CN109116799A - 物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法，系统包括主控装置、设置有主控装置的控制区域、与主控装置和控制区域连接的服务器和与服务器连接的移动终端；主控装置包括集成化设计于同一PCB电路板上的MCU主控模块、数据采集模块、氧气瓶组控制模块和由NB‑IOT数据传输单元和以太网数据传输单元构成的数据传输模块，终端触控显示模块以及供氧模块；由数据采集模块对供氧模块的压强和氧气余量进行具体数值的采集，并通过氧气瓶组控制模块进行氧气瓶组间的切换；并在控制区域设置MCU流量计模块和NB‑IOT数据传输单元，以实现对控制区域氧气用量的统计和传输；本发明设计有NB‑IOT数据传输单元，改善了数据传输的环境，实现与远程服务器的数据交互。

Description

物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法

技术领域

本发明属于医疗信息技术领域，尤其涉及一种物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法。

背景技术

现有类型的医用氧气监控设备不具备窄带物联网数据交互功能，无法在地下室等密闭环境中进行无线数据传输，不能联网，不能远程检测数据，不能进行远程智能切换控制；不能适用于移动场景(如急救车内)；在现有的技术方案中，医用氧气检测设备尚处在非集成化基于大体积工业控制器PLC配置大量传感器的简单搭建阶段，体积大且适用性差、接线多且复杂、功耗大，成本十分昂贵；现有类型的医用氧气检测设备只具备单一的数据显示功能，对于医用氧气的使用尚处在人工观测氧气压强、余量和手动更换氧气瓶组的阶段，安全性不高。此外，以往对医院、病区和病房的医疗氧气使用的统计和费用结算功能的开发尚处在空白阶段，无法对各级氧气流量进行统计，只能使用模糊的费用结算方法，易造成浪费，且单个病患无法及时了解氧气流量使用情况和费用详情，在产生较高费用时易造成误解。

在现有的技术中，医用氧气的监控方法不具备自动化监控功能，不能在氧气余量不足和氧气压强偏高、偏低时，及时自动切换，消除安全隐患，并反馈给用户；医用氧气检测方法尚处在非物联网化的人工频繁观测大量仪表，由专人根据观测结果手动控制医用氧气的使用和氧气瓶组的更换，安全性较低，极易因疏忽而使得压强过高的氧气应用于病患救治过程、因人工疏忽不及时更换和补给氧气瓶组使得在急需医用氧气救治病患时无氧可用，从而延误治疗甚至导致医疗事故发生；不具备易用且多功能化的一体化管理平台，使用传统基于PLC的检测操作过程繁琐且难度大，对管理人员专业素质要求高，不具备丰富的易用型拓展功能，不能简化医用氧气的监控方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法，用于解决现有技术中医用氧气检测设备在地下室等密闭环境中无法进行无线数据传输，以及现有医用氧气检测设备体积大、适用性差、非物联、非智能信息化以及成本昂贵的问题，具体技术方案如下：

一方面，提供一种物联网集成型医用氧气监控系统，所述医用氧气监控系统包括主控装置、设置有所述主控装置的控制区域、与所述主控装置和控制区域连接的服务器和与所述服务器连接的移动终端，所述主控装置包括集成化设计于同一PCB电路板上的MCU主控模块、数据采集模块、氧气瓶组控制模块和数据传输模块，终端触控显示模块以及由供氧模块；

所述终端触控显示模块与MCU主控模块连接，用于设置医用氧气监控系统工作模式，查询并显示医用氧气监控系统内氧气瓶的运行参数，在主动工作模式下用户可通过终端触控显示模块上的按键菜单手动实现氧气瓶之间的切换；所述供氧模块与所述数据采集模块和所述氧气瓶组控制模块连接，所述供氧模块用于为整个所述医用氧气监控系统提供氧气源；在所述PCB板电路上，所述MCU主控模块分别与所述数据采集模块、氧气瓶组控制模块和数据传输模块连接，这四个模块协同作用实现对所述供氧模块的实时监控，其中，所述氧气瓶组控制模块用于切换所述供氧模块中为医用氧气监控系统供氧的氧气瓶组；所述数据传输模块响应与所述MCU主控模块的数据传输指令执行所述MCU主控模块与所述服务器之间的数据传输操作；

其中，所述数据传输模块包括NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT，基于蜂窝的窄带物联网)数据传输单元和以太网数据传输单元，且所述NB-IOT数据传输单元与所述以太网数据传输单元之间相互独立；

所述控制区域内设置有由流量传感器、MCU流量计模块和所述NB-IOT数据传输单元构成的区域数据传输单元，以及N个氧气使用节点，且每一所述区域数据传输单元与一所述氧气使用节点连接；其中，所述MCU流量计模块通过通信接口与所述流量传感器和所述NB-IOT数据传输单元相连，所述流量传感器与所述氧气使用节点相连，用于采集所述氧气使用节点的氧气流量数据；所述MCU流量计模块用于统计所述氧气使用节点的总氧气流量，并由所述NB-IOT数据传输单元传输至所述服务器，由所述服务器做氧气用量汇总操作并传输至指定的所述移动终端设备。

作为优选，所述MCU主控模块包括主控芯片、程序下载电路、启动模式选择电路、稳压电源电路、晶振电路和复位电路，其中，所述程序下载电路、启动模式选择电路、稳压电源、晶振电路和复位电路均与所述主控芯片连接。

作为优选，所述数据采集模块包括第一稳压电路、一级求差运放电路、二级求差运放电路、同相放大电路和负电压产生电路，其中，所述第一稳压电路、一级求差运放电路、同相放大电路和负电压产生电路均与所述二级求差运放电路相连。

作为优选，所述氧气瓶组控制模块包括开关电源、保护电路、线圈、开关弹片和状态指示灯，所述开关电源、保护电路和状态指示LED均与所述线圈相连。

作为优选，所述以太网数据传输单元包括以太网通信芯片、状态指示电路、第二稳压电路、以太网口和通信晶振，其中，所述状态指示电路、第二稳压电路、以太网口和通信晶振均与所述以太网通信芯片相连。

作为优选，所述NB-IOT数据传输单元包括窄带物联网通信芯片、物联网卡接口电路、静电保护芯片、第三稳压电路和天线协同作用实现，其中，所述静电保护芯片、第三稳压电路和天线均与所述窄带物联网通信芯片相连，所述物联网卡接口电路与所述静电保护芯片相连。

另一方面，提供一种物联网集成型医用氧气监控系统的监控方法，运用于上述的物联网集成型医用氧气监控系统，所述监控方法包括步骤：

S1：设定所述供氧模块中各氧气瓶压强或氧气余量的安全判断阈值，包括一上限阈值和一下限阈值；

S2：若设置的所述安全判断阈值为压强值，则将所述数据采集模块采集到的所述供氧模块中各氧气瓶组的压强值与所述上限阈值和下限阈值比较，判断对应氧气瓶组是否符合预设的要求；若设置的所述安全判断阈值为氧气余量值，则将所述数据采集模块采集到的所述供氧模块中各氧气瓶组的氧气余量值与所述上限阈值和下限阈值比较，判断对应氧气瓶组是否符合预设的要求；

S3：若氧气瓶的压强或氧气余量不在所述上限阈值与所述下限阈值范围内，则通过所述氧气瓶组控制模块切换至所述供氧模块中符合所述要求的氧气瓶组，并重复步骤S1～S2，否则执行步骤S4；

S4：通过所述终端触控显示模块对所述MCU主控模块发送控制指令，所述MCU主控模块响应于所述控制指令控制所述供氧模块执行相对应操作。

作为优选，所述方法还包括步骤：先所述MCU流量计模块统计所述氧气使用节点的总氧气流量，然后由所述NB-IOT数据传输单元将所述总氧气流量传输至所述服务器，所述服务器基于所述总氧气流量做汇总操作，并基于所述汇总计算氧气用量费用。

本发明提供的物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法，通过将MCU主控模块、数据采集模块、氧气瓶组控制模块、由NB-IOT数据传输单元和备选以太网数据传输模块构成的数据传输模块集成设计在同一PCB板电路上，并与供氧模块和终端触控显示模块结合组成主控装置，通过数据采集模块对供氧模块内的氧气瓶组进行氧气压强和余量的监测，并通过氧气瓶组控制模块实现对氧气瓶组之间的相互切换控制，同时通过终端触控显示模块设置医用氧气监控系统工作模式、查询并显示医用氧气监控系统内氧气瓶的运行参数和在主动工作模式下实现氧气瓶之间的切换；在控制区域内设置流量传感器、MCU流量计模块和NB-IOT数据传输单元，由流量传感器采集每个氧气使用节点的氧气用量，通过MCU流量计模块统计氧气的用量，NB-IOT输出传输单元将MCU流量计模块统计的氧气用量传输至服务器，由服务器做汇总操作，并计算出氧气用量的费用情况，此时，用户可通过与服务器连接的Web端或者手机等移动终端来实时了解控制区域内的氧气使用情况，以便于对控制区域进行有效的管理；与现有技术相比，本发明的有益效果为：结合物联网领域新兴的通信技术，设计有窄带物联网通信模块，突破以往窄带物联网数据传输不可应用于地下室和密闭环境当中的境况，使得整套系统在地下室当中无需连接备选以太网便可直接与远程服务器进行数据交互，率先实现稳定、高效的无线数据传输。同时系统设计的窄带物联网无线数据传输模块，较传统数据传输模块，具备功耗更低、传输容量更大、信号覆盖更广等特点。系统将所有功能模块均集成化设计于同一电路上，采用MCU主控模块替换传统的PLC控制器，最大只需24V即可驱动所有功能模块，直接降低85％的功耗，设备响应速度也大大提升；开拓性地将所有模块全部集成于一块电路，区别以往传统设备，物联网集成型医用氧气监控设备无需额外购买和配置更多的昂贵传感器，极大降低成本；没有设置多余的外置传感器，没有多且复杂的接线和装配任务，不需要专人学习和操作，降低了对管理员的专业素质要求；开拓性地将监控设备所有硬件模块集成到一块体积极小的集成电路上，减小体积的同时，适用更多的医疗场所以及更多的使用场景；开拓性地采取窄带物联网数据传输和备选以太网数据传输协同使用的物联网模式，确保数据传输的实时性，确保数据传输安全；安全稳定的物联网数据交互，使设备可用于移动场景(如急救车内)，用户通过终端触控显示模块的操控也能实时被设备响应。

附图说明

图1为本发明所述物联网集成型医用氧气监控系统的组成框图示意；

图2为本发明实施例中所述物联网集成型医用氧气监控系统在地下室等密闭环境中通过数据传输模块将系统中数据传输至远程服务器的功能示意图；

图3为本发明所述MCU主控模块的结构组成框图示意；

图4为本发明所述数据采集模块的结构组成框图示意；

图5为本发明所述氧气瓶组控制模块的结构组成框图示意；

图6为本发明所述备选以太网数据传输模式的模块组成框图示意；

图7为本发明所述窄带物联网数据传输模式的模块组成框图示意；

图8为本发明所述物联网集成型医用氧气监控系统的监控方法的流程图示意；

图9为本发明所述MCU流量计模块组成原理框图。

图10为本发明所述MCU流量计模块工作原理框图。

具体实施方式

为使专业人员很好地理解本发明方案，下面结合发明实施例的附图给出对本发明实施例中技术方案清晰和完整的描述。

参阅图1，在本发明实施例中，提供了一种物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法，系统包括主控装置、设置有所述主控装置的控制区域、与主控装置和控制区域连接的服务器和与服务器连接的移动终端，其中，主控装置包括集成化设计于同一PCB电路板上的MCU主控模块、数据采集模块、氧气瓶组控制模块以及包括NB-IOT数据传输单元和以太网数据传输单元的数据传输模块，终端触控显示模块和供氧模块，终端触控显示模块与MCU主控模块连接，可以设置系统工作模式，查询并显示系统内氧气瓶的运行参数，在主动工作模式下用户可通过终端触控显示模块上的按键菜单手动实现氧气瓶之间的切换；供氧模块与数据采集模块和氧气瓶组控制模块连接，供氧模块用于为整个医用氧气监控系统提供氧气源；MCU主控模块分别与数据采集模块、氧气瓶组控制模块以及数据传输模块连接，这四个模块协同作用实现对供氧模块的实时监控；系统通过数据采集模块对氧气瓶组进行压强和氧气余量的实时检测，并设定一个安全的数据范围，用以判断是否进行氧气瓶的切换操作；氧气瓶组控制模块用于切换供氧模块中为医用氧气监控系统供氧的氧气瓶组；数据传输模块响应MCU主控模块的数据传输指令执行数据传输操作。

本发明创新设计的医用氧气流量统计与费用结算功能，具体的，在控制区域内设置有由流量传感器、MCU流量计模块和NB-IOT数据传输单元构成的区域数据传输单元，以及N个氧气使用节点，且每一区域数据传输单元与一氧气使用节点连接；其中，MCU流量计模块通过通信接口与流量传感器和NB-IOT数据传输单元相连，流量传感器与氧气使用节点相连，用于采集氧气使用节点的氧气流量数据；MCU流量计模块用于统计氧气使用节点的总氧气流量，并由NB-IOT数据传输单元传输至服务器，由服务器做氧气用量汇总操作并传输至指定的移动终端设备；本发明通过在控制区域内设置区域数据传输单元，可解决以往氧气流量统计困难、计费模糊的问题，精准统计医院内病区、病房以及病患各级氧气流量；同时，用户可以通过Web端和手机端的方式查询流量和费用，方便组织和个人进行氧气费用结算，对系统整体节约性和安全性大有提升。

参阅图2，系统结合物联网领域新兴的通信技术，设计有NB-IOT数据传输单元，突破以往物联网数据传输不可应用于地下室和密闭环境中的境况，使得整套系统在地下室中无需连接备选以太网便可直接与远程服务器进行数据交互，率先实现稳定、高效的无线数据传输。同时系统设计的NB-IOT数据传输单元，较传统数据传输模块，具备功耗更低、传输容量更大、信号覆盖更广等特点。

参阅图3，在本发明实施例中，MCU主控模块包括主控芯片、程序下载电路、启动模式选择电路、稳压电源电路、晶振电路和复位电路，其中，程序下载电路、启动模式选择电路、稳压电源电路、晶振电路和复位电路均与主控芯片连接；稳压电源电路用于将输入的电源转换成DC3.3V大小，用于为MCU主控模块中的控制芯片供电，优选的，本发明以STM32F105RBT6作为主控芯片，当然，对此本发明并未进行限制和固定，可根据实际情况进行选择；具体的，在程序下载电路中，通过程序烧写端口将控制程序烧写入MCU主控模块中；优选的，复位电路通过上拉电阻和置低开关用以控制复位电路的通断；晶振电路中通过配置指定大小的电容再与STM32F105RBT6芯片的时钟引脚相连。

参阅图4，在本发明实施例中，数据采集模块包括第一稳压电路、一级求差运放电路、二级求差运放电路、同相放大电路和负电压产生电路，其中，第一稳压电路、一级求差运放电路、同相放大电路和负电压产生电路均与二级求差运放电路相连；本发明通过接线端子连接的扩散硅压强变送器输出电流信号，经过指定大小的电阻取样后，依次输入一级求差运放电路、二级求差运放电路进行处理，使得医用氧气压强与余量数据采集模块具有适用性，第一稳压电路用于将DC12V电压转换成稳定的DC5V电压，为医用氧气压强与余量数据采集模块提供稳定的电源；负电压产生电路通过电路中的控制芯片将得到的DC5V电压转换成负电压，然后输入运放的相应端口，产生医用氧气压强与余量数据采集模块的调零电压空间。

参阅图5，在本发明实施例中，氧气瓶组控制模块包括线圈、保护电路、开关电源、开关弹片和状态指示灯，保护电路、开关电源和状态指示灯均与线圈相连，状态指示灯为LED灯，保护电路中设置有用于泄放感应电动势的二极管；其中，线圈和开关弹片形成一电磁阀，通过控制电磁阀来实现氧气瓶之间的自主切换操作；具体为，数据采集模块检测到供氧模块中存在氧气压强或者余量不足的氧气瓶，此时，MCU主控模块向氧气瓶组控制模块发送切换指令时，实现切换的自动化，而不需要人工手动控制。

优选的，为了避免在医用氧气瓶切换时，产生的反电动势或者涌浪电流影响集成电路当中其他模块的稳定运行，本发明中将氧气瓶组控制模块需要与集成PCB电路板中的其他模块隔离设计。

参阅图6，在实施例中，以太网数据传输单元内包括以太网通信芯片、状态指示电路、第二稳压电路、以太网口和通信晶振协同作用实现，其中，状态指示电路、第二稳压电路、以太网口和通信晶振均与以太网通信芯片相连；具体的，以太网数据传输模式过程中采用DC3.3V提供电源，内核电压采用DC1.2V提供，内核的DC1.2V电源输出只能供内核使用，不能给其它器件供电；以太网通信芯片优取W5500为主控芯片，其中，W5500主控芯片的第10引脚EXRES1外接一个12.4KΩ的电阻到地，该电阻选用精密度为1％的精密电阻，W5500主控芯片RSVD引脚(即23、38、39、40、41、42接口)通过电阻接地，或悬空设计；在备选以太网数据传输模式过程中，则通过PMODE0\PMODE1\PMODE2引脚设置，将这些引脚接到MCU主控芯片的IO接口上，且将PMODE0\PMODE1\PMODE2引脚上拉；同时，将W5500主控芯片的以太网设置为自动握手模式，在模拟电源和数字电源之间设计有一个1uH的隔离电感，以太网输出所有参数都需按照该图的参数设计，包含高压电容(大于400V)接大地，而不能接电源地。

参阅图7，本发明中的NB-IOT数据传输单元用于形成窄带物联网数据传输模式，NB-IOT数据传输单元包括窄带物联网芯片、物联网卡接口电路、静电保护芯片、第三稳压电路和天线协同作用实现，其中，静电保护芯片、第三稳压电路和天线均与窄带物联网芯片相连，物联网卡接口电路与静电保护芯片相连；在窄带物联网数据传输过程中使用BAT电源和RTC电源，通过第三稳压电路保证电源电压在适合窄带物联网芯片的大小范围内，天线用作射频发射天线，天线通过GPIOs接口和USART接口与窄带物联网通信芯片进行数据交换；静电保护芯片用于保护电路不会因外源静电而损坏失效，确保窄带物联网通信的正常运行。

针对上述的物联网集成型医用氧气监控系统，本发明还提供一种物联网集成型医用氧气监控系统的监控方法，结合图8，图示为监控方法的流程图示意，从中可知，监控方法包括步骤：首先设定供氧模块中各氧气瓶的压强或氧气余量的安全判断阈值，包括一上限阈值和一下限阈值；然后通过数据采集模块采集供氧模块中各氧气瓶的压强值和氧气余量值，若设置的安全判断阈值为压强值，则将数据采集模块采集到的供氧模块中各氧气瓶组的压强值与上限阈值和下限阈值比较，判断对应氧气瓶组是否符合预设的要求；若设置的安全判断阈值为氧气余量值，则将数据采集模块采集到的供氧模块中各氧气瓶组的氧气余量值与上限阈值和下限阈值比较，判断对应氧气瓶组是否符合预设的要求；若氧气瓶的压强值或氧气余量值不在上限阈值与下限阈值范围内，则通过氧气瓶组控制模块切换至供氧模块中符合要求的氧气瓶组；并重复对氧气瓶组压强和氧气余量进行检测，同时与设定的上限阈值和下限阈值比较；否则通过终端触控显示模块对MCU主控模块发送控制指令，MCU主控模块响应于所述控制指令控制供氧模块执行相对应操作。

本发明实施例中，监控方法还用于对供氧模块中的氧气用量进行数据统计和收费结算，参阅图9和图10。通过数据采集模块可将统计的数据传递至终端触控显示模块上，例如计算机或者手机等，在终端设备上有对应的控制界面或者APP，用户在控制界面上实现缴费；同时，通过监控模块对氧气进行实时检测时，可将实测的数据与历史使用情况数据对比，历史使用情况的数据存储在终端触控显示模块的存储单元中，对比通过终端触控显示模块实现，分析对比后，可以提前预知氧气的剩余使用时间，这样可以及时通过终端设备给用户发送警告消息，提醒用户更换或者对氧气进行充氧操作，保证氧气可时刻处于充足且可使用的状态。

同时，本发明将监控方法运用至家庭或者救护车内，通过监控设备对患者进行健康数据的实时监控，例如脉搏跳动数据等，并将检测到的数据保存至一大数据平台中，这样可以对病人急救做提前的准备，提高医疗救护的实施效率。同时可通过设置于急救车上的氧气流量统计与费用结算功能模块，对每次急救车出诊时病患使用的氧气流量和费用进行统计和结算。

本发明提供的物联网集成型医用氧气监控系统及其监控方法，通过将MCU主控模块、数据采集模块、氧气瓶组控制模块、由NB-IOT数据传输单元和备选以太网数据传输模块构成的数据传输模块集成设计在同一PCB板电路上，并与供氧模块和终端触控显示模块结合组成主控装置，通过数据采集模块对供氧模块内的氧气瓶组进行氧气压强和余量的监测，并通过氧气瓶组控制模块实现对氧气瓶组之间的相互切换控制，同时通过终端触控显示模块设置医用氧气监控系统工作模式、查询并显示医用氧气监控系统内氧气瓶的运行参数和在主动工作模式下实现氧气瓶之间的切换；在控制区域内设置流量传感器、MCU流量计模块和NB-IOT数据传输单元，由流量传感器采集每个氧气使用节点的氧气用量，通过MCU流量计模块统计氧气的用量，NB-IOT输出传输单元将MCU流量计模块统计的氧气用量传输至服务器，由服务器做汇总操作，并计算出氧气用量的费用情况，此时，用户可通过与服务器连接的Web端或者手机等移动终端来实时了解控制区域内的氧气使用情况，以便于对控制区域进行有效的管理；与现有技术相比，本发明的有益效果为：结合物联网领域新兴的通信技术，设计有窄带物联网通信模块，突破以往窄带物联网数据传输不可应用于地下室和密闭环境当中的境况，使得整套系统在地下室当中无需连接备选以太网便可直接与远程服务器进行数据交互，率先实现稳定、高效的无线数据传输。同时系统设计的窄带物联网无线数据传输模块，较传统数据传输模块，具备功耗更低、传输容量更大、信号覆盖更广等特点。系统将所有功能模块均集成化设计于同一电路上，采用MCU主控模块替换传统的PLC控制器，最大只需24V即可驱动所有功能模块，直接降低85％的功耗，设备响应速度也大大提升；开拓性地将所有模块全部集成于一块电路，区别以往传统设备，物联网集成型医用氧气监控设备无需额外购买和配置更多的昂贵传感器，极大降低成本；没有设置多余的外置传感器，没有多且复杂的接线和装配任务，不需要专人学习和操作，降低了对管理员的专业素质要求；开拓性地将监控设备所有硬件模块集成到一块体积极小的集成电路上，减小体积的同时，适用更多的医疗场所以及更多的使用场景；开拓性地采取窄带物联网数据传输和备选以太网数据传输协同使用的物联网模式，确保数据传输的实时性，确保数据传输安全；安全稳定的物联网数据交互，使设备可用于移动场景(如急救车内)，用户通过终端触控显示模块的操控也能实时被设备响应。

虽然已经参照上述实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员仍然可以修改或部分修改上述特定实施例中描述的技术方案和技术特征。通过直接或间接将本发明的说明书和附图内容应用于其他相关技术领域而制成的任何等效结构也在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.物联网集成型医用氧气监控系统，所述医用氧气监控系统包括主控装置、设置有所述主控装置的控制区域、与所述主控装置和控制区域连接的服务器和与所述服务器连接的移动终端，其特征在于，所述主控装置包括集成化设计于同一PCB电路板上的MCU主控模块、数据采集模块、氧气瓶组控制模块和数据传输模块，终端触控显示模块以及供氧模块；

所述终端触控显示模块与MCU主控模块连接，用于设置医用氧气监控系统工作模式，查询并显示医用氧气监控系统内氧气瓶的运行参数，在主动工作模式下用户可通过终端触控显示模块上的按键菜单手动实现氧气瓶之间的切换；所述供氧模块与所述数据采集模块和所述氧气瓶组控制模块连接，所述供氧模块用于为整个所述医用氧气监控系统提供氧气源；在所述PCB板电路上，所述MCU主控模块分别与所述数据采集模块、氧气瓶组控制模块和数据传输模块连接，这四个模块协同作用实现对所述供氧模块的实时监控，其中，所述数据采集模块用于采集所述供氧模块中氧气瓶组的压强和氧气余量数据，所述氧气瓶组控制模块用于切换所述供氧模块中为医用氧气监控系统供氧的氧气瓶组；所述数据传输模块响应与所述MCU主控模块的数据传输指令执行所述MCU主控模块与所述服务器之间的数据传输操作；

其中，所述数据传输模块包括NB-IOT数据传输单元和以太网数据传输单元，且所述NB-IOT数据传输单元与所述以太网数据传输单元之间相互独立；

所述控制区域内设置有由流量传感器、MCU流量计模块和所述NB-IOT数据传输单元构成的区域数据传输单元，以及N个氧气使用节点，且每一所述区域数据传输单元与一所述氧气使用节点连接；其中，所述MCU流量计模块通过通信接口与所述流量传感器和所述NB-IOT数据传输单元相连，所述流量传感器与所述氧气使用节点相连，用于采集所述氧气使用节点的氧气流量数据；所述MCU流量计模块用于统计所述氧气使用节点的总氧气流量，并由所述NB-IOT数据传输单元传输至所述服务器，由所述服务器做氧气用量汇总操作并传输至指定的所述移动终端设备。

2.根据权利要求1所述的物联网集成型医用氧气监控系统，其特征在于，所述MCU主控模块包括主控芯片、程序下载电路、启动模式选择电路、稳压电源电路、晶振电路和复位电路，其中，所述程序下载电路、启动模式选择电路、稳压电源、晶振电路和复位电路均与所述主控芯片连接。

3.根据权利要求1所述的物联网集成型医用氧气监控系统，其特征在于，所述数据采集模块包括第一稳压电路、一级求差运放电路、二级求差运放电路、同相放大电路和负电压产生电路，其中，所述第一稳压电路、一级求差运放电路、同相放大电路和负电压产生电路均与所述二级求差运放电路相连。

4.根据权利要求1所述的物联网集成型医用氧气监控系统，其特征在于，所述氧气瓶组控制模块包括开关电源、保护电路、线圈、开关弹片和状态指示灯，所述开关电源、保护电路和状态指示LED均与所述线圈相连。

5.根据权利要求1所述的物联网集成型医用氧气监控系统，其特征在于，所述以太网数据传输单元包括以太网通信芯片、状态指示电路、第二稳压电路、以太网口和通信晶振，其中，所述状态指示电路、第二稳压电路、以太网口和通信晶振均与所述以太网通信芯片相连。

6.根据权利要求1所述的物联网集成型医用氧气监控系统，其特征在于，所述NB-IOT数据传输单元包括窄带物联网通信芯片、物联网卡接口电路、静电保护芯片、第三稳压电路和天线协同作用实现，其中，所述静电保护芯片、第三稳压电路和天线均与所述窄带物联网通信芯片相连，所述物联网卡接口电路与所述静电保护芯片相连。

7.一种物联网集成型医用氧气监控系统的监控方法，运用于权利要求1～6任一项所述的物联网集成型医用氧气监控系统，其特征在于，所述监控方法包括步骤：

S1：设定所述供氧模块中各氧气瓶压强或氧气余量的安全判断阈值，包括一上限阈值和一下限阈值；

S2：若设置的所述安全判断阈值为压强值，则将所述数据采集模块采集到的所述供氧模块中各氧气瓶组的压强值与所述上限阈值和下限阈值比较，判断对应氧气瓶组是否符合预设的要求；若设置的所述安全判断阈值为氧气余量值，则将所述数据采集模块采集到的所述供氧模块中各氧气瓶组的氧气余量值与所述上限阈值和下限阈值比较，判断对应氧气瓶组是否符合预设的要求；

S3：若氧气瓶的压强或氧气余量不在所述上限阈值与所述下限阈值范围内，则通过所述氧气瓶组控制模块切换至所述供氧模块中符合所述要求的氧气瓶组，并重复步骤S1～S2，否则执行步骤S4；

S4：通过所述终端触控显示模块对所述MCU主控模块发送控制指令，所述MCU主控模块响应于所述控制指令控制所述供氧模块执行相对应操作。

8.根据权利要求7所述的一种物联网集成型医用氧气监控系统的监控方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：先所述MCU流量计模块统计所述氧气使用节点的总氧气流量，然后由所述NB-IOT数据传输单元将所述总氧气流量传输至所述服务器，所述服务器基于所述总氧气流量做汇总操作，并基于所述汇总计算氧气用量费用。