CN207168488U - 一种监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种监测系统，包括：监测部件、主控装置和供电单元；其中，监测部件呈片状结构，监测部件包括：压电薄膜传感器和薄膜触点传感器；主控装置与监测部件连接；供电单元与主控装置连接，供电单元用于为主控装置进行供电；压电薄膜传感器用于监测被测体的生理特征信息，薄膜触点传感器用于监测被测体是否离开监测部件，当被测体置于监测部件上时，监测部件根据被测体的生理特征信息产生相应的监测信号，主控装置根据监测信号得到监测结果，当被测体离开监测部件时，主控装置得到离床信息；根据本实用新型实施例提供的技术方案，使用者不用将设备戴在身上，只置于监测部件上，即对使用者的生理特征和是否离开监测部件进行监测。

Description

一种监测系统

技术领域

本实用新型实施例属于监测设备技术领域，具体地说，涉及一种监测系统。

背景技术

目前，随着社会压力的增大，与睡眠相关的疾病发病率逐年上升，因此，对人们睡眠质量进行监测，从而对人体健康状况进行监测是十分必要的。

呼吸和心跳信息是反映睡眠状态和人体健康状况的重要参数，对呼吸和心跳信息的掌握有助于诊断个体疾病和预防生命危险，除此之外呼吸和心跳信息中包含大量的与睡眠分期相关的信息，可通过对心率变异性分析获得睡眠质量情况，因此，实时监测睡眠时的呼吸和心跳参数，对睡眠健康跟踪是十分必要的。

使用监测仪器测量病人的心率、心电图及呼吸等多项生命体征参数，然后根据测量的参数对病人的睡眠情况进行分析，从而达到睡眠监测效果。但是，现有监测仪器在测量时需要通过在病人身上粘贴多个电极，测量人体生物电的方式来获得生命体征参数。监测过程中，被监测者需要在全身佩戴多个传感器电极以及复杂的线路，有可能存在因不适而影响被监测者的睡眠监测准确性的情况出现。另外，现有监测仪器还存在结构复杂，操作繁琐等问题。

因此，基于现有技术中的技术缺陷，提供一种使用方便、操作简单的监测系统是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种监测系统，解决了现有技术中的监测设备中需要通过在使用者身上粘贴多个监测电极，且使用复杂，操作繁琐等技术缺陷。

为解决现有技术中的技术问题，本实用新型实施例提供了一种监测系统，包括：监测部件、主控装置和供电单元；其中，

所述监测部件呈片状结构，所述监测部件包括：压电薄膜传感器和薄膜触点传感器；

所述主控装置与所述监测部件连接；

所述供电单元与所述主控装置连接，所述供电单元用于为所述主控装置进行供电；

所述压电薄膜传感器用于监测被测体的生理特征信息，所述薄膜触点传感器用于监测所述被测体是否离开所述监测部件，当所述被测体置于所述监测部件上时，所述监测部件根据所述被测体的所述生理特征信息产生相应的监测信号，所述主控装置根据所述监测信号得到监测结果，当所述被测体离开所述监测部件时，所述主控装置得到离床信息。

可选地，还包括：外罩；

所述外罩具有中空内腔；

所述监测部件置于所述中空内腔中；

所述监测部件的一侧边缘设有用于连接所述主控装置的连接端子；

所述连接端子从所述外罩的一侧边伸出所述中空内腔。

可选地，所述监测部件与所述中空内腔的内壁贴合。

可选地，所述压电薄膜传感器与所述薄膜触点传感器层叠设置。

可选地，所述监测系统还包括：信号处理电路；所述压电薄膜传感器通过所述信号处理电路与所述主控装置连接。

可选地，所述信号处理电路包括依次连接的电荷放大电路、滤波电路以及电压放大电路；

其中，所述电荷放大电路的一端与所述压电薄膜传感器连接，所述电压放大电路的一端连接所述主控装置。

可选地，所述监测系统还包括：前端处理电路；其中，

所述前端处理电路包括：预设高电位以及电阻；

所述薄膜触点传感器，其一端接入所述预设高电位，另一端通过所述电阻与所述主控装置连接。

可选地，所述薄膜触点传感器包括至少两个层叠设置的薄膜层；

每层所述薄膜层上设置有由导电介质形成的导电电路；

两个层叠设置的所述薄膜层之间均匀设置有多个隔离颗粒，多个所述隔离颗粒之间间隔设置；

当所述被测体置于所述监测部件上时，两个层叠设置的所述薄膜层相接触并通过所述导电电路形成回路，同时发送信号至所述主控装置；

当所述被测体离开所述监测部件时，两个层叠设置的所述薄膜层通过所述隔离颗粒隔离开。

可选地，所述导电介质为银浆和/或碳浆。

另外，可选地，所述生理特征信息包括呼吸信号、心跳信号和体动信息。

根据本实用新型实施例提供的技术方案，监测部件集成了压电薄膜传感器和薄膜触点传感器。可以将监测部件放置在床上人体胸部下方位置，也可以放置在沙发或坐垫上，压电薄膜传感器用于捕捉人体呼吸、心跳信号和体动信息，薄膜触点传感器用于检测人体是否离开监测部件。使用者不用将监测设备穿戴在身上，当使用者置于监测部件上时，即可对使用者的生理特征以及是否离开监测部件进行监测，监测系统不需要复杂的监测前期准备和复杂的监测过程。另外，本实用新型提供的监测系统操作简单，使用方便，适用范围广，同时监测系统的制作成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本实用新型实施例的一部分，本实用新型实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型实施例，并不构成对本实用新型实施例的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型实施例的监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的监测部件的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例的信号处理电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的前端处理电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的薄膜触点传感器的剖面结构示意图。

10：监测部件；11：外罩；12：压电薄膜传感器；13：薄膜触点传感器；

121：电荷放大电路；122：滤波电路；123：电压放大电路；131：薄膜层；132：隔离颗粒；

20：主控装置；

30：供电单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。

发明人在实现本实用新型的过程中发现，目前，医院中通过使用监测仪器可以测量病人的心率、心电图及呼吸等多项生命体征参数，根据测量的参数对病人的睡眠情况进行分析，从而达到睡眠监测效果，但是，监测仪器在测量时需要通过在病人身上粘贴多个电极，在测量人体生物电的方式来获得生命体征参数时，不可避免的使用到多个传感器电极和复杂的连线，患者需要在全身佩戴多个电子设备的情况下完成监测，而且，医院使用的监测仪器体积往往都比较大，病人身上粘贴多个电极属于接触式测量，影响病人休息，存在被监测者的监测体验不适，同时监测仪器还具有使用复杂，操作繁琐等问题。

因此，为解决现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种监测系统，使用者不用将监测设备穿戴在身上，当使用者置于监测部件上时，即可对使用者的生理特征进行监测，同时监测系统操作简单，使用方便，监测的结果精确度高。

以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型实施例的实施方式，藉此对本实用新型实施例如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施，以下结合附图对本实用新型的结构做进一步说明。

实施例1：

图1为本实用新型实施例的监测系统的结构示意图，图2为本实用新型实施例的监测部件的剖面结构示意图，如图1和2所示：

本实用新型实施例提供了一种监测系统，包括：监测部件10、主控装置20和供电单元30；其中，

监测部件10呈片状结构，监测部件包括：压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13，主控装置20与监测部件10连接，供电单元30与主控装置 20连接，供电单元30用于为主控装置20进行供电，压电薄膜传感器12用于监测被测体的生理特征信息，其中，生理特征信息包括呼吸信号、心跳信号和体动信息，薄膜触点传感器13用于监测被测体是否离开监测部件10，当被测体置于监测部件10上时，监测部件10根据被监测体的生理特征产生相应的监测信号，主控装置20根据监测信号得到监测结果。当被测体离开监测部件时，主控装置得到离床信息。

本实用新型实施例中监测部件10包括：压电薄膜传感器12和/或薄膜触点传感器13。压电薄膜传感器12的主要作用为通过压电薄膜传感器12的压电效应获取被测体的生理特征信息，其中，生理特征信息包括呼吸信号、心跳信号和体动信息，并通过获取的生理特征信息生成相应的监测信号，并发送至主控装置20。薄膜触点传感器13的主要作用是通过薄膜触点传感器13的开关效应检测使用者是否离开监测部件10，即薄膜触点传感器13监测使用者的离床信息，当被测体(使用者)离开监测部件10时，薄膜触点传感器13获取到被测体的离床信息，生成相应离床信号发送至主控装置20，主控装置20根据离床信号得到离床信息。

监测部件10呈片状结构，可以将其铺设在床上或地上等。监测部件 10集成了压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13，通常是将监测部件10 放置在床上人体(被测体)胸部下方位置，也可以放置在沙发或坐垫上进行使用。压电薄膜传感器11用于监测人体的生理特征信息，包括呼吸信号、心跳信号和体动信息。薄膜触点传感器13用于监测人体是否离开监测部件10。同时，本实用新型的一种实施方式中，在监测部件10上设置有多个监测区域，使用者无需固定接触监测部件10的某一位置或者某一个区域，只要使用者的胸置于监测部件10上即可进行监测。

而且，监测部件10不用穿戴在使用者的身上，也不用在使用者身上多个传感器电极和复杂的连线，有效避免了病人身上粘贴多个电极的接触式测量，当被测体(使用者)置于监测部件10上时，多个监测区域中的部分监测区域根据被监测体的生理特征信息产生相应的监测信号，生理特征包括但不限于心跳信息、呼吸信息和体动信息等，体动信息包括但不限于翻身、移动等。主控装置20根据监测信号得到监测结果，监测结果包括但不限于呼吸次数，呼吸频率、心跳次数，心跳频率、体动次数和离床次数，等等。

本实用新型实施例中监测系统还包括供电单元30，供电单元30用于给主控装置20进行供电，供电单元30包括但不限于电池，供电单元30可以是与主控装置20为一整体设置也可以为外接电池，同时，主控装置20 也可以通过外接市政电源为主控装置20供电。

具体实施时，可将监测部件10铺设在床上使用者(被测体)胸部下方位置，通过压电薄膜传感器12的压电效应获取呼吸信号、心跳信号和体动信息等生理特征信息，通过薄膜触点传感器13的开关效应监测使用者是否离床。当没使用者躺在床上时，外界的微弱动作会对压电薄膜传感器12产生干扰，这时薄膜触点传感器13开关效应未开启，主控装置20对压电薄膜传感器12产生的干扰信号过滤掉，薄膜触点传感器13起到了抗干扰的效果，当使用者躺在床上时，薄膜触点传感器13开关效应开启，主控装置20对压电薄膜传感器12产生的监测信号开始进行监测。

使用时，使用者(被测体)只需要躺在监测部件10上面即可进行睡眠监测，使用者不会受到监测部件10的影响，使用者正常躺卧就可以完成监测，提高了使用者的监测体验。通过本实用新型提供的监测系统能够连续、实时、长时间的监测人体的包括呼吸信号、心跳信号、体动信息在内的生理特征信息以及离床信息，根据监测结果提取人体睡眠期间生理参数，进行睡眠分析。同时，监测系统在监测时不需要复杂的监测前期准备和复杂的监测过程，本实用新型提供的监测系统操作简单，使用方便，监测的结果精确度高，适用范围广，同时监测系统的制作成本低。

下面对本实用新型实施例进行详细的介绍。

为增加监测部件10的使用寿命，同时也为了增加监测部件10的美观性，本实用新型实施例中可选地，还包括：外罩11；外罩11具有中空内腔；监测部件10置于中空内腔中；监测部件10的一侧边缘设有用于连接主控装置20的连接端子；连接端子从外罩11的一侧边伸出中空内腔。

继续参见图2，如图2所示：监测部件10设置于外罩11的中空内腔中，防止监测部件10与外界的接触，减缓了监测部件10的磨损，增加了监测部件10的使用寿命。同时，外罩11的制作材料可以是常用的布料，使得监测部件10的外观更加美观。使用者在家庭中使用时，也不会因为监测部件10的外观显得很突兀，使用者也可以在外罩11的外表面增加其他外罩等覆盖物，不会影响监测部件10的使用。而且，监测部件10置于中空内腔中，可以从外罩11的一侧将用于连接主控装置20的连接端子伸出中空内腔，外罩11的设置不影响监测部件10与主控装置20的连接。

在监测部件10的外部设置外罩11，可以有效减缓监测部件10的磨损，但是，监测部件10与外罩11之间有可能存在缝隙，使用者在使用过程中由于翻身、起床等动作，导致外罩11与监测部件10之间产生相对移动，这样就相对增加了监测部件10的磨损，因此本实用新型实施例中可选地，监测部件10与中空内腔的内壁贴合。例如，使用胶水等能起到粘合作用的物质将监测部件10与中空内腔的内壁贴合。

监测部件10设置在中空内腔时，监测部件10与中空内腔的内壁贴合连接，这样就防止在使用过程中，由于使用者的动作导致监测部件10与外罩11之间发生相对移动的问题。

下面对监测部件10包括压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13的情况进行详细介绍。

本实用新型实施例中监测部件10包括有压电薄膜传感器12，则监测系统还包括：信号处理电路；压电薄膜传感器12通过信号处理电路与主控装置20连接。

图3为本实用新型实施例的信号处理电路的结构示意图，如图3所示，压电薄膜传感器12包括至少两个具有上下位置关系的电极，信号处理电路包括依次连接的电荷放大电路121、滤波电路122以及电压放大电路123，其中，电荷放大电路121的一端与压电薄膜传感器12连接，电压放大电路123的一端连接主控装置20，压电薄膜传感器12的压感信号通过信号处理电路发送至主控装置20。

具有上下位置关系的电极根据不同的形变向信号处理电路输出不同的压感信号，信号处理电路用于将不同的压感信号处理后向监测主控装置20输出不同的电信号。具体举例来说，当使用者躺在压电薄膜传感器12时，具有上下位置关系的电极的电极表面的电荷分布就会发生变化，内部产生电极化，同时在其两个表面上产生符号相反的电荷，并且其受力的形变与该电荷信号成一定比例，当形变发生变化时电荷信号也随之发生变化，当形变消失时重新恢复到不带电的状态，由此将动态的机械能转换为电信号，经信号处理电路处理后连接到主控装置20，主控装置20检测出睡眠过程中呼吸、心跳以及体动信息。

本实用新型实施例中监测部件10包括有薄膜触点传感器13，则监测系统还包括：前端处理电路；其中，前端处理电路包括：预设高电位以及电阻；图4为本实用新型实施例的前端处理电路的结构示意图，如图4所示，薄膜触点传感器13，其一端接入预设高电位，另一端通过电阻与主控装置20连接。

薄膜触点传感器13包括至少两个层叠设置的薄膜层131，每层薄膜层131上设置有由导电介质形成的导电电路；两个层叠设置的薄膜层131 之间均匀设置有多个隔离颗粒132，多个隔离颗粒132之间间隔设置；当被测体置于监测部件10上时，两个层叠设置的薄膜层131相接触并通过导电电路形成回路，发送信号至主控装置20；当被测体离开监测部件10时，两个层叠设置的薄膜层131通过隔离颗粒132隔离开。

具体实施时，隔离颗粒132的直径为0.5-0.8mm之间。每层薄膜层 131上设置有由导电介质形成的导电电路，层叠设置的两个薄膜层131 之间就形成的上下两层导电电路，隔离颗粒132在中间层，图5为本实用新型实施例的薄膜触点传感器的剖面结构示意图，如图5所示，在没有外力的情况下，上下两层的导电电路通过隔离颗粒132进行隔离，当施加压力在上面时，也就是当被测体置于监测部件10上时，两个层叠设置的薄膜层131发生形变，两个层叠设置的薄膜层131相接触，上下两层的薄膜层131通过导电电路形成回路，同时发送信号至主控装置20，也就是说，两个层叠设置的薄膜层131用于根据形变向主控装置20输出信号，主控装置20根据信号开启对压电薄膜传感器12产生的信号进行监测。

具体举例来说，薄膜触点传感器13包括至少两个层叠设置的薄膜层131，每层薄膜层131上设置有由导电介质形成的导电电路，导电介质包括但不限于为银浆、碳浆以及银浆和碳浆的组合，上下薄膜层131上分别设置有接线端子，上层薄膜层131的接线端子接入预设高电位，下层薄膜层131的接线端子通过电阻与主控装置20连接，当施加压力在薄膜触点传感器13上面时，两个层叠设置的薄膜层131发生形变，上下两层的薄膜层131形成回路，产生相应的信号发送至主控装置20，主控装置 20根据接收到的信号监测使用者是否离床。当监测到使用者躺在床上时，主控装置20根据监测信号开启对压电薄膜传感器12产生的监测信号进行监测。

本实用新型实施例监测部件10包括有压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13，压电薄膜传感器12与薄膜触点传感器13层叠设置。

在具体实施时，压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13层叠设置在外罩11的中空内腔中，并且薄膜触点传感器13和压电薄膜传感器12分别贴合在各自靠近的外罩11的内壁上，压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13二者结合的方式可以在进行监测的同时起到抗干扰的作用。

举例来说，当没有使用者躺在床上时，外界的微弱动作会对压电薄膜传感器12产生干扰，这时薄膜触点传感器13开关效应未开启，主控装置20对压电薄膜传感器12产生的干扰信号过滤掉，薄膜触点传感器 13起到了抗干扰的效果，当使用者躺在床上时，这时薄膜触点传感器 13开关效应开启，主控装置20对压电薄膜传感器12产生的信号进行处理并得到监测结果，监测系统可以连续、实时、长时间的监测使用者的包括呼吸信号、心跳信号、体动信息在内的生理特征信息以及离床信息，根据监测结果提取人体睡眠期间生理参数，进行睡眠分析。

综上所述，根据本实用新型实施例提供的技术方案，监测部件10集成了压电薄膜传感器12和薄膜触点传感器13。可以将监测部件10放置在床上人体胸部下方位置，也可以放置在沙发或坐垫上。压电薄膜传感器 12用于监测人体包括呼吸信号、心跳信号以及体动信息在内的生理特征信息。薄膜触点传感器13用于监测人体是否离开监测部件10，也就是监测人体的离床信息。使用者不用将监测设备穿戴在身上，当使用者置于监测部件10上时，即可对使用者的生理特征以及是否离开监测部件10进行监测，实现了非穿戴式监测，同时实现了精准的实时离床判断，监测系统不需要复杂的监测前期准备和复杂的监测过程，本实用新型提供的监测系统操作简单，使用方便，监测的结果精确度高，适用范围广，同时监测系统的制作成本低。

需要说明的是，虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本实用新型的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例的示例旨在简明地说明本实用新型实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本实用新型实施例的技术特点，并不作为本实用新型实施例的不当限定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述说明示出并描述了本实用新型实施例的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型实施例并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型实施例的精神和范围，则都应在本实用新型实施例所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种监测系统，其特征在于，包括：监测部件、主控装置和供电单元；其中，

所述监测部件呈片状结构，所述监测部件包括：压电薄膜传感器和薄膜触点传感器；

所述主控装置与所述监测部件连接；

所述供电单元与所述主控装置连接，所述供电单元用于为所述主控装置进行供电；

所述压电薄膜传感器用于监测被测体的生理特征信息，所述薄膜触点传感器用于监测所述被测体是否离开所述监测部件，当所述被测体置于所述监测部件上时，所述监测部件根据所述被测体的所述生理特征信息产生相应的监测信号，所述主控装置根据所述监测信号得到监测结果，当所述被测体离开所述监测部件时，所述主控装置得到离床信息。

2.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，还包括：外罩；

所述外罩具有中空内腔；

所述监测部件置于所述中空内腔中；

所述监测部件的一侧边缘设有用于连接所述主控装置的连接端子；

所述连接端子从所述外罩的一侧边伸出所述中空内腔。

3.如权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述监测部件与所述中空内腔的内壁贴合。

4.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述压电薄膜传感器与所述薄膜触点传感器层叠设置。

5.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：信号处理电路；所述压电薄膜传感器通过所述信号处理电路与所述主控装置连接。

6.如权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述信号处理电路包括依次连接的电荷放大电路、滤波电路以及电压放大电路；

其中，所述电荷放大电路的一端与所述压电薄膜传感器连接，所述电压放大电路的一端连接所述主控装置。

7.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：前端处理电路；其中，

所述前端处理电路包括：预设高电位以及电阻；

所述薄膜触点传感器，其一端接入所述预设高电位，另一端通过所述电阻与所述主控装置连接。

8.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述薄膜触点传感器包括至少两个层叠设置的薄膜层；

每层所述薄膜层上设置有由导电介质形成的导电电路；

两个层叠设置的所述薄膜层之间均匀设置有多个隔离颗粒，多个所述隔离颗粒之间间隔设置；

当所述被测体置于所述监测部件上时，两个层叠设置的所述薄膜层相接触并通过所述导电电路形成回路，同时发送信号至所述主控装置；

当所述被测体离开所述监测部件时，两个层叠设置的所述薄膜层通过所述隔离颗粒隔离开。

9.如权利要求8所述的监测系统，其特征在于，所述导电介质为银浆和/或碳浆。

10.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述生理特征信息包括呼吸信号、心跳信号和体动信息。