一种智能型病房专用护理及警戒系统的制作方法

本发明属于医疗监护技术领域，具体涉及一种智能型病房专用护理及警戒系统。

背景技术：

在医疗机构中，医护人员数量远远小于病患的数量，也就是说一个医护人员往往需要同时监护多个病患，因此为了方便医护人员对多个病患的监护，医疗机构一般安装医疗监护系统，来提高医护人员的监护效率和准确性。

现有技术中医疗监护系统一般由呼叫设备、连接装置和被呼叫设备组成，其中呼叫设备一般对应安装在病患的病床周围，以便病患需要医护人员进行监护的时候按下对应的按钮；连接装置是将呼叫设备和被呼叫设备连接起来，以便进行信息传送的；被呼叫设备一般安装在医护人员工作室，例如：护士站，该监护设备在工作的时候：当病患需要医护人员监护的时候，按下病床周围的呼叫设备，即输入监护请求信息，该监护请求信息经过连接装置传送到被呼叫设备，被呼叫设备上对应病房号、病床号的提示灯亮起，一般的，在提示灯亮起的同时还伴有音乐提示音，以便能够更好的引起医患人员的注意，医患人员在看到提示灯亮起或者听到提示音时，查看被呼叫设备上显示的具体监护请求信息，然后进行对应的监护工作。

此种状况往往会出现同一监护请求多次处理，甚至误处理，大大浪费了医护人员的工作时间，使工作效率降低。并且大多情况下病人本身对仪器、环境及自身生理反应察觉较为迟钝，导致这种由病人呼叫护理的方式较为被动。

而随着嵌入式系统、无线通信和物联网技术的高度发展，使得智能监护越来越多的应用于社会公共医疗领域，也成为了建设智慧城市、推广智慧医疗不可或缺的技术手段。因此，现需要一种智能化程度、安全性及准确率高，且可全方位对病人进行保护的监护系统来解决以上问题。

技术实现要素：

针对以上技术问题，本发明提供一种智能型病房专用护理及警戒系统，能够准确的对病人的身体状况及病房的安全状况进行检测。

本发明的技术方案为：一种智能型病房专用护理及警戒系统，主要包括护理监测模块、安防警戒模块、环境预警模块、通讯连接模块和终端主控模块，所述护理监测模块、安防警戒模块、环境预警模块属于用户子端，至少一个所述用户子端通过所述通讯连接模块与所述终端主控模块相连；

所述护理监测模块包括生理信号采集单元、生理信号调制单元、器械传感监测单元和追随定位单元，所述生理信号采集单元用于实时检测病人的生物信号随病人状况的变化情况，所述生理信号调制单元的输入端与生理信号采集单元的输出端相连，用于对所述生物信号的频率进行调制，所述器械传感监测单元用于实时检测工作状态下的医疗设备、器械或装置的运行状况，所述追随定位单元用于对外出病房的病人进行实时定位；

所述安防警戒模块包括智能门禁单元、红外识别单元、信息比对单元和安保防盗单元，所述智能门禁单元通过智能电子锁对病房门进行把关，所述红外识别单元通过至少两个红外摄像头对欲进入病房的人员进行人脸识别，所述信息比对单元用于将人脸识别的信息与数据库内信息进行比对，所述安保防盗单元设置在病房窗户处，用于保护室内人员生命及财产安全；

所述环境预警模块包括环境温度感应单元、烟雾光电感应单元、环境湿度感应单元、有毒气体监测单元、细菌病毒监测单元和中继传输单元，所述环境温度感应单元、烟雾光电感应单元、环境湿度感应单元、有毒气体监测单元、细菌病毒监测单元的输出端与所述中继传输单元的输入端相连，中继传输单元用于将检测到的信号进行预处理、特征提取和放大输出；

所述通讯连接模块包括无线收发单元、有线收发单元和无线移动通讯单元，所述无线收发单元的接入端与护理监测模块、安防警戒模块和中继传输单元的输出端相连，所述有线收发单元通过线缆与所述终端主控模块相连，有线收发单元与无线收发单元、所述无线移动通讯单元之间通过无线信号连接；

所述终端主控模块包括cpu主控单元、信息录入单元、数模转化单元、数据存储单元、数据处理单元、阈值比对单元和报警提示单元，所述cpu主控单元用于控制整个系统的运行，所述信息录入单元用于录入可进入病房的指定人员的身份信息及脸部特征，为所述信息比对单元建立比对数据库；所述数模转化单元用于将从所述用户子端采集的信号进行转化成数据，所述数据存储单元用于将所述数据进行存储，所述数据处理单元对数据进行处理，所述阈值比对单元将处理后的数据与设定的阈值进行比对，所述报警提示单元用于通过有线收发单元向无线移动通讯单元发送预警信息。

进一步的，所述追随定位单元的主体为便携识别装置，所述便携识别装置包括定位感应子单元、无线收发子单元、显示子单元、语音通报子单元、信息编码子单元和电源，所述信息编码子单元用于录入病人的基本信息及设定活动范围区域，并通过所述显示子单元进行可视化，所述定位感应子单元用于对病人的具体位置进行定位，并通过无线电磁感应确定活动范围边界，以便当病人即将越界时通过所述语音通报子单元给与警示，所述无线收发子单元与所述有线收发单元通过无线感应连接，用于将病人的实时位置信息依次传送至所述终端主控模块和无线移动通讯单元，无线移动通讯单元还可通过语音通报子单元与病人直接进行通话，所述电源为便携识别装置提供电源。

进一步的，所述生物信号包括生物电信号和生物非电信号，所述生物电信号包括脑电、心电、眼电和肌电，所述生物非电信号包括心音、脉搏和血压。

进一步的，所述预处理包括对从所述环境温度感应单元、烟雾光电感应单元、环境湿度感应单元、有毒气体监测单元和细菌病毒监测单元检测到的信号进行过滤、校正处理。

进一步的，所述特征提取采用时间频率特性分析方法对所述信号的变化特征进行提取和记录。

进一步的，所述放大输出通过放大电路对所述信号进行放大降噪处理后，通过所述无线收发单元传输至所述终端主控模块。

进一步的，所述有线收发单元分别与所述无线收发单元、无线收发子单元、无线移动通讯单元通过无线信号双向连接，无线收发子单元和无线移动通讯单元在有效距离范围内通过无线电磁感应连接，当携带有无线移动通讯单元的医护人员与携带无线收发子单元的病人处于有效距离内，通过感应闪烁提示。

一种智能型病房专用护理及警戒系统的控制方法，包括以下步骤：

s1：所述无线收发单元、无线收发子单元、无线移动通讯单元与所述有线收发单元建立无线通信信道，有线收发单元与所述终端主控模块建立有线通信信道；并且通过信息录入单元预先录入可自由进出病房人员的身份信息及脸部特征，建立信息比对数据库；

s2：所述护理监测模块通过所述生理信号采集单元实时检测所述生物信号，采集生物信号随病人状况的变化情况，并将生物信号通过无线收发单元发送至终端主控模块；所述器械传感监测单元实时检测工作状态下的医疗设备、器械或装置的运行状况，并将检测到的运行状况通过无线收发单元发送至终端主控模块；所述追随定位单元实时检测病人的位置情况，并将病人的位置信息通过无线收发子单元发送至终端主控模块；

所述安防警戒模块通过所述红外识别单元对进入病房的人员进行面部特征识别，并通过所述信息比对单元与所述信息比对数据库进行特征匹配，若不匹配，则所述智能门禁单元为关闭状态，若匹配成功，则智能门禁单元为打开状态，并将进入人员的进出时间通过无线收发单元发送至所述数据存储单元；

所述环境预警模块中，所述环境温度感应单元、烟雾光电感应单元、环境湿度感应单元、有毒气体监测单元、细菌病毒监测单元将检测到的环境温度、烟雾浓度、环境湿度、有毒气体及细菌病毒的信号经所述中继传输单元过滤、校正、提取、记录和放大降噪处理后，通过所述无线收发单元传输至所述终端主控模块；

s3：上述信号依次经过终端主控模块中的所述数模转化单元和数据处理单元转化及分析处理后，并通过所述阈值比对单元对分析结果进行判定，如果分析结果显示异常，通过有线收发单元向指定护理人员携带的无线移动通讯单元发送异常信息；若果分析结果正常，则返回s2继续进行检测；

s4：如果护理人员在指定时间内将异常现象处理完毕，则返回s2继续进行检测，若没有在指定时间内处理，则向其它护理人员和上级管理人员发送预警信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用多种监测模块对病人的身体状况、医疗设备的运行状况及病房的安全状况进行全方位监测，其中，通过追随定位单元还可对外出病房的病人进行实时定位和限制活动范围，并且将病人的位置信息发送至指定护理人员的无线移动通讯单元，而且，还通过安防警戒模块加强防护人员及财产安全；同时，本发明还设有环境预警模块，可对病房内的温度、湿度、烟雾、有毒气体、病菌种类及浓度进行监测，其中，监测到的信号经中继传输单元进行预处理、特征提取和放大输出后再传输至终端主控模块进行深度处理与分析，可大大提高监测反馈的准确性。利用本发明对需要特殊护理的病人进行护理，智能化程度高、安全性及准确率高，可降低医护人员的工作强度。

附图说明

图1是本发明的整体结构系统框图；

图2是本发明的追随定位单元的系统框图；

图3是本发明的护理监测模块的流程控制图；

图4是本发明的安防警戒模块的流程控制图；

图5是本发明的环境预警模块的流程控制图；

其中，1-护理监测模块、11-生理信号采集单元、12-生理信号调制单元、13-器械传感监测单元、14-追随定位单元、141-定位感应子单元、142-无线收发子单元、143-显示子单元、144-语音通报子单元、145-信息编码子单元、146-电源、2-安防警戒模块、21-智能门禁单元、22-红外识别单元、23-信息比对单元、24-安保防盗单元、3-环境预警模块、31-环境温度感应单元、32-烟雾光电感应单元、33-环境湿度感应单元、34-有毒气体监测单元、35-细菌病毒监测单元、36-中继传输单元、4-通讯连接模块、41-无线收发单元、42-有线收发单元、43-无线移动通讯单元、5-终端主控模块、51-cpu主控单元、52-信息录入单元、53-数模转化单元、54-数据存储单元、55-数据处理单元、56-阈值比对单元、57-报警提示单元。

具体实施方式

下面结合附图1-5和具体实施例来对本发明进行更进一步详细的说明：

如图1所示，一种智能型病房专用护理及警戒系统，主要包括护理监测模块1、安防警戒模块2、环境预警模块3、通讯连接模块4和终端主控模块5，护理监测模块1、安防警戒模块2、环境预警模块3属于用户子端，至少一个用户子端通过通讯连接模块4与终端主控模块5相连；

护理监测模块1包括生理信号采集单元11、生理信号调制单元12、器械传感监测单元13和追随定位单元14，生理信号采集单元11用于实时检测病人的生物信号随病人状况的变化情况，其中，生物信号包括生物电信号和生物非电信号，生物电信号包括脑电、心电、眼电和肌电，生物非电信号包括心音、脉搏和血压。生理信号调制单元12的输入端与生理信号采集单元11的输出端相连，用于对生物信号的频率进行调制，器械传感监测单元13用于实时检测工作状态下的医疗设备、器械或装置的运行状况，追随定位单元14用于对外出病房的病人进行实时定位；

如图2所示，追随定位单元14的主体为便携识别装置，便携识别装置包括定位感应子单元141、无线收发子单元142、显示子单元143、语音通报子单元144、信息编码子单元145和电源146，信息编码子单元145用于录入病人的基本信息及设定活动范围区域，并通过显示子单元143进行可视化，定位感应子单元141用于对病人的具体位置进行定位，并通过无线电磁感应确定活动范围边界，以便当病人即将越界时通过语音通报子单元144给与警示，无线收发子单元142与有线收发单元42通过无线感应连接，用于将病人的实时位置信息依次传送至终端主控模块5和无线移动通讯单元43，无线移动通讯单元43还可通过语音通报子单元144与病人直接进行通话，电源146为便携识别装置提供电源。

安防警戒模块2包括智能门禁单元21、红外识别单元22、信息比对单元23和安保防盗单元24，智能门禁单元21通过智能电子锁对病房门进行把关，红外识别单元22通过至少两个红外摄像头对欲进入病房的人员进行人脸识别，信息比对单元23用于将人脸识别的信息与数据库内信息进行比对，安保防盗单元24设置在病房窗户处，用于保护室内人员生命及财产安全；

环境预警模块3包括环境温度感应单元31、烟雾光电感应单元32、环境湿度感应单元33、有毒气体监测单元34、细菌病毒监测单元35和中继传输单元36，环境温度感应单元31、烟雾光电感应单元32、环境湿度感应单元33、有毒气体监测单元34、细菌病毒监测单元35的输出端与中继传输单元36的输入端相连，中继传输单元36用于将检测到的信号进行预处理、特征提取和放大输出；其中，预处理包括对从环境温度感应单元31、烟雾光电感应单元32、环境湿度感应单元33、有毒气体监测单元34和细菌病毒监测单元35检测到的信号进行过滤、校正处理。特征提取采用时间频率特性分析方法对信号的变化特征进行提取和记录。放大输出通过放大电路对信号进行放大降噪处理后，通过无线收发单元传输至终端主控模块。

通讯连接模块4包括无线收发单元41、有线收发单元42和无线移动通讯单元43，无线收发单元41的接入端与护理监测模块1、安防警戒模块2和中继传输单元36的输出端相连，有线收发单元42通过线缆与终端主控模块5相连，有线收发单元42与无线收发单元41、无线移动通讯单元43之间通过无线信号连接；其中，有线收发单元42分别与无线收发单元41、无线收发子单元142、无线移动通讯单元43通过无线信号双向连接，无线收发子单元142和无线移动通讯单元43在有效距离范围内通过无线电磁感应连接，当携带有无线移动通讯单元43的医护人员与携带无线收发子单元142的病人处于有效距离内，通过感应闪烁提示。

终端主控模块5包括cpu主控单元51、信息录入单元52、数模转化单元53、数据存储单元54、数据处理单元55、阈值比对单元56和报警提示单元57，cpu主控单元51用于控制整个系统的运行，信息录入单元52用于录入可进入病房的指定人员的身份信息及脸部特征，为信息比对单元23建立比对数据库；数模转化单元53用于将从用户子端采集的信号进行转化成数据，数据存储单元54用于将数据进行存储，数据处理单元55对数据进行处理，阈值比对单元56将处理后的数据与设定的阈值进行比对，报警提示单元57用于通过有线收发单元42向无线移动通讯单元43发送预警信息。

如图3-5所示，本实施例的控制方法，包括以下步骤：

s1：无线收发单元41、无线收发子单元142、无线移动通讯单元43与有线收发单元42建立无线通信信道，有线收发单元42与终端主控模块5建立有线通信信道；并且通过信息录入单元52预先录入可自由进出病房人员的身份信息及脸部特征，建立信息比对数据库；

s2：护理监测模块1通过生理信号采集单元11实时检测生物信号，采集生物信号随病人状况的变化情况，并将生物信号通过无线收发单元41发送至终端主控模块5；器械传感监测单元13实时检测工作状态下的医疗设备、器械或装置的运行状况，并将检测到的运行状况通过无线收发单元41发送至终端主控模块5；追随定位单元14实时检测病人的位置情况，并将病人的位置信息通过无线收发子单元142发送至终端主控模块5；

安防警戒模块2通过红外识别单元22对进入病房的人员进行面部特征识别，并通过信息比对单元23与信息比对数据库进行特征匹配，若不匹配，则智能门禁单元21为关闭状态，若匹配成功，则智能门禁单元21为打开状态，并将进入人员的进出时间通过无线收发单元41发送至数据存储单元54；

环境预警模块3中，环境温度感应单元31、烟雾光电感应单元32、环境湿度感应单元33、有毒气体监测单元34、细菌病毒监测单元35将检测到的环境温度、烟雾浓度、环境湿度、有毒气体及细菌病毒的信号经中继传输单元36过滤、校正、提取、记录和放大降噪处理后，通过无线收发单元41传输至终端主控模块5；

s3：上述信号依次经过终端主控模块5中的数模转化单元53和数据处理单元55转化及分析处理后，并通过阈值比对单元56对分析结果进行判定，如果分析结果显示异常，通过有线收发单元42向指定护理人员携带的无线移动通讯单元43发送异常信息；若果分析结果正常，则返回s2继续进行检测；

s4：如果护理人员在指定时间内将异常现象处理完毕，则返回s2继续进行检测，若没有在指定时间内处理，则向其它护理人员和上级管理人员发送预警信号。

需要说明的是，虽然上面已经结合附图详细说明了本发明，但我们认为本发明的使用范围并不限制在上述所述的方法。只要是在本发明的精神和原理内所作的各种修改、等同替换、或改进也都在本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。