CN114049745A - 一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统及方法，属于医护保障系统领域。包括：生物电场传感器、生物电场网格化阵列、电压触发传感器、和报警器；生物电场传感器定间距布置在医护人员专用通道顶棚，利用传感器有效半径的交叠关系将专用通道划分为明区、重叠区、暗区，根据生物电场偏转信号在各区的触发顺序确定人员运动轨迹，根据生物电场在一个区的偏转周期实现人员行为是否正常的判定。对非正常行为通过报警器给出警报并报告所在位置。本专利以传感器对生物电场的识别关系将专用通道进行了电子分区，能够实现对医护人员行为轨迹和行为特征的识别，并对非正常行为可进行定位报警，以保障医护人员的健康与安全。

Description

一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统及方法
技术领域
本发明涉及医护保障系统领域，特别是一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统及方法。
背景技术
目前，医护人员专用具备以下特征：(1)人员流动量少，除上下班时间通道空置周期较长，(2)一旦有医护人员在通道中晕倒，长时间难以被发现，此类通道缺少对经过人员人身安全的管理。尽管少数医院安装有红外人体探测装置，但是该装置只能确定是否有人员活动，并且受到红外传感器暗区的限制，探测灵敏度不能满足安全管理要求。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统及方法，解决当前医护人员在专用通道出现意外的紧急报警与位置标定的问题。
本发明的目的是这样实现的：本发明包括医护人员专用通道人员分布与行为管理的保障系统以及保障系统方法。
保障系统包括：生物电场传感器、生物电场网格化阵列、电压触发传感器和报警器；生物电场传感器有多个，定间距布置在医护人员通行的专用通道，构成的生物电场网格化阵列；电压触发传感器为多输入通道传感器，布置在专用通道出入口位置；多个生物电场传感器分别通过信号线连接在电压触发传感器不同的输入通道上，电压触发传感器的输出端通过信号线与报警器连接。
所述的生物电场传感器在专用通道内以“Z”字形分布，所述的生物电场网格化阵列构成多个单一场区和叠加场区。
所述的生物电场传感器根据所连接的电压触发传感器通道号对生物电场传感器进行命名，以字母顺序从“a”开始命名，分别记为a传感器、b传感器、等以此类推。
保障系统方法包括：生物电场网格化阵列将生物电场传感器有效探测半径的相互交叠关系将医护人员专用通道划分为单一场区和叠加场区，所述的单一场区分为明区和暗区；生物电场传感器通过侦测人体生物电场产生的偏转信号，依次触发电压触发传感器，生物电场偏转信号在各场区的触发顺序确定医护人员运动轨迹，根据生物电场在一个场区的偏转周期，判定医护人员行为是否正常；对于医护人员非正常通过行为，生物电场传感器触发电压触发传感器报警信号并通过报警器警报并报告所在位置。
构成生物电场网格化阵列的每一个生物电场传感器分别与电压触发传感器中的一个通道相连接，生物电场传感器向电压触发传感器发出握手信号，并通过握手信号确认信号的准确性；与电压触发传感器相连接的所有传感器名，根据电压触发传感器单一通道被触发、或者是电压触发传感器多个通道被触发的方式判定人员所在的位置，是具体处在单一场区位置或处在叠加场区位置；生物电场传感器对生物波极性偏转的周期进行实时统计，当周期大于临界时长时判定为非正常行为，并输出报警信号给电压触发传感器，电压触发传感器对报警信号进行确认，首先参考与输出报警信号的生物电场传感器相邻生物电场传感器的信号，然后确认输出报警信号的生物电场传感器所出的报警信号无误后，根据输出报警信号的传感器名给出非正常行为人员所处场区编号以报警信号形式输出至报警器，报警器编译成具体地理坐标后以图、声、光的形式给出警报。
有益效果，由于采用了上述方案，本发明的医护人员专用通道人员分布与行为管理系统能主动侦测医护人员在专用通道的位置与人员行为特征，当存在非正常行为时，系统能够及时给出报警，并标记处报警位置，以便于应急人员能够第一时间实现定位救援。尤其对于多交叉非直线通道的紧急救援能够大大短缩援救时间。
本专利以生物电场传感器对生物电场的识别关系将医护人员专用通道进行电子分区，实现对医护人员行为轨迹和行为特征进行识别，并对非正常行为进行定位报警，以保障医护人员的健康与安全。
本发明利用生物波探测阵列和监测自动化技术解决了当前医护人员专用通道在人员安全管理中的技术缺陷。与现有技术相比具有如下优点：
1)该系统利用生物电场传感器执行对监控区域人员的辨识，具有成本低、灵敏度高、无死角、无暗区的特征。
2)生物电场网格化阵列将通道进行网格化划分，能够敏感的探测到人员在通道的具体区域，以低成本方式将通道进行了逻辑分割。
3)自动识别通道中医护人员的非正常行为，并给出具有定位信息的报警。
4)握手信号验证方式解决了当前各类传感器出现的误报问题。
5)采用生物波被动探测技术，能够精密探测到三维坐标体系中的偏转角度大于0.1°的生物波活性，被探测者的身体晃动与手指作用均能够触发生物电场传感器动作。
6)系统成本远低于摄像识别技术，能够极大控制通道管理成本。
附图说明
图1为本发明的通道逻辑分割示意图。
图2为本发明的智能控制构成图。
图中：1、生物电场传感器；2、生物电场网格化阵列；3、电压触发传感器；4、报警器；5、单一场区；6、叠加场区。
具体实施方式
本发明包括医护人员专用通道人员分布与行为管理的保障系统以及保障系统方法。
保障系统包括：生物电场传感器(型号为JD-BIOELF-0510)1、生物电场网格化阵列2、电压触发传感器3(型号为JD-BIOV-64)和报警器4；生物电场传感器1有多个，定间距布置在医护人员通行的专用通道，构成的生物电场网格化阵列2；电压触发传感器3为多输入通道传感器，布置在专用通道出入口位置；多个生物电场传感器1分别通过信号线连接在电压触发传感器3不同的输入通道上，电压触发传感器3的输出端通过信号线与报警器4连接。
所述的生物电场传感器1在专用通道内以“Z”字形分布，所述的生物电场网格化阵列2构成多个单一场区5和叠加场区6。
所述的生物电场传感器1根据所连接的电压触发传感器3通道号对生物电场传感器1进行命名，以字母顺序从“a”、“b”顺序开始命名，分别记为a传感器、b传感器。
所述的生物电场传感器1为定向传感器，能够探测传感器前方180°半圆面的生物波极性偏转。
保障系统方法包括：生物电场网格化阵列2将生物电场传感器1有效探测半径的相互交叠关系将医护人员专用通道划分为单一场区5和叠加场区6，所述的单一场区5分为明区和暗区；生物电场传感器1通过侦测人体生物电场产生的偏转信号，依次触发电压触发传感器3，生物电场偏转信号在各场区的触发顺序确定医护人员运动轨迹，根据生物电场在一个场区的偏转周期，判定医护人员行为是否正常；对于医护人员非正常通过行为，生物电场传感器1触发电压触发传感器3报警，并通过报警器4警报并报告所在位置。
构成生物电场网格化阵列2的每一个生物电场传感器1分别与电压触发传感器3中的一个通道相连接，生物电场传感器1向电压触发传感器3发出握手信号，并通过握手信号确认信号的准确性；与电压触发传感器3相连接的所有传感器名，根据电压触发传感器3单一通道被触发、或者是电压触发传感器3多个通道被触发的方式判定人员所在的位置，是具体处在单一场区5位置或处在叠加场区6位置；生物电场传感器1对生物波极性偏转的周期进行实时统计，当周期大于临界时长时判定为非正常行为，并输出报警信号给电压触发传感器3，电压触发传感器3对报警信号进行确认，首先参考与输出报警信号的生物电场传感器相邻生物电场传感器的信号，然后确认输出报警信号的生物电场传感器所出的报警信号无误后，根据输出报警信号的传感器名给出非正常行为人员所处场区编号以报警信号形式输出至报警器4，报警器4编译成具体地理坐标后以图、声、光的形式给出警报。
所述的电压触发传感器3为多通道传感器，每个“生物电场传感器1”连接其中一个通道。每个“生物电场传感器”定间距布置在通道内部，根据通道长度不同，“生物电场传感器”的数量也不同。电压触发传感器3是多用通传感器，型号为：JD-BIOV-64即是一种64通道传感器，该传感器布置在医护人员通行的专用通道出入口位置；
所述的握手信号为先后输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波信号。
所述的传感器名为生物电场传感器1根据所连接的电压触发传感器3通道号从“a”开始以此命名，例如连接8个生物电场传感器1时(如图1)，各生物电场传感器1分别记为a传感器、b传感器、c传感器、d传感器、e传感器、f传感器、g传感器、h传感器。
所述的相邻传感器为比如传感器b的相邻传感器为传感器a和c。
所述的生物电场传感器1为双电压开关量信号输出传感器，生物电场传感器1能够侦测极为细微的生物电场极性偏转，三维坐标体系中的偏转角度大于0.1°均能被探测到，也就是身体轻微的晃动或手指动作均可被探测到并触发生物电场传感器1首先输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后输出5V200Hz方波被触发信号，每次被触发时，被触发信号输出时长1S；生物电场传感器1实施统计生物电场两次生物电场极性偏转周期，当周期超过临界值(如设定临界周期＝2分钟)时首先输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后输出12V200Hz方波报警信号，报警信号输出时长1S。
所述的电压触发传感器3对外部输出信号首先辨识100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后测定输入信号的伏值，确认信号类型：当200Hz信号伏值为5V时，判定为传感器触发信号，此时根据是单一通道接收到触发信号还是相邻通道同时接收到确定信号触发所在位置编码；当200Hz信号伏值为12V时，判定为传感器报警信号，此时首先判定相邻通道是否同时接收到200Hz 5V被触发信号，如果是，则判定报警信号为假，如果相邻通道未接收到被触发信号或同样发出报警信号则判定为真，根据是单一通道接收到报警信号还是相邻通道同时接收到确定信号触发所在位置编码，首先输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后持续输出12V 200Hz方波报警信号，报警信号复位需手动复位。
实施例1：本发明的保障系统包括：生物电场传感器1构成的生物电场网格化阵列2、电压触发传感器3、和报警器4。
所述的生物电场传感器1与电压触发传感器3利用信号线并联，电压触发传感器3利用信号线与报警器4连接。
所述的生物电场传感器1为180°单面传感器，能够探测传感器前方180°半圆面的生物波极性偏转，在有效探测半径内，生物电场传感器对生物波极性偏转的探测灵敏度不受距离限制。
所述的生物电场传感器1为双电压开关量信号输出传感器，生物电场传感器1能够侦测极为细微的生物电场极性偏转，三维坐标体系中的偏转角度大于0.1°均能被探测到并触发生物电场传感器1首先输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后输出5V 200Hz方波被触发信号，每次被触发时，被触发信号输出时长1S；生物电场传感器1实施统计生物电场两次生物电场极性偏转周期，当周期超过临界值(如设定临界周期＝2分钟)时首先输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后输出12V 200Hz方波报警信号，报警信号输出时长1S。
所述的电压触发传感器3对外部输出信号首先辨识100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后测定输入信号的伏值，确认信号类型：当200Hz信号伏值为5V时，判定为传感器触发信号，此时根据是单一通道接收到触发信号还是相邻通道同时接收到确定信号触发所在位置编码；当200Hz信号伏值为12V时，判定为传感器报警信号，此时首先判定相邻通道是否同时接收到200Hz 5V被触发信号，如果是，则判定报警信号为假，如果相邻通道未接收到被触发信号或同样发出报警信号则判定为真，根据是单一通道接收到报警信号还是相邻通道同时接收到确定信号触发所在位置编码，首先输出频率100HZ 5周期→500HZ 10周期→100HZ 15周期的5V方波握手信号，然后持续输出12V 200Hz方波报警信号，报警信号复位需手动复位。
具体传感器的布置及工作方式：
所述的生物电场传感器1在医护人员专用通道内以“Z”字形分布，安装高度距离地面1米，传感器安装间距为有效探测半径的2倍(图1)，一系列生物电场传感器1构成的生物电场网格化阵列2(图2)，根据探测半径的叠加将医护人员专用通道划分为若干“单一场区5”和“叠加场区6”。如图1中，将从通道的一端开始将生物电场传感器1定义为a到h，对应传感器的单一场区5则定义为对应传感器名，如a传感器对应的单一场区为a；两个传感器相邻的叠加场区6则定义为两个传感器名的叠加，如传感器a和b之间的叠加场区6定义为ab。
生物电场网格化阵列2的每个生物电场传感器1与电压触发传感器3每通道并联(图2)，生物电场传感器1与电压触发传感器3通过握手信号确认信号的准确性，电压触发传感器3综合传感器名并根据单一传感器被触发还是组合传感器被触发方式判定人员所在的具体单一场区5或叠加场区6位置。如人员位于d区活动时，生物电场极性偏转只触发生物电场传感器1d，其他传感器处于静默，此时电压触发传感器3只有d通道接收到触发信号，判定人员位于单一场区5d的位置；如果人员位于de区活动时，生物电场极性偏转会同时触发生物电场传感器1d和e两个传感器，其他传感器处于静默，此时电压触发传感器3的d和e通道接收到触发信号，判定人员位于叠加场区6de的位置。
生物波极性发生偏转对应的生物电场传感器1被触发，偏转信号消失生物电场传感器1进入计时，直到出现下一个生物波极性发生偏转信号，两个偏转信号的间隔即为周期。因为生物电场传感器1灵敏度高，能够侦测到三维坐标体系中的偏转角度大于0.1°极为细微的生物电场极性偏转，也就是身体轻微的晃动甚至手指动作均可被探测到并触发生物电场传感器，对于正常人，受到肌肉控制影响，不可能超过10秒固定在一个姿态保持绝对的静止，只有休眠、晕倒等状态下才有可能保持1分钟所有的绝对静止，当周期大于临界时长(如设定为2分钟)时判定为非正常行为(因为医用通道是不允许睡觉休息的，此时能够发生长时间绝对静止的将是大概率发生类似晕倒等突发情况)，此时对应生物电场传感器1给出报警信号。如：生物电场传感器1d的报警被触发，电压触发传感器3d通道接收到信号并经过握手信号确认后确认报警位置为编号d的单一场区5，此时电压触发传感器3首先确定通道c和e的状态，如果两路通道均未有任何触发信号，则判定报警为真，并确定报警区域为单一场区5d；如果两路通道中e路同样给出报警信号、c路未有任何触发信号，则判定报警为真，并确定报警区域为单一场区5de；如果两路通道中有任何1路给出的是触发信号，则判定报警为假，忽略报警信号。电压触发传感器3对报警信号确认后根据报警传感器名给出非正常行为人员所处场区编号以报警信号形式输出至报警器4，报警器4编译成具体地理坐标后以图、声、光的形式给出警报。

Claims (5)

1.一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统，其特征是：保障系统包括：生物电场传感器、生物电场网格化阵列、电压触发传感器和报警器；生物电场传感器有多个，定间距布置在医护人员通行的专用通道，构成的生物电场网格化阵列；电压触发传感器为多输入通道传感器，布置在专用通道出入口位置；多个生物电场传感器分别通过信号线连接在电压触发传感器不同的输入通道上，电压触发传感器的输出端通过信号线与报警器连接。
2.根据权利要求1所述的一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统，其特征是：所述的生物电场传感器在专用通道内以“Z”字形分布，所述的生物电场网格化阵列构成多个单一场区和叠加场区。
3.根据权利要求1所述的一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统及方法，其特征是：所述的生物电场传感器根据所连接的电压触发传感器通道号对生物电场传感器进行命名，以字母顺序从“a”开始命名，分别记为a传感器、b传感器、等以此类推。
4.一种基于权利要求1所述的医护人员专用通道人员分布与行为管理系统的保障系统方法，其特征是：保障系统方法包括：生物电场网格化阵列将生物电场传感器有效探测半径的相互交叠关系将医护人员专用通道划分为单一场区和叠加场区，所述的单一场区分为明区和暗区；生物电场传感器通过侦测人体生物电场产生的偏转信号，依次触发电压触发传感器，生物电场偏转信号在各场区的触发顺序确定医护人员运动轨迹，根据生物电场在一个场区的偏转周期，判定医护人员行为是否正常；对于医护人员非正常通过行为，生物电场传感器触发电压触发传感器报警信号并通过报警器警报并报告所在位置。
5.根据权利要求4所述的一种医护人员专用通道人员分布与行为管理系统的保障系统方法，其特征是：构成生物电场网格化阵列的每一个生物电场传感器分别与电压触发传感器中的一个通道相连接，生物电场传感器向电压触发传感器发出握手信号，并通过握手信号确认信号的准确性；与电压触发传感器相连接的所有传感器名，根据电压触发传感器单一通道被触发、或者是电压触发传感器多个通道被触发的方式判定人员所在的位置，是具体处在单一场区位置或处在叠加场区位置；生物电场传感器对生物波极性偏转的周期进行实时统计，当周期大于临界时长时判定为非正常行为，并输出报警信号给电压触发传感器，电压触发传感器对报警信号进行确认，首先参考与输出报警信号的生物电场传感器相邻生物电场传感器的信号，然后确认输出报警信号的生物电场传感器所出的报警信号无误后，根据输出报警信号的传感器名给出非正常行为人员所处场区编号以报警信号形式输出至报警器，报警器编译成具体地理坐标后以图、声、光的形式给出警报。
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