CN110702890A - 基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理方法及系统，系统包括生化指标采集分析器、物联网通信网关、尿液生化数据中心、尿液生化疾病特征库和移动终端，其中，所述生化指标采集分析器将尿液收集分析后，数据经物联网通信网关发送到所述尿液生化数据中心存储后，与所述尿液生化疾病特征库连接、比对标准生化值后，生成初步诊断及生理信息发送给所述移动终端；所述生化指标采集分析器包括采集器、分析器、传动件、主控器、传感器、通信模块、ID识别器和清洗器。本发明实现自动采集、检测、分析，并通过物联网将数据及分析结果上传至数据中心，与特征库进行分析比对，给出饮食运动保健建议，完成动态监测分析管理。
Description
技术领域
本发明属于医疗技术领域，涉及一种基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理方法及系统。
背景技术
在尿液检测领域，一般都是进行常规尿检——由护士逐位采集患者的晨尿并标记，集中之后送至检验室排队等待检验，检验室上机检验、出检验报告，检验完成后各科室护士再去取回所有患者的检验结果报告。这个过程中至少是两个人甚至更多人经手，是造成人为失误与误差的主要环节，工作人员也面临被尿样污染的风险，还有尿样历经采集、样品集中、人工传送、检验室等待、上机检验诸多过程，期间因时间久、路途长、作业地点多次变换极易造成尿样的污染。
尿液生化指标的检测设备也有现成的成熟产品，既有手动加载、卸载、送样、自动检测的普通产品，也有自动加载、检测、卸载的全自动产品，但都是检验尿液样品的检验室设备，不能由使用者在家自动完成检测和分析。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于一种能够在人如厕时，通过马桶或便器内的生化指标采集分析器就能够确定尿液中某项生化指标和分析结果，并且可以结合物联网通信网关，经尿液生化数据中心和特征库比对分析，再通过ID识别实现将指标和分析结果与人对应存储和发送，该分析管理系统和方法实现尿液的实时监测，历史数据存储，消除错检现象，改善检验条件，具有安全卫生、改善环境，节省人力、提高效率的优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，包括生化指标采集分析器、物联网通信网关、尿液生化数据中心、尿液生化疾病特征库和移动终端，其中，
所述生化指标采集分析器将尿液收集分析后，数据经物联网通信网关发送到所述尿液生化数据中心存储后，与所述尿液生化疾病特征库连接、比对标准生化值后，生成初步诊断及生理信息发送给所述移动终端；
所述生化指标采集分析器包括采集器、分析器、传动件、主控器、传感器、通信模块、身份ID识别器和清洗器；所述主控器与传动件、分析器、传感器、通信模块、身份ID识别器和清洗器分别连接；所述传感器将持续接近信号传输给主控器，主控器控制传动件将采集器推送出第一时间，分析器在第一时间后对采集器中采集的尿液进行检测，检测结果输出给主控器，身份ID识别器将用户信息输入给主控器，用户的检测结果经通信模块输出给所述物联网通信网关。
优选地，所述生化指标采集分析器包括坐式马桶和/或男性小便器。
优选地，还包括辅助分析系统，与尿液生化数据中心连接，对尿液分析数据进行趋势分析，输出饮食、运动、睡眠建议和病变、器变预警反馈给尿液生化数据中心，尿液生化数据中心将收到的信息发送给移动终端，建立诊断和医嘱特征库。
优选地，所述采集器包括前采件和后采件，所述前采件设置在马桶或便器的内侧近端；所述后采件设置在马桶或便器的内侧远端。
优选地，所述分析器与传动件连接，包括检测部和回收部，检测部对采集器中的尿液进行检测，回收部将检测部在检测后产生的废弃物进行回收。
优选地，所述检测部包括试纸件和光学检测器，试纸件由传动件推出至采集器中，持续第二时间后由传动件拉回，光学检测器对试纸件进行光学检测后输出给主控器。
优选地，所述试纸件包括第一尿糖试纸、第二尿糖试纸所述第一尿糖试纸、第二尿糖试纸对尿液中葡萄糖浓度进行测定；尿蛋白试纸对尿液中蛋白质浓度进行测定；尿多联试纸对尿液中葡萄糖、蛋白质浓度、PH值、酮体、隐血、胆红素、尿胆原、亚硝酸盐、白细胞酯酶进行测定。
优选地，所述检测部包括离心机和沉淀检测器，离心机对采集器中的尿液进行离心沉渣，沉淀检测器对离心机输出的沉渣进行检测。
优选地，所述传动件包括步进电机和限位开关，步进电机将与传动件连接的部件进行推出和拉回，限位开关对推出和拉回位置进行限制。
优选地，所述物联网通信网关汇接100m范围内的所有生化指标采集分析器的信息。
基于上述目的，本发明还提供了一种基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理方法，包括以下步骤：
S10，生化指标采集分析器对尿液进行收集和分析；
S20，将尿液分析结果发送到尿液生化数据中心进行存储，并与尿液生化疾病特征库进行比对分析，生成初步诊断及生理信息；
S30，将初步诊断及生理信息发送给辅助分析系统，结合尿液分析结果和历史数据进行趋势分析，输出饮食、运动、睡眠建议和病变、器变预警反馈给尿液生化数据中心，自主学习完善尿液生化疾病特征库及诊断和医嘱特征库；
S40，尿液生化数据中心将分析结果、趋势图及诊断养生建议发送给移动终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：提供一种采用先进的传感和物联网技术和网络通信技术等来实现生化指标的动态监测分析管理及跟踪管理。在使用者如厕后对各项尿液指标检测，设置前采件和后采件区分了男性和女性不同的检测需求；经物联网通信网关上传至尿液生化数据中心与尿液生化疾病特征库的标准值进行比对分析，形成初步诊断及生理信息，同时根据历史数据，生成尿液生化指标参数的趋势图，便于疾病的预防与预警；通过ID识别器将检测分析结果发送至使用者的移动终端。本发明结构自动化程度高，便于连续常规检测；结合ID识别，将指标的分析结果对应不同使用者进行存储和发送，大大提高了使用的方便性和可追溯性；采用显色的试纸件和离心机作为检测载体，易于得到检测结果，节约检测成本，便于观察，方便快捷，简单实用。
附图说明
图1为本发明实施例的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统的结构框图；
图2为本发明一实施例的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统中生化指标采集分析器的结构框图；
图3为本发明又一实施例的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统中生化指标采集分析器的传感器结构框图；
图4为本发明一实施例的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
系统实施例1
参见图1，所示为本发明一实施例的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统的结构框图，包括生化指标采集分析器10、物联网通信网关20、尿液生化数据中心30、尿液生化疾病特征库40和移动终端50，其中，
生化指标采集分析器10将尿液收集分析后，数据经物联网通信网关20发送到尿液生化数据中心30存储和与尿液生化疾病特征库40连接，比对标准生化值后，生成初步诊断及生理信息发送给移动终端50；
参见图2，生化指标采集分析器10包括采集器11、分析器12、传动件13、主控器14、传感器15、通信模块16、身份ID识别器17和清洗器18；主控器14与传动件13、分析器12、传感器15、通信模块16、身份ID识别器17和清洗器18分别连接；传感器15将持续接近信号传输给主控器14，主控器14控制传动件13将采集器11推送出第一时间，分析器12在第一时间后对采集器11中采集的尿液进行检测，检测结果输出给主控器14，身份ID识别器17将用户信息输入给主控器14，用户的检测结果经通信模块16输出给物联网通信网关20，分析器12分析完毕后，向主控器14发送信号，主控器14控制清洗器18对采集器11进行冲洗、烘干。
第一时间可以为30-60s。
生化指标采集分析器包括坐式马桶和/或男性小便器。
系统实施例2
在实施例1的基础上，系统还包括辅助分析系统，与尿液生化数据中心30连接，对尿液分析数据进行趋势分析，输出饮食、运动、睡眠建议和病变、器变预警反馈给尿液生化数据中心30，尿液生化数据中心30将收到的信息发送给移动终端，和尿液生化疾病特征库40建立诊断和医嘱特征库。
通过上述设置，医生可以通过辅助分析系统登录尿液生化数据中心，在线对使用者的尿液生理数据进行趋势分析，给出趋势图，结合尿液生化疾病特征库40，向用户给出饮食、运动、睡眠等方面的养生保健建议及尿液生化指标趋势图，对于即将发生病变、器变的情况发出预警，提示去医用进一步检查诊断。尿液生化疾病特征库40结合年龄、性别、体重等指标，建立综合尿液生化疾病各类指标特征与诊断医嘱的特征库，进一步完善系统，为系统自动分析提供保障。
系统实施例3
采集器11包括前采件和后采件，前采件设置在马桶或便器的内侧近端，以便女性使用者；后采件设置在马桶或便器的内侧远端，以便男性使用者。
分析器12与传动件13连接，包括检测部和回收部，检测部对采集器11中的尿液进行检测，回收部将检测部在检测后产生的废弃物进行回收。
一具体实施例中，检测部包括试纸件和光学检测器，试纸件由传动件推出至采集器中，持续第二时间后由传动件拉回，光学检测器对试纸件进行光学检测后输出给主控器。
试纸件包括第一尿糖试纸、第二尿糖试纸所述第一尿糖试纸、第二尿糖试纸对尿液中葡萄糖浓度进行测定；尿蛋白试纸对尿液中蛋白质浓度进行测定；尿多联试纸对尿液中葡萄糖、蛋白质浓度、PH值、酮体、隐血、胆红素、尿胆原、亚硝酸盐、白细胞酯酶进行测定。
第二时间根据不同试纸所需检测时间而定。
又一具体实施例中，检测部包括离心机和沉淀检测器，离心机对采集器中的尿液进行离心沉渣，沉淀检测器对离心机输出的沉渣进行检测。
传动件13包括步进电机和限位开关，步进电机将与传动件13连接的部件进行推出和拉回，限位开关对推出和拉回位置进行限制。
身份ID识别器17可采用指纹识别或输入唯一编号识别。
物联网通信网关20汇接100m范围内的所有生化指标采集分析器10的信息。
系统实施例4
参见图3，传感器15包括微波传感器151、放大器152、陷波器153，三者依次连接，微波传感器151进行运动检测，实时监测马桶或便器周围环境，降低主控器负担。微波传感器151可以选择方向性好，覆盖面积大，精确度高的Microwave sensor微波传感器，发射高频率的电磁波到空中，覆盖马桶或便器正前方扇形范围。当使用者在马桶周围活动时，微波传感器151接收到的中频信号会根据使用者与马桶或便器之间的位置与相对速度而变化。返回来的多普勒中频信号通过放大器152放大，再经陷波器153去除噪音，数据传送至主控器14进行对比识别，主控器14开始工作。
在另一具体实施例中，传感器15也可采用红外感应器，在发出的红外光反射回来的光线被检测到时，向主控器14发出采集分析信号，主控器14开始工作。
基于上述目的，根据以上提供的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，本发明还提供了一种基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理方法，包括以下步骤：
S10，生化指标采集分析器对尿液进行收集和分析；
S20，将尿液分析结果发送到尿液生化数据中心进行存储，并与尿液生化疾病特征库进行比对分析，生成初步诊断及生理信息；
S30，将初步诊断及生理信息发送给辅助分析系统，结合尿液分析结果和历史数据进行趋势分析，输出饮食、运动、睡眠建议和病变、器变预警反馈给尿液生化数据中心，自主学习完善尿液生化疾病特征库及诊断和医嘱特征库
S40，尿液生化数据中心将分析结果、趋势图及诊断养生建议发送给移动终端。
上述步骤中，采用试纸件和光学检测器时，由传动件推出试纸件，光学检测器的光源发出一束单色光，此单色光经反射后，光电检测器会接收到一定强度的光信号，转变为电信号后经放大，传送结果至存储器。在一定时间间隔后，逐次发出其他单色光，测量红细胞、白细胞、尿蛋白细胞等的浓度。分析完数据之后，传动件将试纸件传送到回收部，分析器上传数据至主控器，经通信模块和物联网通信网关传送至尿液生化数据中心与尿液生化疾病特征库进行分析比对。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，包括生化指标采集分析器、物联网通信网关、尿液生化数据中心、尿液生化疾病特征库和移动终端，其中，
所述生化指标采集分析器将尿液收集分析后，数据经物联网通信网关发送到所述尿液生化数据中心存储后，与所述尿液生化疾病特征库连接、比对标准生化值后，生成初步诊断及生理信息发送给所述移动终端；
所述生化指标采集分析器包括采集器、分析器、传动件、主控器、传感器、通信模块、身份ID识别器和清洗器；所述主控器与传动件、分析器、传感器、通信模块、身份ID识别器和清洗器分别连接；所述传感器将持续接近信号传输给主控器，主控器控制传动件将采集器推送出第一时间，分析器在第一时间后对采集器中采集的尿液进行检测，检测结果输出给主控器，身份ID识别器将用户信息输入给主控器，用户的检测结果经通信模块输出给所述物联网通信网关。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述生化指标采集分析器包括坐式马桶和/或男性小便器。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述采集器包括前采件和后采件，所述前采件设置在马桶或便器的内侧近端；所述后采件设置在马桶或便器的内侧远端。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述分析器与传动件连接，包括检测部和回收部，检测部对采集器中的尿液进行检测，回收部将检测部在检测后产生的废弃物进行回收。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述检测部包括试纸件和光学检测器，试纸件由传动件推出至采集器中，持续第二时间后由传动件拉回，光学检测器对试纸件进行光学检测后输出给主控器。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述试纸件包括第一尿糖试纸、第二尿糖试纸所述第一尿糖试纸、第二尿糖试纸对尿液中葡萄糖浓度进行测定；尿蛋白试纸对尿液中蛋白质浓度进行测定；尿多联试纸对尿液中葡萄糖、蛋白质浓度、PH值、酮体、隐血、胆红素、尿胆原、亚硝酸盐、白细胞酯酶进行测定。
7.根据权利要求4所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述检测部包括离心机和沉淀检测器，离心机对采集器中的尿液进行离心沉渣，沉淀检测器对离心机输出的沉渣进行检测。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，所述传动件包括步进电机和限位开关，步进电机将与传动件连接的部件进行推出和拉回，限位开关对推出和拉回位置进行限制。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的尿生化指标动态监测分析管理系统，其特征在于，还包括辅助分析系统，与尿液生化数据中心连接，对尿液分析数据进行趋势分析，输出饮食、运动、睡眠建议和病变、器变预警反馈给尿液生化数据中心，尿液生化数据中心将收到的信息发送给移动终端，建立诊断和医嘱特征库。
10.一种权利要求1-9之一所述系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，生化指标采集分析器对尿液进行收集和分析；
S20，将尿液分析结果发送到尿液生化数据中心进行存储，并与尿液生化疾病特征库进行比对分析，生成初步诊断及生理信息；
S30，将初步诊断及生理信息发送给辅助分析系统，结合尿液分析结果和历史数据进行趋势分析，输出饮食、运动、睡眠建议和病变、器变预警反馈给尿液生化数据中心，自主学习完善尿液生化疾病特征库及诊断和医嘱特征库；
S40，尿液生化数据中心将分析结果、趋势图及诊断养生建议发送给移动终端。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021174474A1 (zh) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 厦门波耐模型设计有限责任公司 | 一种马桶式尿便检测机器人及其物联网系统 |
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2019
- 2019-09-24 CN CN201910904049.2A patent/CN110702890A/zh active Pending
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