CN112137598A - 一种跨越不同环境温度的体温检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种跨越不同环境温度的体温检测设备，该设备包括：红外测温模块、内部环境温度测量模块、外部环境温度检测模块、外部环境温度接收模块、处理器模块。红外测温模块，用于检测被测个体的体表温度，内部环境温度测量模块用于测量被测个体周围环境的温度，外部环境温度检测模块用于检测被测个体进入检测区之前所处环境的温度，外部环境温度接收模块用于接收所述外部环境温度检测模块发送的温度。处理器模块，接收红外测温模块、内部环境温度测量模块和外部环境温度接收模块采集到的数据，根据内部建有的温度修正机制得到体温检测结果，本发明通过获知内外部环境温度，因为两个环境温度的差异而建立温度修正机制提高了设备检测结果的准确性。

Description

一种跨越不同环境温度的体温检测设备

技术领域

本发明涉及体温检测技术领域，尤其涉及一种跨越不同环境温度的体温检测设备。

背景技术

为了控制流行传染病等疫情的进一步发展，对人群进行体温监测在众多情况下是防范疫情的重要手段，如在人群流动性较大的工作场合、人群密集度较高的车站、机场等，通过体温的准确测量能够及时发现疑似发病人群，以及时分离避免疫情的大范围爆发。测量体温的方式主要分为接触式测量和非接触式测量，为了避免因肢体接触或近距离相处而产生传染，也为了进一步提高检测效率降低劳动力，非接触式红外测温技术得到了广泛的推广及应用。

红外测温仪具有测温范围大、响应速度快、灵敏度高等特点，可对大量人群在其快速通行的情况下进行无接触式体温测量，但红外测温仪的原理是对人体体表进行温度采集，测量中的体表温度会随着环境变化而变化，可见环境因素是红外测温仪的测量结果中的重要影响因素，也即会影响体温测量结果的准确性。目前，为了提高测量结果的准确性，很多测试方法中也都将环境因素考虑在内并在结果中进行调整，但多数环境因素都偏向于研究被测个体周围的环境。在人群行走过程中的环境较为稳定时，我们还不会发现此类方法的不足，但当环境变化较为明显时，由于体表温度的变化也是需要一定的时间，比如由烈日下的室外走进较为清凉的室内时，此时检测到的体表温度肯定受之前室外温度的影响更明显，所以在检测结果中，仅仅考虑被测个体体温测量时周围的环境因素并不能保证检测结果的准确性，为了实现红外测温仪对大量行人快速通行和准确测量的功能，还应考虑被测个体在进入测量区域之前所处的环境因素的影响。

发明内容

为此，本发明为了改善上述情况降低环境温度的干扰因素，提供了一种体温检测设备，可快速准确地完成对人体体温的检测。

为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案：

一种跨越不同环境温度的体温检测设备，包括：红外测温模块、内部环境温度测量模块、外部环境温度检测模块、外部环境温度接收模块、处理器模块，其中，所述红外测温模块，用于检测在体温检测区内的被测个体的体表温度，并将采集的温度信息发送至所述处理器模块；所述内部环境温度测量模块，用于测量被测个体体温检测区内的环境温度，并将采集到的检测区内的环境温度信息发送至所述处理器模块；所述外部环境温度检测模块，用于检测被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度，并将采集到的进入检测区之前所处区域的环境温度信息发送于所述外部环境温度接收模块；所述外部环境温度接收模块，用于接收所述外部环境温度检测模块发送的所述被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度，并将其发送至所述处理器模块；所述处理器模块，建有温度修正机制，当接收到所述红外测温模块采集的体表温度信息、所述内部环境温度测量模块采集的检测区内的环境温度信息和所述外部环境温度接收模块采集到的进入检测区之前所处区域的环境温度信息时，根据所述温度修正机制得到体温检测结果；其中，所述温度修正机制，是预先根据采集到的被测个体体温检测区内的环境温度(Ta_internal)，被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度(Ta_external)，被测个体的体表温度(Tb_internal)与体表温度相对应的实际体温(Tb)四个因素的关系构建并存储于所述处理器模块中。

进一步地，所述温度修正机制包括两层数量关系：第一层是所述被测个体体温检测区内的环境温度、所述被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度和体温检测补偿值之间的数量关系；第二层是所述被测个体的体表温度、体温检测补偿值和与所述体表温度相对应的实际体温之间的数量关系。

进一步地，所述外部环境温度检测模块包括：外部环境温度测量模块、外部处理器模块以及外部环境温度发送模块，其中，所述外部环境温度发送模块是通过无线传输方式将外部环境温度发送于所述外部环境温度接收模块。

进一步地，所述设备还包括：报警模块，当被测个体体温超过正常体温范围值时就会启动所述报警模块。

进一步地，所述设备还包括：显示模块，当被测个体完成体温检测时其结果会在所述显示模块中进行显示。

进一步地，所述设备还包括：存储模块，所述存储模块与所述处理器模块相连，用于存储所获得的体温测量结果。

进一步地，所述设备置于两个区域中：被测个体人体体温检测区和被测个体进入所述检测区之前所处的区域，所述外部环境温度检测模块置于被测个体进入所述检测区之前所处的区域。

一种用于上述设备的体温检测方法，本方法根据被测个体体温检测区内的环境温度，被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度，被测个体的体表温度与体表温度相对应的实际体温四个因素的关系计算确定修正参数进而构建温度修正机制；检测过程中，将获取到的被测个体体表温度、被测个体体温检测区内的环境温度，被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度导入温度修正机制得到实际体温检测结果；完成结果显示并判断是否超出正常范围。进一步地，所述温度修正机制包括两层数量关系：第一层是所述被测个体体温检测区内的环境温度、所述被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度和体温检测补偿值之间的数量关系；第二层是所述被测个体的体表温度、体温检测补偿值和与所述体表温度相对应的实际体温之间的数量关系。

本发明的有益效果是：本发明的跨越不同环境温度的体温检测设备运行中可分为两区域：被测个体体温检测区和进入体温检测区之前所处区域，两区域之间使用无线传输方式传送被测个体进入体温检测区之前所处区域的环境温度，且两区域之间可在一定范围内相对移动，使得整个设备在实际应用中更为灵活。另外，此设备由处理器模块在保证设备结果准确性的情况下，通过红外测温模块可在大量通行人流的情况下快速对被测个体进行测温，提高了设备的检测效率。本发明的检测设备以及检测设备中的检测方法针对内部环境温度和外部环境温度之间的温度差对检测结果的影响，通过获取外部环境温度并结合内部环境温度，建立温度修正机制提高了设备检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明的设备结构示意图；

图2为本发明设备中外部环境检测模块内部结构示意图；

图3为本发明检测方法的步骤。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供了一种体温检测设备，此检测设备主要分为两个区域：被测个体体温检测区、进入体温检测区前的区域，其中进入体温检测区前的区域与体温检测区之间可以相对固定或移动，且被测个体在各区域内可自由活动，例如当被测个体正在上公交车，但其之前所处候车亭的环境温度与公交车内的环境温度有极大差异，在刚上车时的体温检测中需要快速知道候车亭的环境温度才能保证检测出正确的体温值，此时被测个体体温检测区置于客车或公交车内，相应进入检测区前的区域置于车站出站内，又或者被测个体体温检测区置于商场、超市、医院等大型室内场所门口，进入体温检测区前的区域置于相应场所的室外。图1为本体温检测设备的一种结构示意图，具体包括：红外测温模块10、内部环境温度测量模块40、外部环境温度检测模块30、外部环境温度接收模块20、处理器模块50、显示模块60、报警模块70、电源模块80以及存储模块90，其中外部环境检测模块30位于进入体温检测区前的区域，红外测温模块10、内部环境温度测量模块40、外部环境温度接收模块20、处理器模块50显示模块60以及报警模块70位于被测个体人体体温检测区。

红外测温模块10用于测量进入体温检测区的被测个体的体表温度，将体表温度信息发送于处理器模块50为后续体温检测结果的运算完成采集。红外测温模块10用来采集人体体表温度，红外测温技术对体表温度的具体测量方式可根据需要自行设计，本发明红外测温模块10中优选使用热电堆阵列传感器，红外测温模块10可在大量人流通行的情况下快速对被测个体进行测温，提高了检测效率。

内部环境温度测量模块40用于测量被测个体周围环境即体温检测区的环境温度，将该区的环境温度信息发送给处理器模块50，为后续体温检测结果的运算做准备。内部环境温度测量模块40具体使用红外测温传感器来检测环境温度，也可以为普通的温度传感器，本发明在此不做限制，可测量的环境温度范围为-30℃～45℃。

外部环境温度检测模块30包括外部环境温度测量模块340、外部处理器模块350、外部环境温度发送模块360以及电源模块80，如图2所示。外部环境温度测量模块340用于采集被测个体在进入体温检测区之前的区域的环境温度并将该测量温度发送于外部处理器模块350，可使用红外测温传感器来检测环境温度，具体测量方式本发明在此不做限制，测量的环境温度范围为0℃～45℃。外部处理器模块350用于对接收到的测量温度信息进行数据质量的优化处理，而后发送至外部环境温度发送模块360。外部环境温度发送模块380用于将采集到的被测个体在进入体温检测区前的区域的环境温度信息以无线信号的方式发送给外部环境温度接收模块20，无线信号的传输方式可使用RF或者FM，优选使用RF(无线射频)传播方式，做一个小范围的传播，在半径20M的范围内以每秒1次进行广播，将被测个体在进入体温检测区前的区域温度信息传播出去。

外部环境温度接收模块20用于接收外部环境温度检测模块30发送的被测个体在进入体温检测区前的区域的环境温度，优选使用射频广播接收器进行温度信息的接收，并将该测量温度发送于处理器模块50。外部环境温度接收模块20与外部环境温度检测模块30之间有距离要求，可在半径20M范围内实现无线信号传输。且两者所处位置可相对移动或相对固定，如外部环境温度检测模块30处于相对地面不动的状态而外部环境温度接收模块20处于移动状态，或者外部环境温度接收模块20处于相对地面不动的状态而外部环境温度检测模块30也处于相对地面不动的状态，具体位置设定方式可根据实际应用需要自行调整，这使得设备在应用中的灵活性更好。

处理器模块50用于对人体体温检测结果的处理，优选MCU(微控制器单元)，内部预存有温度修正机制，可根据采集到的被测个体的体表温度、被测个体体温检测区内的环境温度即内部环境温度及被测个体进入检测区前所处环境的温度即外部环境温度的测量结果运用温度修正机制得出人体实际体温结果。处理器模块50的温度修正机制是预先根据内外部环境温度、体表温度及与体表温度相对应的实际体温四个因素的关系来计算相应修正参数进而建立存储于处理器模块50中，在实际体温检测时，处理器模块50的温度修正机制可根据不同环境温度测量数据实现对体温检测结果的修正以得出更加准确的人体体温结果。处理器模块50温度修正机制的运算方法可降低内外环境温度差也即体温检测区与被测个体进入检测区前的区域之间的温差对体温检测结果的影响，将内外环境温度的实时参数导入温度修正机制进而完成检测结果的修正，避免体温测量的失准。

显示模块60用于对体温检测结果的显示，此模块优选LED显示器，与处理器模块50相连，当处理器模块50将检测结果算出后，会将处理的结果数据发送至显示模块60进行显示，方便工作人员和被测个体对结果的及时观测监督。

报警模块70用于对疑似病例个体的及时提示，此模块优选蜂鸣器，与处理器模块50相连，当处理器模块50算出的检测结果超出人体正常体温范围时，处理器模块50将会启动报警模块70以对疑似病例的被测个体及时跟踪与监测。

电源模块80用于对设备运行提供电能，此模块可以是多个独立个体，可根据各个区域内设备所处实际场合需要进行设计，优选蓄电池或直充电源，一般是将该电源模块80可分别与相应处理器模块50、外部处理器模块350电性连接，然后通过处理器模块将电能供给给其他工作模块。

存储模块90用于对体温检测结果的存储，与处理器模块50相连，可用于存储实时动态的体温检测结果和历史体温检测结果。

应用于本发明人体体温检测设备的一种检测方法，如图3：由于被测个体在检测体温时是在很短的时间内完成，体表温度受此时体温检测区的环境温度影响并不明显，但是与个体在进入检测区之前所处区域的环境温度有密切的关系，例如当被测个体正在上公交车，但其之前所处候车亭的环境温度与公交车内的环境温度有极大差异，在刚上车时的体温检测中需要快速知道候车亭的环境温度才能保证检测出正确的体温值，可见不同室温会导致人体体温测量结果的失准。为降低环境因素对体温检测的影响以得到更准确的体温检测结果，本方法不仅检测被测个体体温检测区内的环境温度即内部环境温度(Ta_internal)也检测其进入检测区前所处环境的温度即外部环境温度(Ta_external)。本方法在处理不同环境之间温差对结果修正过程中是根据内外部环境温度、体表温度(Tb_internal)及与体表温度相对应的实际体温(Tb)四个因素的关系来计算相应修正参数。此方法根据相关参数构建两层数量关系：第一层是构建被测个体体温检测区内的环境温度即内部环境温度(Ta_internal)、被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度即外部环境温度(Ta_external)和体温检测补偿值之间的数量关系，一被测个体体温检测区内的环境温度(Ta_internal)结合一被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度(Ta_external)计算得出一一对应的体温检测补偿值(Tb_comp)；第二层是构建被测个体体表温度、体温检测补偿值和与体表温度对应的实际体温之间的数量关系，一体表温度(Tb_internal)结合与内外部环境温度相对应的一体温检测补偿值(Tb_comp)计算得出与体表温度对应的实际体温(Tb)。本检测方法将以上对应的数量关系预存在处理模块中，进而建立温度修正机制，其中实际体温(Tb)可根据腋下温度计或其他类似装置进行测量。温度修正机制建立完成之后，在实际体温检测时，将内部环境温度、外部环境温度及被测个体体表温度导入温度修正机制中便可产生修正后的人体体温值，具体而言，在实际体温检测时，此方法在设备中开始工作时，首先会运行温度修正机制中第一层数量关系，根据接收到的内外部环境温度得出体温补偿值，当被测个体出现时，既而运行温度修正机制中的第二层数量关系，根据实时采集到的被测个体的体表温度得出被测个体的实际体温。本检测方法所得测量结果更加准确，有效保证人群体温检测中的可靠性。对得出的检测结果此设备会对其进行判断并对结果进行显示，如果检测结果超出正常体温范围，此设备会在进行结果显示的同时发出报警信号，以便工作人员对疑似病例个体实施及时进行跟踪与监测。经上述内容可将检测方法的设计步骤归纳如下：①根据内外部环境温度、体表温度及与体表温度相对应的实际体温四个因素的关系计算确定修正参数进而构建温度修正机制；②将获取到的被测个体体表温度、内部环境温度及外部环境温度导入温度修正机制得到实际体温检测结果；③完成结果显示并判断是否超出正常范围。

本发明通过下述实例详细说明本发明人体体温检测设备的应用，此设备置于两个区域，一个是体温检测区，另一个是被测个体进入体温检测区前所处的区域，两区域内的设备可相对移动且两区之间距离范围在半径为20M内。本发明实例中的体温检测区设置于在客车或公交车内，其中该设备在所述检测区中设置的设备主要包含红外测温模块10、内部环境温度测量模块40、外部环境温度接收模块20、处理器模块50、显示模块60、报警模块70以及电源模块80。当被测个体进入体温检测区后，此时红外测温模块10会采集被测个体的体表温度，并将此温度传给处理器模块50，同时处理器模块50也会收到内部环境温度测量模块40测量到的被测乘客身体周围所处环境的温度，以及外部环境温度接收模块20接收到的被测乘客进入体温检测区前所处环境的温度。体温检测设备根据上述几个重要参数的输入，由处理器模块50内部的温度修正机制会计算出被测乘客实际体温值，此结果在此实例中可由设备的显示模块60进行输出，本实例用LED显示器也可为其他类似显示屏，以供工作人员及乘客查看。当被测乘客的体温检测结果超出正常值，此时设备会启动报警模块70，本实例使用蜂鸣器以提醒工作人员及时对疑似病例乘客进行追踪与监测。本体温检测区内的设备运行通过蓄电池进行供电，蓄电池与处理器模块50电性连接，再由处理器模块将电能传给其他各个模块；本实例中所述被测个体进入体温检测区之前所处的区域设置于车站乘客出口处，该设备在所述停留区中设置的设备主要包含外部环境温度检测模块30可通过蓄电池进行供电，该模块用于测量周围环境温度并将此温度通过RF无线通讯方式发送于体温检测区设备，以用于体温检测区设备在检测过程中对检测结果的修正，载有体温检测区设备的客车或公交车只要进入可接收RF无线信号的范围内后，此设备于车内的体温检测设备即可使用。

综上所述，本发明提供了一种跨越不同环境温度的体温检测设备，根据内外部环境温度、体表温度及与体表温度相对应的实际体温四个因素的关系确定修正参数进而构建温度修正机制，通过温度修正机制保证了检测结果的准确性，设备中运用RF无线信号在可相对移动的设备中进行传输使得整个设备在实际应用中具有更高的灵活度。

以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种跨越不同环境温度的体温检测设备，其特征在于，包括：红外测温模块、内部环境温度测量模块、外部环境温度检测模块、外部环境温度接收模块、处理器模块，其中，

所述红外测温模块，用于检测被测个体的体表温度，并将采集的温度信息发送至所述处理器模块；

所述内部环境温度测量模块，用于测量被测个体体温检测区内的环境温度，并将采集的检测区内的环境温度信息发送至所述处理器模块；

所述外部环境温度检测模块，用于检测被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度，并将采集到的进入检测区之前所处区域的环境温度信息发送于所述外部环境温度接收模块；

所述外部环境温度接收模块，用于接收所述外部环境温度检测模块发送的所述被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度，并将其发送至所述处理器模块；

所述处理器模块，建有温度修正机制，当接收到所述红外测温模块采集的体表温度信息、所述内部环境温度测量模块采集的检测区内的环境温度信息和所述外部环境温度接收模块采集到的进入检测区之前所处区域的环境温度信息时，根据所述温度修正机制得到体温检测结果；

其中，所述温度修正机制，是预先根据采集到的被测个体体温检测区内的环境温度、被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度、被测个体的体表温度与体表温度相对应的实际体温四个因素的关系构建并存储于所述处理器模块中。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述温度修正机制包括两层数量关系：第一层是所述被测个体体温检测区内的环境温度、所述被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度和体温检测补偿值之间的数量关系；第二层是所述被测个体的体表温度、体温检测补偿值和与所述体表温度相对应的实际体温之间的数量关系。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述外部环境温度检测模块包括：外部环境温度测量模块、外部处理器模块以及外部环境温度发送模块，其中，所述外部环境温度发送模块是通过无线传输方式将外部环境温度发送于所述外部环境温度接收模块。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述外部环境温度发送模块是通过RF或FM无线传输方式将外部环境温度发送于所述外部环境温度接收模块。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

报警模块，当被测个体体温超过正常体温范围值时就会启动所述报警模块。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

显示模块，当被测个体完成体温检测时其结果会在所述显示模块中进行显示。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

存储模块，所述存储模块与所述处理器模块相连，用于存储所获得的体温测量结果。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备置于两个区域中：被测个体人体体温检测区和被测个体进入所述检测区之前所处的区域，所述外部环境温度检测模块置于被测个体进入所述检测区之前所处的区域。

9.一种用于权利要求1所述设备的体温检测方法，其特征在于，根据被测个体体温检测区内的环境温度、被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度、被测个体的体表温度与体表温度相对应的实际体温四个因素的关系计算确定修正参数进而构建温度修正机制；检测过程中，将获取到的被测个体体表温度、被测个体体温检测区内的环境温度、被测个体进入体温检测区之前所处区域的环境温度导入温度修正机制得到实际体温检测结果；完成结果显示并判断是否超出正常体温范围。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述温度修正机制包括两层数量关系：第一层是所述被测个体体温检测区内的环境温度、所述被测个体进入检测区之前所处区域的环境温度和体温检测补偿值之间的数量关系；第二层是所述被测个体的体表温度、体温检测补偿值和与所述体表温度相对应的实际体温之间的数量关系。

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