CN204562127U - 一种体检系统 - Google Patents

Abstract

一种体检系统，包括上位机和下位机，上位机与下位机之间通过无线传输装置相连接，并能够进行无线双向通讯；上位机与短信发送装置之间通过USB数据线进行连接，所述下位机连接有读卡器、身高检测装置、体重检测装置、肺活量检测装置、心率检测装置、语音提示装置和人体感应装置；所述身高检测装置、体重检测装置、肺活量检测装置、心率检测装置与下位机之间采用USB插口的方式连接。本实用新型操作简单。由于下位机连接有语音提示装置，用户可自主可根据语音提示，完成各项身体指标的测量，无需工作人员干预，节省了人力。另外，本实用新型系统的稳定性好，环境适应性增强。

Description

一种体检系统

技术领域

本实用新型属于传感技术领域，具体涉及一种体检系统。

背景技术

进入新世纪以后，随着生活水平的提高，人类对健康提出了更高、更新的要求。然而目前的体检系统具有可扩展性差，设计不够人性化，自动化程度低等缺点，需要工作人员手动采集体检结果然后还要通过手工将数据输入电脑，虽然能得到体检结果，但这样不仅消耗了大量的人力财力时间，人为的因素还会导致其数据出错，丢失等后果，不利于后期数据的管理与分析，这显然已经满足不了人们日益增长的体检需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种体检系统，其具有高智能化、自动化、人性化的特点，具有自动化程度高、扩展性好的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种体检系统，包括短信发送装置、无线传输装置、上位机和下位机，其中，上位机与下位机之间通过无线传输装置相连接，并能够进行无线双向通讯；上位机与短信发送装置之间通过USB数据线进行连接，所述下位机连接有读卡器、身高检测装置、体重检测装置、肺活量检测装置、心率检测装置、语音提示装置和人体感应装置；所述身高检测装置、体重检测装置、肺活量检测装置、心率检测装置与下位机之间采用USB插口的方式连接。

所述读卡器和语音提示装置均设置在下位机内。

所述语音提示装置由WTV020-SD语音模块以及与WTV020-SD语音模块相连接的扬声器组成。

所述下位机为带有触摸显示屏的主控机。

所述下位机侧壁上设置有身高检测装置插口，体重检测装置插口，心率检测装置插口，肺活量检测装置插口，无线传输装置插口，扩展接口，下位机另一侧壁上设置有一个升级接口，一个3.3V输出接口，一个5V输出接口。

所述身高检测装置包括长度能够调节的伸缩杆和设置在伸缩杆上的超声波测距模块US-100。

所述体重检测装置设置在放置于地面的底板上，体重检测装置包括设置在底板上的压力传感器模块，压力传感器模块上设置有用于供人体站立的平板；伸缩杆设置在底板上，伸缩杆顶部设置有一个横梁，身高检测装置包括声波检测模块，声波检测模块设置在横梁的端部，下位机设置在声波检测模块的一侧；伸缩杆的中部设置有托盘，肺活量检测装置、心率检测装置和人体感应装置放置在托盘内。

所述托盘一侧设置有触控开关，伸缩杆底端设置有电源插口。

所述人体感应装置为Realplay HC-SR501人体红外感应模块。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

(1)、操作简单。本实用新型通过设置上位机、下位机，且上位机和下位机之间通过无线传输装置相连接，且下位机连接有语音提示装置，用户可自主可根据语音提示，完成各项身体指标的测量，无需工作人员干预，节省了人力。

(2)、系统的稳定性好，环境适应性增强。各个检测模块与下位机数据采集平台之间通过USB插口建立点对点连接，当其中一个检测模块发生故障时不会影响整个系统的运行，同时采用USB无线传输装置将下位机与上位机的进行无线互联，无需布线，即用即插，使得连接的构建简单、快捷，不受地形限制使整个系统的环境适应性增强。

(3)、系统节能环保。人体感应装置作为数据采集平台的一部分，可在有人时使下位机工作，无人时使下位机休眠，这样不但节省了能源还增加下位机的待机时间。

进一步的，系统的可扩展性好，具有多种供电方式，适用范围广。下位机留有可设置的扩展接口方便添加硬件对系统进行扩展，具有升级接口可进行系统升级。系统内置电源可采用常见输出5V的手机充电器充电进行直接供电，也支持充电宝充电，同时提供对外5V和3.3V电压输出使其能适用各种复杂场合。

进一步的，本实用新型中伸缩杆的长度能够调节，使得身高测量范围广，数据精准。可根据用户群身高，调节伸缩杆的长度，并考虑温度对测量的影响，同时保证了身高测量的范围和精度。

进一步的，本实用新型中控制机电源开关采用电容触控开关，并且设置在托盘一侧，放置位置隐蔽，只有人手触控时才会控制下位机开机或关机，防止其他原因触碰造成的误操作。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的下位机机械结构图；

图3为下位机机械结构示意图；

图4为体重检测装置机械结构结构示意图；

其中，1为下位机，1-1为身高检测装置插口，1-2为体重检测装置插口，1-3为心率检测装置插口，1-4为肺活量检测装置插口，1-5为无线传输装置插口，1-6为扩展接口，1-7为升级接口，1-8为3.3V输出接口，1-9为5V输出接口，2为无线传输装置，3为上位机，4为短信发送装置，5为读卡器，6为体重检测装置，6-1为压力传感器模块，6-2为平板，7为肺活量检测装置，8为心率监测装置，9为身高检测装置，10为语音提示装置，10-1为扬声器，11为人体感应装置，12为触摸显示屏，13为超声波测距模块，14为底板，15为托盘，16为电源触控开关，17为伸缩杆，18为电源接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

参见图1，本实用新型包括短信发送装置4、无线传输装置2、上位机3和下位机1，其中，上位机3与下位机1之间通过无线传输装置2相连接，并可进行无线双向通讯；上位机3与短信发送装置4之间通过USB数据线进行连接，简单方便。所述下位机2连接有读卡器5、身高检测装置9、体重检测装置6、肺活量检测装置7、心率检测装置8、语音提示装置10和人体感应装置11。通过USB数据线体检数据可由下位机传向上位机，也可由上位机3对下位机1中的设备名称进行设置，方便设备的增添和替换；所述身高检测装置9、体重检测装置6、肺活量检测装置7、心率检测装置8与下位机1之间采用USB插口的方式建立点对点的连接，当其中一个装置发生故障后不会对整个体检系统产生影响。

本实用新型中上位机可以为支持USB接口的个人通用计算机或为其他支持USB接口的数据处理平台。

参见图2和图3，读卡器5、语音提示装置10选择内置结构，即读卡器5和语音提示装置10均设置在下位机1内；语音提示装置10由WTV020-SD语音模块以及与WTV020-SD语音模块相连接的扬声器10-1组成，扬声器10-1设置在下位机1内；下位机1为带有触摸显示屏12的主控机，可进行触控操作，也可进行显示，同时在下位机1侧壁上设置有身高检测装置插口1-1，体重检测装置插口1-2，心率检测装置插口1-3，肺活量检测装置插口1-4，无线传输装置插口1-5，扩展接口1-6，下位机1另一侧壁上设置有一个升级接口1-7，一个3.3V输出接口1-8，一个5V输出接口1-9。

参见图2和图4，为了方便数据的采集，本实用新型中下位机1连接有设置在地面上的底板14，体重检测装置6设置在底板14上，体重检测装置6包括设置在底板14上的压力传感器模块6-1，压力传感器模块6-1上设置有用于供人体站立的平板6-2。底板14侧壁上设置能够调节的伸缩杆17，伸缩杆17顶部设置有一个横梁，身高检测装置9包括声波检测模块13，声波检测模块13设置在横梁的端部，下位机1设置在声波检测模块13的一侧。伸缩杆17的中部设置有托盘15，肺活量检测装置7、心率检测装置8和人体感应装置11放置在托盘15内，托盘15一侧设置触控开关16，伸缩杆17底端设置有电源插口18。

本实用新型中的人体感应装置11为人体红外感应传感器。

本体检系统的原理：

1.刷卡和账号密码两种登录方式的身份识别

由控制器、读卡器和非接触式IC卡组成身份识别系统，其中控制器为后台计算机，负责处理读卡器接受的数据。系统所采用的非接触卡是一种只读卡，每张卡内存储唯一的卡号，用于身份识别。也可以通过触摸屏软键盘输入账号和密码登录。

2.体重测量

本实用新型中体重检测装置采用压力传感器进行体重的测量。称重传感器在电子秤中有十分重要的位置，被喻为电子秤的心脏部件，它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。当人站在平板6-2上时有压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。HX711电路模块将信号进行A/D转换得到数字信号输出得到体重。

3.无接触式身高测量

本实用新型中的身高检测装置9包括可调节伸缩杆和设置在可调节伸缩杆上的超声波测距模块US-100。为克服超声波传播速度受温度的影响，该身高检测装置读取超声波测距模块US-100内置温度传感器，对温度进行测量，继而计算出当前温度下的声速，并根据下列公式算出身高：

超声波在空气中传播速度随温度变化为：

v＝331.45+0.607T   (1)

L＝vt/2   (2)

其中v为超声波在空气中的传播速度，T为环境温度，t为由下位机1计时得到的超声波由发射到返回被接收的往返时间，由此方法可得超声波测距模块US-100到障碍物的距离L。

人身高为超声波测距模块US-100到平板6-2的高度与超声波测距模块US-100到人头部距离之差，即：

l＝l₁-l₂   (3)

由于超声波测距模块US-100到平板6-2的高度会随伸缩杆长度的变化而变化所以先由超声波测距模块US-100测定自身到平板6-2的高度l₁，当人站平板6-2上时超声波测距模块US-100再测定自身到人头部距离l₂；

代入公式(2)中即可求得出人体身高l。

4.心率检测

本实用新型中的心率通过红外法进行检测，心率检测装置8具体采用HR-Clamp指夹式心率传感器，此版本的心率传感器模块采用的是指夹式获取指尖心率数据，传感器采样原理是通过高穿透率的IR红外发射管发射不可见光，照射指尖，红外发射管对面是对应的红外接收管。在心跳不同时间，指尖的毛细血管的血量是不一样的，发射管的红外光透过手指，红外接收管接收到经过信号放大从而根据透过手指的红外光判断心率，得到的模拟信号输出为心率波形，可通过单片机AD采集，再通过心率传感器模块上运放的比较电路输出高低电平的心率信号，从而对心率进行计数。

5.肺活量检测

本实用新型中的肺活量检测装置7通过气体流量传感器进行检测，当有人测肺活量时，肺活量检测装置7将人呼出的气体用橡胶管引导至气体流量传感器，通过气体流量传感器采集流过的气体流量，下位机1通过将气体流量的单位统一转换为毫升，得到肺活量的检测结果。

6.自带触屏显示及智能语音提示

下位机1机身自带有触摸显示屏12，实时显示个人信息和测量数据，使被测量者直接看到自身测量到的各项身体指标。语音提示装置10由WTV020-SD语音模块与扬声器10-1组成，在体检过程中由下位机对WTV020-SD语音模块进行控制，适时播放语音进行语音提示以指导被体检者配合设备完成一系列简单操作。

7.无线传输

本实用新型通过无线传输装置2实现下位机2与上位机3(即计算机)之间通讯，属于全双工双向通讯。下位机内置蓝牙收发模块，上位机将USB转串口模块与蓝牙收发模块进行连接组成上位机收发装置，此装置可直接插任意通用计算机USB口与下位机进行通讯，即用即插，极大的方便了无线传输网络的搭建。

8.人体感应

本实用新型中的人体感应装置采用Realplay HC-SR501人体红外感应模块进行人体感应，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时一小段时间然后将高电平变为低电平，下位机对其输出进行捕获如为高电平，表明有人使用系统正常工作，如为低电平表明无人使用系统休眠。

9.下位机

下位机主要由以STM32处理器为核心的硬件平台，触摸屏及内置的读卡器、语音提示装置块以及人体感应装置组成。硬件平台提供身高检测装置9、体重检测装置6、心率检测装置8、肺活量检测装置7、无线传输装置2的USB连接插口，并提供一个UART通讯通道以供扩展；内置可充电蓄电池，支持外部5V输出的手机充电宝供电，提供5V、3.3V两种电压输出方便硬件的扩展。通过人体红外感应模块进行人体感应，当有人使用时系统工作，无人使用时系统休眠。

10.将体检结果以短信的形式自动反馈给用户

短信发送装置4采用的是西门子TC35系列的TC35i，TC35i与GSM2/2兼容、双频(GSM9o0/GSM18o0)、RS232数据接口，该装置集射频电路和基带于一体向用户提供标准的AT命令接口，并且该装置与上位机通过USB口连接，上位机3只需将接收到的体检数据发送给该短信发送装置，向该装置将接收到的数据以短信的形式反馈给用户，即将体检结果反馈给用户。

本实用新型的工作过程如下：

先由工作人员预先通过电源插口18为下位机1充电，或直接使用5V手机充电器供电，或使用充电宝供电，然后打开电源触控开关16，系统启动。伸缩杆17的长度默认190cm已能满足大多数用户需求，但如有特殊情况工作人员应根据需要调节伸缩杆长度使超声波测距模块到供人体站立平板6-2的长度大于用户身高。工作人员也可通过上位机3对下位机1操作界面的设备名称进行修改设置。

用户使用时需要先在上位机3进行注册，建立账户，设置账户密码，预留手机号码，获取IC卡，上述采用现有的程序即可实现，然后站立于供人体站立平板6-2上，人体感应装置11检测到有人使用，下位机1开始正常工作，此时用户可选择刷卡或者触屏输入账户、密码两种方式从下位机1进行登录，然后选择自己需要的检测项目开始检测，系统会语音提示用户进行各项检测，直到检测结束。

检测结束后各个体检装置将体检数据发送给下位机1，下位机1通过无线传输装置2传至上位机3中，上位机3再将体检信息传输给短信发送装置4，最终将结果以短信的方式发送给用户。

Claims (9)

1.一种体检系统，其特征在于，包括短信发送装置(4)、无线传输装置(2)、上位机(3)和下位机(1)，其中，上位机(3)与下位机(1)之间通过无线传输装置(2)相连接，并能够进行无线双向通讯；上位机(3)与短信发送装置(4)之间通过USB数据线进行连接，所述下位机(1)连接有读卡器(5)、身高检测装置(9)、体重检测装置(6)、肺活量检测装置(7)、心率检测装置(8)、语音提示装置(10)和人体感应装置(11)；所述身高检测装置(9)、体重检测装置(6)、肺活量检测装置(7)、心率检测装置(8)与下位机(1)之间采用USB插口的方式连接。

2.根据权利要求1所述的一种体检系统，其特征在于，所述读卡器(5)和语音提示装置(10)均设置在下位机(1)内。

3.根据权利要求1或2所述的一种体检系统，其特征在于，所述语音提示装置(10)由WTV020-SD语音模块以及与WTV020-SD语音模块相连接的扬声器(10-1)组成。

4.根据权利要求1所述的一种体检系统，其特征在于，所述下位机(1)为带有触摸显示屏(12)的主控机。

5.根据权利要求1或4所述的一种体检系统，其特征在于，所述下位机(1)侧壁上设置有身高检测装置插口(1-1)，体重检测装置插口(1-2)，心率检测装置插口(1-3)，肺活量检测装置插口(1-4)，无线传输装置插口(1-5)，扩展接口(1-6)，下位机(1)另一侧壁上设置有一个升级接口(1-7)，一个3.3V输出接口(1-8)，一个5V输出接口(1-9)。

6.根据权利要求1所述的一种体检系统，其特征在于，所述身高检测装置(9)包括长度能够调节的伸缩杆(17)和设置在伸缩杆上的超声波测距模块US-100。

7.根据权利要求6所述的一种体检系统，其特征在于，所述体重检测装置(6) 设置在放置于地面的底板(14)上，体重检测装置(6)包括设置在底板(14)上的压力传感器模块(6-1)，压力传感器模块(6-1)上设置有用于供人体站立的平板(6-2)；伸缩杆(17)设置在底板(14)上，伸缩杆(17)顶部设置有一个横梁，身高检测装置(9)包括声波检测模块(13)，声波检测模块(13)设置在横梁的端部，下位机(1)设置在声波检测模块(13)的一侧；伸缩杆(17)的中部设置有托盘(15)，肺活量检测装置(7)、心率检测装置(8)和人体感应装置(11)放置在托盘(15)内。

8.根据权利要求7所述的一种体检系统，其特征在于，所述托盘(15)一侧设置有触控开关(16)，伸缩杆(17)底端设置有电源插口(18)。

9.根据权利要求1所述的一种体检系统，其特征在于，所述人体感应装置(11)为Realplay HC-SR501人体红外感应模块。