CN115052013B - 一种智能医疗床系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能医疗床系统，包括智能医疗床模块、数据传输模块和数据监测模块；智能医疗床模块用于获取病人的生命体征数据；数据传输模块用于将生命体征数据传输到数据监测模块；数据监测模块用于对生命体征数据是否异常进行判断，以及用于在生命体征异常时进行预警提示；数据传输模块包括无线通信节点和通信基站；无线通信节点用于将智能医疗床模块获取的生命体征数据传输至通信基站；通信基站用于将生命体征数据传输到数据监测模块。本发明通过将无线通信节点设置到医疗床上，然后采用无线通信的方式将病人的生命体征数据传输至通信基站，再由通信基站传输至数据监测模块，减少了通信线路的安装过程，有利于医疗床系统的快速部署应用。

Description

一种智能医疗床系统
技术领域
本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种智能医疗床系统。
背景技术
现有的医疗床系统包括医疗床以及设置在医疗床旁边的生命体征监测装置，而现有的生命体征监测装置一般仅将获得的生命体征数据直接输出展示或者是通过有线连接的方式传输至监控中心，不利于医疗床系统的快速部署应用。例如在遇到紧急的卫生事件，需要快速建立临时医院，如果采用现有的医疗床系统，显然不能满足快速部署的要求。
发明内容
本发明的目的在于公开一种智能医疗床系统，解决现有技术的医疗床系统不能满足快速部署的要求的情况。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能医疗床系统，包括智能医疗床模块、数据传输模块和数据监测模块；
智能医疗床模块用于获取病人的生命体征数据，并将生命体征数据传输到数据传输模块；
数据传输模块用于将生命体征数据传输到数据监测模块；
数据监测模块用于对生命体征数据是否异常进行判断，以及用于在生命体征异常时进行预警提示；
数据传输模块包括无线通信节点和通信基站；
无线通信节点用于将智能医疗床模块获取的生命体征数据传输至通信基站；
通信基站用于将生命体征数据传输到数据监测模块。
作为优选，所述智能医疗床模块包括医疗床、储物仓和生命体征监测仪；
储物仓设置在医疗床的底部；
生命体征监测仪、无线通信节点均设置在储物仓内部；
生命体征监测仪用于获取病人的生命体征数据，并将生命体征数据传输至无线通信节点。
作为优选，所述智能医疗床模块还包括万向轮，
万向轮设置在所述储物仓的底部。
作为优选，所述智能医疗床模块还包括显示屏，
显示屏设置在所述医疗床的一侧。
作为优选，所述生命体征监测仪还用于将生命体征数据输出到显示屏进行显示。
作为优选，所述生命体征数据包括心率、血氧饱和度、血压和呼吸频率。
作为优选，所述数据监测模块包括存储单元、判断单元和提示单元；
存储单元用于对数据传输模块发送过来的生命体征数据进行存储；
判断单元用于对生命体征数据是否异常进行判断；
提示单元用于在生命体征异常时进行预警提示。
作为优选，所述对生命体征数据是否异常进行判断，包括：
判断生命体征数据是否大于设定的门槛值下限值且小于设定的门槛值上限值，若是，则表示生命体征数据正常，若否，则表示生命体征数据异常。
本发明通过将无线通信节点设置到医疗床上，然后采用无线通信的方式将病人的生命体征数据传输至通信基站，再由通信基站传输至数据监测模块，这样的设置方式，减少了通信线路的安装过程，有利于医疗床系统的快速部署应用。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1，为本发明一种智能医疗床系统的一种示例性实施例图。
图2，为本发明的智能医疗床模块的一种示例性实施例图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种智能医疗床系统，包括智能医疗床模块、数据传输模块和数据监测模块；
智能医疗床模块用于获取病人的生命体征数据，并将生命体征数据传输到数据传输模块；
数据传输模块用于将生命体征数据传输到数据监测模块；
数据监测模块用于对生命体征数据是否异常进行判断，以及用于在生命体征异常时进行预警提示；
数据传输模块包括无线通信节点和通信基站；
无线通信节点用于将智能医疗床模块获取的生命体征数据传输至通信基站；
通信基站用于将生命体征数据传输到数据监测模块。
本发明通过将无线通信节点设置到医疗床1上，然后采用无线通信的方式将病人的生命体征数据传输至通信基站，再由通信基站传输至数据监测模块，这样的设置方式，减少了通信线路的安装过程，有利于医疗床1系统的快速部署应用。
作为优选，医疗床1模块的数量为多个，相应地无线通信节点的数量也为多个，通信基站设置在放置医疗床1模块的空间内。
作为优选，如图2所示，所述智能医疗床模块包括医疗床1、储物仓2和生命体征监测仪3；
储物仓2设置在医疗床1的底部；
生命体征监测仪3、无线通信节点均设置在储物仓2内部；
生命体征监测仪3用于获取病人的生命体征数据，并将生命体征数据传输至无线通信节点。
作为优选，所述智能医疗床模块还包括万向轮5，
万向轮5设置在所述储物仓2的底部。
作为优选，所述通信基站还用于将无线通信节点分成簇头节点和成员节点；
成员节点用于接收生命体征监测仪3获取的生命体征数据，并将生命体征数据传输至簇头节点；
簇头节点用于接收来自成员节点的生命体征数据，并将生命体征数据传输至通信基站。
作为优选，簇头节点还用于接收生命体征监测仪3获取的生命体征数据，并将生命体征数据传输至通信基站。簇头节点除了负责数据转发之外，还用于与自身所处的智能医疗床模块中的生命体征监测仪3进行通信。
具体的，通过将无线通信节点划分成簇头节点和成员节点的方式，有效地扩大了本发明的医疗床1系统的通信范围，提高了本发明在恶劣环境下的适应能力。
例如，在发生地震时，日常使用的蜂窝网络遭到破坏，而在当地需要设立临时医院时，只需要在医疗床1模块附近放置数量极少的通信基站，则可以将本发明进行快速的部署使用。
作为优选，所述将无线通信节点分成簇头节点和成员节点，包括：
获取无线通信节点的属性数据；
对无线通信节点的分布区域进行分区处理，获取多个子区域；
分别获取每个子区域中的簇头节点和成员节点，获得分簇结果；
通过广播的方式将分簇结果发送至无线通信节点。
具体的，当一个子区域中存在两个及以上的簇头节点时，子区域内的成员节点将生命体征数据发送至与自身距离最近的簇头节点。
作为优选，所述获取无线通信节点的属性数据，包括：
通信基站向无线通信节点广播分簇通知；
无线节点接收到分簇通知后，向通信基站发送自身的属性数据。
作为优选，属性数据包括位置、处于通信半径内的其它无线通信节点的数量和通信带宽。
作为优选，所述对无线通信节点的分布区域进行分区处理，获取多个子区域，包括：
获取无线通信节点的分布区域的最小外接矩形；
采用多次分区处理的方式对最小外接矩形进行分区处理：
第1次分区处理：
将最小外接矩形分成面积相同的4个子区域，将4个子区域存入集合D1；
分别判断D1中的每个子区域是否符合设定的分区判定条件，若是，则将子区域存入进一步处理集合S1，若否，则将子区域存入已完成集合alrS；
第q次分区处理：
判断进一步处理集合Sq-1是否为空集，
若是，则结束对最小外接矩形的分区处理，将完成集合alrS中包含的子区域作为最终的分区处理的结果；
若否，则将Sq-1中的每个元素分成面积相同的4个子区域，将4nfq-1个子区域存入集合Dq-1，nfq-1表示Sq-1中包含的元素的数量；
分别判断Dq-1中的每个子区域是否符合设定的分区判定条件，若是，则将子区域存入进一步处理集合Sq，若否，则将子区域存入已完成集合alrS。
本发明通过多次分区的方式来获取无线通信节点的分布区域的最小外接矩形的子区域，与直接将子区域分成面积相同的多个子区域相比，本发明的方式使得子区域的大小能够随着包含的无线通信节点的数量的变化而进行自适应变化，与之相匹配的是后续的分簇过程，从而使得分簇后的簇头分布更为合理，有利于提高数据传输的安全性，极大地降低了数据的丢包率。
作为优选，每个子区域均为矩形的形状。
作为优选，通过如下方式判断子区域是否符合设定的分区判定条件：
计算子区域的分区系数：
Figure BDA0003619486030000051
式中，blkidx(t)表示子区域t的分区系数，w1、w2表示预设的权重系数，s(t)表示子区域t的面积，ares表示最小外接矩形的面积，num(t)表示子区域t中包含的无线通信节点的数量，nfare表示所有无线通信节点的总数；
判断分区系数是否大于设定的分区系数阈值，若是，则表示子区域符合设定的分区判定条件，若否，则表示子区域不符合设定的分区判定条件。
分区系数主要从面积和数量两个方面进行考虑，面积越大，无线通信节点的数量越多，则分区系数越大，表示需要进一步进行分区处理。
作为优选，所述将子区域存入已完成集合alrS，包括：
若子区域中包含的无线通信节点的数量为0，则将子区域删除；
若子区域中包含的无线通信节点的数量不为0，则将子区域存入已完成集合alrS。
作为优选，所述分别获取每个子区域中的簇头节点和成员节点，获得分簇结果，包括：
分别计算子区域中的每个无线通信节点的分簇系数：
Figure BDA0003619486030000052
式中，cluidx表示分簇系数，α、β、δ分别表示预设的比例系数，wthbnd表示无线通信节点的通信带宽，swthbnd表示预设的带宽参考值，numei表示处于无线通信节点的通信半径内的其它无线通信节点的数量，numbk表示预设的数量参考值，slength表示预设的直线长度标准值，lengthbs表示无线节点与通信基站之间的直线长度；
计算子区域的簇头节点数量：
Figure BDA0003619486030000053
式中，nfclst表示子区域的簇头节点数量，nfbk表示子区域中包含的无线通信节点的总数，stnf表示所有的子区域中的簇头节点的数量的最大值，N表示预设的簇头数量基准值；
将子区域中所有的无线通信节点的分簇系数从高到低排序，选取排在前nfclst名的无线通信节点作为簇头节点，其余的无线通信节点作为成员节点。
在计算分簇系数时主要是从通信带宽、处于无线通信节点的通信半径内的其它无线通信节点的数量、无线节点与通信基站之间的直线长度这几个方面进行综合考虑，有利于选出传输速度、传输效率等方面综合能力强的无线通信节点作为簇头节点。另外，本发明通过簇头数量的基准值以及当前子区域内的像素点的数量来计算簇头节点的数量，子区域中的无线通信节点的数量越多，则簇头节点的数量也越多。
作为优选，所述智能医疗床模块还包括显示屏4，
显示屏4设置在所述医疗床1的一侧。
作为优选，所述生命体征监测仪3还用于将生命体征数据输出到显示屏4进行显示。
作为优选，所述生命体征数据包括心率、血氧饱和度、血压和呼吸频率。
作为优选，所述数据监测模块包括存储单元、判断单元和提示单元；
存储单元用于对数据传输模块发送过来的生命体征数据进行存储；
判断单元用于对生命体征数据是否异常进行判断；
提示单元用于在生命体征异常时进行预警提示。
作为优选，所述对生命体征数据是否异常进行判断，包括：
判断生命体征数据是否大于设定的门槛值下限值且小于设定的门槛值上限值，若是，则表示生命体征数据正常，若否，则表示生命体征数据异常。
具体的，以心率为例，门槛值下限值为60，门槛值上限值为100，超出这个范围的则表示心率异常，这里仅是作为举例说明，针对患有不同类型的疾病的病人，相应的数值可以根据实际情况进行设置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元/模块的形式实现。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。
实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。

Claims (8)

1.一种智能医疗床系统，其特征在于，包括智能医疗床模块、数据传输模块和数据监测模块；
智能医疗床模块用于获取病人的生命体征数据，并将生命体征数据传输到数据传输模块；
数据传输模块用于将生命体征数据传输到数据监测模块；
数据监测模块用于对生命体征数据是否异常进行判断，以及用于在生命体征异常时进行预警提示；
数据传输模块包括无线通信节点和通信基站；
无线通信节点用于将智能医疗床模块获取的生命体征数据传输至通信基站；
通信基站用于将生命体征数据传输到数据监测模块；
所述通信基站还用于将无线通信节点分成簇头节点和成员节点；
成员节点用于接收生命体征监测仪获取的生命体征数据，并将生命体征数据传输至簇头节点；
簇头节点用于接收来自成员节点的生命体征数据，并将生命体征数据传输至通信基站；
所述将无线通信节点分成簇头节点和成员节点，包括：
获取无线通信节点的属性数据；
对无线通信节点的分布区域进行分区处理，获取多个子区域；
分别获取每个子区域中的簇头节点和成员节点，获得分簇结果；
通过广播的方式将分簇结果发送至无线通信节点；
所述对无线通信节点的分布区域进行分区处理，获取多个子区域，包括：
获取无线通信节点的分布区域的最小外接矩形；
采用多次分区处理的方式对最小外接矩形进行分区处理：
第1次分区处理：
将最小外接矩形分成面积相同的4个子区域，将4个子区域存入集合D1；
分别判断D1中的每个子区域是否符合设定的分区判定条件，若是，则将子区域存入进一步处理集合S1，若否，则将子区域存入已完成集合alrS；
第q次分区处理：
判断进一步处理集合Sq-1是否为空集，
若是，则结束对最小外接矩形的分区处理，将完成集合alrS中包含的子区域作为最终的分区处理的结果；
若否，则将Sq-1中的每个元素分成面积相同的4个子区域，将4nfq-1个子区域存入集合Dq-1，nfq-1表示Sq-1中包含的元素的数量；
分别判断Dq-1中的每个子区域是否符合设定的分区判定条件，若是，则将子区域存入进一步处理集合Sq，若否，则将子区域存入已完成集合alrS。
2.根据权利要求1所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述智能医疗床模块包括医疗床、储物仓和生命体征监测仪；
储物仓设置在医疗床的底部；
生命体征监测仪、无线通信节点均设置在储物仓内部；
生命体征监测仪用于获取病人的生命体征数据，并将生命体征数据传输至无线通信节点。
3.根据权利要求2所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述智能医疗床模块还包括万向轮，
万向轮设置在所述储物仓的底部。
4.根据权利要求3所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述智能医疗床模块还包括显示屏，
显示屏设置在所述医疗床的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述生命体征监测仪还用于将生命体征数据输出到显示屏进行显示。
6.根据权利要求1所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述生命体征数据包括心率、血氧饱和度、血压和呼吸频率。
7.根据权利要求1所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述数据监测模块包括存储单元、判断单元和提示单元；
存储单元用于对数据传输模块发送过来的生命体征数据进行存储；
判断单元用于对生命体征数据是否异常进行判断；
提示单元用于在生命体征异常时进行预警提示。
8.根据权利要求1所述的一种智能医疗床系统，其特征在于，所述对生命体征数据是否异常进行判断，包括：
判断生命体征数据是否大于设定的门槛值下限值且小于设定的门槛值上限值，若是，则表示生命体征数据正常，若否，则表示生命体征数据异常。
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