CN114504304A - 基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统 - Google Patents
基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了涉及防护服领域，用于解决现有的防护服在实际使用时，在医护人员穿戴后，无法对医护人员的各项数据进行实时监测和及时报警，而且穿戴防护服都会导致防护服内部的温度高以及氧气不足，对医护人员的身体势必会造成一定的影响的问题，具体涉及基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，包括数据采集模块、处理器、预警报警模块、安全报警模块、参数采集模块以及新风换气模块，通过数据采集模块得到心率波动系数、血压波动系数以及体温波动系数，通过参数采集模块到环境影响参数，再将四者进行综合处理，最终能够准确的确定使用者此时的情况是否安全，避免了使用者出现安全问题的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及防护服领域，具体涉及基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统。
背景技术
目前，在进行疫情防控工作时，为了确保医护人员在进行该工作不会被感染，通常医护人员需要穿戴防护服，对于治疗、护理传染性极强的传染性病人的医护人员来讲，防护服是很重要的，如果在治疗病人时防护不妥善，会导致医护人员受到致病微生物的威胁，甚至感染，现有的防护服，在实际使用时，在医护人员穿戴后，无法对医护人员的各项数据进行实时监测，从而无法第一时间得知医护人员待在防护服内部的状况，一旦医护人员出现安全问题无法第一时间得知，无法及时报警，耽误治疗时间，而且随着防护服的穿戴时间过长，或者气温高，都会导致防护服内部的温度高以及氧气不足的问题出现，对医护人员的身体势必会造成一定的影响，轻者可出现眩晕，重者可出现虚脱。
因此，亟需一种基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统来解决以上问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统：通过数据采集模块采集使用者的心率值、血压值以及体温值，将其波动的差值进行综合处理，之后通过参数采集模块采集防护服内部环境温度值和氧气浓度值，将其综合处理，最终能够准确的确定使用者此时的情况是否安全，通过安全报警模块能够及时将存在安全问题的使用者进行报警，通过新风换气模块能够使得使用者在穿戴防护服时能够具有足够的氧气以及合适的环境温度，解决了现有的防护服在实际使用时，在医护人员穿戴后，无法对医护人员的各项数据进行实时监测和及时报警，而且穿戴防护服都会导致防护服内部的温度高以及氧气不足，对医护人员的身体势必会造成一定的影响的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，包括处理器、预警报警模块、安全报警模块、以及新风换气模块；
处理器用于根据接收到的心率波动系数、血压波动系数、体温波动系数以及环境影响参数进行数据处理，得到生特值，处理器将生特值发送至预警报警模块；处理器还用于根据接收到的环境影响参数生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块，具体过程如下：
处理器接收到心率波动系数Bx、血压波动系数By、体温波动系数Bt以及环境影响参数Hc后将其代入公式
得到生特值STz，其中d1、d2、d3、d4均为预设权重系数，其中d1＞d2＞d3＞d4＞0，且d1+d2+d3+d4＝1，处理器将生特值STz发送至预警报警模块，预警报警模块接收到生特值STz后将其与预设生特值STy进行比较，若生特值STz＞预设生特值STy，则生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
处理器接收到环境影响参数Hc后将其与预设环参值Hy进行比较，若环境影响参数Hc≥预设环参值Hy，则生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块；
预警报警模块用于根据生特值生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
安全报警模块用于接收到预警信号后进行安全报警处理；
新风换气模块用于根据接收到的新风指令置换防护服内部空气。
作为本发明进一步的方案：还包括数据采集模块、参数采集模块；
所述数据采集模块包括心率监测单元、血压监测单元以及体温监测单元；所述参数采集模块包括环温监测单元以及氧浓监测单元；
数据采集模块用于采集心率波动系数、血压波动系数以及体温波动系数，并将其发送至处理器；
参数采集模块用于采集防护服内部氧气浓度值、初氧值以及环境影响参数，参数采集模块将内部氧气浓度值、初氧值发送至新风换气模块，参数采集模块将环境影响参数发送至处理器。
作为本发明进一步的方案：数据采集模块数据采集的过程如下：
心率监测单元实时监测防护服使用者的心率值Zx，并将初始心率值标记为初率值Zxc；初始心率值表示使用者穿上防护服后采集的第一个心率值；心率监测单元将心率值Zx和初率值Zxc的数值代入公式
得到心率波动系数Bx；
通过血压监测单元实时监测使用者的血压值Zy，并将初始血压值标记为初压值Zyc；初始血压值表示使用者穿上防护服后采集的第一个血压值；血压监测单元将血压值Zy和初压值Zyc的数值代入公式
得到血压波动系数By；
通过体温监测单元实时监测使用者体温值Zt，并将初始体温值标记为初温值Ztc；初始体温值表示使用者穿上防护服后采集的第一个体温值；血压监测单元将血压值Zt和初压值Ztc的数值代入公式
得到体温波动系数Bt；
数据采集模块将心率波动系数Bx、血压波动系数By以及体温波动系数Bt发送至处理器。
作为本发明进一步的方案：参数采集模块采集参数的过程如下：
参数采集模块通过环温监测单元实时监测防护服内部环境温度值Zh，通过氧浓监测单元实时监测防护服内部氧气浓度值Zo，并将初始氧气浓度值标记为初氧值Zoc，同时将初氧值Zoc发送至新风换气模块；初始氧气浓度值表示使用者穿上防护服后采集的第一个氧气浓度值；
参数采集模块将环境温度值Zh、氧气浓度值Zo以及初氧值Zoc的数值代入公式
得到环境影响参数Hc，其中α、β均为预设比例系数，其中β＞α＞0，α+β＝1，参数采集模块将环境影响参数Hc发送至处理器。
作为本发明进一步的方案：所述安全报警模块包括警报单元、主动解除单元、自动报警单元以及定位单元，安全报警模块进行安全报警处理的过程如下：
安全报警模块接收到预警信号后通过警报单元响起警报声，使用者通过主动解除单元发送预警接收信号并将其发送至警报单元，警报单元接收到预警接收信号控制警报声停止并语音提示使用者去休息并脱去防护服；
若是警报单元在预设时间内未接收到预警接收信号，警报单元生成自动报警信号并将其发送至自动报警单元以及定位单元，自动报警单元接收到自动报警信号后拨打报警电话，定位单元接收到自动报警信号后生成位置信息，并在报警电话拨动后将位置信息进行语音播报。
作为本发明进一步的方案：新风换气模块置换防护服内部空气的过程如下：
新风换气模块接收到新风指令后控制气泵将防护服内部空气抽出并输送新鲜空气，同时生成氧浓获取指令并将其发送至氧浓监测单元；
氧浓监测单元氧浓监测单元接收到氧浓获取指令后将氧气浓度值Zo发送至新风换气模块，若氧气浓度值Zo＞初氧值Zoc，控制气泵停止。
本发明的有益效果：
本发明的基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，通过数据采集模块采集使用者的心率值、血压值以及体温值，将其波动的差值进行综合处理，分别得到心率波动系数、血压波动系数以及体温波动系数，从而用于判断使用者的心率、血压以及体温在综合条件下的波动情况，进而判定使用者生命特征是否稳定且安全，之后通过参数采集模块采集防护服内部环境温度值和氧气浓度值，将其综合处理得到环境影响参数，再将环境影响参数与心率波动系数、血压波动系数以及体温波动系数进行综合处理，从而判定防护服的内部环境对使用者生命特征的稳定造成的影响，最终能够准确的确定使用者此时的情况是否安全，避免了使用者出现安全问题的情况发生；
通过安全报警模块在使用者生命特征出现不稳定的情况下能够及时响起警报声，在使用者存在意识的情况下能够自行关闭警报声并休息以使各项生命特征指标稳定，避免使用者后续出现安全问题，在使用者已经出现安全问题无意识的情况下，安全报警模块能够自动报警并报告位置信息，能够使得使用者及时的得到救治，保证了使用者的安全，因此，该生命体征处理报警系统的安全性能高，报警及时且效果好；
通过环境影响参数生成新风指令，通过新风换气模块能够将防护服内部的空气抽出并输送新鲜空气，使得使用者在穿戴防护服时能够具有足够的氧气以及合适的环境温度，避免了使用者因穿戴防护服而导致出现安全问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统的原理图；
图2是本发明中数据采集模块与处理器之间的通信连接原理图；
图3是本发明中新风换气模块、氧浓监测单元之间的通信连接原理图；
图4是本发明中安全报警模块的工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-4所示，本实施例为基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，包括：
数据采集模块，用于采集心率波动系数、血压波动系数以及体温波动系数，并将其发送至处理器；数据采集模块包括心率监测单元、血压监测单元以及体温监测单元；
具体过程如下：
A11：数据采集模块通过心率监测单元实时监测防护服使用者的心率值Zx，并将初始心率值标记为初率值Zxc；初始心率值表示使用者穿上防护服后采集的第一个心率值；心率监测单元将心率值Zx和初率值Zxc的数值代入公式
得到心率波动系数Bx；
A12：数据采集模块通过血压监测单元实时监测使用者的血压值Zy，并将初始血压值标记为初压值Zyc；初始血压值表示使用者穿上防护服后采集的第一个血压值；血压监测单元将血压值Zy和初压值Zyc的数值代入公式
得到血压波动系数By；
A13：数据采集模块通过体温监测单元实时监测使用者体温值Zt，并将初始体温值标记为初温值Ztc；初始体温值表示使用者穿上防护服后采集的第一个体温值；血压监测单元将血压值Zt和初压值Ztc的数值代入公式
得到体温波动系数Bt；
A14：数据采集模块将心率波动系数Bx、血压波动系数By以及体温波动系数Bt发送至处理器；
参数采集模块，用于采集防护服内部氧气浓度值、初氧值以及环境影响参数，参数采集模块将内部氧气浓度值、初氧值发送至新风换气模块，参数采集模块将环境影响参数发送至处理器；参数采集模块包括环温监测单元以及氧浓监测单元；
具体过程如下：
A21：参数采集模块通过环温监测单元实时监测防护服内部环境温度值Zh，通过氧浓监测单元实时监测防护服内部氧气浓度值Zo，并将初始氧气浓度值标记为初氧值Zoc，同时将初氧值Zoc发送至新风换气模块；初始氧气浓度值表示使用者穿上防护服后采集的第一个氧气浓度值；
A22：参数采集模块将环境温度值Zh、氧气浓度值Zo以及初氧值Zoc的数值代入公式
得到环境影响参数Hc，其中α、β均为预设比例系数，取α＝0.24，β＝0.76，参数采集模块将环境影响参数Hc发送至处理器；
处理器，用于根据接收到的心率波动系数、血压波动系数、体温波动系数以及环境影响参数进行数据处理，得到生特值，处理器将生特值发送至预警报警模块；处理器还用于根据接收到的环境影响参数后与预设环参值进行比较，若环境影响参数≥预设环参值，则生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块；
具体过程如下：
A31：处理器接收到心率波动系数Bx、血压波动系数By、体温波动系数Bt以及环境影响参数Hc后将其代入公式
得到生特值STz，其中d1、d2、d3、d4均为预设权重系数，取d1为0.34，取d2为0.29，取d1为0.21，取d1为0.16，处理器将生特值STz发送至预警报警模块；
A32：处理器接收到环境影响参数Hc后将其与预设环参值Hy进行比较，若环境影响参数Hc≥预设环参值Hy，则生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块。
预警报警模块，用于根据生特值生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
具体过程如下：
A41：预警报警模块接收到生特值STz后将其与预设生特值STy进行比较，若生特值STz＞预设生特值STy，则生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
安全报警模块，用于接收到的预警信号进行安全报警处理；安全报警模块包括警报单元、主动解除单元、自动报警单元以及定位单元；
具体过程如下：
A51：安全报警模块接收到预警信号后通过警报单元响起警报声，使用者通过主动解除单元发送预警接收信号并将其发送至警报单元，警报单元接收到预警接收信号控制警报声停止并语音提示使用者去休息并脱去防护服，若是警报单元在3分钟内未接收到预警接收信号，警报单元生成自动报警信号并将其发送至自动报警单元以及定位单元，自动报警单元接收到自动报警信号后拨打报警电话，定位单元接收到自动报警信号后生成位置信息，并在报警电话拨动后将位置信息进行语音播报。
实施例2：
请参阅图1-4所示，本实施例为基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，还包括：
新风换气模块，用于根据接收到的新风指令置换防护服内部空气。
具体过程如下：
A61：新风换气模块接收到新风指令后控制气泵将防护服内部空气抽出并输送新鲜空气，同时生成氧浓获取指令并将其发送至氧浓监测单元；
氧浓监测单元氧浓监测单元接收到氧浓获取指令后将氧气浓度值Zo发送至新风换气模块，若氧气浓度值Zo＞初氧值Zoc，控制气泵停止。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。
实施例3：
请参阅图1-4所示，结合实施例1与实施例2，本实施例为基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统的工作过程，包括如下步骤：
步骤一：使用者穿好该基于物联网的防护服，启动该基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统；
步骤二：数据采集模块通过心率监测单元实时监测防护服使用者的心率值Zx，并将初始心率值标记为初率值Zxc，心率监测单元将心率值Zx和初率值Zxc经过分析得到心率波动系数Bx；血压监测单元实时监测使用者的血压值Zy，并将初始血压值标记为初压值Zyc，血压监测单元将血压值Zy和初压值Zyc经过分析得到血压波动系数By；体温监测单元实时监测使用者体温值Zt，并将初始体温值标记为初温值Ztc，血压监测单元将血压值Zt和初压值Ztc经过分析得到体温波动系数Bt；
步骤三：数据采集模块将心率波动系数Bx、血压波动系数By以及体温波动系数Bt发送至处理器；
步骤四：参数采集模块通过环温监测单元实时监测防护服内部环境温度值Zh，通过氧浓监测单元实时监测防护服内部氧气浓度值Zo，并将初始氧气浓度值标记为初氧值Zoc，同时将初氧值Zoc发送至新风换气模块；
步骤五：参数采集模块将环境温度值Zh、氧气浓度值Zo以及初氧值Zoc经过分析得到环境影响参数Hc，参数采集模块将环境影响参数Hc发送至处理器；
步骤六：处理器接收到环境影响参数Hc后将其与预设环参值Hy进行比较，若环境影响参数Hc≥预设环参值Hy，则生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块；
步骤七：新风换气模块接收到新风指令后控制气泵将防护服内部空气抽出并输送新鲜空气，同时生成氧浓获取指令并将其发送至氧浓监测单元；
步骤八：氧浓监测单元氧浓监测单元接收到氧浓获取指令后将氧气浓度值Zo发送至新风换气模块，若氧气浓度值Zo＞初氧值Zoc，控制气泵停止；
步骤九：处理器将心率波动系数Bx、血压波动系数By、体温波动系数Bt以及环境影响参数Hc经过分析得到生特值STz，处理器将生特值STz发送至预警报警模块；
步骤十：预警报警模块接收到生特值STz后将其与预设生特值STy进行比较，若生特值STz＞预设生特值STy，则生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
步骤十一：安全报警模块接收到预警信号后通过警报单元响起警报声，使用者通过主动解除单元发送预警接收信号并将其发送至警报单元，警报单元接收到预警接收信号控制警报声停止并语音提示使用者去休息并脱去防护服；若是警报单元在预设时间内未接收到预警接收信号，警报单元生成自动报警信号并将其发送至自动报警单元以及定位单元，自动报警单元接收到自动报警信号后拨打报警电话，定位单元接收到自动报警信号后生成位置信息，并在报警电话拨动后将位置信息进行语音播报。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，其特征在于，包括处理器、预警报警模块、安全报警模块、以及新风换气模块；
处理器用于根据接收到的心率波动系数、血压波动系数、体温波动系数以及环境影响参数进行数据处理，得到生特值，处理器将生特值发送至预警报警模块；处理器还用于根据接收到的环境影响参数生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块，具体过程如下：
处理器接收到心率波动系数Bx、血压波动系数By、体温波动系数Bt以及环境影响参数Hc后将其经过分析得到生特值STz，处理器将生特值STz发送至预警报警模块，预警报警模块接收到生特值STz后将其与预设生特值STy进行比较，若生特值STz＞预设生特值STy，则生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
处理器接收到环境影响参数Hc后将其与预设环参值Hy进行比较，若环境影响参数Hc≥预设环参值Hy，则生成新风指令，并将新风指令发送至新风换气模块；
预警报警模块用于根据生特值生成预警信号，并将预警信号发送至安全报警模块；
安全报警模块用于接收到预警信号后进行安全报警处理；
新风换气模块用于根据接收到的新风指令置换防护服内部空气。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，其特征在于，还包括数据采集模块、参数采集模块；
所述数据采集模块包括心率监测单元、血压监测单元以及体温监测单元；所述参数采集模块包括环温监测单元以及氧浓监测单元；
数据采集模块用于采集心率波动系数、血压波动系数以及体温波动系数，并将其发送至处理器；
参数采集模块用于采集防护服内部氧气浓度值、初氧值以及环境影响参数，参数采集模块将内部氧气浓度值、初氧值发送至新风换气模块，参数采集模块将环境影响参数发送至处理器。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，其特征在于，数据采集模块数据采集的过程如下：
心率监测单元实时监测防护服使用者的心率值Zx，并将初始心率值标记为初率值Zxc，心率监测单元将心率值Zx和初率值Zxc经过分析得到心率波动系数Bx；血压监测单元实时监测使用者的血压值Zy，并将初始血压值标记为初压值Zyc，血压监测单元将血压值Zy和初压值Zyc经过分析得到血压波动系数By；体温监测单元实时监测使用者体温值Zt，并将初始体温值标记为初温值Ztc，血压监测单元将血压值Zt和初压值Ztc经过分析得到体温波动系数Bt；
数据采集模块将心率波动系数Bx、血压波动系数By以及体温波动系数Bt发送至处理器。
4.根据权利要求2所述的基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，其特征在于，参数采集模块采集参数的过程如下：
环温监测单元实时监测防护服内部环境温度值Zh，氧浓监测单元实时监测防护服内部氧气浓度值Zo，并将初始氧气浓度值标记为初氧值Zoc，同时将初氧值Zoc发送至新风换气模块；
参数采集模块将环境温度值Zh、氧气浓度值Zo以及初氧值Zoc经过分析得到环境影响参数Hc，参数采集模块将环境影响参数Hc发送至处理器。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，其特征在于，所述安全报警模块包括警报单元、主动解除单元、自动报警单元以及定位单元，安全报警模块进行安全报警处理的过程如下：
安全报警模块接收到预警信号后通过警报单元响起警报声，使用者通过主动解除单元发送预警接收信号并将其发送至警报单元，警报单元接收到预警接收信号控制警报声停止并语音提示使用者去休息并脱去防护服；
若是警报单元在预设时间内未接收到预警接收信号，警报单元生成自动报警信号并将其发送至自动报警单元以及定位单元，自动报警单元接收到自动报警信号后拨打报警电话，定位单元接收到自动报警信号后生成位置信息，并在报警电话拨动后将位置信息进行语音播报。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的防护服用生命体征处理报警系统，其特征在于，新风换气模块置换防护服内部空气的过程如下：
新风换气模块接收到新风指令后控制气泵将防护服内部空气抽出并输送新鲜空气，同时生成氧浓获取指令并将其发送至氧浓监测单元；
氧浓监测单元氧浓监测单元接收到氧浓获取指令后将氧气浓度值Zo发送至新风换气模块，若氧气浓度值Zo＞初氧值Zoc，控制气泵停止。
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| CN112053537A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-08 | 深圳市建筑装饰(集团)有限公司 | 一种防疫智能监控应对系统及其监控应对方法 |
| CN113598732A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-11-05 | 吴建龙 | 一种智能防护服的数据监测系统 |
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2022
- 2022-02-16 CN CN202210143370.5A patent/CN114504304A/zh active Pending
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