CN205758823U - 离子感应式非接触人体排泄测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离子感应式人体排泄测量仪，它由探测传感器、通信电路、处理核心MCU、供电电池构成。本实用新型可以对人体排泄的排泄类型和排泄量进行实时、快速分析，通过非接触、纯物理的方式即可测得与排泄物总量有明显相关关系的离子感应电荷从而推断出排泄量，并进一步通过离子浓度实现对排泄物类型的特异性区分。还可通过本测量仪得到的感应电荷值和温湿度上升的速率频率进行协同分析，实现对吸湿性护理用品的透气性、吸水性等的评测以及舒适状况的监测。此外，它还可包括移动端与远程服务器软件系统，通过通信电路与测量仪连接后，可在移动端对测量仪进行远程操控，并对上传的数据进行进一步的分析、存储、管理和可视化。

Description

离子感应式非接触人体排泄测量仪

技术领域

本发明属于人体身体参数测量仪，尤其涉及泌尿状况与人体排泄的测量。

背景技术

离子感应式人体排泄测量仪-是一种通过离子感应技术来检测人体周围液体的设备，可测定人体排泄物种类，测量排泄物释放及淤积总量、排泄持续时间等参数，并具有评测吸湿性护理用品的透气性、吸水性和统计人体健康指数等相关功能。

在使用纸尿片、尿不湿等吸湿性护理用品时，由于排泄的无规律性，经常导致护理人员不能及时更换纸尿片，就会使排泄物在纸尿片内大量滋生细菌，严重者甚至会出现尿湿疹等不良现象，对使用者的生理和心理均会造成一定的影响。因此，监护人员应该能对排泄物的释放有尽可能快的反应，尤其是当无法跟随被监护者或被监护者没有自主能力或行动告知的情况下。同时，也需要提前准备乃至购置替换用品。

因此，监护者对于排泄情况的即时了解、远程通知与提前预知，有着非常明确和具体的需求。该产品对预防该类现象的产生以及提高使用者和监护者生活质量等方面均具有积极的意义。

而且现今用于排泄报警的便携式方案多是通过温湿度变化的方式监控排泄指标。其中，使用现成的温度湿度传感器获取人体排泄指标的方法最多见，而且多需要与使用者的排泄物直接接触。即需穿过吸湿性护理用品的表面，待与排泄物进行接触之后方能获得信息。因此测量结果往往受到外界坏境因素的干扰，导致产品的准确性大大降低，同时反应的灵敏度也受到极大的限制。而且测量装置一般体积较大，重量较重，这也会对使用者造成一定的影响，同时模块较多导致装置容易受到损坏。其中CN104398343A高灵敏度尿湿监测无线传感器及其监测方法需将传感器固定在尿垫或尿裤需要监测尿湿的部位，将控制盒夹在尿垫、尿裤的外侧或边缘部位，因此会占用较多的空间，用户体验较差，且安全性与准确性均会降低；CN104306107A基于温度和湿度判定的尿湿报警器，在湿度值在1分钟内上升到85％RH以上，并且所述温度值在3分钟内上升2度以上并且缓慢下降，判断为尿湿，这种判断方式存在预警时间延迟的缺陷，导致不能及时发出报警信息，而且通过尿湿后温度下降速度判定尿量大小的方法，存在着准确性严重不足的问题，某些地区空气潮湿或使用者出汗等外部因素也导致了该产品功能实现时的不准确性。综上，这些有接触式的排泄预警方法，不可避免地给使用者带来了较差的体验，那些不准确的报警信息还有可能导致护理人员不能及时更换吸湿性护理用品。

可见，尽管近几年来对排泄报警的方法也多有研究，但现今这些方案都只是就是否发生了排泄事件进行报警，且感应方式依靠间接参数测量。但真正能够高效准确地应用于专门测量排泄量的非接触式仪器尚不多见。

发明内容

为了克服现有排泄报警方案的局限和不足，基于离子感应极板，我们通过该实用新型所发明的设备，实现了对排泄时具体情况的隔空感应式测量，设计出了一种便捷、准确、高效、节能的非接触高灵敏人体排泄测量仪，该测量仪可以实现针对排泄物的特异性，准确地测量与排泄物总量有明显相关关系的参数从而推断出排泄量，并且在智能移动设备上快速数据处理、实时显示、数据联网和存储。也可通过基于上述测量得到的排泄数据和温湿度上升速率频率实现对吸湿性护理用品的透气性、吸水性等的评测以及实现对人体的健康统计。

一种离子感应式非接触人体排泄测量仪，将其附接至吸湿性护理用品上，主要包括以下模块：

1、探测传感器，其通过电极板感应电荷实现离子感应原理，可透过吸湿性护理用品对人体和排泄物感应出对应电荷量，对人体、纸尿片和排泄物的离子浓度进行区别并可根据浓度值区分大、小便。

2、通信电路，其将所述的感测数据和计算结果可灵活地通过多种方式传输至移动端、远端服务器等完成远程分析和储存环节。

3、处理核心MCU，其接收所述感测数据，进行分析和识别。依据相关处理结果，在移动端进行显示或报警，并进行实时记录和分析。

4、供电电池，其用于提供各个环节工作所需的电能，尤其是以挂载电池的方式提供独立电源，并通过电池充电与更换进行补充。

本实用新型的积极效果在于：

1.本测量仪能够实时、快速地诊断，通过离子感应原理对信号进行分析，在感应到膀胱储尿、排泄过程、排泄实物时都可获得数据，随时进行测量又不会给使用者造成附加影响，从而实时监控使用者是否排泄以及排泄量等具体排泄指标。

2.本测量仪的测量方式便捷，经过移动端的配置和调整后，可直接灵活地应用于各种人体排泄测量场景，而无需进行不同环境下的系统更换、模块购置、通道扩展或算法更新。

3.本测量仪的使用过程安全、简单，设备工作在低压环境，只需通过微型电池供电，因此不必担心电磁辐射和人机用电安全等问题。

4.本测量仪使用时无需与人体或排泄物进行接触，只需通过粘贴或捆绑结构依附于吸湿性护理用品的护具外侧即可，因此对使用者来说设备的安全性和舒适性得到了极大的提升，且安装拆卸极为简单快捷。

5.本测量仪可反复使用，更换吸湿性护理用品时只需将测量仪拆下并重新贴附于新的吸湿性护理用品即可，降低了使用者的保养和使用成本。

6.本测量仪专用于排泄物，实现其释放、淤积、总量等指标的精确测量，能适应各种测量对象，对排泄液体的测量比较准确，能定量地检测是否排泄、排泄物种类、排泄总量、以及排泄时间的估测。

7.本测量仪可通过蓝牙模块、GSM模块、GPRS模块、WiFi模块、zigbee模块以及近距离无线通信NFC模块等方式发送感测信息。 除基本的感测功能外，上述无线连接方式还可以通过传输技术中附加的定位功能，实现一定范围的搜索查找。

8.本测量仪通过通信电路将数据上传至手机应用程序(APP)及其相应的服务器进行进一步处理和可视化，所述手机应用程序运行于IOS或ANDRIOD操作系统，通信模块将感测信息发送至搭载该应用程序的一个或多个智能手机，兼容于市场上绝大多数智能手机。也可通过数据传输至中心APP实现集中管理，使得护理人员在固定地点同时得知多名使用者的排泄状态。

9.本方法可记录个体的历史排泄信息与数据，形成个体化的离线或在线数据库，随后使得每个用户都能通过移动端分析模块得出使用者自身的特征数据与平均数值，用于实现更精确的区分与预警，并实现对排泄所代表相关体质信息的监控和预测。

10.本方法可记录个体的历史排泄信息与数据，并利用对排泄物多种参数同时测量时的时间、幅度、爬升速率等相关参数的实时记录和整合，实现对吸湿性护理用品的透气性及吸水性进行评测的功能。

11.本方法可根据处理核心MCU通过分析所述探测传感器的量化数据，再结合根据真实吸湿性护理用品的细菌滋生情况建立的模型，实现对吸湿性护理用品的模拟细菌数量估测功能。

12.本方法采用微型化嵌入式方案，以小型化、轻便化的方式实现了专用的排泄及其预警、预测功能，具有硬件紧凑、成本精简的特点，便于使用、安装、存放，且外出携带与日常使用方便。

13.本测量仪采用全数字化的分析和管理系统，通过数字化采集、数字化分析、数字化存储、数字化管理，使得计算模块和内嵌算法可以不断更新，适用范围广、便于参数修正，相应地测量结果可以作为数据存储在离线手机和在线服务器中。

14.本方法可长期记录个体的历史排泄信息与数据，记录于后台数据库中，通过数据分析，可以统计出使用者的具体排泄周期、频率等相关参数，并实现实时显示于前台数字化设备上供使用者进行参考查看等功能。

附图说明

图1为测量仪组成示意图；

图2是探测传感器测量方式示意图;

图3为系统工作流程图；

下面结合附图对本发明进一步说明。

具体实施方式

一种离子感应式人体排泄测量仪，包括以下使用步骤：

1、将如图1所示电池加载后，设备激活，随后使用魔术贴等固定装置将设备固定或挂载在纸尿片等护理用品外层，实现如图3所示的测量方式，而此时如图2所示的自适应校正过程也开启，校正完成后执行如图2所示的过程；

2、在使用者排泄之后,探测传感器检测到电荷的变化，通过如图1所示的探测传感器，实现如图3所示的检测功能以及判断功能，同时内部记录数据进行自动学习，通过特征分析得到该使用者的个体参数，用于实现更精确的区分与预警，并实现对排泄所代表相关体质信息的监控和预测；

3、处理完成后，将信号传输给通信电路，通信模块接收到信号后将信号传递给处理模块，通过如图1所示的处理模块MCU，对信号进行处理；

4、处理模块将信息处理完成之后，将具体排泄信息参数显示在测量仪所连接的移动智能终端与远端服务器上；

5、监护人通过智能设备获取使用者的具体排泄信息并针对不同情况做出处理；

6、当对吸湿性护理用品进行更换时，将测量仪拆下并用魔术贴等工具将它贴于更换后的吸湿性护理用品上，可进行再次使用。

Claims (14)

1.一种离子感应式人体排泄测量仪，将其附接至纸尿裤上，包括以下模块：

（1）探测传感器，其通过电极板感应电荷实现离子感应原理；

可透过吸湿性护理用品对人体和排泄物感应出对应电荷量，由电极板感测电荷量得出感测数据，根据感测数据，对人体、纸尿片和排泄物的离子浓度进行区别并可根据浓度值区分大便与小便情况；

（2）通信电路，其将所述的感测数据和计算结果可灵活地通过多种方式传输至移动端、远端服务器，并在移动端或服务器完成远程分析和储存环节；

（3）处理核心MCU，其接收所述感测数据，进行进一步的分析和识别，依据相关处理结果，在移动端进行显示或报警，并进行实时记录和分析；

（4）供电电池，其用于提供各个环节工作所需的电能和电平，主要通过挂载供电电池提供独立能源，并通过电池充电与更换进行补充；

其中，所述探测传感器，通信电路，供电电池均分别与处理核心MCU连接。

2.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，它还可包括移动端与远程服务器软件系统，通过所述通信电路与测量仪连接后，可在移动端对测量仪进行远程操控，并对上传的数据进行进一步的分析、存储、管理和可视化。

3.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，通过所述探测传感器的离子极化感应原理，使用时无需与人体或排泄物进行接触，只需通过粘贴或捆绑结构依附于吸湿性护理用品外侧即可，所述吸湿性护理用品为纱布、绷带、成人或儿童用纸尿裤纸尿片。

4.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，通过所述探测传感器的离子极化感应原理，可直接获取排泄液体或溶液的物理信息，产生与液量有直接相关性的电荷感应数值，专用于排泄物指标的精确测量，测量对象单一。

5.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，通过所述探测传感器的离子极化感应原理，能通过电荷比值分析离子浓度，精确地得出排泄量的多少，以及排泄情况尤其是大小便的区分。

6.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，所述探测传感器采用非接触非化学测量，可反复使用，更换吸湿性护理用品时只需将测量仪拆下并重新贴附于新的吸湿性护理用品即可。

7.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，所述处理核心MCU通过分析所述探测传感器的量化数据，可利用其他芯片的测量参数在测量时协同分析、实时记录以及计算，通过分析数值间的比值，实现对吸湿性护理用品的透气性及吸水性进行评测的功能。

8.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，所述处理核心MCU，其接收所述感测信息，进行实时的数据记录和分析，并根据感测信息发出报表或报警，将信息传输至所述通信电路。

9.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，所述通信电路，可以通过诸如蓝牙模块、GSM模块、GPRS模块、WiFi模块、zigbee模块的物联网或局域网方式发送感测信息，可将所述感测信息传输至移动端、远端服务器进行下一步的处理和存储环节。

10.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于所述处理核心MCU的可编程性，只需经过移动端的配置和调整后，便可直接灵活地应用于各种人体排泄测量场景，而无需进行不同环境下的系统更换、模块购置、通道扩展或算法更新。

11.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，基于所述处理核心MCU可实现微型化嵌入式方案，以小型化、轻便化的方式实现了专用的排泄及其预警、预测功能。

12.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，基于所述的处理核心MCU采用全数字化的分析系统，进行数字化采集、分析、存储和管理。

13.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于所述处理核心MCU将所述探测传感器的数据通过所述的通信电路将数据打包上传，可在远端后台数据库中记录个体的历史排泄信息与数据，通过相应的算法，统计出使用者的具体排泄周期和排泄频率，并实现实时显示在数字化设备上供用户进行查看。

14.如权利要求1所述的人体排泄测量仪，其特征在于，所述供电电池，其主要功能是提供各个环节工作所需的电能和电压，尤其是以挂载电池的方式提供独立电源。