CN110522576A - 一种智能儿童防坠落病床及其防护预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及病床技术领域，尤其是一种智能儿童防坠落病床，包括病床本体及挡板，在病床本体的两侧设置有折叠型的护栏，在床头或床尾设置有红外人体传感器，在病床本体的上方设置有顶板，在护栏下端处的病床本体上设置有防护网收纳装置。同时公开一种智能儿童防坠落病床的防护预警系统。本发明所得到的一种智能儿童防坠落病床及其防护预警系统，其通过合理的结构及系统设计，能实现对病床本体进行实时监控，且在病床本体内有病儿且护栏未拉起时能及时报警提示，而且在护栏拉起后自动升起防护网，避免儿童翻越护栏而坠落，提高安全性。

Description

一种智能儿童防坠落病床及其防护预警系统

技术领域

本发明涉及病床技术领域，尤其是一种智能儿童防坠落病床及其防护预警系统。

背景技术

根据统计住院患儿跌倒的发生率，分析住院患儿跌倒事件发生的原因，针对各类跌倒形式中最常见的坠床。对某三级甲等儿童专科医院2016年1月至2018年12月上报的262例跌倒事件进行分析，三年内住院患儿跌倒发生率为 0.18‰，其中床栏未拉起、固定不到位或床栏过低原因导致坠床163例，占62.1%。所以减少住院患儿跌倒发生率的首要措施应致力于减少坠床发生率，该措施除依靠医护人员主观努力加强宣教提高家长拉起床栏的依从性外，通过技术手段客观干预显得更为重要，确保患儿在床时强制性使床栏拉起并妥善固定，避免发生坠床。

现有的儿童病床对于儿童的防坠落都是采用护栏，有竖直升降型护栏、折叠型护栏（滑动护栏），如中国发明专利：2017201294815，专利名称：儿童病床，其技术方案中的护栏为滑动护栏，且由电动升降机构带动护栏运行。

但是由于儿童年龄段不同、身高不同，不同年龄段的儿童对护栏的高度需求不同，而且普遍由于护栏过低、或者护栏未能及时拉起才会引起坠落。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种智能儿童防坠落病床及其防护预警系统，能发出警报及时提醒拉起护栏且在护栏拉起的情况下还具有防护网的保护。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种智能儿童防坠落病床包括病床本体及设置在病床本体的床头和床尾的挡板，在病床本体的两侧设置有折叠型的护栏，在床头或床尾设置有红外人体传感器，红外人体传感器用于扫描病床本体，在病床本体的上方设置有顶板，在两侧的护栏上方对应位置处的顶板上分别设置有一个导轮，在护栏下端处的病床本体上设置有防护网收纳装置，防护网收纳装置的长度与病床本体的长度相匹配，防护网收纳装置内部设置防护网，病床本体的床头、床尾处的防护网上连接有绳索，绳索向上绕过顶板上对应的导轮后延伸至病床本体的底部，在病床本体的底部设置有电动机，同一侧的防护网两端的绳索连接至同一个电动机的输出轴上，在床头或床围设置有到位检测传感器，到位检测传感器用于检测护栏是否拉起到位；还包括总控制器，总控制器与电动机、红外人体传感器、到位检测传感器之间均为电连接；在总控制器上连接有警报器，总控制器通过通信模块与护士站的显示系统连接。

到位检测传感器位于护栏的上方，且护栏拉起到位时，到位检测传感器能感应到护栏。

在顶板的下表面设置有影音平板。

所述的防护网收纳装置内部设置发条机构，用于将防护网在无外力作用下回收至防护网收纳装置内部。

在防护网收纳装置内部设置有紫外线消毒灯，紫外线消毒灯由总控制器控制工作，用于对防护网进行消毒。

一种智能儿童防坠落病床的防护预警系统，包括如下步骤：

（1）红外人体传感器检测儿童病床范围内是否有人存在，若检测到人体时则系统进入第（2）步，若未检测到人体时则继续检测；

（2）到位检测传感器检测护栏状态，若护栏处于拉起状态，则进入第（3）步，若护栏处于未拉起状态，则进入第（4）步；

（3）电动机通过绳索拉起防护网；

（4）总控制器进行声光报警，并持续进行第（2）步，若到达设定时间后仍未检测到护栏被拉起，则进行第（5）步；

（5）总控制器在护士站的显示系统上发出警报，提示对应的床位处于不安全状态。

上述技术方案中：红外人体传感器用于扫描儿童病床范围，呈扇形扫描区域，实时判断病人是否在病床上，能够覆盖整个病床；到位检测传感器能对护栏的状态进行检测，能够判断护栏是否拉起到正确的位置，并结合红外人体传感器检测的数据进行是否报警的判断；防护网在电动机的拉伸下，由两侧的绳索向上拉起，当绳索向下的时候，防护网收纳装置将防护网自动收纳在内部，在防护网拉起的情况下，病人翻越栏杆时防护网能将病人兜住，避免病人直接跌落至地面而造成损伤。

另外当红外人体传感器检测到病人在病床时，同时到位检测传感器未检测到护栏处于拉起至正确状态时，总控制器分析后发出警报，包括警示音和警示灯光，同时警示音伴随时间增长逐渐急骤且音量增大；30秒后仍未拉起护栏，则通过通信模块远程给护士站进行报警，在护士站显示房间号和床位号。病人在病床上时，可以通过遥控打开顶部的影音平板，选择合适的频道进行影音播放。顶板固定在天花板上，只需要通过螺栓固定在天花板即可，也可以通过立柱固定在病床的两侧。顶板上可以有图案灯光。病床本体上的护栏可以为折叠式或者为伸缩式。

本发明所得到的一种智能儿童防坠落病床及其防护预警系统，其通过合理的结构及系统设计，能实现对病床本体进行实时监控，且在病床本体内有病儿且护栏未拉起时能及时报警提示，而且在护栏拉起后自动升起防护网，避免儿童翻越护栏而坠落，提高安全性。

本发明的总控制器内部，采用的是ZigBee的无线组网方式进行无线网络传输，它是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。其中，红外人体检测传感器、两侧的开关传感器、保护网以及网内的消毒灯均包含一个ZigBee的无线数据传输节点；而顶板上方是一个包含ZigBee网关的中控芯片。

网络初始化：ZigBee网络初始化由包含ZigBee网关的中控芯片作为网络协调器发起，起到路由器的作用。接着通过主动扫描的方式，获取节点通讯半径内的网络信息，然后根据这些信息，确定出一个信道。

子控制端入网：红外人体检测传感器、两侧的开关传感器、保护网等节点均包含一个ZigBee的入网节点，扫描外部环境，将一定范围内符合信号要求的网关节点加入网络，成功加入后，会得到一个网络短地址，并通过这个地址进行数据的收发。网络拓扑关系和地址会保存在各自的flash中。选择一个合适的ID后，设备的上层会请求MAC层对物理层和MAC层的phyCurrentChannel、macPANID等PIB属性进行相应的设置。

控制信号和状态量的发送与接收：ZigBee网络建立起连接后，会由子设备的控制端主动发起信号，例如：红外人体检测传感器检测到人体信号后，会通过ZigBee节点发送信号（isHumanExist = True）至中控网关，网关接收到信号会给出一个回复的确认信号（accept = OK）回传给红外人体检测传感器的ZigBee节点；若红外人体检测传感器的ZigBee节点没有接收到回传信号，则需要再次发送信号（isHumanExist = True）至中控网关，直至确认收到回传信号为止。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制开关处的结构示意图；

图3为本发明的系统模块示意图；

图4为本发明的系统电路图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例描述的一种智能儿童防坠落病床，包括病床本体1及设置在病床本体1的床头和床尾的挡板，在病床本体1的两侧设置有折叠型的护栏2，在床头或床尾设置有红外人体传感器13，红外人体传感器13用于扫描病床本体1，在病床本体1的上方设置有顶板3，在两侧的护栏2上方对应位置处的顶板3上分别设置有一个导轮4，在护栏2下端处的病床本体1上设置有防护网收纳装置5，防护网收纳装置5的长度与病床本体1的长度相匹配，防护网收纳装置5内部设置防护网6，病床本体1的床头、床尾处的防护网6上连接有绳索7，绳索7向上绕过顶板3上对应的导轮4后延伸至病床本体1的底部，在病床本体1的底部设置有电动机8，同一侧的防护网6两端的绳索7连接至同一个电动机8的输出轴上，在床头或床围设置有到位检测传感器9，到位检测传感器9用于检测护栏2是否拉起到位；还包括总控制器10，总控制器10与电动机8、红外人体传感器13、到位检测传感器9之间均为电连接；在总控制器10上连接有警报器11，总控制器10通过通信模块与护士站的显示系统连接。

到位检测传感器9位于护栏2的上方，且护栏2拉起到位时，到位检测传感器9能感应到护栏2。

在顶板3的下表面设置有影音平板12。

所述的防护网收纳装置5内部设置发条机构，用于将防护网6在无外力作用下回收至防护网收纳装置5内部。

在防护网收纳装置5内部设置有紫外线消毒灯，紫外线消毒灯由总控制器10控制工作，用于对防护网6进行消毒。

如图3所示，一种智能儿童防坠落病床的防护预警系统，包括如下步骤：

（1）红外人体传感器13检测儿童病床范围内是否有人存在，若检测到人体时则系统进入第（2）步，若未检测到人体时则继续检测；

（2）到位检测传感器9检测护栏2状态，若护栏2处于拉起状态，则进入第（3）步，若护栏2处于未拉起状态，则进入第（4）步；

（3）电动机8通过绳索7拉起防护网6；

（4）总控制器10进行声光报警，并持续进行第（2）步，若到达设定时间后仍未检测到护栏2被拉起，则进行第（5）步；

（5）总控制器10在护士站的显示系统上发出警报，提示对应的床位处于不安全状态。

如图4所示，K1:总开关，检测到有人靠近时，开机；当一分钟内没有人靠近，关机。K2:右侧的护栏是否拉起；K3:左侧的护栏是否拉起；Tip_Light：控制LED0；SWDIO和SWCLK：烧录调试；AD_BAT：电池；AD_Light_IO：控制红色led灯；SP：控制蜂鸣器；OSC_IN和OSC_OUT：外部晶振引脚；MCU_RESET:MCU主控模块复位接口；REST：ZigBee复位接口；nREST：WIFI复位接口；Wifi_UART_TX：接收WIFI的数据；Wifi_UART_RX:向WIFI发送数据；TX：接收ZigBee的数据；RX:向ZigBee发送数据；TX：向单片机发送数据；RX:接收单片机数据；REST：复位接口；nREST：复位接口；Wifi_UART_TX：向单片机发送数据；Wifi_UART_RX:接收单片机数据。

Claims (6)

1.一种智能儿童防坠落病床，包括病床本体及设置在病床本体的床头和床尾的挡板，在病床本体的两侧设置有折叠型的护栏，其特征是：在床头或床尾设置有红外人体传感器，红外人体传感器用于扫描病床本体，在病床本体的上方设置有顶板，在两侧的护栏上方对应位置处的顶板上分别设置有一个导轮，在护栏下端处的病床本体上设置有防护网收纳装置，防护网收纳装置的长度与病床本体的长度相匹配，防护网收纳装置内部设置防护网，病床本体的床头、床尾处的防护网上连接有绳索，绳索向上绕过顶板上对应的导轮后延伸至病床本体的底部，在病床本体的底部设置有电动机，同一侧的防护网两端的绳索连接至同一个电动机的输出轴上，在床头或床围设置有到位检测传感器，到位检测传感器用于检测护栏是否拉起到位；还包括总控制器，总控制器与电动机、红外人体传感器、到位检测传感器之间均为电连接；在总控制器上连接有警报器，总控制器通过通信模块与护士站的显示系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能儿童防坠落病床，其特征是：到位检测传感器位于护栏的上方，且护栏拉起到位时，到位检测传感器能感应到护栏。

3.根据权利要求1所述的一种智能儿童防坠落病床，其特征是：在顶板的下表面设置有影音平板。

4.根据权利要求1所述的一种智能儿童防坠落病床，其特征是：所述的防护网收纳装置内部设置发条机构，用于将防护网在无外力作用下回收至防护网收纳装置内部。

5.根据权利要求4所述的一种智能儿童防坠落病床，其特征是：在防护网收纳装置内部设置有紫外线消毒灯，紫外线消毒灯由总控制器控制工作，用于对防护网进行消毒。

6.一种如权利要求2所述的智能儿童防坠落病床的防护预警系统，其特征是：包括如下步骤：

（1）红外人体传感器检测儿童病床范围内是否有人存在，若检测到人体时则系统进入第（2）步，若未检测到人体时则继续检测；

（2）到位检测传感器检测护栏状态，若护栏处于拉起状态，则进入第（3）步，若护栏处于未拉起状态，则进入第（4）步；

（3）电动机通过绳索拉起防护网；

（4）总控制器进行声光报警，并持续进行第（2）步，若到达设定时间后仍未检测到护栏被拉起，则进行第（5）步；

（5）总控制器在护士站的显示系统上发出警报，提示对应的床位处于不安全状态。