CN113577472B - 一种监测装置、监测系统及状态参量获取方法 - Google Patents

一种监测装置、监测系统及状态参量获取方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种监测装置、监测系统和状态参量获取方法。所述监测装置包括：传感器接口、控制模块、开关模组和监测模块，其中，传感器接口分别与监测模块和开关模组电连接，被配置为接入传感器；控制模块通过并联的监测模块和开关模组与传感器接口连接；监测模块，被配置为当监测到传感器接口接入传感器时，将监测信息传输至控制模块；控制模块，被配置为根据监测模块发送的监测信息，控制开关模组中开关的开合状态，在接入的传感器中选择接通指定的传感器，并获取指定的传感器的感测信息。本申请可以实时监测呼吸设备内的气流状态，当出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。

Description

一种监测装置、监测系统及状态参量获取方法
技术领域
本申请涉及信息监测技术领域，特别是涉及一种监测装置、监测系统及状态参量获取方法。
背景技术
呼吸装置(如呼吸机、制氧机、潜水面罩、防毒面罩等)是指通过自主通气时吸气动作产生胸腔负压，肺被动扩张出现肺泡和气道负压，从而构成了气道口与肺泡之间的压力差而完成吸气，吸气后胸廓及肺弹性回缩，产生相反的压力差完成呼气。
目前呼吸装置已经应用于多个领域，如潜水、医疗等等，然而，这些呼吸装置旨在为用户提供氧气，而并未关注呼吸装置内部的气流状态参数，如压力、流量、温度、湿度、氧浓度、二氧化碳浓度等，在用户使用过程中，有可能因为某种气流状态参数异常而导致用户出现舒适度差、缺氧、窒息等情况。
发明内容
本申请提供一种监测装置、监测系统及状态参量获取方法，以解决现有技术中呼吸装置内某种气流状态参数异常而导致用户出现舒适度差、缺氧、窒息等问题。
为了解决上述问题，本申请公开了一种监测装置，包括：传感器接口、控制模块、开关模组和监测模块，其中，
所述传感器接口分别与所述监测模块和所述开关模组电连接，被配置为接入传感器；
所述控制模块通过并联的所述监测模块和所述开关模组与所述传感器接口连接；
所述监测模块，被配置为当监测到所述传感器接口接入传感器时，将监测信息传输至所述控制模块；
所述控制模块，被配置为根据所述监测模块发送的所述监测信息，控制所述开关模组中开关的开合状态，在接入的传感器中选择接通指定的传感器，并获取所述指定的传感器的感测信息。
可选地，所述控制模块，还被配置为在所述指定的传感器的工作过程中，接收所述指定的传感器输出的电流或电压信号，根据所述电流或电压信号和所述指定的传感器对应的物理参量换算公式计算得到所述感测信息对应的状态参量。
可选地，所述监测装置还包括：通讯模块，
所述通讯模块与所述控制模块连接；
所述控制模块，还被配置为将所述状态参量输出至所述通讯模块；
所述通讯模块，被配置为接收所述控制模块输入的所述状态参量，并向指定设备发送所述状态参量。
可选地，所述监测装置还包括：电源接口，
所述电源接口与所述传感器接口的引脚电连接，被配置为与电源连接，以为所述监测装置的运行提供电能。
可选地，所述控制模块，还被配置为在所述电源接口接通所述电源时，根据所述传感器接口输入的电流信号，识别所述传感器接口的接入状态。
可选地，所述监测装置还包括：定位模块，
所述定位模块与所述通讯模块连接，被配置为定位所述监测装置的位置信息，并将所述位置信息发送给所述指定设备。
可选地，所述传感器接口和所述开关模组中包含的开关数量相同，每个所述传感器接口均与一个开关电连接，每个所述传感器接口均对应于一种类型的传感器。
为了解决上述问题，本申请公开了一种监测系统，包括：呼吸设备、传感器和上述任一项所述的监测装置。
可选地，所述传感器接入所述监测装置的传感器接口，所述监测装置设置于所述呼吸设备的气流通道内。
可选地，所述监测系统还包括：指定设备，
所述指定设备，被配置为接收所述监测装置发送的所述呼吸设备的气流通道内的状态参量，及所述监测装置发送的位置信息。
可选地，所述指定设备上设置有报警模块，
所述报警模块，被配置为在所述状态参量触发设定报警条件时，生成报警信息，并向目标设备发送所述报警信息。
可选地，所述传感器包括：压力传感器、流量传感器、温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、位置传感器和二氧化碳浓度传感器中的一种或多种。
为了解决上述问题，本申请公开了一种状态参量获取方法，应用于上述任一项所述的系统，包括：
根据接收到的监测模块的电流信号，确定传感器接口是否接入有指定类型的传感器；
在确定所述传感器接口接入有所述指定类型的传感器时，通过控制模块控制开关模组中与所述传感器接口对应的开关处于闭合状态；
通过所述指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量。
可选地，在所述通过所述指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量之后，还包括：
将所述状态参量发送至指定设备；
在所述状态参量触发设定报警条件时，通过所述指定设备生成报警信息，并通过所述指定设备将所述报警信息发送至目标设备。
与现有技术相比，本申请包括以下优点：
本申请实施例提供了一种监测装置、监测系统及状态参量获取方法，该监测装置可以包括：传感器接口、控制模块、开关模组和监测模块，其中，传感器接口分别与监测模块和开关模组电连接，被配置为接入传感器；控制模块通过并联的监测模块和开关模组与传感器接口连接；监测模块，被配置为当监测到传感器接口接入传感器时，将监测信息传输至控制模块；控制模块，被配置为根据监测模块发送的监测信息，控制开关模组中开关的开合状态，在接入的传感器中选择接通指定的传感器，并获取指定的传感器的感测信息。本申请实施例提供的监测装置可以实时监测呼吸设备内的气流状态，当出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的一种监测装置的结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的另一种监测装置的结构示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种监测装置使用状态的示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种监测系统的结构示意图；
图5示出了本申请实施例提供的另一种监测系统的结构示意图；
图6示出了本申请实施例提供的一种状态参量获取方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本申请实施例提供的一种监测装置的结构示意图，如图1所示，监测装置100：传感器接口101、控制模块102、开关模组103和监测模块104，其中，
传感器接口101分别与监测模块104和开关模组103电连接，传感器接口101可以被配置为接入传感器。
在本实施例中，监测装置100可以包括主机，在主机的外表面设置有多个传感器接口101，控制模块102、开关模组103和监测模块104设置于主机内部。
每个传感器接口101均对应于一种类型的传感器，每个传感器接口101用于接入对应类型的传感器，例如，传感器接口可以包括传感器接口1、传感器接口2、传感器接口3和传感器接口4，传感器接口1对应于压力传感器，传感器接口2对应于湿度传感器，传感器接口3对应于温度传感器，传感器接口4对应于氧浓度传感器，则传感器接口1用于接入压力传感器，传感器接口2用于接入湿度传感器，传感器接口3用于接入温度传感器，传感器接口4用于接入氧浓度传感器。
可以理解地，上述示例仅是为了更好地理解本申请实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本申请实施例的唯一限制。
控制模块102可以通过并联的监测模块104和开关模组103与传感器接口101连接。
在开关模组103中设置有一个或多个开关，具体地，开关模组103中的开关数量与传感器接口101的数量是相等的，每个传感器接口101均与一个开关电连接。
监测模块104可以被配置为当监测到传感器接口接入传感器时，将监测信息传输至控制模块。例如，监测模块以电流监测芯片为例，如图2所示，每个传感器接口串联一个电流监测芯片，当传感器接入于传感器接口，电源接通后，电流监测芯片便有电流流过，并将该电流信号反馈给控制单元，控制单元根据通道识别，从而可以判断出接入的传感器类型，即哪个传感器接口接入了传感器。
控制模块102可以根据监测模块104发送的监测信息，控制开关模组中开关的开合状态，在接入的传感器中选择接通指定的传感器，并获取指定的传感器的感测信息。
在本实施例中，感测信息可以为气流状态信息，在使用本装置对呼吸设备的气流通道内气流状态进行监测时，可以根据监测需求，在指定传感器接口内接入指定类型的传感器，以监测呼吸设备气流通道内的气流状态，如图3所示，在使用该监测装置时，可以将监测装置安装于呼吸设备的气流通道内，以对气流通道内的气流状态进行监测。例如，在需要对呼吸设备的气流通道内的湿度进行监测时，可以在监测装置上接入湿度传感器，并将该监测装置设置于气流通道内，以监测气流通道内的气流湿度。当然，不仅限于此，在具体实现中，当需要对气流通道内的多种气流状态进行监测时，可以根据需求安装相应的传感器，具体地，可以根据业务需求而定。
在本申请的一种具体实现方式中，控制模块102还可以在指定的传感器的工作过程中，接收指定的传感器输出的电流或电压信号，根据电流或电压信号和指定的传感器对应的物理参量换算公式计算得到感测信息对应的状态参量。
在本实施例中，在控制模块102获取到状态参量之后，可以将状态参量输出给外部设备，具体地，该监测装置100还可以包括通讯模块(未图示)，通讯模块可以与控制模块102连接，控制模块102可以将状态参量输出至通讯模块，进而，由通讯模块向指定设备(如手机、电脑等)发送状态参量。
通讯模块可以为WiFi(WIreless-FIdelity，无线上网)模块、蓝牙模块、4G(The4th Generation Mobile Communication Technology，第四代移动通信技术)/5G(5thGeneration Mobile Networks，第五代移动通信系统)模块等等，具体地，可以根据业务需求而定，本实施例对此不加以限制。
在本申请的另一种具体实现方式中，监测装置100还可以包括电源接口(未图示)，电源接口可以与传感器接口的引脚电连接，该电源接口可以在监测装置100工作时，与电源电连接，以为检测装置的运行提供电能。
当然，控制模块102可以根据电源接口接通电源时，根据传感器接口输入的电流信号识别传感器接口的接入状态，即对应于上述电流监测芯片的识别示例。
在本申请的另一种具体实现方式中，监测装置100还可以包括：定位模块(未图示)，定位模块可以与通讯模块连接，定位模块可以实时定位监测装置100的位置信息，并将位置信息发送给指定设备。对于潜水爱好者或特殊环境下作业的使用者(如井下工作者、需要佩戴防毒面罩的场所)，将监测装置接入气路中，可实时监测使用者的位置和呼吸气流的状态，当出现缺氧、窒息等情况时，及时提醒搜救人员进行营救，并为搜救人员提供定位导航。而对于行动不便的使用者，如老年人等，在使用呼吸机或制氧机时，将本装置接入气路中，可实时监测使用者的呼吸气流的状态，当出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。
本申请实施例提供的监测装置可以包括：传感器接口、控制模块、开关模组和监测模块，其中，传感器接口分别与监测模块和开关模组电连接，被配置为接入传感器；控制模块通过并联的监测模块和开关模组与传感器接口连接；监测模块，被配置为当监测到传感器接口接入传感器时，将监测信息传输至控制模块；控制模块，被配置为根据监测模块发送的监测信息，控制开关模组中开关的开合状态，在接入的传感器中选择接通指定的传感器，并获取指定的传感器的感测信息。本申请实施例提供的监测装置可以实时监测呼吸设备内的气流状态，当出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。
参照图4，示出了本申请实施例提供的一种监测系统的结构示意图，如图4所示，监测系统200可以包括：呼吸设备201、监测装置202和传感器203，监测装置202即为上述实施例中所描述的监测装置。
在使用过程中，传感器203可以接入于监测装置202的传感器接口，且监测装置202设置于呼吸设备201的气流通道内，以对呼吸设备201气流通道内的气流状态进行监测。
在本实施例中，传感器可203以包括：压力传感器、流量传感器、温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、位置传感器和二氧化碳浓度传感器等传感器中的一种或多种，具体地，可以根据实际需要在监测装置202上安装相应的传感器，本实施例对此不加以限制。
在本实施例中，监测系统200还可以包括指定设备(未图示)。
指定设备可以为终端设备(如手机、电脑等)，指定设备可以接收监测装置202发送的呼吸设备的气流通道内的状态参量及监测装置发送的位置信息。
在指定设备上还设置有报警模块，报警模块可以在状态参量触发设定报警条件时，生成报警信息并将目标设备发送报警信息，例如，对于潜水爱好者或特殊环境下作业的使用者(如井下工作者、需要佩戴防毒面罩的场所)，将本装置接入气路中，可实时监测使用者的位置和呼吸气流的状态，当出现缺氧、窒息等情况时，及时提醒搜救人员进行营救，并为搜救人员提供定位导航。具体地，可以结合图5进行详细描述。
如图5所示，在使用者使用呼吸机、制氧机、潜水面罩、防毒面罩等呼吸设备时，可以通过呼吸气流传感装置(即监测装置)实时监测呼吸设备气流通道内的气流状态，并将监测到的气流状态参量发送到云端，云端可以对气流状态进行分析，以确定是否出现异常，并将气流状态是否异常的参数发送给PC(Personal Computer，个人计算机)端和指定APP(Application，应用程序)，以对呼吸设备的气流进行实时监控，在使用者出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。
本申请实施例提供的监测系统，可以实时监测呼吸设备的气流通道内的气流状态，当使用者出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。
参照图6，示出了本申请实施例提供的一种状态参量获取方法的步骤流程图，该状态参量获取方法可以应用于上述监测系统，具体可以包括如下步骤：
步骤601：根据接收到的监测模块的电流信号，确定传感器接口是否接入有指定类型的传感器。
在本申请实施例中，传感器可以为压力传感器、流量传感器、温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器和二氧化碳浓度传感器等传感器中的一种或多种，具体地，可以根据实际需要在监测装置上安装相应的传感器，本实施例对此不加以限制。
监测装置内设置有监测模块，监测模块可以监测到传感器接口内是否接入有指定类型的传感器，具体地，监测模块以电流监测芯片为例，如图2所示，每个传感器接口串联一个电流监测芯片，当传感器接入于传感器接口，电源接通后，电流监测芯片便有电流流过，并将该电流信号反馈给控制单元，控制单元根据通道识别，从而可以判断出接入的传感器类型，即哪个传感器接口接入了传感器。
当然，不仅限于此，在具体实现中，还可以采用其它方式确定传感器接口是否接入有指定类型的传感器，具体地，可以根据业务需求而定，本实施例对此不加以限制。
在根据接收到的监测模块的电流信号，确定传感器接口是否接入有指定类型的传感器之后，执行步骤602。
步骤602：在确定所述传感器接口接入有所述指定类型的传感器时，通过控制模块控制开关模组中与所述传感器接口对应的开关处于闭合状态。
在确定传感器接口内接入有指定类型的传感器时，可以通过监测装置内设置的控制模块控制开关模组中与传感器接口对应的开关处于闭合状态，以实现通路。
在控制开关模组中与传感器接口对应的开关处于闭合状态之后，执行步骤603。
步骤603：通过所述指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量。
在控制开关模组中与传感器接口对应的开关处于闭合状态之后，可以通过传感器接口接入的指定类型的传感器监测呼吸设备的气流通道内的状态参量，具体地，监测装置内的控制模块可以在指定类型的传感器的工作过程中，接收指定类型的传感器输出的电流信号，根据电流信号和指定类型的传感器对应的电流参量换算公式计算得到气流的状态参量。
在本申请的一种具体实现方式中，在上述步骤603之后，还可以包括：
步骤M1：将所述状态参量发送至指定设备。
在本实施例中，指定设备是指用于接收状态参量的设备，指定设备可以为终端，如手机、电脑等设备，具体地，可以根据业务需求而定，本实施例对此不加以限制。
在监测装置内设置有通讯模块，在通过指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量之后，可以根据通讯模块将状态参量发送给指定设备，进而，执行步骤M2。
步骤M2：在所述状态参量触发设定报警条件时，通过所述指定设备生成报警信息，并通过所述指定设备将所述报警信息发送至目标设备。
设定报警条件是指由业务人员预先设置的报警条件，例如，对于状态参量为气流湿度参量而言，可以预先设置一个正常的湿度范围，而在监测到的呼吸设备的气流通道内的气流湿度处于正常湿度范围之外时，则表示该气流湿度触发了报警条件。
在状态参量触发设定报警条件时，可以通过指定设备生成报警信息，并通过指定设备将报警信息发送至目标设备，例如，在使用者使用呼吸设备出现不适、缺氧、窒息等情况时及时报警，以确保使用者的安全。
本申请实施例提供的状态参量获取方法，通过根据接收到的监测模块的电流信号，确定传感器接口是否接入有指定类型的传感器，在确定传感器接口接入有指定类型的传感器时，控制开关模组中与传感器接口对应的开关处于闭合状态，通过指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量。本申请实施例可以实时监测呼吸设备内的气流状态，当出现舒适度差、缺氧、窒息等情况时，及时提醒监护人，确保使用者的安全。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种监测装置、一种监测系统和一种状态参量获取方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (14)

1.一种监测装置，其特征在于，包括：多个传感器接口、控制模块、开关模组和监测模块，其中，
所述传感器接口分别与所述监测模块和所述开关模组电连接，被配置为接入传感器；每个所述传感器接口对应一种类型的传感器；
所述控制模块通过并联的所述监测模块和所述开关模组与所述传感器接口连接；
所述监测模块，被配置为当监测到所述传感器接口接入传感器时，将监测信息传输至所述控制模块；
所述控制模块，被配置为根据所述监测模块发送的所述监测信息，识别多个所述传感器接口中接入所述传感器的接口，以判断接入的所述传感器类型，并控制所述开关模组中开关的开合状态，在接入的传感器中选择接通指定类型的传感器，获取所述指定类型的传感器的感测信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块，还被配置为在所述指定类型的传感器的工作过程中，接收所述指定类型的传感器输出的电流或电压信号，根据所述电流或电压信号和所述指定类型的传感器对应的物理参量换算公式计算得到所述感测信息对应的状态参量。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监测装置还包括：通讯模块，
所述通讯模块与所述控制模块连接；
所述控制模块，还被配置为将所述状态参量输出至所述通讯模块；
所述通讯模块，被配置为接收所述控制模块输入的所述状态参量，并向指定设备发送所述状态参量。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监测装置还包括：电源接口，
所述电源接口与所述传感器接口的引脚电连接，被配置为与电源连接，以为所述监测装置的运行提供电能。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制模块，还被配置为在所述电源接口接通所述电源时，根据所述传感器接口输入的电流信号，识别所述传感器接口的接入状态。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述监测装置还包括：定位模块，
所述定位模块与所述通讯模块连接，被配置为定位所述监测装置的位置信息，并将所述位置信息发送给所述指定设备。
7.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器接口和所述开关模组中包含的开关数量相同，每个所述传感器接口均与一个开关电连接，每个所述传感器接口均对应于一种类型的传感器。
8.一种监测系统，其特征在于，包括：呼吸设备、传感器和权利要求1至7任一项所述的监测装置。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述传感器接入所述监测装置的传感器接口，所述监测装置设置于所述呼吸设备的气流通道内。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：指定设备，
所述指定设备，被配置为接收所述监测装置发送的所述呼吸设备的气流通道内的状态参量，及所述监测装置发送的位置信息。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述指定设备上设置有报警模块，
所述报警模块，被配置为在所述状态参量触发设定报警条件时，生成报警信息，并向目标设备发送所述报警信息。
12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述传感器包括：压力传感器、流量传感器、温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、位置传感器和二氧化碳浓度传感器中的一种或多种。
13.一种状态参量获取方法，其特征在于，应用于权利要求8至12任一项所述的系统，包括：
根据接收到的监测模块的电流信号，确定传感器接口是否接入有指定类型的传感器；
在确定所述传感器接口接入有所述指定类型的传感器时，通过控制模块控制开关模组中与所述传感器接口对应的开关处于闭合状态；
通过所述指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述通过所述指定类型的传感器获取呼吸设备的气流通道内的状态参量之后，还包括：
将所述状态参量发送至指定设备；
在所述状态参量触发设定报警条件时，通过所述指定设备生成报警信息，并通过所述指定设备将所述报警信息发送至目标设备。
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