CN108961135A - 养老管理服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种养老管理服务系统，所述养老管理服务系统设有监控中心、体能监护控制系统和监控系统，所述体能监护控制系统设有n个智能床垫，所述智能床垫内设有至少一个压力传感器，所述监控系统设有a个控制车辆进出的道闸、m个人员进出的门和b个摄像机，所述n、a、b和m为正整数且大于等于1，所述门内设有按钮开关，所述门外设有刷卡器，所述门上设有电磁锁，所述体能监护控制系统采集老人体能数据，所述监控系统用于确定人员的的活动范围和时间。本发明的有益效果是能够掌控老人的活动范围和就、能够实施检测休息老人的体能特征。

Description

养老管理服务系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体的说是一种养老管理服务系统。

背景技术

白天，当老人和护理人员较多时，老人的行动范围和身体状况较为方便被掌控，而当处于休息时间时，老人回各自房间休息，且护理人员较少，一些患有阿尔茨海默症的老人可能在非正常精神状态下离开其房间的现象，而当此时护理人员的监控出现松懈时，容易出现老人走失的现象。

同时，夜间是疾病的高发期，尤其是老年和重症患者，夜间发病概率更高，目前市面上主要是大多采用佩戴在手臂上的人体活动记录仪采集老人的动作信息，但是这些仪器需要工作人员现场查看，在采集老人的人体活动正常情况下，去现场测量查看影响老人休息。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种养老管理服务系统，能够发出呼救信号，能够显示呼叫信号是否接收成功状态，能够远程控制房间灯具的开关和窗帘开合，能够掌控老人的活动范围，能够查阅护理人员的工作状态。

本发明的技术方案是：

一种养老管理服务系统，所述养老管理服务系统设有监控中心、体能监护控制系统和监控系统，所述体能监护控制系统设有n个智能床垫，所述智能床垫内设有至少一个压力传感器，所述监控系统设有a个控制车辆进出的道闸、m个人员进出的门和b个摄像机，所述摄像机设在门内、门外、走廊、楼梯和道闸内外两侧，所述门内设有按钮开关，所述门外和需要巡检的地方设有刷卡器，所述门上设有电磁锁，所述监控中心通过压力传感器采集老人体能数据，所述监控中心通过道闸内外侧的摄像机控制道闸的工作状态，所述监控中心通过按钮开关、刷卡器和门内摄像机、门外摄像机、走廊摄像机、楼梯摄像机确定人员的活动范围和时间，所述n、a、b和m为正整数且大于等于1。

所述体能监护控制系统还设有n个系统单片机、n个网络单元、n个呼叫按钮、n个wifi单元、n个指示单元和电源模块，所述压力传感器通过的网络单元和wifi单元将检测到的信号传送到监控中心，所述呼叫按钮通过对应的系统单片机、对应的网络单元和对应的wifi单元将呼叫信号传送到监控中心，所述监控中心通过网络单元和wifi单元将确认信号传送到对应的显示单元，所述电源模块与市电相连，所述电源模块为n个床垫、n个系统单片机、n个网络单元、n个呼叫按钮、n个wifi单元和n个指示单元提供工作电源。

所述电源模块设有第一电源模块和第二电源模块，所述第一电源模块设有电源输入端和电源输出端，所述第二电源模块设有电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、第三电源输出端和第四电源输出端，所述床垫设有电源输入端和信号端，所述系统单片机设有电源输入端、第一信号端、第二信号端、第三信号端，所述网络单元设有第一电源输入端、第二电源输入端和信号端，所述wifi单元设有第一电源输入端、第二电源输入端和信号端；

所述第一电源模块的电源输入端与市电对应相连，所述第一电源模块的输出端分别与n个床垫的电源输入端和第二电源模块的电源输入端对应相连，所述第二电源模块的第一电源输出端分别与n1个系统单片机的电源输入端、n1个网络单元的的第一电源输入端、n1个wifi单元的电源输入端对应相连，所述第二电源模块的第二电源输出端分别与n1个wifi单元的第二电源输入端相连，所述第二电源模块的第三电源输出端分别与n个网络单元的第二电源输入端相连；

所述床垫的信号端通过对应的通道单元分别与对应系统单片机的第一信号端、对应的网络单元的信号端和对应的wifi单元的信号端对应相连，所述系统单片机的第二信号端与对应的呼叫按钮相连。

所述体能监护控制系统还设有n个无线发射模块和n个无线控制器，所述无线发射模块设有电源输入端和信号端，所述系统单片机设有第三信号端,所述第二电源模块设有第四电源输出端，所述无线开关控制器内设有窗帘无线控制单元和灯具无线控制单元，所述第二电源模块的第四电源输出端分别与n个无线发射模块的电源输入端相连，所述系统单片机的第三信号端与无线发射模块的信号端对应相连，所述窗帘无线控制单元通过对应无线发射模块的信号从而控制窗帘的开关状态，所述灯具无线控制单元通过对应无线发射模块的信号从而控制灯具的开关状态。

所述智能床垫内还设有床垫电源模块、增压模块、放大模块、整形模块和床垫单片机，所述床垫电源模块与第一电源模块的输出端相连，所述床垫电源模块为压力传感器、增压模块、放大模块、整形模块和床垫单片机提供工作电源，所述增压模块用于将压力传感器的电压信号调整到与放大模块相匹配的电压信号，所述放大模块用于将压力传感器的电压信号放大，所述整形模块用于滤除压力传感器的电压信号杂波；所述单片机将接收到的电压信号进行处理从而分出心率、脉象和呼吸信号的波形。

所述体能监护控制系统还设有通道单元，所述通道单元用于提高压力传感器检测的信号和呼叫按钮的信号与单片机、网络单元、wifi单元和巡检单元的信号之间通讯的准确性。

所述监控系统还设有监控单片机、输入单元、输出单元、道闸单元交换机和数据处理单元，所述按钮开关通过输入单元与监控单片机的输入端子对应相连，所述电磁锁和路灯分别通过输出单元与监控单片机的输出端子对应相连，所述道闸电机通过道闸模块与监控单片机的输出端子对应相连，所述监控单片机通过第n+2个网络单元与交换机相连，所述交换机通过数据处理单元与监控中心相连。

所述体能监护控制系统通过n个网络单元和/或n个wifi单元与交换机相连。

所述养老管理服务系统还设有z个显示屏，所述显示屏通过通讯模块与交换机相连，所述显示屏设在门口位置用于显示养老院内车位情况，所述显示屏设在监护站或走廊用于显示养老人员的体能参数。

所述养老管理服务系统还设有云服务器和手机APP，所述云服务器用于实时接收体能监护控制系统和监控系统检测到的养老人员体能参数、养老人员活动的范围、活动内容及时间，所述手机APP用于查阅云服务器上权限内的数据。

本发明的有益效果是：能够发出呼救信号，能够显示呼叫信号是否接收成功状态，能够远程控制房间灯具的开关和窗帘开合，能够掌控老人的活动范围，能够查阅护理人员的工作状态。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明体能监护控制系统的系统框图；

图3是本发明通道单元的电路图；

图4是本发明wifi单元的电路图；

图5是本发明床垫的系统框图；

图6是本发明网络单元的系统框图；

图7是本发明升压模块的电路图；

图8是本发明整形模块的电路图；

图9是本发明放大模块的电路图；

图10是本发明网络接口模块的电路图；

图11是本发明指示单元的电路图。

图12是本发明监控系统的系统框图；

图13是本发明输入单元的电气原理图；

图14是本发明输出单元的电气原理图；

图15是本发明道闸单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1所示，一种养老管理服务系统设有监控中心、手机app、体能监护控制系统和监控系统。

云服务器用于实时接收体能监护控制系统和监控系统检测到的养老人员体能参数、养老人员活动的范围、活动内容及时间，手机APP用于查阅云服务器上权限内的数据，便于养老院管理人员监督医护人员的工作状况，便于老人家属远程了解老人的身体状况和生活状况。

如图2-11所示，体能监护控制系统设有电源模块、n个床垫、n个系统单片机、n个网络单元、n个呼叫按钮、n个wifi单元、n个指示单元、n个程序接口、n个无线发射模块、n个无线开关控制器和服务器，n≥1且为正整数。

电源模块设有第一电源模块和第二电源模块，第一电源模块设有电源输入端和电源输出端，第二电源模块设有电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、第三电源输出端和第四电源输出端。

第一电源模块的电源输入端设有第一电源模块的火线输入端L和第一电源模块的零线输入端N，第一电源模块的电源输出端设有第一电源模块的直流正极输出端Vcc和第一电源模块的直流负极输出端GND。

第二电源模块的电源输入端设有第二电源模块的直流正极输入端VccI和第二电源模块的直流负极输出端GNDI，第二电源模块的第一电源输出端设有第二电源模块的第一直流正极输出端Vcc33和第二电源模块的直流负极输出端GNDO，第二电源模块的第二电源输出端设有第二电源模块的第二直流正极输出端Vcc50和第二电源模块的直流负极输出端GNDO，第二电源模块的第三电源输出端设有第二电源模块的第三直流正极输出端Vcc18和第二电源模块的直流负极输出端GNDO，第二电源模块的第二电源输出端设有第二电源模块的第四直流正极输出端Vcc12和第二电源模块的直流负极输出端GNDO。

通道单元设有第七二极管D7～第十二极管D10和第一引脚1～第六引脚6，第七二极管D7的正极端和第八二极管D8的正极端相连后为通道单元的第一引脚1，第七二极管D7的负极端为通道单元的第二引脚2，第八二极管D8的负极端为通道单元的第三引脚3，第九二极管D9正极端和第十二极管D10极端相连后为通道单元的第四引脚4，第九二极管D9的负极端为通道单元的第五引脚5，第十二极管D10的负极端为通道单元的第六引脚6。

床垫设有床垫本体、床垫电源模块、增压模块、放大模块、整形模块和床垫单片机,床垫本体设有床垫框架、填充物和外包面料，床垫框架和填充物的上表面与外包面料之间设有至少一个长条形的压力传感器，压力传感器优选采用横放在床垫本体内且使用者躺下时处于胸部位置。

床垫电源模块设有直流电源输入端、第一直流电源输出端、第二直流电源输出端和第三直流电源输出端，床垫电源模块直流电源输入端设有床垫电源模块直流正极输入端VccI和床垫电源模块直流负极输入端GNDI，床垫电源模块的第一直流电源输出端设有第一直流电源正极输出端Vcc15和直流电源负极输出端GNDO，床垫电源模块的第二直流电源输出端设有第二直流电源正极输出端Vcc30和直流电源负极输出端GND，床垫电源模块的第三直流电源输出端设有第三直流电源正极输出端Vcc33和直流电源负极输出端GND。

压力传感器设有电源输入端1和电压信号输出端2。

增压模块设有电源输入端、电压信号输入端3、电压信号输出端4、第一三极管Q1和第一电阻R1，增压模块的电源输入端设有增压正极电源输入端1和增压负极电源输入端2。

第一三极管Q1的集电极和第一电阻R1的第一端相连为增压模块的电压信号输入端3，第一电阻R1的第二端为电压信号输出端4，第一三极管Q1的发射极为增压模块的增压正极电源输入端1，第一三极管Q1的基极为增压模块的增压负极电源输入端2。

放大模块设有第一集成芯片、电源输入端、四组放大信号输入输出端和第十二电容C12。

第一集成芯片采用MCP600系列的MCP6004-I/SL，使用其中的两组放大信号输入输出端。

放大模块电源输入端设有正极电源输入端Vdd和负极电源输入端Vss，放大信号输入输出端设有放大信号正极输入端、放大信号负极输入端和放大信号输出端，放大信号正极输入端设有一级放大信号正极输入端vina+和二级放大信号正极输入端vinb+，放大信号负极输入端设有一级放大信号负极输入端vina-和二级放大信号负极输入端vinb-，放大信号输出端设有一级放大信号输出端vouta和二级放大信号输出端voutb。

MCP6004-I/SL的Vdd端子为放大模块的正极电源输入端Vdd，MCP6004-I/SL的Vss端子为放大模块的正极电源输入端Vss，MCP6004-I/SL的Vdd端子和CP6004-I/SL的Vss端子之间跨接第十二电容C12，MCP6004-I/SL的vina+端子为一级放大信号正极输入端vina+，MCP6004-I/SL的vinb+端子为二级放大信号正极输入端vinb+，MCP6004-I/SL的vina-端子为一级放大信号负极输入端vina-，MCP6004-I/SL的vinb-端子为二级放大信号负极输入端vinb-，MCP6004-I/SL的vouta端子为一级放大信号输出端vouta，MCP6004-I/SL的voutb端子为二级放大信号输出端voutb。

整形模块设有电源输入端、同步信号端、整形信号输入端Vin和整形信号输出端、第一电容C1～第四电容C4、第六电容C6、第九电容C9、第二电阻R2、第三电阻R3和第五电阻R5～第七电阻R7，整形模块的电源输入端设有整形模块正极电源输入端Vcc，整形信号输出端设有一级整形信号输出端Vout1和二级整形信号输出端Vout2，同步信号端设有一级同步信号端vt1和二级同步信号端vt2。

第一电容C1的第一端为一级同步信号端Vt1，第一电容C1的第二端、第二电阻R2的第一端和第四电容C4的第一端相连后为整形信号输入端Vin，第二电阻R2的第二端分别与第二电容C2的第一端、第三电容C3的第一端和第五电阻R5的第一端相连，第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端、第三电阻R3的第二端和第七电阻R7的第二端相连后为整形模块的电源输入端Vcc，第四电容C4的第二端分别与第三电阻R3的第一端和第六电容C6的第一端相连，第六电容C6的第二端和第五电阻R5的第一端相连后为一级整形信号输出端Vout1，第九电容C9的第一端、第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端相连后为二级同步信号端vt2，第九电容C9的第二端和第六电阻R6的第二端相连后为二级整形信号输出端vout2。

床垫单片机设有第一直流电源输入端、第二直流电源输入端、第一信号端PB15、第二信号端，床垫单片机采用STM32L系列。

本实施例床垫单片机采用STM32L151RBT6，床垫单片机的第一直流电源输入端设有第一直流电源正极输入端Vcc30和直流电源负极输入端GND，床垫单片机的第二直流电源输入端设有第二直流电源正极输入端Vcc33和直流电源负极输入端GND，床垫单片机的第一信号端设有第一信号输入端PB15，床垫单片机的第二信号端设有第二信号接收端PA10和第二信号发送端PA9。

床垫电源模块的直流正极输入端VccI为床垫的电源输入端的正极VCC，床垫电源模块的直流负极输入端GNDI为床垫的电源输入端的负极GND，床垫单片机的第二信号接收端PA10为床垫的接收信号端RX，床垫单片机的第二信号发送端PA9为床垫的发送信号端TX。

网络单元设有网络模块、网络接口模块、第一电源输入端、第二电源输入端、信号端和网线接口。

网络模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一信号端、第二信号端和指示灯信号端，网络模块的第一电源输入端设有第一电源正极输入端Vcc33和电源负极输入端GND，网络模块的第二电源输入端设有第二电源正极输入端Vcc18和电源负极输入端GND，网络模块的第一信号端设有第一信号接收端RXB1和第一信号发送端TXD1，第二信号输入端设有以太网RXP信号端、以太网RXN信号端、以太网TXP信号端和以太网TXN信号端，指示灯信号端设有以太网连接通讯指示灯输出端ACT和PHY连接指示灯输出端LINK。

网络接口模块设有太网连接通讯指示灯、PHY连接指示灯、电源输入端、信号端、网线接口、第八电阻R8、第九电阻R9和第二集成芯片，以太网连接通讯指示灯、PHY连接指示灯集成在网络接口模块壳体上，以太网连接通讯指示灯设有以太网连接通讯指示灯输入端ACT，PHY连接指示灯设有PHY连接指示灯输入端LINK，网络接口模块的电源输入端设有电源正极输入端Vcc33和电源负极输入端GND，网络接口模块的信号端设有数据发送正端TD+、数据发送负端TD-、数据接收正端RD+和数据接收负端RD-。

第二集成芯片采用HR911105A，HR911105A的端子Y+与第九电阻R9的一端相连，HR911105A的端子G+与第八电阻R8的一端相连，第八电阻R8的另一端、第九电阻R9的另一端和HR911105A的端子CT相连后为网络接口模块的电源正极输入端Vcc33，HR911105A的端子TD+为网络接口模块的数据发送正端TD+，HR911105A的端子TD-为网络接口模块的数据发送负端TD-，HR911105A的端子RD+为网络接口模块的数据接收正端RD+，HR911105A的端子RD-为网络接口模块的数据接收负端RD-，HR911105A的端子G-为PHY连接指示灯输出端LINK，HR911105A的端子Y-为以太网连接通讯指示灯输入端ACT。

网络单元的第一电源输入端设有第一电源正极输入端Vcc33和电源负极输入端GND，网络单元的第二电源输入端设有第二电源正极输入端Vcc18和电源负极输入端GND，网络单元的信号端设有信号接收端RX和信号发送端TX。

网络模块的第一电源正极输入端Vcc33与网络接口模块的电源正极输入端Vcc33相连后为网络单元的第一电源正极输入端Vcc33，网络模块的第二电源正极输入端Vcc18为网络单元的第二电源正极输入端Vcc18，网络模块的电源负极输入端GND和网络接口模块的电源负极输入端GND相连后为网络单元的电源负极输入端GND，网络模块的第一信号接收端RXB1为信号接收端RX，网络模块的第一信号接收端RXB1为信号接收端RX，网络模块的第一信号发送端TXD1为信号发送端TX，网络接口模块的网线接口为网络单元的网线接口。

网络模块的以太网连接通讯指示灯输出端ACT与网络接口模块的以太网连接通讯指示灯输入端ACT相连，网络模块的PHY连接指示灯输出端LINK与网络接口模块的PHY连接指示灯输入端LINK相连，网络模块的以太网RXP信号端与网络接口模块的数据发送正端TD+相连，网络模块的以太网RXN信号端与网络接口模块的数据发送负端TD-相连，网络模块的以太网TXP信号端与网络接口模块的数据接收正端RD+相连，网络模块的以太网TXN信号端与网络接口模块的数据接收负端RD-相连。

系统单片机设有电源输入端、第一信号端、第二信号端、第三信号端、第四信号端、第五信号端和第六信号端，系统单片机的第一信号端设有第一信号接收端RX和第一信号发送端TX，系统单片机的第二信号端设有第二信号输入端PA1，系统单片机的第三信号端的引脚为PB2，系统单片机的第四信号端的引脚为PA2，系统单片机的第五信号端的引脚为PA3，系统单片机的第六信号端设有第六信号输出端PB1。

系统单片机采用STM32F030K6T6。

wifi单元设有wifi集成模块、第三发光二极管D3-第五发光二极管D5、第四电阻R4、第八电阻R8、第九电阻R9、初始化按钮SS、刷写接口ISP、第一电源输入端、第二电源输入端和信号端，wifi集成模块设有VD33引脚、GND引脚、UART_RX引脚、UART_TX引脚、SWD_CLK引脚、SWD_DIO引脚、ELINK引脚、ATATUS引脚和BOOT引脚，刷写接口ISP设有VD33引脚、GND引脚、CLK引脚和DIO引脚。

wifi单元的第一电源输入端设有第一电源正极输入端Vcc33和电源负极输入端GND，wifi单元的第二电源输入端设有第二电源正极输入端Vcc50和电源负极输入端GND，wifi单元的信号端设有第一信号接收端RX和信号发送端TX。

wifi集成模块的VD33引脚和刷写接口ISP的VD33引脚相连后为wifi单元第一电源正极输入端Vcc33，第三发光二极管D3正极端串联第八电阻R8后与wifi集成模块的BOOT引脚相连，wifi单元的SWD_CLK引脚与刷写接口ISP的CLK引脚相连，wifi集成模块的SWD_DIO引脚与刷写接口ISP的DIO引脚相连，wifi集成模块的ELINK引脚与初始化按钮SS的一端相连，第九电阻R9的一端与第四发光二极管D4的正极端相连后为第二电源正极输入端VCC50，第四发光二极管D4的负极端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端与wifi集成单元的UART_RX端相连后为wifi单元的信号接收端RX，wifi集成模块的UART_TX引脚为wifi单元的信号发送端TX。

wifi集成模块还设有STATUS引脚，STATUS引脚，用于设置wifi集成模块的工作模式，刷写接口ISP用于WiFi单元的输入输出接口。

第九电阻R9的另一端与第五发光二极管D5的正极端相连，第五发光二极管D5的负极端、第三发光二极管D3的负极端、wifi集成模块的GND引脚、刷写接口ISP的GND引脚和初始化按钮SS的另一端相连后为述wifi集成模块的电源负极输入端GND。

程序接口设有电源输入端和信号端，程序接口的电源输入端设有电源正极输入端Vcc和电源负极输入端GND，程序接口的信号端设有第一信号端DIO和第二信号端CLK。

指示单元设有第四发光二极管D4和第三十一电阻R31，第四发光二极管D4的负极端为知识单元的引脚1，第四发光二极管D4的正极端串联第三十一电阻R31后为指示单元的引脚2。

无线发射模块设有电源输入端和信号端，无线发射模块的电源输入端设有无线发射模块正极电源输入端2和无线发射模块负极电源输入端3，无线发射模块信号端的引脚为3。

无线开关控制器设在床垫所在的房间内，无线开关控制器与对应的无线发射模块配合使用，无线开关控制器内设有窗帘无线控制单元和灯具无线控制单元，窗帘无线控制单元通过对应无线发射模块的信号从而控制窗帘的开关状态，灯具无线控制单元通过对应无线发射模块的信号从而控制灯具的开关状态。

第一电源模块的火线输入端L与市电火线L相连，第一电源模块的零线输入端N与市电零线N相连，第一电源模块的直流正极输出端Vcc分别与第二电源模块的直流正极输入端VccI和床垫的电源输入端的正极VCC相连，第一电源模块的直流负极输出端GND分别与第二电源模块的直流负极输出端GNDI和床垫的电源输入端的负极GND相连。

第二电源模块的第一直流正极输出端Vcc33分别与n个系统单片机的电源正极输入端Vcc33、n个网络单元的第一电源正极输入端Vcc33、n个程序接口的电源正极输入端Vcc、n个WiFi单元和n个显示单元的引脚2相连，第二电源模块的第二直流正极输入端Vcc50分别与n个WiFi单元的第一电源正极输入端Vcc33相连，第二电源模块的第三直流正极输入端Vcc18分别与n个网络单元的第二电源正极输入端Vcc18相连，第二电源模块的第四直流正极输入端Vcc18分别与n个无线发射模块引脚2相连，第二电源模块的直流负极输入端GNDO分别与n个系统单片机的电源负极输入端GND、n个网络单元的电源负极输入端GND、n个WiFi单元的电源负极输入端GND、n个无线发射模块、n个程序接口的电源负极输入端GND和n个呼叫按钮的第一端相连。

床垫电源模块的第一直流电源正极输出端Vcc15分别与压力传感器的电源输入端1和整形模块正极电源输入端Vcc相连，床垫电源模块的第二直流电源正极输出端Vcc30分别与增压模块的增压正极电源输入端1、放大模块的正极电源输入端Vdd和床垫单片机的第一直流电源正极输入端Vcc30相连，床垫电源模块的第三直流电源正极输出端Vcc33分别与床垫单片机的第二直流电源正极输入端Vcc33相连，床垫电源模块的直流电源负极输出端GNDO分别与增压模块的增压负极电源输入端2、放大模块的负极电源输入端Vss和床垫单片机的直流电源负极输入端GND。

压力传感器的电压信号输出端2与增压模块的电压信号输入端3相连，增压模块的电压信号输出端4与放大模块的一级放大信号正极输入端vina+相连，放大模块的一级放大信号负极输入端vina-与整形模块的一级同步信号端vt1相连，放大模块的一级放大信号输出端vouta与整形模块的整形信号输入端Vin相连，整形模块的一级整形信号输出端Vout1与放大模块的二级放大信号正极输入端vinb+相连，放大模块的二级放大信号负极输入端vinb-与整形模块的二级同步信号端vt2相连，放大模块的二级放大信号输出端voutb分别与整形模块的二级整形信号输出端Vout2和床垫单片机的第一信号输入端PB15相连，床垫单片机的第二信号接收端PA10为床垫的接收端RX，床垫单片机第二信号发送端PA9为床垫的发送端TX。

第一床垫的接收信号端RX和第一系统单片机的第一信号接收端RX分别与第一通道单元的引脚4相连，第一床垫的发送信号端TX与第一通道单元的引脚2相连，第一系统单片机的第一信号发送端TX与第一通道单元的引脚3相连，第一通道单元的引脚1分别与第一网络单元的信号接收端RX和第一wifi单元的信号接收端RX相连，第一通道单元的引脚5与第一系统单片机的第一信号发送端TX相连，第一通道单元的引脚6与第一wifi单元的信号发送端TX相连。

第一系统单片机的第二信号输入端PA1与第一呼叫按钮S1的第二端相连，第一系统单片机的第三信号输入端PB2与第一无线发射模块的引脚1相连，第一系统单片机的第四信号端PA2与第一程序接口的第一信号端DIO相连，第一系统单片机的第五信号端PA3与第一程序接口的第二信号端CLK相连，第一系统单片机的第六信号端PB1与第一显示单元的引脚1相连。

依次类推，第n床垫的接收信号端RX和第n系统单片机的第一信号接收端RX分别与第n通道单元的引脚4相连，第n床垫的发送信号端TX与第n通道单元的引脚2相连，第n系统单片机的第一信号发送端TX与第n通道单元的引脚3相连，第n通道单元的引脚1分别与第n网络单元的信号接收端RX和第nwifi单元的信号接收端RX相连，第n通道单元的引脚5与第n系统单片机的第一信号发送端TX相连，第n通道单元的引脚6与第nwifi单元的信号发送端TX相连。

第n系统单片机的第二信号输入端PA1与第n呼叫按钮S1的第二端相连，第n系统单片机的第三信号输入端PB2与第n无线发射模块的引脚1相连，第n系统单片机的第四信号端PA2与第n程序接口的第一信号端DIO相连，第n系统单片机的第五信号端PA3与第一程序接口的第二信号端CLK相连，第n系统单片机的第六信号端PB1与第一显示单元的引脚1相连。

体能监护控制系统通过n个网络单元和/或n个wifi单元与交换机相连。

如图12-15所示，监控系统设有a个控制车辆进出的道闸、m个人员进出的门、电源模块、数据处理单元、交换机、网络单元、监控单片机、输入单元、输出单元、道闸单元、b个摄像机和z个显示屏，a、b、z和m分别大于等于1且为正整数。

摄像机设在门内、门外、走廊、楼梯和道闸内外两侧，门内侧设有按钮开关，门外侧设有刷卡器，门上设有电磁锁，道闸设有道闸电机和抬杆。

监控单片机通过通过第n+2个网络模块与服务器相连，交换机通过数据处理单元与监控中心相连。

输入单元设有信号输入端Sin、信号输出端PA、电源输入端、输入单元还设有第二十六电容C26、第十二电阻R12、第十八电阻R18、第二十四电阻R24、第二十二三极管Q22和第四光耦OC4，信号输入端设有输入单元电源正极端VCC12和输入单元电源负极端GND，信号输入端Sin与第四光耦OC4设有阳极端1、阴极端2、发射端3和集电端4，第四光耦OC4的阳极端1串联第二十四电阻R24后为输入单元电源正极端VCC12，第四光耦OC4的阴极端2与第二十二三极管Q22的集电极相连，第二十二三极管Q22的基极分别与第二十六电容C26的一端、第十二电阻R12的一端和第十八电阻R18的一端相连，第十八电阻R18的另一端为信号输入端IN，第四光耦OC4的发射端3、第二十二三极管Q22的发射极、第二十六电容C26的另一端和第十二电阻R12的另一端相连为输入单元电源负极端GND。

信号输入端Sin与按钮开关常开触点的一端相连，按钮开关常开触点的另一端与输入单元电源正极端VCC12和电源模块的对应输出端子相连，输出单元电源负极端GND与电源模块的对应输出端子相连。

当小区内人员出小区时按下按钮开关，输入单元的信号输入端Sin和输入单元电源正极端VCC12之间导通，第二十二三极管Q22的发射极和集电极导通从而使第四光耦的第二十一发光二极管导通，第二十一三极管Q21的发射极和集电极导通，输入单元的信号输出端PA输出信号到单片机的对应端子。

输出单元设有信号端PB、第一电源输入端、继电器K、第三十三电阻R33～第三十六电阻R36、第三十五二极管D35、第三十六二极管D36、第三十期发光二极管D37、第三十一三极管Q31和第七光耦OC7，第七光耦OC7设有阳极端1、阴极端2、发射端3和集电端4；，第一电源输入端设有输出单元第一电源正极端VCC33和输出单元电源负极端GND，第二电源输入端设有输出单元第二电源正极端VCC12和输出单元电源负极端GND，继电器K设有至少一组公共端COM、常开端NO和常闭端NC。

第七光耦OC7的阴极端2为输出单元信号端PB，第七光耦OC7的阳极端1串联第三十六电阻R36后为输出单元第一电源正极端VCC33，第七光耦OC7的发射端3串联第三十四电阻R34后与第三十五电阻R35的一端和第三十一三极管Q31的基极相连，第三十五电阻R35的另一端和第三十一三极管Q31的发射极相连后为输出单元电源负极端GND，第三十一三极管Q31的集电极分别与第三十三电阻R33的一端、第三十五二极管D35的正极端和继电器K线圈的一端相连，继电器K线圈的另一端、第七光耦OC7的集电端4、第三十五二极管D35的负极端和第三十六二极管D36的正极端相连后为输出单元第二电源正极端VCC12，第三十六二极管D36的负极端与第三十三电阻R33的另一端相连。

输出单元的信号端PB与单片机的输出端子对应相连，输出单元第一电源正极端VCC33、输出单元第二电源正极端VCC12和输出单元电源负极端GND分别与电源模块的对应输出端子相连，电磁锁分别与对应继电器的公共端COM和常闭端NC对应相连，路灯的两端分别与对应继电器的公共端COM和常开端NO对应相连。

当小区外人员进小区时通过刷卡器刷卡，输出单元的信号端PB接收单片机的信号，第七光耦OC7的第三十二发光二极管D32导通，第七光耦OC7的第三十二三极管Q32的集电极和发射极导通从而使继电器K的线圈导通，路灯接在继电器的常开触点上可根据设定时间使小区内附近的路灯亮，电磁锁接在继电器的常闭触点上失电从而打开。

道闸模块设有正转信号输入端Sin1、反转信号输入端Sin2、正转信号输出端Sout1、反转信号输出端Sout2、第一电源端、第二电源端、第四十一电阻R41～第四十五电阻R45、第五十一电阻R51～第五十五电阻R55、第四十一三极管Q41、第五十一三极管Q51、第四十一电容C41、第五十一电容C51、第一可控硅SCR1、第三可控硅SCR3、第八光耦OC8和第九光耦OC9，第八光耦OC8和第九光耦OC9分别设有阳极输入端1、阴极输入端2、阳极输出端3、阴输出端24。

道闸模块的第一电源端设有第一电源正极端VCC12和第一电源负极端GND，第二电源端设有火线端Lin。

第八光耦OC8的阳极输入端1与第四十一电阻R41的一端相连，第九光耦OC9的阳极输入端1与第五十一电阻R51的一端相连，第四十一电阻R41的另一端和第五十一电阻R51的另一端相连后为道闸模块的第一电源正极端VCC12，第四十一三极管Q41的基极与第四十二电阻R42的一端相连，第五十一三极管Q51的基极与第五十二电阻R52的一端相连，第四十二电阻R42的另一端为道闸模块的正转信号输入端Sin1，第五十二电阻R52的另一端为道闸模块的反转信号输入端Sin2，第四十一三极管Q41的集电极与第八光耦OC8的阴极输入端2相连，第五十一三极管Q51的集电极与第九光耦OC9的阴极输入端2相连，第四十一三极管Q41的发射极和第五十一三极管Q51的发射极相连后为道闸模块的第一电源负极端GND，第八光耦OC8的阳极输出端3与第四十三电阻R43的一端相连，第九光耦OC9的阳极输出端3与第五十三电阻R53的一端相连，第四十三电阻R43的另一端、第四十五电阻R45的一端、第一可控硅SCR1的阳极端A1、第五十三电阻R53的另一端和第五十五电阻R55的一端相连后为道闸模块的火线端Lin，第八光耦OC8的阴极输出端4分别与第四十四电阻R44的一端和第一可控硅SCR1的门极端G相连，四十四电阻R44的另一端、第一可控硅SCR1的阴极端A2、第四十一电容C41的一端相连后为道闸模块的正转信号输出端Sout1，第四十一电容C41的另一端与第四十五电阻R45的另一端相连，第九光耦OC9的阴极输出端4分别与第五十四电阻R54的一端和第三可控硅SCR3的门极端G相连，五十四电阻R54的另一端、第三可控硅SCR3的阴极端A2、第五十一电容C51的一端相连后为道闸模块的反转信号输出端Sout2，第五十一电容C51的另一端与第五十五电阻R55的另一端相连。

第八光耦OC8和第九光耦OC9采用MOC3063系列光电双向可控硅驱动器。

道闸模块的正转信号输入端Sin1和道闸模块的反转信号输入端Sin2分别与单片机的输出端子对应相连，道闸模块的第一电源正极端VCC12和道闸模块的第一电源负极端GND分别与电源模块的对应端子相连，道闸模块的火线端Lin与市电的火线相连，道闸模块的正转信号输出端Sout1、道闸模块的反转信号输出端Sout2和市电的零线端分别与道闸电机的端子对应相连。

摄像机根据拍摄的车牌号与监控中心的数据对比，有权限通过单片机发信号给道闸模块的正转信号输入端Sin1，道闸模块的火线端Lin和正转信号输出端Sout1导通从而使道闸电机正转抬杆，到达设定时间后单片机发送信号给道闸模块的反转信号输入端Sin2，道闸模块的火线端Lin和道闸模块的反转信号输出端Sout2导通从而使道闸电机反转抬杆。

有权限的人员也可通过手机app控制路灯的开关。

刷卡器通过通讯模块与交换机相连，通讯模块之间为并联连接关系。距离较远的两个通讯模块之间通过中继器延长传输距离。

第一网络单元的网线接口WK也可通过网线与交换机的第一个网线接口WK1相连，依次类推，第n网络接口模块的网线接口WK可通过网线与交换机的第n个网线接口WKn对应相连，交换机的第n+1个网线接口WKn+1通过网线与公网即Internet网相连。

第一电源模块用于将市电的AC220V转换为直流电源，第二电源模块用于将第一电源模块输出的直流电源转换为n个系统单片机、n个网络单元、那个wifi单元、n个无线发射模块、n个指示单元和n个程序接口工作所需的直流工作电压，床垫电源模块用于将第一电源模块输出的直流电源分别转换为压力传感器、增压模块、放大模块、整形模块和床垫单片机工作所需的直流工作电压，增压模块用于将压力传感器的电压信号调整到与放大模块相匹配的电压信号；放大模块用于将压力传感器的电压信号放大；整形模块用于滤除压力传感器的电压信号杂波；床垫单片机将接收到的电压信号进行处理从而分出心率、脉象和呼吸信号的波形传送到服务器，监控中心根据接收到的信号采集不同床垫上人员的心率、呼吸率和体动翻身、离床时间等数据,并可根据异常信息进行应急措施，老人通过对应的呼叫按钮和对应的系统单片机对监护站发出信号，对应的系统单片机发出信号给对应的指示单元从而显示呼叫信号是否发出，例如，指示单元的第六发光二极管D6一直闪烁则未发出信号到服务器，指示单元的第六发光二极管D6亮一端时间则发出信号到服务器。

第四发光二极管D4在wifi集成模块刷写数据时闪烁，第五发光二极管D5为wifi集成模块的电源指示灯，第三发光二极管D3为wifi集成模块的初始化指示灯且与初始化按钮SS配合使用。

房间内使用人员可通过手机等通讯工具开关所在房间内窗帘和灯具，监护人员可通过服务器开关不同房间内窗帘和灯具。

监护人员晚上可以通过刷卡器来确认巡检时间和巡检范围。

通道单元保证体能监护控制系统内通讯处于良好工作状态，不会造成信号丢失或杂波。

老人或养老院的工作人员可通过手机app控制路灯、房间内灯具和窗帘的开关，不同的人员权限不同。

监控系统可与体能监护控制系统公用一套电源模块，监控系统的摄像机、通讯模块、刷卡器、输入单元、输出单元、电磁锁和道闸单元分别与体能监护控制系统第一电源模块和第二电源模块的对应端子相连，也可增加新的电源模块专门为监控系统供电。

通讯模块设有电源端和信号端，通讯模块的信号端之间为并联关系。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (10)

1.一种养老管理服务系统，其特征在于：所述养老管理服务系统设有监控中心、体能监护控制系统和监控系统，所述体能监护控制系统设有n个智能床垫，所述智能床垫内设有至少一个压力传感器，所述监控系统设有a个控制车辆进出的道闸、m个人员进出的门和b个摄像机，所述摄像机设在门内、门外、走廊、楼梯和道闸内外两侧，所述门内设有按钮开关，所述门外和需要巡检的地方设有刷卡器，所述门上设有电磁锁，所述监控中心通过压力传感器采集老人体能数据，所述监控中心通过道闸内外侧的摄像机控制道闸的工作状态，所述监控中心通过按钮开关、刷卡器和门内摄像机、门外摄像机、走廊摄像机、楼梯摄像机确定人员的活动范围和时间，所述n、a、b和m为正整数且大于等于1。

2.根据权利要求1所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述体能监护控制系统还设有n个系统单片机、n个网络单元、n个呼叫按钮、n个wifi单元、n个指示单元和电源模块，所述压力传感器通过的网络单元和wifi单元将检测到的信号传送到监控中心，所述呼叫按钮通过对应的系统单片机、对应的网络单元和对应的wifi单元将呼叫信号传送到监控中心，所述监控中心通过网络单元和wifi单元将确认信号传送到对应的显示单元，所述电源模块与市电相连，所述电源模块为n个床垫、n个系统单片机、n个网络单元、n个呼叫按钮、n个wifi单元和n个指示单元提供工作电源。

3.根据权利要求2所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述电源模块设有第一电源模块和第二电源模块，所述第一电源模块设有电源输入端和电源输出端，所述第二电源模块设有电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、第三电源输出端和第四电源输出端，所述床垫设有电源输入端和信号端，所述系统单片机设有电源输入端、第一信号端、第二信号端、第三信号端，所述网络单元设有第一电源输入端、第二电源输入端和信号端，所述wifi单元设有第一电源输入端、第二电源输入端和信号端；

所述第一电源模块的电源输入端与市电对应相连，所述第一电源模块的输出端分别与n个床垫的电源输入端和第二电源模块的电源输入端对应相连，所述第二电源模块的第一电源输出端分别与n1个系统单片机的电源输入端、n1个网络单元的的第一电源输入端、n1个wifi单元的电源输入端对应相连，所述第二电源模块的第二电源输出端分别与n1个wifi单元的第二电源输入端相连，所述第二电源模块的第三电源输出端分别与n个网络单元的第二电源输入端相连；

所述床垫的信号端通过对应的通道单元分别与对应系统单片机的第一信号端、对应的网络单元的信号端和对应的wifi单元的信号端对应相连，所述系统单片机的第二信号端与对应的呼叫按钮相连。

4.根据权利要求3所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述体能监护控制系统还设有n个无线发射模块和n个无线控制器，所述无线发射模块设有电源输入端和信号端，所述系统单片机设有第三信号端,所述第二电源模块设有第四电源输出端，所述无线开关控制器内设有窗帘无线控制单元和灯具无线控制单元，所述第二电源模块的第四电源输出端分别与n个无线发射模块的电源输入端相连，所述系统单片机的第三信号端与无线发射模块的信号端对应相连，所述窗帘无线控制单元通过对应无线发射模块的信号从而控制窗帘的开关状态，所述灯具无线控制单元通过对应无线发射模块的信号从而控制灯具的开关状态。

5.根据权利要求3所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述智能床垫内还设有床垫电源模块、增压模块、放大模块、整形模块和床垫单片机，所述床垫电源模块与第一电源模块的输出端相连，所述床垫电源模块为压力传感器、增压模块、放大模块、整形模块和床垫单片机提供工作电源，所述增压模块用于将压力传感器的电压信号调整到与放大模块相匹配的电压信号，所述放大模块用于将压力传感器的电压信号放大，所述整形模块用于滤除压力传感器的电压信号杂波；所述单片机将接收到的电压信号进行处理从而分出心率、脉象和呼吸信号的波形。

6.根据权利要求2所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述体能监护控制系统还设有通道单元，所述通道单元用于提高压力传感器检测的信号和呼叫按钮的信号与单片机、网络单元、wifi单元和巡检单元的信号之间通讯的准确性。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述监控系统还设有监控单片机、输入单元、输出单元、道闸单元交换机和数据处理单元，所述按钮开关通过输入单元与监控单片机的输入端子对应相连，所述电磁锁和路灯分别通过输出单元与监控单片机的输出端子对应相连，所述道闸电机通过道闸模块与监控单片机的输出端子对应相连，所述监控单片机通过第n+2个网络单元与交换机相连，所述交换机通过数据处理单元与监控中心相连。

8.根据权利要求7所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述体能监护控制系统通过n个网络单元和/或n个wifi单元与交换机相连。

9.根据权利要求1所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述养老管理服务系统还设有z个显示屏，所述显示屏通过通讯模块与交换机相连，所述显示屏设在门口位置用于显示养老院内车位情况，所述显示屏设在监护站或走廊用于显示养老人员的体能参数。

10.根据权利要求9所述的养老管理服务系统，其特征在于：所述养老管理服务系统还设有云服务器和手机APP，所述云服务器用于实时接收体能监护控制系统和监控系统检测到的养老人员体能参数、养老人员活动的范围、活动内容及时间，所述手机APP用于查阅云服务器上权限内的数据。