CN112807179A - 一种基于物联网的医疗推车联控系统 - Google Patents

一种基于物联网的医疗推车联控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的医疗推车联控系统，其特征在于：至少一个医疗推车,一个中央服务器；所述医疗推车包括：推车车体、四个万向轮、显示屏、键盘、电动机、微处理器、无线通信模块、位置传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、储物格、蜂鸣报警器，至少五个高清摄像头、麦克风、喇叭；该联动系统极大的提升了医疗推车的应用范围和智能性，极大程度覆盖了医院传输物资的品类范围，满足了医院物流传输多样化的需要。

Description

一种基于物联网的医疗推车联控系统
技术领域
本发明涉及一种医疗控制系统，具体涉及一种基于物联网的医疗推车联控系统。
背景技术
物联网(The Internet of Things，简称IOT)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。它提升了资源的利用率，极大的减少了人力成本的消耗，强化了各类数据的收集与应用，具有广阔的应用前景。
随着国内经济的高速发展，医院的规模在不断扩大，尤其是各种新型智能医疗设备的增长更加迅速，并且成为国内研究的热点。在智能医疗系统所涉及的各种技术中，无线通信技术尤为引人注目。医疗推车作为医疗设备重要的组成部分，其被广泛的应用于医院的各种环境中，然而医疗推车在当前医院应用中，仅仅充当一种载物装置，需要人为控制进行运转，效率低下且造成资源浪费，而在物联网技术的加持下，医疗推车有着更加广阔的应用前景和拓展空间，具备很大的开发价值。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种功能强大、自动运行、安全可靠的智能医疗推车联控系统。
本发明通过以下的方案来实现：
一种基于物联网的医疗推车联控系统，其特征在于：至少一个医疗推车,一个中央服务器；
所述医疗推车包括：推车车体、四个万向轮、显示屏、键盘、电动机、微处理器、无线通信模块、位置传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、储物格、蜂鸣报警器，至少五个高清摄像头、麦克风、喇叭；
所述高清摄像头设置在所述推车车体的前、后、左、右以及底部共五个方位上，同时所述高清摄像头还兼容设置有图像处理单元，对所述高清摄像头采集到的五个方位上的环境图像数据进行压缩处理，然后发送给微处理器；
所述位置传感器采集医疗推车所处的相对位置数据，并将所述相对位置数据发送给微处理器；
所述微处理器对所述压缩后的图像数据和所述相对位置数据进行二次处理，得到医疗推车所处的环境信息，并基于所述环境信息进行路线规划，然后将规划好的路线通过所述无线通信模块发送给中央服务器；
所述中央服务器接收到多个医疗推车上报的规划路线后，对所述规划路线进行整合和二次规划，将二次规划后的路线发送所述微处理器；
所述微处理器接收到所述二次规划后的路线后，基于此路线，控制电动机来进行移动；
所述烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器分别设置有数据处理单元，将所述传感器感应到的病房烟雾数据、温度数据、湿度数据进行归一化处理，将归一化后的结果发送给所述微处理器；
所述微处理器在接收到所述归一化后的烟雾数据、温度数据、湿度数据后，将上述数据发送给显示屏进行显示，并与预设的阈值进行比较，当超过所述阈值时，控制所述蜂鸣报警器进行报警。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述中央服务器接收到多个医疗推车上报的规划路线后，对所述规划路线进行整合和二次规划包括：
获取至少一个医疗推车的规划路线；判断在规划路线中，医疗推车之间是否存在重合路线；若是则进入步骤S1，若否则进入步骤S3；
S1：判断在所述重合路线中，医疗推车之间相差的距离是否超过安全距离，若否则进行S2，若是则不对路线进行修改；
S2：医疗推车之间进行随机数挑战，获胜一方获得优先通行的权利，输的一方则进行暂缓通行，在原位置进行等待，待前者通过后再恢复通行；
S3：将二次规划后的路线通过无线网络发送给所述微处理器。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述随机数挑战是挑战双方通过随机数函数生成随机数，然后比较大小，大的一方获胜，如果相等则重复计算，直至得到挑战结果。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述麦克风采集医生输入的语音指令，并将所述语音指令发送给所述微处理器；所述微处理器对所述语音指令进行转换，得到所述医疗推车的控制指令。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述控制指令包括控制控制医疗推车移动、获取烟雾数据、获取温度数据或获取湿度数据。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述微处理器在获取到烟雾数据、温度数据或湿度数据后，在所述显示屏上进行显示，并通过所述喇叭进行播放。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述储物格设置有密码锁。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述无线通信模块采用zigbee、wifi或蓝牙协议进行通信。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述医疗推车还设置有电源模块，所述电源模块设置为可充电电池。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述可充电电池可以通过有线或无线两种充电形式。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
首先，本发明通过对医疗推车的行驶路线进行规划，然后控制医疗推车按照规划路线自动行驶，无需手工操作，极大的提升了工作效率和智能性。
其次，本发明不仅可以控制一个医疗推车，还可以通过中央服务器对多个医疗推车进行联合控制，进一步提升了工作效率，实现了医疗推车控制的系统化和有效性。
最后，本发明的医疗推车还可以与医务人员实现语音交互，为医护人员提供基本的环境信息，进一步扩展了医疗推车的功能性。
附图说明
图1为本发明的系统模块连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
图1示出了本发明的一种基于物联网的医疗推车联控系统的系统模块连接图，其特征在于：至少一个医疗推车,一个中央服务器；
所述医疗推车包括：推车车体、四个万向轮、显示屏、键盘、电动机、微处理器、无线通信模块、位置传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、储物格、蜂鸣报警器，至少五个高清摄像头、麦克风、喇叭；
其中，推车车体为由铝合金板拼接而成的立方体结构，所述万向轮设置为直径为152mm的万向轮以尽可能承受多的物资的重量。
显示屏可以采取嵌入式或者直立式两种方式设置在推车车体的上表面。为了便于输入，可采用触摸屏的设计。
在微处理器或者嵌入式处理器领域，ARM架构处理器具有绝对的优势，它具备体积小、低功耗、低成本、高性能等有点，且可以购买公版授权以进行二次开发，因此，本发明选用基于ARM架构的处理器，例如ARM CortexA系列。
位置传感器可以用来测量装置自身的位置，其分为接触式和接近式两种，接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作，用于检测自身与某个物体的接触位置，而接近式传感器接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关，它无需和物体直接接触。医院的药品都并比较脆弱易碎，因此使用接近式的位置传感器更加安全可靠。
所述高清摄像头设置在所述推车车体的前、后、左、右以及底部共五个方位上，同时所述高清摄像头还兼容设置有图像处理单元，对所述高清摄像头采集到的五个方位上的环境图像数据进行压缩处理，然后发送给微处理器；
为了在保证图像清晰度的同时降低医疗推车的成本，可以采用HD 920P的摄像头进行图像的采集。
所述位置传感器采集医疗推车所处的相对位置数据，并将所述相对位置数据发送给微处理器；
所述微处理器对所述压缩后的图像数据和所述相对位置数据进行二次处理，得到医疗推车所处的环境信息，并基于所述环境信息进行路线规划，然后将规划好的路线通过所述无线通信模块发送给中央服务器；
图像信息反应的是医疗推车当前所处的环境，例如墙角，坡道，楼梯，行人等各种环境因素，而相对位置数据可以反应医疗推车与当前障碍物的距离，结合上述两种信息，可以为路线的规划提供足够的数据支撑。
所述中央服务器接收到多个医疗推车上报的规划路线后，对所述规划路线进行整合和二次规划，将二次规划后的路线发送所述微处理器；
所述微处理器接收到所述二次规划后的路线后，基于此路线，控制电动机动作进而带动医疗推车进行移动；
医院往往有着多个楼层，医疗推车需要穿梭于不同楼层之间，从仓库或者中心药房领取药品，然后运输至不同楼层的不同科室。而不同楼层、不同科室之间的传输内容和药品需求各不相同，灵活的根据楼层、科室之间的需求指定医疗推车的行驶路线，由中央服务器根据整体的传输路径规模以及仓库或药房数量、搬运规模等信息对多个医疗推车统一控制，最大程度的覆盖了医院所需的物资传输范围，满足了医院物资传输的需要。
所述烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器分别设置有数据处理单元，将传感器感应到的病房烟雾数据、温度数据、湿度数据进行归一化处理，并将归一化后的结果发送给所述微处理器；
所述微处理器在接收到所述归一化后的烟雾数据、温度数据、湿度数据后，将上述数据发送给显示屏进行显示，并与预设的阈值进行比较，当超过所述阈值时，所述微处理器控制所述蜂鸣报警器进行报警。
在医院里，烟雾、温度、湿度都是很关键的环境数据，烟雾关乎火灾，而病房空气温度、湿度也影响着病人和医生的环境体验，因此通过布置在医院各处的医疗推车，可以有效的对医院各个地点的烟雾、温度、湿度进行监测。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述中央服务器接收到多个医疗推车上报的规划路线后，对所述规划路线进行整合和二次规划包括：
获取至少一个医疗推车的规划路线；判断在规划路线中，医疗推车之间是否存在重合路线；若是则进入步骤S1，若否则进入步骤S3；
S1：判断在所述重合路线中，医疗推车之间相差的距离是否超过安全距离，若否则进行S2，若是则不对路线进行修改；
S2：医疗推车之间进行随机数挑战，获胜一方获得优先通行的权利，输的一方则进行暂缓通行，在原位置进行等待，待前者通过后再恢复通行；
S3：将二次规划后的路线通过无线网络发送给所述微处理器。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述随机数挑战是挑战双方通过随机数函数生成随机数，然后比较大小，大的一方获胜，如果相等则重复计算，直至得到挑战结果。
随机数挑战是一种简单有效快速的决策手段，当医疗推车的路线出现重合时，通过随机数挑战的方式决定出哪个推车优先获得行驶权是有效直接的手段，算法简单，不会给微处理器带来很大的处理负担。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述麦克风采集医生输入的语音指令，并将所述语音指令发送给所述微处理器；所述微处理器对所述语音指令进行转换，得到所述医疗推车的控制指令。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述控制指令包括控制控制医疗推车移动、获取烟雾数据、获取温度数据或获取湿度数据。
医生在执行特定操作时，往往会需要得知当前环境的温度、湿度数据，此时通过简单直接的语音沟通，即可由医疗推车反馈相关数据，极大的提升了医生的操作体验。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述微处理器在获取到烟雾数据、温度数据或湿度数据后，在所述显示屏上进行显示，并通过所述喇叭进行播放。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述储物格设置有密码锁。
为了避免物品在运输的过程中被无关人士有意或无意的拿取，可以为储物格设置密码锁，密码由医院统一设置或者相关科室自行设置，也可以由相关医生设置指纹、声纹、虹膜密码等多种形式以保证医疗物资的安全。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述无线通信模块采用zigbee、wifi或蓝牙协议进行通信。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述医疗推车还设置有电源模块，所述电源模块设置为可充电电池。
所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述可充电电池可以通过有线或无线两种充电形式。
无线充电是近几年时兴的充电方式，可以解放充电设备之间的距离，为充电提供更多的实现方式。
以上描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员应当理解，这仅是举例说明，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的医疗推车联控系统，其特征在于：至少一个医疗推车,一个中央服务器；
所述医疗推车包括：推车车体、四个万向轮、显示屏、键盘、电动机、微处理器、无线通信模块、位置传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、储物格、蜂鸣报警器，至少五个高清摄像头、麦克风、喇叭；
所述高清摄像头设置在所述推车车体的前、后、左、右以及底部共五个方位上，同时所述高清摄像头还兼容设置有图像处理单元，对所述高清摄像头采集到的五个方位上的环境图像数据进行压缩处理，然后发送给微处理器；
所述位置传感器采集医疗推车所处的相对位置数据，并将所述相对位置数据发送给微处理器；
所述微处理器对所述压缩后的图像数据和所述相对位置数据进行二次处理，得到医疗推车所处的环境信息，并基于所述环境信息进行路线规划，然后将规划好的路线通过所述无线通信模块发送给中央服务器；
所述中央服务器接收到多个医疗推车上报的规划路线后，对所述规划路线进行整合和二次规划，将二次规划后的路线发送所述微处理器；
所述微处理器接收到所述二次规划后的路线后，基于此路线，控制电动机动作进而带动医疗推车进行移动；
所述烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器分别设置有数据处理单元，将所述传感器感应到的病房烟雾数据、温度数据、湿度数据进行归一化处理，并将归一化后的结果发送给所述微处理器；
所述微处理器在接收到所述归一化后的烟雾数据、温度数据、湿度数据后，将上述数据发送给显示屏进行显示，并与预设的阈值进行比较，当超过所述阈值时，所述微处理器控制所述蜂鸣报警器进行报警。
2.根据权利要求1所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述中央服务器接收到多个医疗推车上报的规划路线后，对所述规划路线进行整合和二次规划包括：
获取至少一个医疗推车的规划路线；判断在规划路线中，医疗推车之间是否存在重合路线；若是则进入步骤S1，若否则进入步骤S3；
S1：判断在所述重合路线中，医疗推车之间相差的距离是否超过安全距离，若否则进行S2，若是则不对路线进行修改；
S2：医疗推车之间进行随机数挑战，获胜一方获得优先通行的权利，输的一方则进行暂缓通行，在原位置进行等待，待前者通过后再恢复通行；
S3：将二次规划后的路线通过无线网络发送给所述微处理器。
3.根据权利要求2所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述随机数挑战是挑战双方通过随机数函数生成随机数，然后比较大小，大的一方获胜，如果相等则重复计算，直至得到挑战结果。
4.根据权利要求1所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述麦克风采集医生输入的语音指令，并将所述语音指令发送给所述微处理器；所述微处理器对所述语音指令进行转换，得到所述医疗推车的控制指令。
5.根据权利要求4所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述控制指令包括控制医疗推车移动、获取烟雾数据、获取温度数据或获取湿度数据。
6.根据权利要求1所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述微处理器在获取到烟雾数据、温度数据或湿度数据后，在所述显示屏上进行显示，并通过所述喇叭进行播放。
7.根据权利要求1所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述储物格设置有密码锁。
8.根据权利要求1所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述无线通信模块采用zigbee、wifi或蓝牙协议进行通信。
9.根据权利要求1所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述医疗推车还设置有电源模块，所述电源模块为可充电电池。
10.根据权利要求9所述的医疗推车联控系统，其特征在于：所述可充电电池通过有线或无线方式进行充电。
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