一种具有监测功能的智能吸收性物品及系统、方法与流程

本发明涉及吸收性物品，更具体地，涉及一种具有监测功能的智能吸收性物品及系统、方法。

背景技术：

1、随着人们生活质量的提高，人们对身体健康状况的关注日益加深；各种健康监护产品也接连出现。对于部分特殊群体而言，健康监测需求尤为明显，如婴幼儿和老年人这两类特殊群体。婴幼儿，尤其是新生儿，无法用言语表达身体不适感，同时其身体器官功能尚未发育健全，容易出现各种生理疾病；老年人伴随着组织器官的衰老，维持身体健康的能力减弱，也容易导致一些疾病的发生。因此婴幼儿和老年人的身体健康状态监测和护理极为重要。

2、然而，日常到医院就诊检查不仅耗时，而且成本高，存在较多不便。为了能够方便快捷实现人体的健康监测，减少不必要的医院就诊，现有技术已提出有针对婴幼儿和老年人的智能产品，并应用于健康检测中。例如，采用含智能设备的产品针对能反映机体状态信息的液体，如体液进行监测，包括利用检测试纸与液体接触检测液体是否存在对应目标成分及对应含量，同时通过手机或其他终端设备与智能设备进行无线连接，实时将分析数据上传到终端，便于用户查看；如，采用智能吸收性物品(如尿不湿、纸尿片、尿裤、隔尿垫等物品)对尿液进行分析；应用于吸收性物品中时，该种模式具体表现为在人体穿着吸收性物品的期间，吸收性物品内的智能设备检测装置以及与其无线连接的终端设备持续工作并进行着信号交互。虽然，该类方式能保持检测装置与终端设备的持续连接，保持状态的及时获取；但是，该方式中检测装置和终端设备均需要时刻维持开启状态，持续保持通信状态，会带来一定程度的辐射。而长期的无线信号辐射会对人体健康产生一定程度的影响，尤其是对辐射敏感的婴幼儿，所以，现有技术智能监测装置的长期使用会带来长时间辐射等不利影响。

3、因此，现有技术亟需一种智能监测产品及系统、方法，以弥补前述现有技术存在的不足。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种具有监测功能的智能吸收性物品及系统、方法，提供有效监测的同时，减少监测过程中对健康有影响的辐射。

2、本发明采取的技术方案是，一种具有监测功能的智能监测吸收性物品，包括吸收性物品本体及智能监测装置；所述智能监测装置包括识别传感器、微控制器单元、受触发被读取的数据存储模块，所述识别传感器对液体进行检测得到液体检测数据，并输出液体检测数据至微控制器单元，所述微控制器单元对液体检测数据进行分析得到监测数据，所述微控制器单元将所述监测数据写入至数据存储模块；所述试纸识别传感器及数据存储器分别与所述微控制器单元，所述智能监测装置包括第一状态及第二状态；在第一预定条件下，所述智能监测装置由第一状态切换为第二状态；在第二状态下，所述数据存储模块内的数据被读取。

3、吸收性物品可用于对应具有穿戴需求的特殊群体，从而针对该类特殊群体及其日常排泄的尿液实现智能监测。具体使用时，所述尿液试纸位于吸收性物品内中，当尿液产生使尿液试纸状态发生变化时，此时智能监测装置即能识别尿液试纸并记录试纸状态数据。待使用者有分析需求时，再使用终端靠近智能监测装置并读取数据，进行后续分析。对于该吸收性物品而言，其适用于婴幼儿和老年人，且采用智能监测装置能避免与终端非必要的持续通信，显著减少通信电磁辐射，配合实现即时记录和随时读取，减少与终端的交互时间。

4、所述液体试纸能是现有技术针对尿液的检测试纸，尿液作为检测底物而存在；试纸在尿液浸染后，会因尿液中目标检测成分的存在或目标检测成分含量而表现为对应颜色；所述液体试纸的状态包括液体试纸的表面颜色；所述试纸状态数据包括试纸表面颜色数据。所述试纸识别传感器为颜色识别传感器，可识别rgb颜色，并输出颜色数据值至微控制器单元。所述微控制器单元可以将颜色数据值转换成监测数据，所述监测数据可以是通过无线信号被传输。所述微控制器单元则传输监测数据至数据存储模块。所述数据存储模块被促发时，可以将所述监测数据传输至预定的设备。

5、所述受触发被读取的数据存储模块，在预设触发条件下(在第一预定条件下的一种实施例)，存储的数据可被另一终端或设备读取。采用该方式进行健康监测时，能避免不必要的终端持续开启或智能监测装置持续开启，从而减少辐射。以触发条件为终端设备进入智能监测装置为中心向外扩散小于或等于20cm的距离范围内为例；完成试纸识别传感器识别、试纸状态数据存储后，因试纸状态数据已被记录，此后，智能监测装置可保持待机状态，待到监测人需要对监测数据进行分析时，再将终端设备靠近智能监测装置，即能完成智能监测装置监测数据至终端的工作过程；后续利用终端自身的通信功能和现有的分析数据库可进行试纸状态数据的上载和分析，从而避免现有技术持续与智能监测装置通信连接带来的长时间辐射，同时有效的进行目标检测成分的监测。

6、一方面，第一预定条件下，所述数据存储模块内的数据才被读取，其他条件下，所述数据存储模块只存储微控制器单元发送的监测数据，而不对外传输数据，因此采用本发明能够显著减少智能监测吸收性物品使用过程中的辐射，而其中的识别、数据存储仅需少量电量且在数秒内即可完成，辐射量和辐射时间大幅度减小；另一方面，在现有的监测方式下，终端与监测设备需始终维持信号交互状态，对于终端而言非常耗能，尤其是当终端为手机一类电量有限的移动端时，对移动端耗能的同时还会给移动端使用者造成不便；另外，对于现有技术需始终维持连接的监测方式，其还面临着通信中断后智能监测设备便无法正常监控的问题，如终端为手机一类移动端，当移动端所处环境信号较弱时，监测便无法继续进行下去；现有技术该类方式在监控条件上较为苛刻，容易因条件变化而产生监控不到位的状况；而采用本技术方案智能监测吸收性物品，配合可触发数据存储模块被读取的终端，则能有效解决上述技术问题。

7、更进一步地，所述液体试纸依据目标检测成分可为白细胞检测试纸、亚硝酸盐检测试纸、葡萄糖检测试纸、蛋白质检测试纸、酸碱度检测试纸、微量白蛋白检测试纸、酮体检测试纸条、尿胆原检测试纸、胆红素检测试纸、抗坏血酸检测试纸、肌酐检测试纸、比重检测试纸、潜血检测试纸、尿钙检测试纸、尿锌检测试纸、尿铁检测试纸、尿铅检测试纸、尿镁检测试纸、促黄体激素检测试纸、便隐血检测试纸和/或淋球菌抗原检测试纸。

8、进一步地，所述智能监测装置可拆卸的安装于吸收性物品本体底部，所述吸收性物品本体包括面层结构、吸收芯体层、底层结构。所述智能监测装置电子器件为可重复利用的电子器件，从而便于配合通常作为一次性耗材的吸收性物品本体、试纸而重复使用，可拆卸安装便于单次使用完吸收性物品和数据分析后，将智能监测装置拆卸并安装至未使用的吸收性物品，重复使用。能够进一步减少成本和耗材，而不影响监测效果。

9、进一步地，所述受触发被读取的数据存储模块包括nfc模组；所述nfc模组包括nfc芯片和nfc天线，所述微控制器单元写入接收的试纸状态数据至nfc芯片。所述nfc模组具有数据存储和被读取功能，且当所述智能监测装置处于第一状态时，改数据存储模块作为被读取载体时，未被读取时可处于待机状态，可以不需要进行供电；受终端靠近数据存储模块时(在第一预定条件下的另一种实施例)，所述智能监测装置可以由第一状态切换至第二状态，此时数据存储模块又可触发并被读取，基于该nfc模组，有利于显著减少监测过程中带来的辐射问题。

10、第一状态为初始状态，第二状态为采集状态，通过液体的第一次触发，第一状态进入第二状态。

11、进一步地，还包括供电单元；所述供电单元与所述智能监测装置电连接。所述供电单元包括第三状态及第四状态，在第二预定条件下，所述供电单元由第三状态切换至第四状态，在第四状态下，所述供电单元与所述智能监测装置电连接，所述供电单元为所述智能监测装置提供电量。

12、进一步，还包括液体试纸，所述识别传感器为试纸识别传感器，所述液体试纸安装于所述吸收性物品本体内；所述试纸识别传感器识别液体试纸状态并输出试纸状态数据至微控制器单元，所述微控制器单元对试纸状态数据进行分析得到监测数据，所述微控制器单元将所述监测数据写入至数据存储模块；所述试纸识别传感器及数据存储器分别与所述微控制器单元。

13、进一步，所述识别传感器包括活性反应系统与传导系统，活性反应系统选择性地与待测物发生反应，反应所产生的参数变化转化到传导系统进而产生响应的信号。

14、进一步地，所述供电单元包括设置于智能监测装置中的可充电电池；和/或，所述智能监测装置可拆卸的安装于底层结构上或底层结构下方。

15、进一步地，所述供电单元为自发电供电单元，包括吸水材料基底，所述吸水材料基底上布置有导电电极，所述导电电极与流至吸水材料基底上的液体配合形成自发电电池；进一步地，为配合形成以液体为电解质溶液的自发电电池。进一步地，还包括与所述导电电极连接的储能元件；更进一步地，所述储能元件为电容器。所述供电单元可设置于吸收芯体层上方、吸收芯体层中、吸收芯体层与底层结构之间、吸收芯体层与底层结构之间液体试纸旁侧、吸收芯体层与液体试纸之间、液体试纸与底层结构之间和/或底层结构上。当所述供电单元为自发电电池时，为方便其与液体的接触，可将供电单元设置于吸收芯体层中、吸收芯体层与底层结构之间液体试纸旁侧、吸收芯体与液体试纸之间、液体试纸与底层结构之间或底层结构上，从而便于吸收性物品维持液体不外渗的前提，同时使自发电电池接触到液体(在第二预定条件下的一种实施例)实现自发电。所述第三状态为，所述供电单元未为所述智能监测装置提供电能的状态，所述第四状态为所述供电单元为所述智能监测装置提供电能的状态。至少在第三状态下，所述供电单元与所述智能监测装置电连接。

16、进一步地，所述底层结构上设置有撕裂区，所述撕裂区用于撕裂以提供所述智能监测装置安装窗口；具体地，在底层结构中间位置设计撕裂线，以便于用户撕开一个智能监测装置安装窗口，以便于安装智能监测装置；其中，窗口形状可根据需求选择、设置。智能监测装置布置于柔性封装防水材料层上，所述柔性封装防水材料层外沿与撕裂区外沿配合封装智能监测装置于智能监测装置安装位上；进一步地，柔性封装防水材料层外沿与撕裂区外沿配合粘贴以封装智能监测装置于智能监测装置安装窗口上。

17、进一步地，所述智能监测装置上方设置有透明防水膜；所述供电单元为自发电供电单元，布置于透明防水膜上方，且液体试纸位于供电单元与透明防水膜之间；所述供电单元穿过透明防水膜与智能监测装置电连接。进一步地，供电单元、液体试纸、透明防水膜、智能监测装置和/或柔性封装防水材料层共同形成可拆卸的智能监测集合模块。通过该方式，有利于拆卸重复利用，且试纸是通过粘贴、定位等方式可拆卸安装于供电单元下方，所以可进行试纸的替换使用，使主要功能模块均具有重复使用的特点，降低成本；且该方式不同于现有技术外置于吸收性物品外的监测，能够直接接触到内部结构而监测，显著提升了检测结果的准确性。即兼具降低成本的同时，克服了现有技术重复利用结构存在的准确性问题。

18、进一步地，供电单元包括吸水材料基底，所述吸水材料基底上布置有导电电极，所述吸水材料基底远离吸收芯体的一面设置有液体试纸贴合定位区；所述透明防水膜远离吸收芯体的一面设置有智能监测装置贴合定位区。所述智能监测装置贴合定位区方便智能监测装置与透明防水膜配合并与位于其上方的液体试纸对位。

19、进一步地，智能监测吸收性物品还包括设置于吸收芯体层与底层结构之间的导流层，吸水材料基底贴合导流层下方设置。通过所述导流层，便于将渗透到底部的液体集中导流到中间位置，以便于液体与供电单元中导电电极接触。

20、进一步地，吸水材料基底为吸水纸形成，所述导电电极包括印刷于吸水纸上的油墨电极；或，所述吸水材料基底为亲水纺织材料，所述导电电极包括布置于亲水纺织材料中的导电纱线。当在导电电极上接入储能元件——电容器，当有液体流动时，电极与液体配合产生电能，并对电容器进行充电，电能储存在电容器中，当没有液体流动时，则不再配合产生电能。此外，根据具体的供电单元设计，供电单元也可设置于吸收芯体层中、吸收芯体层与底层结构之间液体试纸旁侧、吸收芯体层与液体试纸之间或液体试纸与底层结构之间，并在所述底层结构上设置有供电接口。所述供电接口连接位于纸尿裤内部的供电单元。所述智能监测装置安装于供电接口上。当供电单元设置于吸收性物品内层而非表层时，此时为便于供电单元与智能监测装置主要工作部件连接，可通过供电接口的方式与智能监测装置连接，从而实现供电，同时又保障吸收性物品内部的相对封闭性。所述供电接口可包括一端与供电单元连接另一端外露于吸收性物品的金属结构，其供电接口周边可采用密封结构封闭。

21、供电单元与试纸识别传感器、微控制器单元和/或数据存储模块电连接；所述供电单元可以包括设置于智能监测装置中的可充电电池；或，所述供电单元也可包括前述以液体为电解质溶液或介质的自发电电池。所述供电单元可在智能监测装置内部元器件需运行时提供基本运行电力；当供电单元为设置于智能监测装置中的可充电电池时，且所述智能监测装置可拆卸安装，则有利于智能监测装置重复利用时进行拆卸充电，提供智能监测装置使用和吸收性物品使用的相对独立性。除了采用可充电电池外，本技术中供电单元还可为以液体为电解质溶液或介质的自发电电池，自发电电池可利用产生的液体自发电，基于该点，可同时实现智能监测装置重复利用、在不必要使用场景下的无辐射、智能监测装置触发启动和液体试纸浸染后的状态即时获取，相较于传统的内置电池方式，在无液体产生时，其基本也无辐射产生，智能监测装置仅作为物理实体而存在，而当监测底物液体出现时，则能即时提供监测条件，发电并供电至智能监测装置，受触发启动智能监测装置的同时保障了智能监测装置获取试纸状态的即时性。在有效时间内获取到试纸状态。

22、进一步地，还包括功率管理模块，所述功率管理模块调整设置于纸尿裤内部的供电单元的输出电压为预设电压值。所述预设电压值为试纸识别传感器、微控制器单元和/或数据存储模块的工作电压值。为避免自发电电池供电输出不稳定或不符合智能监测装置预设工作电压值，设置功率管理模块便于稳定输出预设电压值，保障智能监测装置的正常运转。

23、进一步地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器受触发并启动试纸识别传感器；或，所述智能检测装置中微控制器单元控制试纸识别传感器间隔启动进行液体试纸的识别。当检测底物(液体)流动到待识别试纸位置时，该位置的温湿度发生变化，温湿度传感器感知到后开启试纸识别传感器，识别待识别试纸状态，包括颜色，试纸状态数据存储完成后则停止工作。所述温湿度传感器能够及时的感知液体，并启动试纸识别传感器，便于即时获取试纸被浸染后的状态数据。因为，对于部分目标检测成分的检测，试纸状态会随着液体浸润时间增长而变化并产生误差，而通过该方式则能及时获取试纸浸染后的图像，从而便于后续进行试纸状态数据分析并获得准确的机体健康状态。除了利用温湿度传感器启动试纸识别传感器外，还可通过微控制器单元控制或计时单元控制使试纸识别传感器间歇式开启，如，每间隔30s开启工作，保证试纸状态在有效时间内识别到。

24、进一步地，所述温湿度传感器设置于液体试纸的旁侧。设置温湿度传感器有利于所述智能监测装置的试纸识别传感器及时的启动并获取液体浸润后的液体试纸状态。将温湿度传感器设置于液体试纸旁侧，则有利于温湿度传感器触发时间点与试纸接触液体的时间点基本一致，从而提高获取试纸初接触液体时状态数据的准确性。进一步地，底层结构包括底膜，所述液体试纸设置于吸收芯体层和底膜之间。

25、进一步地，所述吸收性物品本体包括面层结构、吸收芯体及底层结构，所述吸收芯体位于所述面层结构和所述底层结构之间；所述底层结构包括底膜；或，所述底层结构包括底膜、底层无纺布，所述底膜位于吸收芯体层与底层无纺布之间。当液体试纸位于吸收芯体层和底膜之间时，液体试纸复合在吸收芯体层底面或底膜上表面。所述底膜为透明材料制成；进一步地，底层无纺布为透明材料制成。所述底层结构包括底膜、底层无纺布，所述底膜位于吸收芯体层与底层无纺布之间；所述底膜、底层无纺布为透明材料制成。所述吸收性物品吸收芯体层便于吸收液体，避免液体反渗至机体皮肤表面；而液体试纸设置于吸收芯体层下方，则便于在避免反渗的前提下，使液体试纸顺利接触到液体，同时，使液体试纸处于可被观察到的状态，而非吸收芯体层内部等不便观察的位置。所述底层结构为透明材料制成，当智能监测装置安装于底层结构下方时，所述智能监测装置可透过底层结构识别到液体试纸。除上述方式外，底层无纺布可设置有安装孔，智能监测装置的试纸识别传感器经安装孔、底膜观察到液体试纸。进一步地，底层无纺布透明指代的透明包括半透明、全透明。

26、进一步地，在纸尿裤展开方向上，所述液体试纸设置于纸尿裤中部，所述智能监测装置与液体试纸对应设置，使试纸识别传感器与液体试纸相对。所述液体试纸设置于中部有利于与实际机体液体位置相对，便于准确捕获到液体。

27、一种智能监测系统，包括前述的智能监测吸收性物品、移动端和试纸状态分析数据库，所述移动端具有触发数据存储模块被读取的通信功能模块，移动端进入智能监测装置预定距离范围内后自动读取数据存储模块存储的数据，并上传至试纸状态分析数据库分析。进一步地，通信功能模块包括nfc功能模块。进一步地，移动端与试纸状态分析数据库网络连接。

28、所述智能监测系统采用含有智能监测装置的智能监测吸收性物品，配合能读取智能监测装置存储数据的移动端，可在需要时进行数据传输，避免长时间的通信辐射，同时，基于本技术提供的智能监测系统，不会存在因无法通信便无法实现监测的技术问题。所述智能监测装置可在离线状态下实现对液体试纸的监测和数据存储。所述智能监测装置，使得即时的监测数据获取和数据分析两个过程相对独立，提高了整体监测系统的稳定性。

29、进一步地，所述智能监测装置可拆卸安装于纸尿裤上，供电单元包括设置于智能监测装置中的可充电电池；系统还包括充电仓，所述充电仓内设置有智能监测装置放置空间。

30、一种智能监测方法，基于前述纸尿裤监测系统执行，包括步骤：s1、识别传感器对液体进行检测得到液体检测数据，并输出液体检测数据至微控制器单元；

31、s2、所述微控制器单元对液体检测数据进行分析得到监测数据，所述微控制器单元将所述监测数据写入至数据存储模块；

32、s3、移动端进入数据存储模块受触发距离范围后，触发数据存储模块并读取监测数据；

33、s4、移动端上传监测数据至分析数据库分析，所述试纸分析数据库至少包含监测数据与一种以上液体成分含量的对应关系；

34、s5、待分析数据库分析完成后，移动端接收试纸分析数据库反馈的分析结果并显示。

35、进一步地，所述智能监测装置还包括温湿度传感器；进一步地，所述温湿度传感器设置于液体试纸旁侧或液体试纸端侧；设置于液体试纸旁侧或端侧，既能接触到液体，又能不干扰试纸识别传感器对液体试纸的识别。步骤s1中，温湿度传感器受液体改变的温湿度触发，向试纸识别传感器发出启动信号，所述试纸识别传感器进行液体试纸的识别。即步骤s1中，试纸识别传感器受温湿度传感器触发启动。或，步骤s1中，试纸识别传感器间隔预设时间进行一次液体试纸识别。进一步地，预设时间可为5s～5min。进一步地，预设时间可为30s。

36、进一步地，智能监测系统包括供电单元，所述供电单元为以液体为电解质溶液的自发电电池；步骤s1中，试纸识别传感器受供电单元触发启动；其中触发启动包括供电启动。所述供电单元与试纸识别传感器电连接，所述供电单元受液体触发供电，同时启动试纸识别传感器、微控制器单元、数据存储模块。当数据存储模块为nfc芯片时，可实现仅在有液体排出时，进行供电和监测数据获取，获取完成后即可关闭；且被读取时，也不需再额外供电，利用其读写的标签模式使数据被顺利读取。

37、进一步地，所述液体试纸和吸收性物品主要材料为一次性耗材。所述智能监测装置可为小型化的可重复使用电路模块。

38、本发明的再一目的在于提供一种适用于前述智能监测吸收性物品的智能监测装置。包括：试纸识别传感器，用于识别待识别试纸的状态，获得试纸状态数据；微控制器单元，与试纸识别传感器电连接，接收试纸识别传感器获得的试纸状态数据；受触发被读取的数据存储模块，与微控制器单元电连接，存储微控制器单元写入的试纸状态数据。所述待识别试纸可为现有技术针对液体的检测试纸，液体作为检测底物而存在，如前述液体试纸；本实施例中，即为针对液体的检测试纸，检测试纸在液体浸染后，会因液体中目标检测成分的存在或目标检测成分含量而表现为对应颜色；所述待识别试纸的状态包括待识别试纸的表面颜色；所述试纸状态数据包括试纸表面颜色数据。所述试纸识别传感器为颜色识别传感器，可识别rgb颜色，并输出颜色数据值至微控制器单元。

39、进一步地，所述受触发被读取的数据存储模块包括nfc模组；所述nfc模组包括nfc芯片和nfc天线，所述微控制器单元写入接收的试纸状态数据至nfc芯片。

40、进一步地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器受触发并启动试纸识别传感器；或，所述微控制器单元控制试纸识别传感器间隔启动进行待识别试纸的识别。

41、进一步地，还可以包括供电单元，用于试纸识别传感器、微控制器单元和/或数据存储模块供电。供电方式可采用前述可充电电池或自发电电池。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果为：具有智能监测装置的智能监测吸收性物品或基于智能监测吸收性物品的监测系统，在提供有效监测的同时，能避免监测过程中不必要的通信交互，大幅度减少了智能监测装置的无线信号辐射；另一方面，不需要始终维持信号交互状态，减少辐射的同时，也能显著减轻终端使用负担，减少监测过程耗能。使监测过程与数据分析过程保持相对独立，显著提高监测过程的稳定性，不会因终端与智能监测装置无法通信而干扰到监测过程。具有高稳定性、高安全性的特点，且组成结构简单，易于操作，成本低。

43、附图说明

44、图1为智能监测装置结构示意图。

45、图2为实施例2安装有智能监测装置的智能监测吸收性物品结构示意图(一)。

46、图3为实施例2安装有智能监测装置的智能监测吸收性物品结构示意图(二)。

47、图4为实施例3设置有撕裂区的智能监测吸收性物品结构示意图(一)。

48、图5为实施例3设置有撕裂区的智能监测吸收性物品结构示意图(二)。

49、图6为实施例3安装有智能监测装置的智能监测吸收性物品结构示意图。