CN111866112A - 病患体征数据采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种病患体征数据采集系统，包括非接触式传感床板、边缘计算网关和云端服务器。非接触式传感床板用于采集病患的体征数据并将体征数据传输到边缘计算网关。边缘计算网关将体征数据分析处理，如果体征数据在阈值范围内，则每间隔一固定周期发送一次体征数据的平均值给云端服务器，如果体征数据不在阈值范围内，则将异常的体征数据发送给云端服务器；云端服务器将边缘计算网关发送的体征数据进行处理，进行数据存储，并在体征数据异常时向医护人员发出警告。利用本发明的病患体征数据采集系统，医护人员不需要到病房即可完成对病患的各项体征数据的采集和监测，这样极大的提高了医护人员的工作效率，减少数据出错的几率。

Description

病患体征数据采集系统
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，特别涉及一种病患体征数据采集系统。
背景技术
目前医院的医护人员检查病患生命体征数据时都需要走到病房现场进行各项数据的测量。当病患过多时，医护人员的工作量无疑是非常巨大的。医护人员每天都对各个病患进行各项检查，这是一项耗时又费力的工作，医护人员在如此繁杂的工作之下难免也会出现失误，有时候还会造成记录数据丢失。不仅严重影响医生和护士的日常工作，还可能影响到医生对病患的病情判断。
发明内容
本发明的目的是提供一种病患体征数据采集系统，解决了现有技术中病患数据采集不便和病患数据采集工作量大的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
病患体征数据采集系统，包括非接触式传感床板、边缘计算网关和云端服务器；非接触式传感床板用于采集病患的体征数据并将体征数据传输到边缘计算网关；边缘计算网关将体征数据分析处理，如果体征数据在阈值范围内，则每间隔一固定周期发送一次体征数据的平均值给云端服务器，如果体征数据不在阈值范围内，则将异常的体征数据发送给云端服务器；云端服务器将边缘计算网关发送的体征数据进行处理，进行数据存储，并在体征数据异常时向医护人员发出警告。
进一步的，所述的非接触式传感床板集成了至少一个非接触式传感器。
进一步的，所述的边缘计算网关包括数据接收模块、边缘计算模块、控制输出模块、通讯模块、数据存储模块和运维管理模块；所述的数据接收模块接收非接触式传感床板发送的体征数据并发送给边缘计算模块和数据存储模块；所述的边缘计算模块用于分析接收到的体征数据；所述的控制输出模块根据边缘计算模块的分析结果，控制通讯模块随时向云端服务器发送体征数据的实际数值或每间隔一固定时间向云端服务器发送一次体征数据的平均值；所述的运维管理模块保存了各项体征数据的阈值范围和非接触式传感床板的监测频率。
进一步的，所述的非接触式传感器包括但不限于红外体温传感器和/或光学传感器和/或震动传感器。
进一步的，所述的边缘计算网关通过移动5G网络、LAN或WIFI方式将体征数据传输到云端服务器。
进一步的，所述的数据接收模块将接收到的二进制的体征数据数据转换成十进制的体征数据后发送到边缘计算模块。
进一步的，边缘计算模块将接收到的体征数据与运维管理模块中保存的提前设定好的阈值范围进行比较；如果体征数据不在阈值范围内，则由控制输出模块控制通讯模块向云端服务器发送体征数据的实际数值；如果体征数据在阈值范围内，则由控制输出模块控制通讯模块每间隔一固定时间向云端服务器发送一次体征数据的平均值。
进一步的，所述的云端服务器将边缘计算网关发送的体征数据进行处理的过程包括：云端服务器判断该体征数据是否在阈值范围内；如果在，则仅对体征数据进行存储，形成体温监控数据记录；如果不在，则显示体温异常警告，告知医护人员异常的体征数据所属的病患。
本发明的病患体征数据采集系统，在医护人员不接触病患的情况下，通过非接触式传感床垫主动采集病患的体征数据，再将数据通过边缘计算网关传到云端服务器，云端服务器经过处理后把数据汇总，形成单个病患生命体征数据汇总表展示到医护人员的办公电脑终端。这样医护人员就可以方便快捷地了解各个病患的生命体征数据，而不再需要跑到病房去对病患进行各项数据的测量，这样极大的提高了医护人员的工作效率，减少数据出错的几率。
附图说明
图1为本发明的病患体征数据采集系统的结构示意图；
图2为本发明的病患体征数据采集数据处理流程示意图；
图3为医护人员的办公电脑终端的各项体征数据的显示界面；
图4为本发明的边缘计算网关的结构示意图；
图5为TCP/IP的五层模型图。
具体实施例
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本发明的病患体征数据采集系统，如图1所示。其中包括非接触式传感床板、边缘计算网关和云端服务器。非接触式传感床板用于采集病患的体征数据并将体征数据传输到边缘计算网关；边缘计算网关将体征数据分析处理，如果体征数据在阈值范围内，则每间隔一固定周期发送一次体征数据的平均值给云端服务器，如果体征数据不在阈值范围内，则将异常的体征数据发送给云端服务器；云端服务器将边缘计算网关发送的各项体征数据进行处理，进行数据存储，并在体征数据异常时向医护人员发出警告。
非接触式传感床板集成了至少一个非接触式传感器，用于采集病患的体征数据并将体征数据定时传输到边缘计算网关。非接触式传感器包括但不限于红外体温传感器(负责采集病患体温数据)、光学传感器(监测病患在病床上的位置)、震动传感器(监测病患心率和呼吸频率)等等，这些非接触式传感器监测病患各项生命体征数据。
边缘计算网关包括数据接收模块、边缘计算模块、控制输出模块、通讯模块、数据存储模块和运维管理模块，如图4所示。数据接收模块接收非接触式传感床板发送的体征数据并发送给边缘计算模块和数据存储模块。边缘计算模块用于分析接收到的体征数据。控制输出模块根据边缘计算模块的分析结果，控制通讯模块随时向云端服务器发送体征数据的实际数值或每间隔一固定时间向云端服务器发送一次体征数据的平均值。运维管理模块保存了各项体征数据的阈值范围和非接触式传感床板的监测频率。
边缘计算模块分析接收到的体征数据具体包括：边缘计算模块将接收到的各项体征数据与运维管理模块中保存的提前设定好的阈值范围进行比较。如果体征数据不在阈值范围内，则由控制输出模块控制通讯模块向云端服务器发送体征数据的实际数值；如果体征数据在阈值范围内，则由控制输出模块控制通讯模块每间隔一固定时间向云端服务器发送一次体征数据的平均值。
以人体体温监测为例，具体流程说明如下：
集成在非接触式传感床板上的红外体温传感器在采集到病患体温数据后将该数据通过移动5G网络、LAN或WIFI方式传输给边缘计算网关的数据接收模块。红外体温传感器传输给数据接收模块的数据为二进制数据。
数据接收模块将接收到的二进制数据转换成十进制数据，并发送到边缘计算模块，同时将体温数据保存在网关的数据存储模块。
边缘计算模块提供数据处理功能，即将十进制数据放到异常算法中进行处理，异常算法为：判断病患体温是否在人体正常体温(36.3℃～37.2℃)范围内。
病患体温如果在正常人体体温范围值，则控制输出模块控制通讯模块10分钟上传一次平均体温到云端服务器。如果体温不在正常范围值，边缘计算网关会继续监控红外传感器的监测数据，如果超过1分钟体温异常，边缘计算网关则与对应的红外传感器建立TCP链接，并给红外体温传感器发出警告指令，告知病患是否有遮挡物遮挡传感器，如果是因为红外传感器被异物遮挡，该警告可以提示病患移走遮挡物，如果并非遮挡物遮挡引起的体温异常超过2分钟，边缘计算网关则将该体温异常值通过通讯模块提交云端服务器。
通讯模块遵循TCP/IP五层模型，如图5所示。TCP/IP五层模型为本领域公知常识，在此不详细描述模型结构及工作模式。
云端服务器对接收到体温数据后进行数据处理，处理过程为：判断该体温值是否在人体正常体温值范围。如果在该范围值，则仅进行存储，形成体温监控数据记录；如果不在人体正常体温范围值，则显示体温异常警告，告知医护人员哪一床病患出现体温问题，以便医护人员及时进行现场处理。
医护人员通过办公终端可以设置红外传感器的监测频率参数，该参数将存储在边缘计算网关的运维管理模块。
边缘计算网关的运维管理模块中保存了预先设置好的各体征数据的阈值范围，比如体温阈值范围设定为36.3℃～37.2℃，心率设定为每分钟60-100次等等。边缘计算网关处理后的数据通过移动5G网络、LAN(local area network，局域网)、WIFI等方式传输到云端服务器。
云端服务器接收到边缘计算网关上传的数据后进行数据汇总，然后以病患体温、心率、呼吸频率等各项生命体征数据作为主要内容形成数据报表呈现到医护人员电脑终端。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.病患体征数据采集系统，其特征在于，包括非接触式传感床板、边缘计算网关和云端服务器；非接触式传感床板用于采集病患的体征数据并将体征数据传输到边缘计算网关；边缘计算网关将体征数据分析处理，如果体征数据在阈值范围内，则每间隔一固定周期发送一次体征数据的平均值给云端服务器，如果体征数据不在阈值范围内，则将异常的体征数据发送给云端服务器；云端服务器将边缘计算网关发送的体征数据进行处理和存储，并在体征数据异常时向医护人员发出警告。
2.根据权利要求1所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，所述的非接触式传感床板集成了至少一个非接触式传感器。
3.根据权利要求1所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，所述的边缘计算网关包括数据接收模块、边缘计算模块、控制输出模块、通讯模块、数据存储模块和运维管理模块；所述的数据接收模块接收非接触式传感床板发送的体征数据并发送给边缘计算模块和数据存储模块；所述的边缘计算模块用于分析接收到的体征数据；所述的控制输出模块根据边缘计算模块的分析结果，控制通讯模块随时向云端服务器发送体征数据的实际数值或每间隔一固定时间向云端服务器发送一次体征数据的平均值；所述的运维管理模块保存了各项体征数据的阈值范围和非接触式传感床板的监测频率。
4.根据权利要求2所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，所述的非接触式传感器包括但不限于红外体温传感器和/或光学传感器和/或震动传感器。
5.根据权利要求1所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，所述的边缘计算网关通过移动5G网络、LAN或WIFI方式将体征数据传输到云端服务器。
6.根据权利要求3所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，所述的数据接收模块将接收到的二进制的体征数据数据转换成十进制的体征数据后发送到边缘计算模块。
7.根据权利要求3所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，边缘计算模块将接收到的体征数据与运维管理模块中保存的提前设定好的阈值范围进行比较；如果体征数据不在阈值范围内，则由控制输出模块控制通讯模块向云端服务器发送体征数据的实际数值；如果体征数据在阈值范围内，则由控制输出模块控制通讯模块每间隔一固定时间向云端服务器发送一次体征数据的平均值。
8.根据权利要求3所述的病患体征数据采集系统，其特征在于，所述的云端服务器将边缘计算网关发送的体征数据进行处理的过程包括：云端服务器判断该体征数据是否在阈值范围内；如果在，则仅对体征数据进行存储，形成体温监控数据记录；如果不在，则显示体温异常警告，告知医护人员异常的体征数据所属的病患。
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