CN108896987B - 一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隐匿式雷达大小便失禁报警方法，适用于大小便失禁使用者的护理，应用于医疗护理器械技术领域。该方法基于隐匿式雷达大小便失禁报警系统，系统发射雷达信号并接收反射回来的雷达信号，通过对接收回来的雷达信号进行实时监测判断是否发生大小便失禁现象，将大小便失禁情况及时反馈给医护人员，从而便于医护人员对失禁情况进行处理，且不需要医护人员不时查看患者是否发生失禁情况，减轻医护人员工作强度，提高工作效率。

Description

一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统

技术领域

本发明涉及一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统，适用于大小便失禁使用者的护理，应用于医疗护理器械技术领域。

背景技术

大小便失禁是一种老年常见问题，会严重影响患者的生活质量。医护人员可以对患者的大小便失禁情况进行定期检查，且大小便失禁情况不能采用图像或视频监控等方式进行，故医护人员不能随时对患者的大小便失禁情况进行处理。

目前的尿失禁报警系统或装置主要是采用各种传感器，如红外传感器、温度传感器、气体传感器和湿度传感器等，其中以湿度传感器居多。但是这些产品存在以下不足：

(1)大多产品为一次性产品，使用后必须丢弃，造成资源浪费。

(2)需要佩戴在患者身上，造成患者生理与心理不适。产品不能持续监控病患情况，不能对一段时间内大小便失禁情况进行汇总，不利于医护人员对病患康复情况进行辨别。

发明内容

本产品旨在发明一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统，能够解决上述现有技术存在的技术缺陷，适用于大小便失禁使用者的护理，可以实时监测，及时对患者大小便失禁情况进行判断并发出警报，提醒医护人员对患者进行护理，节省人力，减轻医护人员负担。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，基于以下功能模块：雷达信号检测模块、信号处理模块、数据分析模块、通讯模块、服务器、客户端和报警器，该方法包括以下步骤：

1)雷达信号检测模块发射并接收雷达信号，通过对接收回来的雷达信号进行实时监测记录被监测者的反射信号强度；

2)信号处理模块对所接收的雷达信号进行调制、放大处理；

3)数据分析模块对处理后的信号进行数据分析和判断，当反射信号强度有大幅度变化且持续发生即可判断为发生失禁现象；

4)通讯模块将上述处理分析后的数据和判定为失禁的结果传输给服务器；

5)服务器存储上述数据；

6)接收服务器上的被监护/测人数据并显示在客户端上，及时显示报警信息；

7)报警器，接收通讯模块的报警信号并发出报警信号。

作为优选，所述雷达信号检测模块所用雷达频率为10-80GHz，波长为5-30mm。作为优选，所述客户端为带有显示功能的电脑终端和/或移动终端。作为优选，所述的电脑终端包括带有显示器的电脑、平板电脑，所述的移动终端为手机。作为优选，所述的雷达信号模块有效角度为0-160度，所对应距离0-25米的有效范围的面积，对应的检测对象处于上述有效角度有效面积范围内。

作为优选，根据信号判断大小便失禁的公式为：

发射波：

反射波：

为反射系数

则反射波功率：P＝v_R ²

其中

A-发射波振幅；

-发射波初始相位；

-反射系数，即反射波振幅与发射波振幅之比；

-反射波相位；

当发生大小便失禁时反射强度变化，导致反射波功率变化，可知发生大小便失禁现象。

作为优选，所述的雷达信号检测模块为隐匿式安装，实现非接触式监控。作为优选，所述的通讯模块将数据上传给服务器的同时，通过自身WIFI功能将报警信息直接传递给报警器。

作为优选，当反射波功率增加15-25％时，判定发射尿失禁现象。

作为优选，当反射波功率增加20％时，判定发射尿失禁现象。

与现有技术相比，该方法基于隐匿式雷达大小便失禁报警系统，系统发射雷达信号并接收反射回来的雷达信号，通过对接收回来的雷达信号进行实时监测判断是否发生大小便失禁现象，将大小便失禁情况及时反馈给医护人员，从而便于医护人员对失禁情况进行处理，且不需要医护人员不时查看患者是否发生失禁情况，减轻医护人员工作强度，提高工作效率。而且相关数据储存在服务器中并通过服务器将报警信息传递给客户端，在客户端显示界面可以观察是否发生失禁现象，并可对近一段时间失禁情况进行综合分析，便于医生判断患者病情。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例一、二系统架构的示意图。

图2是本实施例一、二信号处理分析模块处理后的信号随时间变化的图像模型。

图3是本实施例一、二的逻辑图。

标号说明：雷达信号检测模块1、信号处理模块2、数据分析模块3、通讯模块4、供电模块5、服务器6、客户端7、报警器8。

具体实施方式

以下结合具体实施例来说明本发明，下列实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不限定本发明的保护范围。

实施例一：

如图1、3所示，一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统，基于以下功能模块：雷达信号检测模块1、信号处理模块2、数据分析模块3、通讯模块4、服务器6、客户端7和报警器8，该系统的工作方法包括以下步骤：

1)雷达信号检测模块1发射并接收雷达信号，通过对接收回来的雷达信号进行实时监测记录被监测者的反射信号强度；

2)信号处理模块2对所接收的雷达信号进行调制、放大处理；

3)数据分析模块3对处理后的信号进行数据分析和判断，当反射信号强度有大幅度变化且持续发生即可判断为发生失禁现象；

4)通讯模块4将上述处理分析后的数据和判定为失禁的结果传输给服务器6；

5)服务器6存储上述数据；

6)接收服务器6上的被监护/测人数据并显示在客户端7上，及时显示报警信息；

7)报警器8，接收通讯模块4的报警信号并发出报警信号。本实施例的雷达信号检测模

块1所用雷达频率为10-80GHz，波长为5-30mm，为毫米级雷达信号检测模块1。

本实施例的客户端7为带有显示功能的电脑终端和/或移动终端，其中，电脑终端包括带有显示器的电脑、平板电脑，所述的移动终端为手机。

本实施例的雷达信号模块有效角度为0-160度，所对应距离0-25米(或0-8米)的有效范围的面积，对应的检测对象处于上述有效角度有效面积范围内。

其中，根据信号判断大小便失禁的公式为：

发射波：

反射波：

为反射系数

则反射波功率：P＝v_R ²

其中

A-发射波振幅；

-发射波初始相位；

-反射系数，即反射波振幅与发射波振幅之比；

-反射波相位；

如附图2所示，具体公式内容含义：由于频率一定，发射波和反射波的特征主要由振幅和相位描述，因此A和

就可以确定波的特性。故发射波可以用

表示。反射波与发射波相比，振幅和相位有所变化，用反射系数来表示反射波振幅与发射波振幅之比，

表示反射波的振幅，故反射波可以用

表示。反射波的功率定义为反射波的平方，当发生大小便失禁时反射强度变化，导致反射波功率变化，可知发生大小便失禁现象。雷达监测到人体反射信号强度增加，具体讲，当反射波功率增加15-25％时，判定发射尿失禁现象，优选在反射波功率增加20％时，判定发射尿失禁现象。

本实施例的雷达信号检测模块1为隐匿式安装，实现非接触式监控。

本实施例的通讯模块4将数据上传给服务器6的同时，通过自身WIFI功能将报警信息直接传递给报警器8。

实施例二：

如图1所示，隐匿式雷达大小便失禁报警系统包括信号模块、服务器6和客户端模块。其中信号模块包括雷达信号检测模块1、信号处理模块2、数据分析模块3、通讯模块4、供电模块5。客户端模块包括客户端7和报警器8。其中雷达信号检测模块1发射并接收雷达信号，信号处理模块2对所接收的雷达信号进行调制、放大等信号处理工作，处理后的信号经数据分析模块3分析，判断是否发生失禁现象。通讯模块4将处理后的数据及分析结果传输给服务器6，这些数据可以较长时间储存在服务器6内。客户端7通过软件或手机APP显示报警信息。其中，雷达信号检测模块1与信号处理模块2连接，信号处理模块2与数据分析模块3连接，数据分析模块3与通讯模块4相连接，供电模块5与雷达信号检测模块1、信号处理模块2、数据分析模块3、通讯模块4相连接。

隐匿式雷达大小便失禁报警系统的信号模块可以包装成一个整体放置于卧室或病房某处，如天花板、床底、地板等与人体不接触的位置，实现隐匿式监控，避免了很多传统大小便失禁检测装置需要贴近患者身体的弊端，减少患者生理和心理不适。其中雷达信号检测模块1所用雷达频率为24GHz，波长为12mm。

如附图2所示，大小便失禁产生排泄后雷达信号检测模块1接收的信号强度会大于平常状态下接收的信号强度。如附图2所示，数据分析模块3对接收的信号强度进行实时监测，由于大小便失禁后反射信号强度增加，当信号有较大幅度变化且持续一段时间即可判断为发生失禁现象。普通出汗现象也会增强反射信号，但是这种增强是缓慢的，表现为信号随时间变化曲线平稳增加，故不判定为大小便失禁现象。

隐匿式雷达大小便失禁报警系统的客户端模块包括客户端7和报警器8。客户端7包括显示器、电脑、平板电脑、手机等硬件和显示雷达信号的电脑软件及手机APP。当信号强度有较大幅度变化且持续一段时间，所述数据分析模块3会判定为发生失禁现象，发出失禁报警信息。如附图1所示，通讯模块4将数据上传给服务器6的同时，通过自身WIFI功能将报警信息直接传递给报警器8。医护人员可根据报警信息及时对失禁情况进行处理。当失禁情况长时间未被处理，所述客户端7的电脑软件及手机APP会有声音及图像提示报警信息。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，基于以下功能模块：雷达信号检测模块、信号处理模块、数据分析模块、通讯模块、服务器、客户端和报警器，该系统的工作方法包括以下步骤：

1)雷达信号检测模块发射并接收雷达信号，通过对接收回来的雷达信号进行实时监测记录被监测者的反射信号强度；

2)信号处理模块对所接收的雷达信号进行调制、放大处理；

3)数据分析模块对处理后的信号进行数据分析和判断，当反射信号强度有大幅度变化且持续发生即可判断为发生失禁现象；

4)通讯模块将上述处理分析后的数据和判定为失禁的结果传输给服务器；

5)服务器存储上述数据；

6)接收服务器上的被监护/测人数据并显示在客户端上，及时显示报警信息；

7)报警器，接收通讯模块的报警信号并发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，所述雷达信号检测模块所用雷达频率为10-80GHz，波长为5-30mm。

3.根据权利要求1所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，所述客户端为带有显示功能的电脑终端和/或移动终端。

4.根据权利要求3所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，所述的电脑终端包括带有显示器的电脑、平板电脑，所述的移动终端为手机。

5.根据权利要求1所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，所述的雷达信号模块有效角度为0-160度，所对应距离0-25米的有效范围的面积，对应的检测对象处于上述有效角度有效面积范围内。

6.根据权利要求1所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，根据信号判断大小便失禁的公式为：

发射波：

反射波：

为反射系数则反射波功率：

其中P＝v_R ²

A-发射波振幅；

-发射波初始相位；

-反射系数，即反射波振幅与发射波振幅之比；

-反射波相位；

当发生大小便失禁时反射强度变化，导致反射波功率变化，可知发生大小便失禁现象。

7.根据权利要求1所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，所述的雷达信号检测模块为隐匿式安装，实现非接触式监控。

8.根据权利要求1所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，所述的通讯模块将数据上传给服务器的同时，通过自身WIFI功能将报警信息直接传递给报警器。

9.根据权利要求6所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，当反射波功率增加15-25％时，判定发生尿失禁现象。

10.根据权利要求9所述的隐匿式雷达大小便失禁报警系统，其特征是，其特征是，当反射波功率增加20％时，判定发生尿失禁现象。

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