CN201946002U - 基于射频技术的医疗急救设备识别管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于主动射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，包括各医疗设备，1台数据服务器、1至2台手持式读写器、至少4个带有GPS模块的固定式读写器、至少2个参考射频识别标签和一个大功率无线路由器，至少2个带有GPS模块的参考射频识别标签和一个大功率无线路由器；其中，数据服务器、手持式读写器、固定式读写器、参考射频识别标签和无线路由器构成无线局域网，实现数据无线通信；在所述的各医疗设备上均粘贴有射频识别标签，射频识别标签与固定式读写器实现数据无线通信。可实现医疗设备的快速抽组、清点，减少装车、转移、撤收时间；实现展开区域内医疗设备的基本定位和防失窃功能，提高设备使用效率，实现设备全程管理。

Description

基于射频技术的医疗急救设备识别管理装置

技术领域

本实用新型涉及一种设备管理系统，具体涉及一种基于射频识别（RFID）的医疗急救设备管理装置，该装置可以提高医疗救援分队的医疗设备管理质量和效率。

背景技术

由于医疗救援任务紧急，设备准备时间短、机动转移速度快、展开撤收迅速、现场条件复杂；同时救援工作趋于专业化，携带的装备品种和数量不断增加，这样对设备管理提出更高的要求，而使用常规的人工管理已很难满足要求。

目前在医疗救援队的设备管理中主要还是依靠人工进行管理，在救援过程中的抽组、装车、撤收、转移过程中依靠人工对医疗急救设备进行一件件的清点，耗费时间的同时还易发生遗漏；在使用过程中对急救设备和共享设备无法定位，需要时主要靠人工查找，效率较低；除增加安保措施外，并无有效的设备防失窃手段。

射频识别技术是一种较领先的自动识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。目前该技术已经广范应用于设备及固定资产管理、物流等诸多领域。

根据申请人所作的资料检索目前还未见到关于RFID用于医疗救援分队设备管理方面的报道。

发明内容

本实用新型目的在于，提供一种基于射频技术的医疗救援分队医疗设备识别管理装置，以提高医疗救援分队的医疗设备在抽组、撤收及管理的质量和效率。

为实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，包括各医疗设备，其特征在于，包括有1台数据服务器、1至2台手持式读写器，至少4个固定式读写器、至少2个参考射频识别标签和一个大功率无线路由器；其中，数据服务器、手持式读写器、固定式读写器、参考射频识别标签和无线路由器构成无线局域网，实现数据无线通信；在所述的各医疗设备上均粘贴有射频识别标签，射频识别标签、参考射频识别标签与固定式读写器实现数据无线通信。

本实用新型的其他特点是：

所述的参考射频识别标签和射频识别标签选用工作频率为2.4GHz的有源主动式射频识别标签。

所述的数据服务器是具有无线局域网功能的笔记本，通过无线局域网络实时与手持式读写器、固定式读写器和参考射频识别标签连接，数据服务器向手持式读写器发送医疗设备的配置预案。

所述的手持式读写器包括一CPU核心板，CPU核心板上分别连接液晶显示屏、键盘、触摸屏、无线局域网模块、RFID读写模块和电源模块。

所述固定式读写器选用大功率读写模块，包括CPU核心板，在CPU核心板上分别连接GPS模块、射频识别读写模块、无线局域网模块。

所述的手持式读写器和固定式读写器的CPU核心板由CPU、晶振电路、FLASH、RAM和必要的接口电路和外围元件构成，所述的RFID读写模块通过串口与CPU核心板连接。

所述参考射频识别标签包括CPU核心板，在CPU核心板上分别连接GPS模块和无线局域网模块，射频识别标签粘贴在考射频识别标签的外壳上。

所述固定式读写器选用大功率读写模块,固定式读写器和参考标签均采用锂电池供电并配有三角支架，可快速展开。

本实用新型的于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，实现了区域内设备基本定位，便于共享和急救设备快速查找；当被监控医疗设备离开展开区域时发出报警，防止失窃。

附图说明

图1是本实用新型的基于射频识别的医疗急救设备管理装置结构框图；

图2为手持式读写器结构框图；

图3为固定式读写器结构框图；

图4为参考射频识别标签结构框图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

本实用新型的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，包括各医疗设备，每一台需要管理的医疗设备上粘贴有射频识别标5，还包括有1台数据服务器1、1至2台手持式读写器2、4个或4个以上固定式读写器3、2个或2个以上参考射频识别标签6和一个大功率无线路由器4；其中，数据服务器1、手持式读写器2、固定式读写器3、参考射频识别标签6和无线路由器4构成无线局域网；数据服务器1、手持式读写器2、固定式读写器3和参考射频识别标签6在无线局域网内实现数据无线通信。

数据服务器1是具有无线局域网功能的笔记本，用于存储不同救援预案下的各医疗设备配置方案，通过无线局域网络实时与手持式读写器2、固定式读写器3和参考射频识别标签6连接，数据服务器1向手持式读写器2发送医疗设备的配置预案。

在抽组、撤收和转移时，使用手持式读写器2利用配置预案，实现医疗设备的清点。医疗救援分队设备准备阶段将配置方案通过无线局域网下载到手持式读写器2内，手持式读写器2具有查找医疗设备和清点医疗设备功能，保管员持手持读写器2在库房内，距离要携带的医疗设备2米内，则手持式读写器2给出语音提示，帮助保管员快速查找医疗设备；当医疗设备装车完毕后，可手持式读写器2快速实现对医疗设备的清点，提示是否遗漏。

医疗救援分队展开作业时，将装有GPS和无线局域网模块的固定式读写器3安装在车辆顶部、帐篷及指挥所旁边，固定式读写器3下部装三角支架，同时使用锂电池供电，便于安放。

当医疗救援分队展开作业时，可以实现医疗设备的基本定位。定位时，首先数据服务器通过无线路局域网获取固定式读写器和参考射频识别标签的地理位置信息。其次通过各固定式读写器接收参考射频识别标签的信号强度，根据射频传播指数衰减模型：

             （1）

式中，

:为路径损耗的平均，单位为dB；d₀:为参考距离，由测试决定；d:为接收与发送之间的物理距离；n:为路径损耗指数，其主要由信号的传播环境所决定，由于在同一距离下的传播路径损耗为随机正态对数分布，在模型中引入X_σ，其为零均值的高斯随机变量，其标准差为σ。

当某一固定式读写器3分别对两已知位置的参考射频识别标签6读取信号强度时，再根据衰减模型（1）可得：

             (2)

其中，d₀和d₁分别表示两个参考标签距读写器间的距离，而ξ为零均值的高斯随机变量。这样当对多个固定式读写器3的测量结果进行线性拟合，就可以计算得到当前路径损耗指数

。

当测量得到待测射频识别标签（5）的信号强度值后，就可以根据等式（3）计算得出估计距离。

           （3）

其中d₀为读写器与其中一个参考标签间的距离。

本装置采用圆周定位算法，设已知固定式读写器3的坐标分别为（x₁,y₁）、（x₂,y₂）和（x₃,y₃）, 射频识别标签5的坐标为（x ,y）,则三个读写器的解析方程为：

              （4）

联立解三个方程即可得到待定RFID标签的坐标。而在实际测试中，由于每次测量都是存在一定误差，根据等式（4）很难计算出结果，一般常用最小二乘法实施计算。

展开等式（4）得到：

上式依次相减并整理可得：

令：

则上式表达为

ZG=H

根据最小二乘法相关知识，则解为：

         （5）

当三个以上固定式读写器3读取到射频识别标签5时，可将冗余信息追加到G和H内，再使用等式（5）进行计算，即可增加结果的可靠性。

计算得到的定位信息实时显示在数据服务器1的人机界面上，便于共享和急救设备的快速查找和跟踪。同时当医疗设备位置离开警戒范围时，通过鸣笛进行报警，防止失窃，若是外借或正常外用的医疗设备，通过数据服务器1备案后，方可带出警戒范围。

射频识别标签5选用工作频率为2.4GHz的有源射频识别标签（UHF RFID）。它具有识别距离远、准确率高、速度快、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非金属材料、同时也可使用在金属表面的设备上等特点，将不同ID号的射频识别标签粘贴在各医疗设备表面。

数据服务器1使用带有无线局域网功能的笔记本，使用SQL server2000为基本的数据库开发。在日常维护工作中，首先将所有医疗设备的射频识别号及设备信息录入到数据库中，同时建立不同救援情况下医疗设备的配置预案。在救援队出发前的准备阶段，通过无线局域网将要准备的设备信息下传至手持读写器2内，为准备和清点医疗设备作好准备。

手持式读写器2的结构框图如图2所示，硬件由CPU核心板、液晶屏、键盘、触摸屏、无线局域网模块、RFID读写模块、电源及电池模块构成。CPU核心板由CPU、晶振电路、FLASH、RAM和必要的接口电路等外围元件构成，RFID读写模块通过串口与CPU核心板连接。软件以Win CE 5.0为操作系统，数据库软件使用SQL server CE，应用软件使用Visual C++进行开发。应用软件主要由三个功能模块，一是与数据服务器1的通信模块，主要完成与数据服务器1间的数据更新功能，接收数据服务器1下载的设备ID号，同时也将清点的医疗设备结果实时上传至数据服务器1内，以供指挥员实时掌握医疗设备情况。二是设备准备模块，当开始进入查找设备界面后，在设备存放仓库，当查找队列内的任一医疗设备进入固定式读写器3的2米范围内，固定式读写器3给出蜂鸣提示，同时液晶文字提供医疗设备名称，方便找寻。确认找到后，自动将该设备从待查找队列中删除，继续下一设备查找。三是设备清点模块，当进行设备清点过程中，读写器靠近设备时，蜂鸣提示并将所点医疗设备移入已清点医疗设备队列中，待清点完毕后，列出未找到的医疗设备，并将清点结果上报至数据服务器1，供指挥员参考。

固定式读写器3的结构框图如图3所示，包括CPU核心板，在CPU核心板上分别连接GPS模块、RFID读写模块、无线局域网模块。固定读写器3选用大功率读写模块,采用锂电池供电，可读取180米范围内的射频识别标签5和参考射频识别标签6。固定式读写器3可安装在车辆车顶、工作帐篷边，或是其它便用安装的位置，采用锂电池供电，工作期间不用外接电源，便于安装。

CPU核心板由CPU、晶振电路、FLASH、RAM和必要的接口电路等外围元件构成，GPS模块和RFID读写模块通过串口与CPU核心板连接，定期向核心板发送接收的GPS坐标信息和读取的射频识别标签5和参考射频识别标签6的ID号和接收信号强度。开机后，首先通过无线局域网络与数据服务器建立连接，而后定期将GPS接收到的地址坐标信息和接收范围内的射频识别标签5和参考射频识别标签6的ID号及信号接收强度打包发送致数据服务器1，以供设备定位使用。

参考射频识别标签6的结构框图如图4所示，包括CPU核心板，在CPU核心板上分别连接GPS模块、无线局域网模块，射频识别标签5粘贴在参考射频识别标签6的外壳上，这一射频识别标签5的ID号已在数据服务器1内备案。参考射频识别标签6通过无线局域网向数据服务器1发送地址坐标信息，同时各固定式读写器3将接收到的参考射频识别标签6的ID号和接收信号强度也发送至数据服务器1内，数据服务器即将信号强度与坐标关联起来，为定位提供准备。参考射频识别标签6采用锂电池供电，工作期间不用外接电源，底部加装三角架，便于安装。

Claims (10)

1.一种基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，包括各医疗设备，其特征在于，还包括有1台数据服务器（1）、1至2台手持式读写器（2）、至少4个固定式读写器（3）、至少2个参考射频识别标签（6）和一个大功率无线路由器（4）；其中，数据服务器（1）、手持式读写器（2）、固定式读写器（3）、参考射频识别标签（6）和无线路由器（4）构成无线局域网，实现数据无线通信；在所述的各医疗设备上均粘贴有射频识别标签（5），射频识别标签（5）和参考射频识别标签（6）与固定式读写器（3）实现数据无线通信。

2.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗设备管理装置，其特征在于，所述的射频识别标签（5）和参考射频识别标签（6）选用工作频率为2.4GHz的有源主动式射频识别标签。

3.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述的数据服务器（1）是具有无线局域网功能的笔记本，通过无线局域网络实时与手持式读写器（2）、固定式读写器（3）和参考射频识别标签（6）连接，数据服务器（1）向手持式读写器（2）发送医疗设备的配置预案。

4.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述的手持式读写器（2）包括一CPU核心板，CPU核心板上分别连接液晶显示屏、键盘、触摸屏、无线局域网模块、RFID读写模块和电源模块。

5.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述固定式读写器（3）选用大功率读写模块，包括CPU核心板，在CPU核心板上分别连接GPS模块、射频识别读写模块、无线局域网模块。

6.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述参考射频识别标签（6）包括CPU核心板，在CPU核心板上分别连接GPS模块和无线局域网模块，射频识别标签（5）粘贴在考射频识别标签（6）的外壳上。

7.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述的手持式读写器（2）和固定式读写器（3）的CPU核心板由CPU、晶振电路、FLASH、RAM、接口电路和外围元件构成，所述的射频识别读写模块通过串口与CPU核心板连接。

8.如权利要求5所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述固定式读写器（3）采用锂电池供电。

9.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述参考射频识别标签（6）采用锂电池供电。

10.如权利要求1所述的基于射频识别的医疗救援分队医疗设备管理装置，其特征在于，所述固定式读写器（3）和参考射频识别标签（6）均带有三角架支撑。

Images