一种多功能智能床垫及患者行为监测系统的制作方法

本实用新型实施例涉及智能医疗技术，尤其涉及一种多功能智能床垫及患者行为监测系统。

背景技术：

随着信息技术的不断发展，智能化领域逐渐地应用于各个行业，而随着人们生活水平的提高，人们对身体健康的重视程度越来越高。在医疗行业，越来越多的体征监测方法出现在康复医疗的临床上。

现有技术中，卧床病人的体征检测可以在卧床病人的床垫上安装压电薄膜传感器，或者在床头安装声光报警器、呼吸检测等；又或者在卧床病人安装可穿戴式监测设备，这样无法全方位的检测卧床病人的生理特性，也无法实时的对病人进行有效地监控和照顾；若发生意外时，医生不能及时得到病人的身体数据，可能会延误病情，造成病人无法得到及时的救治，导致一些不可挽回的后果。

技术实现要素：

本实用新型提供一种多功能智能床垫及患者行为监测系统，以实现对病患全方位的行为监测，并发送行为监测数据至远程终端设备以实现实时监护。

第一方面，本实用新型实施例一种多功能智能床垫患者行为监测系统，该系统包括：压电薄膜传感器、至少一个电容式触摸传感器、至少一个温湿度传感器及控制模块；

所述压电薄膜传感器包括生理信号发送端；所述电容式触摸传感器包括在床状态信号发送端；所述温湿度传感器包括温湿度信号发送端；

所述控制模块包括生理信号接收端、在床状态信号接收端及温湿度信号接收端；

所述生理信号发送端与所述生理信号接收端电连接，所述在床状态信号发送端与所述在床状态信号接收端电连接；所述温湿度信号发送端与所述温湿度信号接收端电连接；

所述控制模块根据生理信号、在床状态信号及温湿度信号自动生成身体状态信号；通过无线模块将所述身体状态信号发送至远程智能终端。

可选的，还包括：第一放大模块，所述第一放大模块的输入端与所述压电薄膜传感器的生理信号发送端电连接，所述第一放大模块的输出端与所述控制模块电连接；

所述第一放大模块，用于将所述生理信号放大处理后发送至所述控制模块。

可选的，所述第一放大模块，还用于将所述压电薄膜传感器的高阻抗信号转化为低阻抗信号。

可选的，所述第一放大模块包括运算放大器及调制单元；所述运算放大器的第一输入端与所述压电薄膜传感器电连接，所述运算放大器的第二输入端与所述调制单元电连接，所述运算放大器的电源端接入正电压；所述运算放大器的接地端接地。

可选的，该系统还包括一级滤波模块、第二放大模块及二级滤波模块；所述一级滤波模块的输入端与所述运算放大器的输出端电连接，所述一级滤波模块的输出端与所述第二放大模块的输入端电连接；所述第二放大模块的输出端与所述二级滤波模块的输入端电连接，

所述一级滤波模块，用于将所述放大处理后的生理信号进行滤波；

所述第二放大模块，用于对滤波后的所述生理信号进行非饱和处理；

所述二级滤波模块，用于将非饱和处理后的所述生理信号进行滤波。

可选的，所述无线模块包括蓝牙模块、zigbee模块及wifi模块中的至少一种。

可选的，还包括感应铜片；所述电容式触摸传感器的输入端与所述感应铜片电连接，所述感应铜片，用于感应产生在床的电容信号；

所述感应铜片，用于感应产生离床的电容信号，并将所述电容信号发送至所述电容式触摸传感器。

可选的，所述生理信号包括呼吸频率、心率及睡眠状态、压力变化；其中，所述睡眠状态包括打鼾、深度睡眠、浅层睡眠及呼吸中断。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种多功能智能床垫，该智能床垫包括上述第一方面所述的智能床垫行为监测系统和智能床垫本体，所述压电薄膜传感器设置于所述智能床垫本体的中心位置；至少一个所述电容式触摸传感器设置于所述智能床垫本体的边缘位置；至少一个所述温湿度传感器设置于所述智能床垫本体的中心位置。

可选的，还包括吸水床单，所述智能床垫表面覆盖所述吸水床单。

本实用新型通过压电薄膜传感器监测病人的生理信号，并将生理信号发送至控制模块；通过电容时触摸传感器监测病人在床状态信号，并将在床状态信号发送至控制模块；通过温湿度传感器监测温湿度状态信号，并温湿度状态信号发送至控制模块；然后所述控制模块接收并处理生理信号、在床及温室度状态信号；并根据生理信号、在床及温湿度状态信号自动生成身体状态信号通过无线模块发送至远程智能终端，实现对病患全方位的行为监测，并发送行为监测数据至远程终端设备以实现实时监护。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种多功能智能床垫患者行为监测系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种多功能智能床垫患者行为监测系统的结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的一种多功能智能床垫的简单示意图。

具体实施方式

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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种多功能智能床垫患者行为监测系统的结构框图，该系统包括压电薄膜传感器10、至少一个电容式触摸传感器20、至少一个温湿度传感器30及控制模块40。压电薄膜传感器10包括生理信号发送端；电容式触摸传感器20包括在床状态信号发送端；温湿度传感器30包括温湿度信号发送端；控制模块40包括生理信号接收端、在床状态信号接收端及温湿度信号接收端；生理信号发送端与生理信号接收端电连接，在床状态信号发送端与在床状态信号接收端电连接；温湿度信号发送端与温湿度信号接收端电连接；控制模块40根据生理信号、在床状态信号及温湿度信号自动生成身体状态信号；通过无线模块将身体状态信号发送至远程智能终端。

其中，生理信号包括呼吸频率、心率及睡眠状态；其中，睡眠状态包括打鼾、深度睡眠、浅层睡眠及呼吸中断。本技术方案通过压电薄膜传感器10监测病人的生理信号，并将生理信号发送至控制模块40；控制模块40接收并处理该生理信号，然后通过无线模块发送至远程智能终端；通过电容式触摸传感器20监测病人在床状态信号，并将在床状态信号发送至控制模块40；控制模块40接收并处理病人在床状态信号，并将处理后的病人在床状态信号通过无线模块发送至远程智能终端；示例性的，将病人在床状态信号、离床状态信号、在床时间信号及离床时间信号通过无线模块发送至远程智能终端；同样的，通过温湿度传感器30监测温湿度状态信号，并将温湿度状态信号发送至控制模块40；控制模块40接收并处理温湿度状态信号，将处理后的温湿度状态信号通过无线模块发送至远程智能终端。例如，将病人的尿失禁状态信号及尿失禁等级状态信号通过无线模块发送至远程智能终端；这样各类型不同的传感器实现对病患全方位的体征监测，并发送体征监测数据至远程终端设备以实现实时监护，解决了现有技术中病人的体征检测设备功能单一的问题。其中，无线模块包括蓝牙模块、zigbee模块及wifi模块中的至少一种，这里对无线模块的类型不作限定。

可选的，在上述实施例的基础上，进一步优化，图2是本实用新型实施例提供的另一种多功能智能床垫患者行为监测系统的结构框图；如图2所示，该系统还包括：第一放大模块50，第一放大模块50的输入端与压电薄膜传感器10的生理信号发送端电连接，第一放大模块50的输出端与控制模块40电连接；第一放大模块50，用于将生理信号放大处理后发送至控制模块40。

其中，压电薄膜传感器10采集病人的生理信号，然后通过第一放大模块50将该生理信号放大处理后输出至控制模块40，这样可以提高整个监测系统的可靠性。可选的，参照图2，第一放大模块50，还用于将压电薄膜传感器10的高阻抗信号转化为低阻抗信号。这里需要说明的是，由于压电薄膜传感器10具有高阻抗特性，第一放大模块50还可以将压电薄膜传感器10的高阻抗信号转化为低阻抗信号，以匹配后级第二放大模块70的信号放大。

可选的，参照图2，第一放大模块50包括运算放大器51及调制单元52；运算放大器51的第一输入端与压电薄膜传感器10电连接，运算放大器51的第二输入端与调制单元52电连接，运算放大器51的电源端接入正电压；运算放大器51的接地端接地。

其中，运算放大器51的电源端接入正电压；运算放大器51的接地端接地。运算放大器51的第二输入端与调制单元52电连接，这样调制单元52可以将压电薄膜传感器10输出的完整的正余弦信号发送至控制模块40，还节约了电路的设计成本，降低了电路的消耗功率。

可选的，参照图2，该系统还包括一级滤波模块60、第二放大模块70及二级滤波模块80；一级滤波模块60的输入端与运算放大器51的输出端电连接，一级滤波模块60的输出端与第二放大模块70的输入端电连接；第二放大模块70的输出端与二级滤波模块80的输入端电连接；一级滤波模块60，用于将所述放大处理后的生理信号进行滤波；第二放大模块70，用于对滤波后的生理信号进行非饱和处理。二级滤波模块80，用于将非饱和处理后的生理信号进行滤波。

其中，一级滤波模块60可以将第一放大模块50输出的正余弦信号进行过滤处理，示例性的，可以采用电感和电容进行滤波处理；然后输出过滤后的生理信号；再经过第二放大模块70对滤波后的生理信号做进一步的放大处理，并对滤波后的生理信号做非饱和处理，对较大信号的压缩使之不会进入饱和状态，即可以得到从呼吸等较小的信号到翻身等幅度变化较大的信号的检测。然后将非饱和处理后的生理信号经过二级滤波模块80进行进一步的滤波。示例性的，第二放大模块7可以采用对数放大器以实现对滤波后的生理信号做非饱和处理。

可选的，继续参照图2，还包括感应铜21；电容式触摸传感器20的输入端与感应铜片21电连接，感应铜片21，用于感应产生在床的电容信号。其中，当病人与感应通片21接触时，感应通片21与人体产生一电容信号，然后将电容信号发送至电容式触摸传感器20，电容式触摸传感器20接收到该电容信号并将该电容信号转化为电压信号发送至控制模块40，控制模块40将病人在床信号通过无线模块发送至护士监控站等远程智能终端；而当病人与感应通片21未接触时，感应通片21与人体不会产生电容信号，电容式触摸传感器20未接收到该电容信号，然后对应将该无效信号发送至控制模块40，控制模块40通过无线模块发送病人离床信号至护士监控站等远程智能终端，采用该电容式触摸传感器20可以提高检测的灵敏度。

本实用新型实施例还提供了一种多功能智能床垫，该智能床垫包括上述实施例所述的智能床垫行为征监测系统和智能床垫本体100，由于该智能床垫包括上述多功能智能床垫及患者行为监测系统，也具备相同的有益效果，这里不再赘述。其中，图3是本实用新型实施例提供的一种多功能智能床垫的简单示意图；如图3所示，压电薄膜传感器10设置于智能床垫本体100的中心位置；至少一个电容式触摸传感器20设置于智能床垫本体100的边缘位置；至少一个温湿度传感器30设置于智能床垫本体100的中心位置，如此设置提高了检测的灵敏度和准确性。可选的，该智能床垫还包括吸水床单，智能床垫表面覆盖吸水床单。若当有患者大小便失禁发生后，护理人员只要更换吸水床单，提高了智能床垫的多功能性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。