CN110327051A - 一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，包括云端服务平台、移动终端和柔性可穿戴设备。云端服务平台集成云端数据管理单元、个人数据管理单元和监护中心管理单元；云端服务平台中设置系统程序，该系统程序包括门禁程序、探视程序、基本生命体征监测程序、动态监测程序和紧急情况处理程序；移动终端包括客户终端、联系人终端、医生终端和亲友终端，所述移动终端通过无线网络连接云端服务平台。与现有技术相比，本发明能够对被监护人员的生理健康和精神健康状况、日常康复运动等进行实时监测，及时发现和提前预防疾病，最大程度上保障被监护人员的健康。

Description

一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统
技术领域
本发明涉及养老院智能管理领域，尤其是涉及一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统。
背景技术
随着社会发展，子女亲人外出工作的情况越来越普遍，而年迈老人容易患有疾病，如高血压、糖尿病、心脏病、阿尔茨海默症等都是老年人易患疾病。为更好地保障老人的健康，许多人选择将老人送往配备医护人员的护理型养老院，希望能给老人提供高质量的健康保障。护理型养老院配备有老年人健康监测和护理服务，但随着老年人的增多，每天的健康检查给养老院带来繁重的负担。
目前市场上所使用的养老院监护系统存在以下问题：1)不能有效连接老人、医护人员和联系人亲属，老人健康状况无法得到及时反馈；2)不能实现对老人的各项健康数据的实时监测，对老人生理健康和精神健康的关注度不够，尤其是对老人精神健康的关注度甚少，而目前老年人抑郁症越发普遍，应当引起重视；3)使用的检测设备仅对老人当时的健康问题进行检测，没有形成长期的数据积累，不能针对老人的身体状况进行针对性的健康指导建议；4)面对突发情况，没有系统的应对措施，使老人的健康安全受到威胁。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，包括云端服务平台、移动终端和柔性可穿戴设备；
所述的云端服务平台集成云端数据管理单元、个人数据管理单元和监护中心管理单元；云端服务平台中设置系统程序，该系统程序包括门禁程序、探视程序、基本生命体征监测程序、动态监测程序、紧急情况处理程序和运动监测程序；
所述的移动终端包括客户终端、联系人终端、医生终端和亲友终端，所述移动终端通过无线网络连接云端服务平台；
所述的柔性可穿戴设备集成有体温传感器、血压传感器、心率传感器和三轴加速度传感器，所述柔性可穿戴设备通过无线网络连接云端服务平台。
进一步地，所述的门禁程序包括人脸识别触发模块、人脸图像采集模块、人脸图像识别模块和门禁控制模块，门禁程序被执行时，具体步骤如下：
A1、人脸识别触发模块唤醒人脸图像采集模块对探视人员进行人脸图像采集，将人脸图像发送至人脸图像识别模块；
A2、人脸图像与被监护人员的个人数据管理单元中的数据进行匹配，若匹配成功则触发门禁控制模块，允许探视；若匹配失败则执行步骤A3；
A3、将探视人员人脸图像传输到被监护人员的客户终端上，由被监护人员进行操作；若被监护人员无应答时执行步骤A4；
A4、将探视人员人脸图像传输至养老院的前台。
进一步地，所述的步骤A2中，人脸图像与被监护人员的个人数据管理单元中的数据进行匹配包括黑名单匹配，若人脸图像与黑名单信息匹配，则直接拒绝探视。
进一步地，所述的探视程序被执行时，具体步骤如下：
B1、接收输入信号，判断执行线上模式还是线下模式，若执行线上模式，则执行B2；若执行线下模式，则执行B5；
B2、识别输入信号来自为联系人终端还是亲友终端，若为联系人终端，则将探视信息发送至被监护人员，由被监护人员确认是否获得探视权；若为亲友终端，则执行步骤B3；
B3、将探视信息同时发送至客户终端和联系人终端，均获得认证后获取探视权；
B4、将探视人员信息传输至被监护人员的个人数据管理单元进行存储；
B5、由被监护人员确认是否开启隐私模式，若是，则关闭房间内摄像头，启动生命体征监测程序；若否，则直接启动生命体征监测程序。
进一步地，所述的基本生命体征监测程序被执行时，具体步骤如下：
C1、通过柔性可穿戴设备获取被监护人员的基本生命体征数据；
C2、将获取的数据和云端数据管理单元中存储的历史正常数据进行比对，若获取的数据和历史正常数据的差值小于设定阈值，则将获取数据进储存，并将获取的数据发送至医生终端和联系人终端；若获取的数据和历史正常数据的差值大于等于设定的阈值，则触发紧急情况处理程序。
进一步地，所述的动态监测程序被执行时，具体步骤如下：
D1、通过柔性可穿戴设备获取被监护人员的各项数据，通过人工智能技术对云端数据管理单元在非隐私模式下存储的体征数据信息、视频数据信息和音频数据信息进行活动识别、表情识别和语音识别；
D2、对识别后的数据进行机器学习数据挖掘和数学建模，进而判断被监护人员是否存在生理状态异常或精神状态异常，若存在生理异常，则启动紧急情况处理系统；若存在精神状态异常，则将识别后的数据导入决策树，进行精神状态评估。
进一步地，所述决策树的包括客观项和主观项，客观项通过医疗设备检测和特征提取获得，主观项通过医生护士日常问询获得。根据获得的信息对客观项和主观项分别按无症状、症状轻微、有症状但不影响生活与活动、症状重已影响生活和活动、症状极重已严重影响生活和活动进行0-4分五级评分，统计客观项和主观项总得分，根据得分对被监护人员的精神状况做出评价，辅助抑郁症的诊断。
进一步地，所述的紧急情况处理程序被执行时，具体步骤如下：
E1、触发监控中心管理单元启动病房监控设备，并触发警报；
E2、通过个人数据管理单元调取历史病例，初步判断病情；
E3、根据被监护人员病情采取对应的急救措施，确保被监护人员及时就医。
进一步地，所述的运动监测程序通过柔性可穿戴设备实时监控被监护人员的运动量，制定当日运动规划。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过云端服务平台、移动终端和柔性可穿戴设备实现对被监护人员的实时监护：能够将被监护人员在养老院的情况及时反馈给联系人亲属；被监护人员的各项健康数据实现实时获取和传输；被监护人员的生理健康状况和精神健康状况能得到有效监护；被监护人员各项康复运动得到有规划指导；被监护人员意外突发情况能得到及时处理。因此，能够对被监护人员的生理健康和精神健康状况、日常康复运动等进行实时监测，及时发现和提前预防疾病，最大程度上保障被监护人员的健康。
2、本发明通过门禁程序，实现对外来人员的筛查，在保障被监护人员人身安全的同时，将探视权最大程度上交给被监护人员，充分尊重被监护人员的意愿，为被监护人员提高更加安心舒适的环境。
3、本发明通过探视程序，实现被监护人员与家属亲友线上线下交流，便于及时将被监护人员在养老院的情况反馈给联系人家属。
4、本发明通过基本生命体征监测程序，实现对被监护人员各项基本生命体征的是实时监测，便于在病房开启隐私模式的情况下，尽可能地通过医疗设备保障被监护人员的健康安全。
5、本发明通过动态监测程序，实现非隐私模式下，利用人工智能和机器学习技术全面监护被监护人员的生理健康和精神健康状况，便于医护人员有针对地应对紧急情况。
6、本发明通过紧急情况处理程序，实现被监护人员出现紧急情况时呼叫医护人员，并根据被监护人员的异常情况，采取不同的急救措施，确保被监护人员及时就医。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是门禁程序的结构示意图；
图3是探视程序的结构示意图；
图4是基本生命体征监测程序的结构示意图；
图5是动态监测程序的结构示意图；
图6是决策树模型的示意图；
图7是紧急情况处理程序的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供了一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，包括云端服务平台、移动终端和柔性可穿戴设备。
云端服务平台集成云端数据管理单元、个人数据管理单元、监护中心管理单元；云端服务平台中设置系统程序，该系统程序包括门禁程序、探视程序、基本生命体征监测程序、动态监测程序、紧急情况处理程序和运动监测程序。个人数据管理单元中储存有被监护人员的健康数据，家庭健康数据，过往病史数据以及探视人员信息。监护中心管理单元连接控制病房内所有监控设备，管理探视程序的所有数据信息。
移动终端包括客户终端、联系人终端、医生终端和亲友终端，移动终端通过无线网络连接云端服务平台，移动终端采用手机app的方式植入用户的手机中。联系人终端可实现探视被监护人员，部分探视人探视权许可，被监护人员日常信息获取，与医生进行交流等功能；医生终端可以实现病程记录，医嘱提醒等功能；亲友终端可以在被监护人员和联系人允许时实现探视被监护人员，运动量分享等功能。医生终端可以实现病程记录，医嘱提醒等功能。
柔性可穿戴设备集成有体温传感器、血压传感器、心率传感器和三轴加速度传感器，柔性可穿戴设备通过无线网络连接云端服务平台。通过无线传输将采集的个人生命体征数据传输到个人数据管理单元以便进行数据的存储和调用，云端数据管理单元依据医学信息算法对数据进行分析比对，进而检测被监护人员的健康状况。
云端服务平台还集成有医生诊断单元，用于与医院进行数据共享。柔性可穿戴设备可通过无线网络访问医生诊断单元进行线上预约、专家会诊等功能。
如图2所示，门禁程序包括人脸识别触发模块、人脸图像采集模块、人脸图像识别模块和门禁控制模块，实现对外来探视人员的筛查。
人脸识别触发模块唤醒人脸图像采集模块对探视人员进行人脸图像采集，将人脸图像发送至人脸图像识别模块；人脸图像利用人脸识别技术，将探视人员人脸图像与被监护人员的个人数据管理单元中的数据进行匹配，匹配成功则允许探视；若此项匹配不成功，再将探视人员人脸图像与个人数据管理单元中的黑名单进行匹配(其中黑名单人员包括公安部门公开的犯罪人员、被监护人员及联系人确认录入的拒绝探视人员等)，若匹配成功，则之间拒绝探视；若匹配不成功，则将探视人员人脸图像传输到病房内显示设备，由被监护人员自主决定该探视人是否获得探视权；当被监护人员对探视提醒信息无应答时，可将探视信息转至前台管理人员处，由前台管理人员联系被监护人员并向其确认是否接受探视。
如图3所示，探视程序首先接收到信号，确认是开启线上还是线下探视模式。
线上模式：需要确识别输入信号来自为联系人终端还是亲友终端。若为联系人终端，则将探视信息发送至被监护人员，由被监护人员确认是否获得探视权；若为亲友终端将探视信息同时发送至客户终端和联系人终端，均获得认证后获取探视权。同时，将探视人员信息传输至被监护人员的个人数据管理单元进行存储。
线下模式：先确认是否开启隐私模式。若选择开启隐私模式，则监控中心管理单元关闭病房内监控设备并启动基本生命体征监测程序；若不开启隐私模式，则启动动态监测程序，实时动态监测病房内被监护人员的情况，并存储视频数据信息和音频数据信息。
如图4所示，基本生命体征监测程序被执行时，程序首先进行被监护人员个人信息确认，通过柔性可穿戴采集设备内置的体温传感器、血压传感器、心率传感器和三轴加速度传感器，采集被监护人员的体温数据、血压数据、心率数据和跌倒数据。将采集的数据与用户个人管理单元的数据进行比对，确定被监护人员的各项生命体征数据是否在正常范围，即获取的数据和历史正常数据的差值是否小于设定阈值。若监护人员的各项生命体征数据在正常范围内，则将数据存入云端数据管理单元和个人数据管理单元，继续进行下次实时数据比对，并将获取的数据发送至医生终端和联系人终端；若不在正常范围内，则触发紧急情况处理程序。体征数据的监测有助于在病房开启隐私模式的情况下，尽可能地通过医疗设备保障被监护人员的健康。
如图5所示，动态监测程序在被监护人员信息输入后，利用上述柔性可穿戴设备采集监测被监护人员的基本生命体征：体温、心率、血压，获得生命体征数据；同时，对非隐私模式下获取的视频数据信息进行活动识别和表情识别得到视频数据，对音频数据进行语音识别得到音频信息。将获得的生命体征数据，视频数据和音频数据进行机器学习数据挖掘和数学建模，判断被监护人员是否处于生理异常或精神异常状态；若存在生理异常，则启动紧急情况处理系统；若存在精神状态异常，则将识别后的数据导入决策树，进行精神状态评估。对获得的数据分别进行特征提取，可以提取出表情，情绪，行为等特征。根据上述提取的特征和被监护人员日常身体检查获得的数据可以得到决策树的客观项，通过医生护士问询了解的问题可以得到决策树的主观项，二者构成决策树，通过决策树形成抑郁症评价机制，在导入个人数据后可对精神处于异常状态的被监护人员进行抑郁症评估。
如图6所示，使用决策树将抑郁症评分量表分为客观项和主观项，客观项通过医疗设备检测和特征提取获得，主观项通过医生护士日常问询获得。通过医疗设备检测可以得到被监护人员胃肠消化道症状、泌尿系统症状、心血管系统症状、感觉系统症状等症状信息，其中心血管系统症状、感觉系统症状等可同时利用特征提取实时监测获得。此外，特征提取还可以获取被监护人员失眠情况、能力减退、焦虑心境等方面的信息。通过医生护士日常问询可以获取部分机器无法识别的信息，例如被监护人员在认知功能、思维阻滞、兴趣减退、疑病等方面是否有相关表现。对客观项和主观项分别按无症状、症状轻微、有症状但不影响生活与活动、症状重已影响生活和活动、症状极重已严重影响生活和活动进行0-4分五级评分，统计客观项和主观项总得分，根据得分对被监护人员的精神状况做出评价，辅助抑郁症的诊断。
如图7所示，紧急情况处理程序用于实现被监护人员出现紧急情况时呼叫医护人员。当有紧急信号输入时，打开病房监控设备，值班医护人员先行确认被监护人员情况。若情况属实，按被监护人员病症分为中风、脑溢血等紧急疾病和心脏病、哮喘病等不宜挪动需要及时服药的疾病，分别采取相应措施。当被监护人员异常情况为中风、脑溢血等紧急疾病时，例如像中风分为出血性中风和缺血性中风，需要通过头颅CT进行鉴别，黄金急救时间为3-6小时，越快越好，所以就需要云端数据管理单元快速调取附近医院信息，经医护人员确认后联系配备CT、MRI等医疗设备的医院，紧急送往匹配医院；当被监护人员异常情况为心脏病、哮喘病等不宜挪动或需要及时服药的疾病时，医护人员需及时采取急救措施，注意观察被监护人员情况，呼叫急救中心，及时送医。
运动监测程序通过柔性可穿戴设备实时监控被监护人员的运动量，制定当日运动规划。运动监测程序通过柔性可穿戴设备实时监控被监护人员的运动量。根据个人数据管理单元中被监护人员的病历及当日的身体状况进行运动规划，运动评价和指导等，避免被监护人员在身体状况不允许时，做不适宜的运动或运动过量。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，包括云端服务平台、移动终端和柔性可穿戴设备；
所述的云端服务平台集成云端数据管理单元、个人数据管理单元和监护中心管理单元；云端服务平台中设置系统程序，该系统程序包括门禁程序、探视程序、基本生命体征监测程序、动态监测程序、紧急情况处理程序和运动监测程序；
所述的移动终端包括客户终端、联系人终端、医生终端和亲友终端，所述移动终端通过无线网络连接云端服务平台；
所述的柔性可穿戴设备集成有体温传感器、血压传感器、心率传感器和三轴加速度传感器，所述柔性可穿戴设备通过无线网络连接云端服务平台。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的门禁程序包括人脸识别触发模块、人脸图像采集模块、人脸图像识别模块和门禁控制模块，门禁程序被执行时，具体步骤如下：
A1、人脸识别触发模块唤醒人脸图像采集模块对探视人员进行人脸图像采集，将人脸图像发送至人脸图像识别模块；
A2、人脸图像与被监护人员的个人数据管理单元中的数据进行匹配，若匹配成功则触发门禁控制模块，允许探视；若匹配失败则执行步骤A3；
A3、将探视人员人脸图像传输到被监护人员的客户终端上，由被监护人员进行操作；若被监护人员无应答时执行步骤A4；
A4、将探视人员人脸图像传输至养老院的前台。
3.根据权利要求2所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的步骤A2中，人脸图像与被监护人员的个人数据管理单元中的数据进行匹配包括黑名单匹配，若人脸图像与黑名单信息匹配，则直接拒绝探视。
4.根据权利要求1所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的探视程序被执行时，具体步骤如下：
B1、接收输入信号，判断执行线上模式还是线下模式，若执行线上模式，则执行B2；若执行线下模式，则执行B5；
B2、识别输入信号来自为联系人终端还是亲友终端，若为联系人终端，则将探视信息发送至被监护人员，由被监护人员确认是否获得探视权；若为亲友终端，则执行步骤B3；
B3、将探视信息同时发送至客户终端和联系人终端，均获得认证后获取探视权；
B4、将探视人员信息传输至被监护人员的个人数据管理单元进行存储；
B5、由被监护人员确认是否开启隐私模式，若是，则关闭房间内摄像头，启动生命体征监测程序；若否，则直接启动生命体征监测程序。
5.根据权利要求1所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的基本生命体征监测程序被执行时，具体步骤如下：
C1、通过柔性可穿戴设备获取被监护人员的基本生命体征数据；
C2、将获取的数据和云端数据管理单元中存储的历史正常数据进行比对，若获取的数据和历史正常数据的差值小于设定阈值，则将获取数据进储存，并将获取的数据发送至医生终端和联系人终端；若获取的数据和历史正常数据的差值大于等于设定的阈值，则触发紧急情况处理程序。
6.根据权利要求1所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的动态监测程序被执行时，具体步骤如下：
D1、通过柔性可穿戴设备获取被监护人员的各项数据，通过人工智能技术对云端数据管理单元在非隐私模式下存储的体征数据信息、视频数据信息和音频数据信息进行活动识别、表情识别和语音识别；
D2、对识别后的数据进行机器学习数据挖掘和数学建模，进而判断被监护人员是否存在生理状态异常或精神状态异常，若存在生理异常，则启动紧急情况处理系统；若存在精神状态异常，则将识别后的数据导入决策树，进行精神状态评估。
7.根据权利要求6所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述决策树包括客观项和主观项，客观项通过医疗设备检测和特征提取获得，主观项通过医生护士日常问询获得，利用获得的信息对客观项和主观项进行0-4分五级评分，根据得分对被监护人的精神状况做出评价。
8.根据权利要求1所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的紧急情况处理程序被执行时，具体步骤如下：
E1、触发监控中心管理单元启动病房监控设备，并触发警报；
E2、通过个人数据管理单元调取历史病例，初步判断病情；
E3、根据被监护人员病情采取对应的急救措施，确保被监护人员及时就医。
9.根据权利要求1所述的基于云平台的护理型养老院的智能监护系统，其特征在于，所述的运动监测程序通过柔性可穿戴设备实时监控被监护人员的运动量，制定当日运动规划。
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