专利名称：一种居家保健远程监护系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗保健远程监护系统，特别是一种居家医疗保健远程监护系统。
背景技术：
老年人的健康长寿，与家庭基础护理的优劣有很大的关系。有一部分老年人最终 夺去他们生命的不是原发病，而是由于护理不到位、护理不当所导致的并发症，可见基础护 理在老年人的健康中占有相当重要的地位。老年人生理机能下降，患急性脑血管类的疾病 概率很高，特别是患病后的偏瘫病人，轻者上下肢行动不便，严重者肢体完全不能活动。特 别是在医院医疗条件有限的情况下，如何护理这类失去活动自理能力的老人、病人，及时监 视、监测他们的生理状态，是其家属乃至整个社会必须面对的问题。在家庭或小区医疗机构，对于行动不便的老人、偏瘫病人，如果能在具有自动翻 身、抬背等功能的护理床接受定时的翻身、抬背等方式的护理，不但可以减少褥疮，减少患 者的痛苦，而且可以加强患者背部和臀部血液的流通，大大增强患者肌体的活性，提高自身 的免疫力。同时，如果把患者的心电、血压、血氧含量等人体生理检信号利用网络通信技术 上传到医院等医疗机构，则可实现对患者的远程监护。但现有的护理床大多为就地控制的， 没有远程护理功能。如在专利号为03147725. 4的中国发明专利中公开了一种“全自动护理 床”，它包括床体、活动支架、活动床板、升降装置和控制盒。其特征在于床体由床头、床腿 和床座架组成；床座架上安装有活动支架；靠近床头一侧是长度小于1/2床身长度的坐起 活动支架，其宽度等于床身宽度；床座架上沿床身长度上还安装有侧翻活动支架；坐起活 动支架和侧翻活动支架上铺有活动床板；床体下部空间安装有升降装置；床头部分安装有 控制盒；控制盒通过导线与升降装置相连。该护理床具有“左侧躺_平躺_右侧躺”的全自 动控制。但其它如生理信号检测及居家控制等的远程监测护理功能则不能实现。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种对偏瘫患者监护周全、有效提高患 者生活自理能力的居家医疗保健远程监护系统。本发明是通过如下技术方案实现的一种居家医疗保健远程监护系统，包括多功能护理床、人体生理信号检测仪、智能 居家控制装置、多模态本地控制器、其特征在于将所述每个家庭的多功能护理床、人体生 理信号检测仪、智能居家控制装置和多模态本地控制器的控制系统与家庭主站DSP控制系 统相连，分别将家庭主站DSP控制系统通过以太网络与远程监护中心的计算机相连，远程 监控中心还通过交换器设有视频服务器，该家庭主站DSP控制系统包括CAN通信模块、I/O 模块，家庭主站DSP控制系统通过CAN总线与多功能护理床、人体生理信号检测仪和智能居 家控制装置相连，其工作原理是将远程监控中心和多模态本地控制器的指令信号解析后， 分送到相应的执行端以控制其动作；将多功能护理床、居家控制装置和生理检测仪的状态 信息和检测信息打包后上传到远程监护中心，同时将需要本地报警的信息通过I/O模块传
3。本发明居家医疗保健远程监护系统，家庭主站DSP控制系统将每个家庭的多功能 护理床、人体生理信号检测仪、智能居家控制装置和多模态本地控制器的控制系统控制起 来；再用一个远程监护中心将若干家庭主站DSP连接在一起，同时通过设置的视频服务器 观察患者的生理状态，为患者提供服务。为了方便患者使用，多模态本地控制器选用具有触摸屏、按键和语音三种控制方 式的控制器，可以对多功能护理床、智能居家控制装置所连接的家电进行控制，该视频监控 装置包括万向云台、云台解编码控制器、带麦克的摄像头、音响和视频服务器，云台解码控 制器根据指令对万向云台的运动和摄像头的焦距等实施控制，远程视频监控装置的音视频 信号由视频服务器通过以太网络与远程监护中心相连，来自于远程监控中心或本地控制器 的万向云台的转动和摄像头的变焦控制指令由家庭主站转发给云台解编码控制器，该远程 监护中心包括计算机、报警装置、显示屏和麦克，该系统可以安装在医院/社区医疗中心， 其设计要点是远程监护中心通过以太网与多个家庭主站DSP控制系统和视频服务器通 讯，完成患者生理信号和音视频信息的采集、显示和数据库存档，具有人机界面显示、双向 语音交互、患者生理信号超限报警、患者呼叫报警和多功能护理床、云台和摄像机的控制功 能。多功能护理床包括床架、床体、床体控制装置，可以实现床体升降、左右侧翻身、抬 背坐起，抬腿功能，所述床体控制装置包括信息输入模块、单片机控制模块、通信模块，单片 机控制模块通过CAN通信模块与家庭主站DSP控制系统相连，单片机控制模块接收信息输 入模块的信号后，经处理变为床体动作控制指令送到电动推杆驱动电路，从而实现多个电 动推杆的联动，完成床体的动作，满足使用者的要求；所述的信息输入模块包括按键、触摸 屏、语音电路和床体报警传感器。生理信号数据转化模块可以将家庭型心电图仪、脉搏血压计、体重计、血氧含量仪 器、呼吸检测仪器、尿糖检测仪器等检测的生理信号数据进行格式转换，生理信号数据转换 模块具有USB总线转CAN网络接口和RS232串口转CAN网络接口，能把具有USB接口或串 口输出的家庭型心电图仪、血压计、尿糖检测仪器等人体生理信号检测仪的检测结果，通过 CAN总线上传到家庭主站控制系统。为了患者的安全，该智能居家控制装置还包括烟雾检测探头、煤气检测探头、红外 闯入检测探头、安防监控模块、家电控制模块、通信模块；其作用是安防监控模块对烟雾 检测探头、煤气检测探头和红外闯入检测探头的输出信号进行采集、判断处理，若有异常信 号则驱动本地报警装置进行报警，同时将报警信息通过通信模块上传到家庭主站、远程监 护中心；家电控制模块具有多路I/O输出，根据家庭主站控制系统发送过来的远程监护中 心和多模态本地控制器的指令，通过继电器控制电视、空调、电动窗帘等家用电器的开关起 停或动作。本发明有益效果是能够实现对长期卧床病人的远程监护，特别是对不具备自己 翻身能力的偏瘫患者，不但可以将患者的生理信号实时上传到远程医疗监护中心，还给卧 床患者提供床上自动护理功能，改变了目前远程医疗保健监护系统的只“监”不“护”的现 状；通过给患者们提供具有多模态输入方式的多功能护理床、家电等灵活输入控制方式，可 以大大地提高他们自我生活能力，可以减轻医疗资源紧缺的困难，也可以减轻患者家属亲
4人的负担。
下面结合附图对本发明作进一步的说明图1为本发明的总体结构示意图图2为本发明的家庭主站DSP控制系统的结构示意图图3为本发明的多功能护理床的电气逻辑图图4为本发明的远程监护中心软件功能示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不 限于此。图1为本发明的硬件总体结构示意图。由如图1可见，本发明的系统包括由 Intel(R)Core(TM) 2Duo处理器E2140配置的PC机、音响和灯光报警装置、22 〃宽屏平板液 晶显示器和麦克构成的远程监护中心、若干个家庭主站DSP控制系统、两路PAL视频信号 输入的视频服务器和四端口交换机，其中每个家庭主站DSP控制系统和视频服务器均通过 交换机以及以太网络与远程监护中心相连；视频服务器与摄像机相连，并把摄像机采集的 PAL制式的视频信号转化为MPG4数字视频，然后通过交换机和以太网络上传到远程监护中 心；报警装置、多模态本地控制器、多功能护理床、人体生理信号检测仪、云台解码控制器和 智能居家控制装置均通过CAN总线与家庭主站DSP控制系统相连。多模态本地控制器，它具有触摸屏、按键和语音三种控制方式，可以对多功能护理 床、智能居家控制装置所连接的家电和紧急呼叫装置等进行就地控制；云台解编码控制器 负责对家庭主站传来的对万向云台的转动指令和摄像机变焦的指令进行解析，变换为电平 信号驱动相应的继电器动作，其中摄像机具有麦克声音输入功能；人体生理信号检测仪包 括生理信号数据转化模块、电源模块、家庭型心电图仪、脉搏血压计、体重计、血氧含量仪 器、呼吸检测仪器、尿糖检测仪器，生理信号数据转换模块具有USB总线转CAN网络接口和 RS232串口转CAN网络接口，能把具有USB接口或串口输出的家庭型心电图仪、血压计、尿糖 检测仪器等人体生理信号检测仪的检测结果，通过CAN总线上传到家庭主站控制系统，然 后再上传到远程监护中心；智能居家控制装置包括烟雾检测探头、煤气检测探头、红外闯入 检测探头、安防监控模块、家电控制模块、通信模块，安防监控模块对烟雾检测探头、煤气检 测探头和红外闯入检测探头的输出信号进行采集、判断处理，若有异常信号则驱动本地报 警装置进行报警，同时将报警信息通过通信模块上传到家庭主站、远程监护中心；家电控制 模块具有多路I/O输出，根据家庭主站控制系统发送过来的远程监护中心和多模态本地控 制器的指令，通过继电器控制电视、空调、电动窗帘等家用电器的开关起停或动作。图2为本发明的家庭主站DSP控制系统的结构示意图，由图2可见，结合 DSP-TMS320C6714搭建的家庭主站DSP控制系统主要包括复位电路、电源电路、时钟电路、 外部存储器、JTAG接口、CAN通信模块、I/O接口，电源电路设计中采用TI公司的开关电源 DC/DC稳压芯TPS54310，采用Maxim公司生产的MAX706监控器在系统上电时为其提供一个 100 200ms的复位脉冲，采用频率50MHz的有源晶振提供时钟信号，晶振的输出引脚直接
5与DSP6714的CLKIN和ECLKIN引脚相连，并通过设置PLL电路的CLKMD0-CLKMD2引脚值来 确定倍频系数，经过倍频，产生CPU的工作时钟以及同步接口所需的时钟信号，采用SST公 司生产的16位、8MB的FLASH-SST39LF800A作为外部存储器。家庭主站DSP控制系统通过 CAN总线将远程监控中心和多模态本地控制器的指令信号解析后，分送到相应的执行端以 控制其动作；将多功能护理床、居家控制装置和生理检测仪的状态信息和检测信息打包后 上传到远程监护中心，同时将需要本地报警的信息通过I/O模块传送到相应的报警装置进 行报警。图3为多功能护理床的电气逻辑图，单片机系统通过CAN模块与图1中的家庭主 站DSP控制系统相连，由图3可见，多功能护理床把通过CAN模块接受的床体动作指令经过 单片机系统处理后，送到电机驱动电路，启动相应的动作执行机构的电机驱动器，驱动执行 机构的电机转动，从而实现床体升降、左右侧翻身、抬背(坐起)、抬腿功能；报警模块包括 声光报警指示装置、报警呼叫装置，其中声光报警指示装置能响应来自于床体电机故障、家 庭主站的报警信息，报警呼叫装置开关按钮开启后，可以通过家庭主站和远程监护中心进 行语音报警。图4为本发明的远程监护中心软件功能示意图。由图4可见，远程监护中心的主 要功能是提供一个远程监控人机界面，包括个人信息(如姓名、年龄、性别、健康状况、照 片等)、实时/历史视频数据的显示和管理、人体生理信息的显示和管理、多功能护理床的 状态监视和远程控制、智能居家和视频监控设备的远程控制、报警信息的处理以及打印服 务。远程监护中心采取B/S结构，根据授权，在与以太网相连的任何一台计算机上均可访问 某一用户的信息，或对家庭端设备进行控制。医务人员可以先通过实时视频图像和语音交 互提供的对话交流对患者身体状况进行初步检查，然后通过观看患者的生理信号实时历史 数据和健康状况历史记录进行综合诊断。报警模块提供手机和固定电话报警功能，可以根 据用户的要求对家庭主站传来的报警信息通过指定的固定电话或手机以语音或短信的方 式进行报警。
权利要求
一种居家医疗保健远程监护系统，包括多功能护理床、人体生理信号检测仪、智能居家控制装置、多模态本地控制器、其特征在于将所述每个家庭的多功能护理床、人体生理信号检测仪、智能居家控制装置和多模态本地控制器的控制系统与家庭主站DSP控制系统相连，将家庭主站DSP控制系统通过以太网络与远程监护中心的计算机相连，远程监控中心还通过交换器设有视频服务器，所述家庭主站DSP控制系统包括CAN通信模块、I/O模块、家庭主站DSP控制系统通过CAN总线与多功能护理床、人体生理信号检测仪和智能居家控制装置相连，家庭主站将远程监控中心或多模态本地控制器的指令信号解析后，分送到相应的执行端以控制其动作；将多功能护理床、居家控制装置和生理检测仪的状态信息和检测信息打包后上传到远程监护中心，同时将需要本地报警的信息通过I/O模块传送到相应的报警装置进行报警。
2.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述多模态本地控制 器通过CAN总线与家庭主站相连，具有触摸屏、按键和语音三种控制方式。
3.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述视频服务的监控 装置包括万向云台、云台解编码控制器、带麦克的摄像头、音响和视频服务器。
4.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述远程监护中心包 括计算机、报警装置、显示屏和麦克。
5.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述多功能护理床的 床体控制装置包括信息输入模块、单片机控制模块、通信模块，单片机控制模块通过CAN通 信模块与家庭主站DSP控制系统相连。
6.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述家庭主站DSP控 制系统通过交换器于远程监护中心相连。
7.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述人体生理信号检 测仪包括心电图仪、脉搏血压计、体重计、血氧含量仪器、呼吸检测仪器、尿糖检测仪器。
8.根据权利要求1所述的居家保健远程监护系统，其特征在于所述智能居家控制装 置包括烟雾检测探头、煤气检测探头、红外闯入检测探头、安防监控模块、家电控制模块、通 信模块。
全文摘要
本发明涉及医疗保健远程监护系统，特别是一种居家医疗保健远程监护系统。该居家医疗保健远程监护系统，包括多功能护理床、人体生理信号检测仪、智能居家控制装置、多模态本地控制器、其特征在于将所述每个家庭的多功能护理床、人体生理信号检测仪、智能居家控制装置和多模态本地控制器的控制系统与家庭主站DSP控制系统相连，分别将家庭主站DSP控制系统通过以太网络与远程监护中心的计算机相连，远程监控中心还通过交换器设有视频服务。本发明有益效果是能够实现对卧床病人的远程监护与护理，减轻患者家属的负担。
文档编号A61B19/00GK101933838SQ20101024073
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者刘存根, 刘绍彤, 王涛, 谭林, 贝太学, 高焕兵, 鲁守银 申请人:山东建筑大学