)采用VLSI可编程逻辑器件(如Lattice公司的CPLD器件isLSI-1032)实现的由高速静态存储器(SRAM)、时序产生与整理电路、数据采集与传送电路组成的数据采集系统单元；
(3)采用IP模式集图像语音采集、视频编码、数据传输、协议转换、多种综合接口、网络管理等，由前端(比如，视频采集现场，主要由摄像机、云台、视频编码设备、报警探头、告警设备及设备间的连接线缆组成)，客户端(比如，显示系统各节点设备、前端、存储的组织结构图，点击具体的设备可以显示其运行状态和当前配置。并可实时显示其存储空间的占用情况以及网络的连接状况)，中心服务器(比如，实现前端单元、客户端的接入、信息数据转发处理、系统及其信息管理。)三部分组成，集监控图像、计算机、IP电话的监控管理系统单元。
(4)按照各模块、系统单元监测和控制及管理的任务不同，选择配置遥感、遥测、遥信、遥控子系统。
(5)两个模块与社区社会化服务中心的模组二次优化设计的计算机云数据中心构成分布式在线监测和控制管理系统。
(6)整个系统管理平台还包括：远程控制端用户界面设计与实现；远程智能设备控制系统的软件设计；监测监控运行状态、反馈信息和数据错误的报警等。
(7)系统模块控制电路的供电模块
根据不同系统单元的工作要求，采用AC/DC电源模块MXA(S)2.5S5N作为系统供电模块，将220V家用交流电转换为12V、5V直流供电电源，MXA(S)2.5S5N具有低输出噪声，165～265VAC宽输入电压范围，输入对输出电压隔离等特性，以上特性达到系统供电要求。
室内控制模块1用于通过监测和控制管理居家环境的用水、用电、用气、室内温湿度、环境通风等信息采集分析与处理；通过所配置的遥感、遥测、遥信、遥控子系统实现对人员活动信息、身体健康信息、生活质量信息采集分析与处理；通过高速数据采集分析处理子系统、运用数据交换与局域网技术将信息数据传输到社区社会化服务中心的计算机云数据中心。
居家智能管理模块2，通过高速数据采集分析处理子系统、结合数据交换与局域网技术运用，一方面，将其与社区社会化服务中心的计算机3云数据中心联网。一方面，对在监测与控制区域出现的人员活动状态数据信息，比如，是否有活动超时、煤气泄漏信号、进出开关门状况、水龙头使用情况、人员移动、离开与返回的时间超时、烟雾信号及紧急救护求助信号等实现数据传输与处理。经数据处理及分析比对，对数据分析出现的异常，启动服务中心的声光报警模块工作并显示，启动语音对讲模块工作进行主动呼叫询问，同时启动摄像模块将画面传送到服务中心的计算机云数据中心屏幕供服务人员进行分析研判现场情况，并采取派人现场处置措施。
本发明采用通用的x86服务器和交换机硬件的模组二次优化设计，开发软件定义技术实现计算、存储、网络和安全的完全资源池化构建的计算机云数据中心，与室内控制模块1、居家智能管理模块2、数据信息采集处理模块等构成云服务、设备、人连接起来的交互、配网等协议。在居家养老与家庭护理治疗中实现管理服务、位置跟踪、智能控制、监控报警和大数据分析等，为居家养老获得可持续的、尽可能高的生活质量提供了安全高效的接入、数据存储、数据分析等平台服务。
采用模组二次优化设计的居家智能管理模块，由其综合数据信息采集、处理与传输系统，实现与室内控制模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。
本发明实施例提供的居家养老的社会化服务系统利用计算机组网技术及网络传输协议，方便各型设备接口及前后端设备的扩展接入，且任何经过授权的计算机都均可查看；一体化的社(小)区服务系统具有集约化控制化管理模式；社(小)区服务系统的视频资源统一集中在社(小)区服务系统指定的计算机中，实现社(小)区所有视频资料的本地化在线授权查询服务；具有良好可扩展性，通过增加前端设备可使监控点得到增加。
本发明实施例提供的综合数据信息处理与传输系统，用于实现与室内控制模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。其运行环境采用intel core2duo e7600，视频格式:H.264，配置16/32路高清数据采集与传输卡(回放分辨率D1(704*576))，具有联网数据管理、存储、转换,联网视频监控、实时视频检测、居家室内环境控制条件检测、监控目标异常情况检测,实现了基于IP专网的居家室内视频实时监测和预警。
居家养老的社会化服务系统通过增加前端设备可使综合服务与监控实时控制点得到增加，监控服务覆盖范围宽，图像传输速率高，图像画面质量高，录像存储容量大，查找方便；服务系统支持前端云台控制，支持双向语音对讲。能实现图像资源共享，并方便于显示、存储、检索和回放；服务系统可采用智能手机、客户端、多画面显示屏等多种方式浏览前端各监控点视频图象。摄像机拍摄的画面效果能够满足清晰、连续，具备一段时间内全实时录像存储功能；服务系统具有监控、录像、回放、传输和备份功能，设备支持前端SD卡存储，具备完善的系统日志管理功能；用户可通过监控中心显示屏或由电脑客户端镜头轮跳切换方式，实现24小时连续实时监控；对部分监控区较高速移动物体成像能够满足清晰可辨，支持高清晰实时监视显示和易于轮巡切换。
本发明实施例提供的居家养老的社会化服务系统能满足抗干扰能力强，防(雷)爆、防断电。服务系统通过其构建的网络能实现并加强各级部门之间协调，支持从定点医院、市公安(派出所)局、社会民间资助机构进行远程监控、远程管理；服务系统采用的监控摄像机(红外夜视网络摄像机)能满足工作环境的照度比较低以及防爆、防尘、防磁性；服务系统对社(小)区服务场所、居民(楼)院内部使用局域网联网，通信线路采用电缆传输方式以满足视频信号远距离的可靠传输。支持与原社(小)区自动化控制系统的无缝集成，管理人员可以在原工作站计算机上统一管理；服务系统对社(小)区服务监控中心监控系统具有权限管理功能及信息保密功能；对监控设备初始化完毕后，可以通过网络对它进行远程设置和控制；服务系统可以任意调看一台或多台监控设备拍摄的现场实时图像；服务系统可根据监控需要调整监控设备的线路传送速率以改善回传的图像质量；服务系统终端用户可利用计算机、PDA等有线或无线监控、监视设备查看远程监控设备实时传回的现场画面，也可通过3G视频专网将采集到的图像信息，统一接入服务系统社(小)区图像综合管理平台，作为平台的视频资源统一管理和调度。
本发明实施例提供的居家养老的社会化服务系统采用优化H264/AVC编码方式、信道动态调整技术及网络传输纠错技术设计，在有限带宽下保证视频数据的流畅传输的专用无线视频服务器，具有压缩率高，图像质量好的特点，支持9V-25V宽动态供电；采用能够最大限度地利用传输带宽的多通道自动平衡协调传输技术，支持2-4路3G无线模块多链路技术，显著增强无线网络传输带宽；支持无线传输和本地录像两个独立码流的双码流编码，最大程度上节约无线网络带宽，无线传输延时小，平均延时小于5秒；应用社区及居家环境监控、生活保障及安全服务与管理、远程救护与指挥调度。同时，通过综合数据信息处理与传输，社区社会化服务中心与居家养老的养护、医护、诊疗等都可以与之组网，与社区医疗中心、门诊等实现资源共享，有效提升居家养老数字化服务品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种居家养老的社会化服务系统，其特征在于，所述居家养老的社会化服务系统采用模组一体化结构优化设计的室内控制模块和模组二次优化设计的居家智能管理模块；
室内控制模块，用于对通过传感器装置、驱动控制及电控开关装置等监测和控制管理居家环境的用水、用电、用气、室内温湿度、环境通风信息采集分析与处理；通过配置的遥感、遥测、遥信、遥控子系统实现对人员活动信息、身体健康信息、生活质量信息采集分析与处理；通过高速数据采集分析处理子系统、运用数据交换与局域网技术将信息数据传输到社区社会化服务中心的计算机云数据中心；
居家智能管理模块，通过高速数据采集分析处理子系统、结合数据交换与局域网技术运用所构成的数据链路，并与社区社会化服务中心的计算机云数据中心联网。
2.如权利要求1所述的居家养老的社会化服务系统，其特征在于，所述计算机云数据中心与室内控制模块、居家智能管理模块、数据信息处理模块联网，对在监测与控制区域出现的人员活动信号及是否按预先所设定的值有超限超值时、煤气泄漏信号、水龙头使用情况、人员离开与返回的时间超时、烟雾信号及紧急救护求助信号实现数据传输与数据分析处理；对异样数据信息启动社区社会化服务中心声光报警模块工作；启动社区社会化服务中心与居家之间的语音对讲模块工作并主动发出询问；启动告警区域的摄像模块，由服务中心人员对告警区域现场传回图像进行分析，研判现场情况并采取派人现场处置措施。
3.如权利要求1所述的居家养老的社会化服务系统，其特征在于，所述室内控制模块包括：
室内用电控制单元，用于对居家的用电及用电器工作状况监测及驱动控制；
室内温湿度控制单元，用于对室内温湿度及通风环境监测及驱动控制；
室内空气检测控制单元，用于对室内空气状况及一氧化碳、二氧化碳有毒有害气体浓度监测及驱动控制；
室内用水控制单元，用于对室内用水情况监测及驱动控制；
室内居家心电监护感测管理单元，用于对居家老年人进行健康生活质量保障与监护；
居家无线紧急救护求助监控单元，用于对居家老年人摔倒等意外状况提供紧急救护；
室内综合数据信息处理与传输系统，用于实现与居家智能管理模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理。
4.如权利要求1所述的居家养老的社会化服务系统，其特征在于，所述居家智能管理模块，包括：
居家红外值警单元，用于对室内各生活区间的人员活动进行实时接收，并将接收信息通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心；由计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的人员活动、时间及时长，是否超时超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常；
居家煤气探测单元，用于对煤气灶天然气使用中的煤气泄漏信号进行接收，并将接收信息通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心；由计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的空气环境质量、是否超值及超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，保障居家用气安全；
居家热源探测监控单元，采用电子感温感湿装置，用于对厨房炉灶、卧室、卫生间等室内生活区间使用中的局部热源信号进行接收，并将接收信息通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心；计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的温湿度检测值，对床铺的温度进行检测，若检测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家老年人电器使用安全，用于提醒注意通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，保障居家用电安全；
居家门窗监控管理单元，用于将老人离家外出信息及是否返回家中信息、电子门锁工作情况和开关门动作信息、开关门时间信息等通过局域网将信息传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心；计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间进行检测，若检测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员生活环境安全，用于提醒注意通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，保障居家防盗及生活安全；
居家照明光源监控管理单元，用于将居家照明光源使用情况和开关控制动作信息、开关时间信息等通过局域网将信息传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心；计算机云数据中心通过传输的数据处理，对室内各生活区间分别按季节及昼夜时段进行分段设定的光照度检测，分析在居家室内的各生活区间的采光及生活照度检测值，若检测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员电器使用安全，用于提醒并启动自动光亮度调节窗帘的启闭，并根据状况适时适度派员登门查看，保障居家用电安全；
居家烟雾感应监控单元，用于对烟雾信号进行接收，并通过局域网传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心；计算机云数据中心通过传输的数据处理，分析在居家室内的各生活区间的烟雾感应检测值，同时对该生活区间的温度进行监测，若检测监测值及状况超值超限，确定启动告警提示，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员生活环境安全，用于提醒注意通风换气，并根据状况适时适度派员登门查看，保障居家用电安全；
居家心电监护感测管理单元，采用二次优化设计，通过遥感、遥信、遥测、遥控设计实现非接触式心电监护感测管理单元，配置非接触式电子分项检测心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率、体温的装置，每天定时提醒并对居家人员进行心电信号、心率、血氧饱和度、血压、血糖、呼吸频率和体温重要参数非接触式电子数字采集与监控，并通过局域网实时传回社区社会化服务中心的计算机云数据中心信息存储、数据分析及报警；语音提示并指导居家养老人员按医嘱服药，并给予健康生活医护指导；
所述非接触式心电监护感测管理单元，通过监护仪进行心电信号采样，获取的心电数据通过GSM/GPRS网络发送给监护服务器；
云数据中心的社区医生终端接收来自监护服务器的数据，并根据心电分析的结果通过数据服务和短消息(SMS)发送至监护仪；
监护服务器接收转存病人端全部心电数据，实时分析及回放分析；同时向社区医生终端(PDA)转发实时心电数据，利用控制信息来协调实时心电数据的收发；
心电数据服务器存储所有心电数据与心电数据相关信息以及设备信息，还用于注册患者和设备信息及管理数据库远程访问任务；
居家无线紧急救护求助监控单元，采用二次优化设计并安置在居家老年人腰带盒中；用于当老人居家出现摔倒等意外情况的摔倒告警与状态数据传输，告警救护；居家无线紧急救护求助监控单元通过安置在老年人背囊或腰带盒中的非接触式的心率呼吸传感器，采用水平位置传感器、加速度传感器及数据传输构成的摔倒告警装置，对居家养老人员的正常行走、摔倒过程运动状态前后参数的识读、比对，状态数据参数出现波动及突发状况时效分析来测定老年人运动状态的改变，通过医护救助感应数据处理与监控管理，并接入到局域网社区服务中心的计算机云数据中心；
综合数据信息处理与传输系统，用于实现与室内控制模块、与计算机云数据中心的互联与数据信息处理；用于联网数据管理、存储、转换,联网视频监控、实时视频检测、居家室内环境控制条件检测、监控目标异常情况检测,实现基于IP专网的居家室内视频实时监测和预警。
5.一种如权利要求1所述居家养老的社会化服务系统的居家养老的社会化服务方法，其特征在于，所述居家养老的社会化服务方法包括：以家庭为单位的居家养老服务的数字化管理，居家养老养护结合，对社区社会化服务中心大数据及数据状况的设定、检测与监测、分析与处理；
结合所构成的数据链路与网络技术应用，社区社会化服务中心的计算机云数据中心按照预先的系统设定与时间参数设定，运用非接触式的心电监测与监护及遥测遥信遥控，对居家老年人检测体温、血压、血氧含量、脉搏、血糖含量、心电等，完成血氧、血糖、呼吸等各项指标技术测量与分析，社区服务中心的计算机云数据中心所采集到的监测监控数据通过综合数据信息传输与处理，系统的互联与数据信息处理进行数据的存储和数据的进一步处理，并采用各种图表形式显示参数、趋势图画面，若检测监测值及状况超值超限，确定启动语音提示或告警，并启动主动通信对讲设备与居家人员通话，确定人员是否居家生活正常，用于提醒居家人员用电、用气、室内环控以及按医嘱提示用药，并根据状况适时适度派员登门查看，确保居家养老生活质量及安全保障。
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