CN113974985A - 一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿，属于尿不湿技术领域。该尿不湿包括尿不湿本体、微控制器、检测模块、数据传输模块、充气模块、电源模块和报警模块，微控制器与其他模块之间电连接；尿不湿本体外部前侧设置有放置袋，放置袋内放置微控制器、数据传输模块、电源模块和报警模块；检测模块设置在尿不湿本体吸收组件上，实时检测尿不湿温湿度与氨气浓度。本发明尿不湿提高了使用舒适度和报警准确度。

Description

一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿

技术领域

本发明属于尿不湿技术领域，涉及一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿。

背景技术

尿不湿是婴幼儿、老年人以及生活不能自理患者经常使用的物品，干爽的尿不湿可以让使用者保持整夜的安睡。传统的尿不湿在使用时，由于使用者无法与护理人员沟通，护理人员的注意力也无法一直集中在尿不湿处，使其难以发现使用者是否排泄以及尿不湿吸收的尿液量是否已经饱和。排泄物若没及时处理，常常会引起大腿内侧皮肤腐烂，部分身体器官受到感染，而且老年人随着年龄的增长，生理机能、智力和免疫力等均有所下降，很容易引发各类并发症，并且可能与原有疾病形成恶性循环从而危及生命。

目前市面上已经出现了一些具有报警功能的尿不湿，但是现有的具有报警功能的尿不湿是在温湿度异常、高于本身的情况下进行报警，而尿不湿本身所具有的吸收层可以吸收液体，所以在尿不湿未饱和时并不需要更换尿不湿，而且报警信号大部分采用的是声音信号，容易对患者本身以及其他患者造成一定的影响。虽然尿不湿在患者排泄后将尿液吸收，但是尿不湿吸水层的高温湿度也会造成患者不适。比如：

(1)公开号为CN211962369U的专利公开了一种自动报警尿不湿，包括尿不湿本体、报警装置和检测装置。当检测装置检测到尿不湿本体上有尿液后，报警装置发出声音或光信号等报警信号，提醒看护人员为被看护人员更换尿不湿。但其报警信号是设置在尿不湿上，声音信号虽然可以提示护理人员更换尿不湿，但只限于护理人员在附近，并且声音信号会对使用者及他人造成影响，光信号虽然不会对使用者和他人造成影响，但是很难起到提示护理人员的作用。

(2)公开号为CN211863120U的专利公开了一种含有报警装置的成人尿不湿，包括尿不湿本体和无线信号发送装置，当检测装置监测到尿不湿吸水层上的湿度高于设定值时，立即将信号传输给报警器，通过报警器发出报警音，提醒护士为该病人更换尿不湿，报警器持续一段时间后停止报警，并通过无线信号发送器将该病人床号信息发送给护士站，避免了报警器持续报警，影响其他患者休息的问题。但该尿不湿一旦湿度高于预设值就发出报警信号，而检测到湿度过大的时候使用者正处于排泄状态，虽然报警信号一段时间就会停止，但是其也会影响使用者排泄、甚至造成心理阴影；并且尿不湿未饱和时并不需要更换，会造成不必要的浪费。

因此，亟需一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿，解决现有技术中尿不湿亲肤层高温度、高湿度对患者造成的皮肤不适现象，以及床边报警对患者本身及其他患者造成影响的问题，使得使用者排泄后皮肤与尿不湿吸水层分离，减轻使用者不适。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿，用于解决现有技术中尿不湿亲肤层高温度、高湿度对患者造成的皮肤不适现象，以及床边报警对患者本身及其他患者造成影响的问题。该尿不湿可以在使用者排泄后进行自动充气隔离，使得皮肤与尿不湿吸水层分离，减轻使用者不适，高温湿度状态缓解或消失后实现自动放气，恢复到初始状态；并且系统统计多次排泄时长，当时长超过阈值再发出报警信号，提示医护人员更换尿不湿，报警信号设置在护士站PC端或APP客户端。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿，包括尿不湿本体、微控制器、检测模块、数据传输模块、充气模块、电源模块和报警模块，微控制器与其他各模块之间电连接；

所述尿不湿本体外部前侧中间设置有放置袋A5，放置袋A5内放置微控制器、数据传输模块和电源模块；所述检测模块设置在尿不湿本体吸收组件上，与尿不湿本体内侧实现可拆卸连接；

检测模块实时检测尿不湿温湿度与氨气浓度，当检测模块检测到使用者小便后，微控制器控制充气模块实现自动充气隔离，将使用者皮肤与尿不湿本体吸收组件分离，避免使用者皮肤长期处于潮湿状态，一段时间后实现自动放气，使尿不湿本体吸收组件恢复到未充气状态，并且统计排泄时长，在尿不湿本体吸收组件饱和之后再触发报警模块，提示医护人员更换尿不湿；当检测模块检测到使用者大便后，触发报警模块，提示更换尿不湿，并将数据通过数据传输模块发送给智能终端。

优选的，所述尿不湿本体A1外部后侧上端左右两侧设置有固定带A2，固定带A2前侧表面设置有第一毛刺条A3；尿不湿本体A1前侧上端左右设置有第一纤维条A4，尿不湿通过第一毛刺条A3、第一纤维条A4的粘贴与人体固定；尿不湿本体A1外部前侧中间设置放置袋A5用于放置微控制器，下侧设置拉链口用于放置检测模块与信号线；尿不湿本体A1后侧上端中间部分设置有褶皱带A7，用于调节尿不湿腰围大小。

优选的，所述尿不湿本体吸收组件包括自上而下依次设置的亲肤层、导流层、速吸层、防漏层以及透气层；所述亲肤层包括纤维纺织布B1、导管B2和气泡B3；所述导管B2布置于纤维纺织布B1外围四周并且与内部(圆形)气泡B3连通，(圆形)气泡B3一般情况下为未充气状态，由充气模块控制其是否充气。

优选的，所述充气模块包括充气泵C1、气压传感器C2以及控制电路；所述气压传感器C2布置于气管C3口；当检测模块检测到温湿度开始升高，说明使用者开始排泄，当温湿度开始下降，说明使用者排泄完毕，此时微控制器通过控制电路控制充气泵C1通过导管B2向气泡B3充气，当气压传感器检测到气泡B3内气压达到预设值，关闭充气泵C1，停止充气，使气泡处于鼓起状态；当温湿度下降到接近初始值，微控制器控制抽气，将气泡B3内气体通过导管B2排出，使其恢复到初始状态。

优选的，所述检测模块包括设置在尿不湿本体吸收组件上的温湿度传感器和氨气传感器。

优选的，两个温湿度传感器通过尿不湿本体外部前侧拉链口A61分别放置于尿不湿本体吸收组件的前部和中部，用于检测不同位置的温湿度；所述氨气传感器通过尿不湿本体后侧拉链口A62放置于尿不湿主体吸收组件的后部，用于检测氨气浓度。

优选的，所述检测模块外部设置毛刺条，通过毛刺条粘附在尿不湿本体内部，并且通过信号线可拆卸连接。

优选的，所述信号线外设置隔水橡胶。

优选的，尿不湿本体前部设置有放置袋，放置袋内放置微控制器，包括控制充气泵C1启动的模块，控制温湿度、氨气检测的模块，控制接收/发射报警信号的模块。微控制器与其他各模块电连接。

微控制器通过信号线接收到来自检测模块的数据，通过无线方式传输数据，并在手机APP/护士台PC端显示排泄数据，尿不湿饱和或使用者大便后实现报警。温湿度传感器实时显示尿不湿本体温湿度，当温湿度传感器检测到有尿液产生时，温湿度数值开始升高，尿液会通过亲肤层、导流层进入吸水层，与高吸水性树脂结合形成颗粒状物质；当使用者排泄完毕，温湿度开始下降。氨气传感器实时显示氨气浓度，当氨气传感器检测到氨气浓度时，表示使用者大便。

本发明的有益效果在于：

1)本发明尿不湿通过设置的放置袋对控制模块进行放置，对控制模块与检测模块进行固定，防止控制模块与检测模块信号线脱落。

2)本发明尿不湿的检测模块底部设置毛刺条，通过使用者本身的重量使得检测模块通过毛刺条粘附在尿不湿内部，不易脱落、移位。

3)本发明尿不湿通过在亲肤层设置自动充气气泡网，在检测到使用者排尿完毕后可实现自动充气隔离，使吸水后的尿不湿与使用者皮肤分离开一定距离，减轻使用者不适；当排尿一段时间后可实现自动放气收缩，气泡网恢复到初始状态，不影响下次排尿后的尿液导流。

4)本发明尿不湿通过设置无线方式传输数据，使得报警信号在护士台PC端或手机APP端显示，不会影响患者及其他患者休息；在尿不湿饱和或使用者大便后才进行报警提示，而非一经排泄就报警，减轻护理人员负担。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明具有自动充气功能的排泄监测尿不湿总体结构框图；

图2为本发明尿不湿整体结构示意图；

图3为尿不湿亲肤层结构示意图；

图4为充气模块结构示意图；

图5为尿不湿本体内部展开图；

图6为尿不湿本体外部展开图；

图7为本发明尿不湿监测系统流程图；

附图标记：A1-尿不湿本体，A2-固定带，A3-第一毛刺条，A4-第一纤维条，A5-放置袋，A61-尿不湿本体外部前侧拉链口，A62-尿不湿本体外部后侧拉链口，A7-褶皱带，B1-纤维纺织布，B2-导管，B3-气泡，C1-充气泵，C2-气压传感器，C3-气管，D1-第一温湿度传感器，D2-第二温湿度传感器，D3-氨气传感器，E1-第一信号线，E2-第二信号线，E3-第三信号线。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，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发明的其他优点与功效。本发明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，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，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。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图7，图1为具有自动充气功能的排泄监测尿不湿总体结构框图。检测模块包括温湿度传感器和氨气传感器；检测模块将检测到的数据发送给微控制器，微控制器进行数据预处理，然后控制充气模块自动充放气，报警模块发送报警信号，并将检测到的数据及报警信号通过数据传输模块发送给智能终端。

如图2为尿不湿整体结构示意图：尿不湿本体A1的后侧上端左右两侧设置有固定带A2，固定带A2的前侧表面设置有第一毛刺条A3，尿不湿本体A1前侧上端左右设置有第一纤维条A4，通过第一毛刺条A3与第一纤维条A4粘贴来与人体固定尿不湿。尿不湿本体A1前侧中间设置放置袋A5用于放置微控制器，下侧设置拉链口(A61、A62)用于放置检测模块与信号线；尿不湿本体A1后侧上端中间部分设置有褶皱带A7用来调节腰围大小。

如图3为尿不湿亲肤层结构图，尿不湿本体吸收组件包括自上而下依次设置的亲肤层、导流层、速吸层、防漏层以及透气层。亲肤层设计成由第一纤维纺织布层、气泡网层、第二纤维纺织布层组成；气泡网层由气泡、导管组成；纤维纺织布层贴合在气泡网表面。B1为纤维纺织布，导管B2布置于吸收组件的纤维纺织布B1四周并且与(圆形)气泡B3连通，(圆形)气泡B3一般情况下为未充气状态，当检测到使用者排泄完毕，即温湿度传感器检测到温湿度升高并降低后，充气泵通过导管B2向气泡B3充气，使气泡B3处于鼓起状态，实现自动隔离；当使用者排泄一段时间后，通过导管B2将气泡B3中气体排出，使气泡B3恢复到未充气状态。

图4为充气模块结构图，充气模块由(微型)充气泵C1、设置于气管C3口的气压传感器C2、气管C3以及控制电路组成，充气泵采用静音泵，不会有太大噪声，影响病人休息。

图5～图6分别为尿不湿本体的内部展开和外部展开图，检测模块包括两个温湿度传感器(D1、D2)和一个氨气传感器D3，温湿度传感器(D1、D2)通过尿不湿本体外部前侧拉链口A61分别放置在尿不湿本体吸收组件前部和中部位置，用于检测不同位置的温湿度；氨气传感器D3通过尿不湿本体外部后侧拉链A62放置于尿不湿主体后部吸收组件上。

检测模块外部设置毛刺条，通过毛刺条粘附在尿不湿本体内部；温湿度传感器(D1、D2)通过第一、第二信号线(E1、E2)与微控制器连接，氨气传感器D3通过第三信号线E3与微控制器连接；信号线外设置隔水橡胶，检测模块、信号线、微控制器三者可拆卸连接，便于使用后更换尿不湿。

图7为系统流程图，系统初始化后，检测各模块是否可正常工作，可以正常工作即建立系统，开始采集数据；温湿度传感器、氨气传感器实时显示尿不湿本体温湿度、氨气浓度，当温湿度传感器检测到的温湿度开始升高，说明使用者开始排泄，并且通过统计温湿度异常时长来代表使用者排泄时长；当温湿度开始下降，说明使用者排泄完毕，此时微控制器控制充气泵通过导管向气泡充气，当气压传感器检测到气泡内气压达到预设值，关闭充气口，停止充气，使气泡处于鼓起状态，使皮肤与尿不湿分离；对温湿度异常时长进行判断，若超过阈值，则说明尿不湿饱和，发出报警信号，提示医护人员更换尿不湿，若未超过时长阈值，则不需要更换尿不湿；检测温湿度是否下降至接近预设值，当温湿度未下降至预设值，则实时显示温湿度，当温湿度下降到接近初始值，微控制器控制抽气，将气泡内气体通过导管排出，使其恢复到初始状态，继续循环进行温湿度的显示；当氨气传感器检测到氨气浓度，则说明使用者大便，经过一段时间的延时后触发报警信号，提示护理人员更换尿不湿。

报警信号经过数据传输模块在用户端显示声音信号，声音信号十秒内可自动停止，也可手动关闭。患者未排泄时装置处于低功耗状态。电源模块采用移动电源和可充电电源两种，室内使用时可采用充电电源，室外使用时可采用移动电源。

作为一种可选的实施例，数据传输模块可采用WiFi传输技术，无线报警电路采用NB-IoT技术，使用国际ISM频率所建议使用的医用安全频率，功耗极低，并使用间歇性休眠技术以进一步降低功耗，报警信号和温湿度信号发送到云平台上，医院护士台调用云平台数据在PC端显示，患者家属可共享云平台数据在手机APP上显示。

作为一种可选的实施例，检测模块的温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，该传感器为数字信号输出，减少用户数字信号预处理负担，采用单总线结构输出，有效的节省了用户控制器的I/O口资源，并且不需要额外的电器元件，氨气传感器可采用MMD1002，该传感器体积小、性价比高、灵敏度高，能够快速响应，其模拟电压输出端与MCU的I/O口相连接采集数据，具有传输速度快、抗干扰能力强的特点，可满足要求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种具有自动充气功能的排泄监测尿不湿，包括尿不湿本体，其特征在于，还包括微控制器、检测模块、数据传输模块、充气模块、电源模块和报警模块，微控制器与其他模块之间电连接；

所述尿不湿本体外部前侧设置有放置袋(A5)，放置袋(A5)内放置微控制器、数据传输模块、电源模块和报警模块；所述检测模块设置在尿不湿本体上，与尿不湿本体内侧实现可拆卸连接；

检测模块实时检测尿不湿温湿度与氨气浓度，当检测模块检测到使用者小便后，微控制器控制充气模块实现自动充气隔离，将使用者皮肤与尿不湿本体吸收组件分离，避免使用者皮肤长期处于潮湿状态，一段时间后实现自动放气，使尿不湿本体吸收组件恢复到未充气状态，并且统计排泄时长，在尿不湿本体吸收组件饱和之后再触发报警模块，提示医护人员更换尿不湿；当检测模块检测到使用者大便后，触发报警模块，提示更换尿不湿，并将数据通过数据传输模块发送给智能终端。

2.根据权利要求1所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述尿不湿本体(A1)外部后侧上端左右两侧设置有固定带(A2)，固定带(A2)前侧表面设置有第一毛刺条(A3)；尿不湿本体(A1)前侧上端左右设置有第一纤维条(A4)，尿不湿通过第一毛刺条(A3)、第一纤维条(A4)的粘贴与人体固定；尿不湿本体(A1)外部前侧设置放置袋(A5)用于放置微控制器，下侧设置拉链口(A61)用于放置检测模块与信号线；尿不湿本体(A1)后侧上端中间部分设置有褶皱带(A7)，用于调节尿不湿腰围大小。

3.根据权利要求1所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述尿不湿本体吸收组件包括自上而下依次设置的亲肤层、导流层、速吸层、防漏层以及透气层；所述亲肤层包括纤维纺织布(B1)、导管(B2)和气泡(B3)；所述导管(B2)布置于纤维纺织布(B1)外围四周并且与内部气泡(B3)连通，气泡(B3)一般情况下为未充气状态，由充气模块控制其是否充气。

4.根据权利要求1所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述充气模块包括充气泵(C1)、气压传感器(C2)以及控制电路；所述气压传感器(C2)布置于气管(C3)口；当检测模块检测到温湿度开始升高，说明使用者开始排泄，当温湿度开始下降，说明使用者排泄完毕，此时微控制器通过控制电路控制充气泵(C1)通过导管(B2)向气泡(B3)充气，当气压传感器检测到气泡(B3)内气压达到预设值，关闭充气泵(C1)，停止充气，使气泡处于鼓起状态；当温湿度下降到接近初始值，微控制器控制抽气，将气泡(B3)内气体通过导管(B2)排出，使其恢复到初始状态。

5.根据权利要求1所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述检测模块包括设置在尿不湿本体吸收组件上的温湿度传感器和氨气传感器。

6.根据权利要求5所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，两个温湿度传感器通过尿不湿本体外部前侧拉链口(A61)分别放置于尿不湿本体吸收组件的前部和中部，用于检测不同位置的温湿度；所述氨气传感器通过尿不湿本体后侧拉链口(A62)放置于尿不湿主体吸收组件的后部，用于检测氨气浓度。

7.根据权利要求1、4或5所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述检测模块外部设置毛刺条，通过毛刺条粘附在尿不湿本体内部，检测模块通过信号线可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述信号线外设置隔水橡胶。

9.根据权利要求4所述的排泄监测尿不湿，其特征在于，所述微控制器包括控制充气泵(C1)启动的模块，控制温湿度、氨气检测的模块，以及控制接收/发射报警信号的模块。

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