一种网络化智能化多参数生命体征监护装置及云平台系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种网络化智能化多参数生命体征监护装置，包括前端无线传感器群和联网通信监测装置；前端无线传感器包括传感器，依次与信号调理电路、A/D转换器、微控制器和高速无线通信线路连接；联网通信监测装置包括本地处理器，分别与本地无线通信线路、本地存储器、本地显示器、远程通信线路、高清摄像头、麦克风、扬声器和USB电路连接。本发明还公开了一种网络化智能化多参数生命体征监护装置云平台系统，通过大数据网络化智能系统平台软件系统对这些分布在不同地域通过不同方式连接起来的分布式网络化智能生命体征多参数监护装置进行远程管理，实现监测数据的集中存储、智能分析与挖掘、以及与使用者个人健康档案的数据集成等功能。
【专利说明】一种网络化智能化多参数生命体征监护装置及云平台系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及医用监护仪器领域，具体涉及一种网络化智能化多参数生命体征监护装置及云平台系统。
【背景技术】
[0002]目前医院实际使用的多参数生命体征监护仪可实时监护患者的心率、血压、心电图等多种参数，如果前端传感器脱落，也可通过闪灯进行报警。但这些实时监测参数和报警信息都只能在仪器前近距离观测，绝大多数既无本地存储功能，也不能通过互联网远程观测和分析，更没有自主智能分析功能。另一方面，几乎所有的监测仪器与前端传感器均是通过电缆有线连接，在抢救时往往会影响医务人员的抢救工作，非常不方便。即使有无线功能，也不具备本地自动与监测显示通信装置组网功能，这对在医院这样大规模使用的环境是非常不利的。现有的所有同类仪器均无本地存储功能，如果医务人员想连续监测病人的生命体征并于监测期结束后再进行分析和回看，现有的仪器是无法实现这些功能的。现有的仪器也无法支持患者与护士或医生的本地或远程视频语音通信交互需求。现有的仪器也不具有本地自主智能分析报警这样的智能化能力，这对巨大数量的同类仪器联网和集中监控来说是非常不利的，一方面需要大量的人力介入，另一方面，运行成本非常高，不可避免地会产生漏报，也极不经济。现在市面上还没有通过广域网管理可远程联网和采用H.265进行视频压缩解压交互的监护装置的网络化软件系统。现有同类仪器也不支持远程软件自动更新功能。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种网络化智能化多参数生命体征监护装置，能够实现本地存储功能并提供24-48小时的监测信号连续存储、回看分析、自动本地报警、预警分析算法远程自动更新功能、以及通过TCP/IP协议与远端同类装置或监测软件实现可视通话和会议电话功能。
[0004]为实现上述目的，本发明的一个实施例所采取的技术方案是:
包括前端无线传感器群和联网通信监测装置；前端无线传感器包括传感器，传感器依次与信号调理电路、A/D转换器、微控制器和高速无线通信线路连接；联网通信监测装置包括本地处理器，本地处理器分别与本地无线通信线路、本地存储器、本地显示器、远程通信线路、高清摄像头、麦克风、扬声器和USB电路连接。
[0005]本发明还提供了一种基于以上生命体征监护装置的云平台系统，能够实现仪器的广域网通信和控制，软件远程更新，预警分析模板远程下载等功能；同时通过大数据网络化智能系统平台软件系统将这些分布在不同地域通过不同方式连接起来的分布式网络化智能生命体征多参数监护仪接入云平台，实现监护仪的远程管理，和监护仪之间、监护仪与软件客户端之间的可视通信；实现监测数据的集中存储、智能分析与挖掘、以及与使用者个人健康档案的数据集成等功能。
[0006]为实现上述目的，本发明的一个实施例所采取的技术方案是:
包括多个本发明的多个网络化智能化多参数生命体征监测装置，该多个装置与云端的网络软件系统服务端及多个软件客户端通信；
所述网络软件系统服务端包含有存储模块，用于对监测装置采集的数据在云平台系统端进行存储；
数据分析模块，用于对云平台系统接收到的数据进行数据分析运算；
认证授权模块，用于对连接云平台系统的监测装置和其它访问云平台的用户进行认证和访问控制；
终端管理模块，用于实现对监测装置的软件远程自动更新、智能分析预警模板更新、个性化信息推送等功能；以及
与个人健康档案系统的接口模块，用于监测装置或软件客户端通过云平台系统实现对个人健康档案系统的访问。
[0007]本无线网络化智能化多参数生命体征监护装置产生的有益效果为:
1.将前端传感器群与监测仪器之间的电缆去掉，采用高速自组织无线组网方式，传感器群与本地监测装置之间通过点对点高速无线通信方式互联，可非常方便医务人员和病人使用；
2.实现了本地存储功能后，所监测的数据既可本地回看分析，也可通过网络进行分析和分布式存储；
3.可以通过预警分析算法对病人的生命体征变化进行预警，同时，预警算法可远程下载自动更新，也大大方便了以后的维护工作；
4.可以通过广域网联网，既可实现远程对病人生命体征的监测预警，与病人的远程可视通话和文字信息交流，也可实现在医院局域网内对所有监测病人的集中监测和分析，局域网络内的可视通话和文字信息交流，将大大降低医护人员的工作量。另外，使用本发明的仪器将非常方便实现大规模远程病人或康复人员或老人的生命体征的远程监测、可视通话和预警报警及远程指导。
[0008]本发明的云平台系统产生的有益效果为:
基于大数据的智能软件平台可实现对海量可远程联网并实时交互的本发明所发明的监护仪的远程监测、数据集中存储、数据智能分析、参数异常报警、个性化信息推送、推送信息的语音播报、采用H.265视频压缩标准的实时可视视频通信和与使用者健康档案的集成和浏览，实现了基于个人控制的可移动的健康档案的管理。本发明对建立居家养老，实现远程医疗和慢病病人的监控提供了重要的仪器和平台支持，对建立和实现虚拟养老院和医养结合的新型居家社区养老方式有重要推动作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1所示为本发明的一种网络化智能化多参数生命体征监护装置的一个实施例的示意图。
[0010]图2所示为本发明的一种网络化智能化多参数生命体征监护装置的一个实施例的示意图。
[0011]图3所示为本发明的前端传感器的一个实施例的示意图。
[0012]图4所示为本发明的联网通信监测装置的一个实施例的示意图。
[0013]图5所示为本发明的云平台系统的一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
[0015]参考图1，在本发明的一个实施例中，生命体征监测仪包括前端的无线传感器群和负责本地显示、存储和远程通信的联网通信监测装置。
[0016]参考图3，前端无线传感器包括传感器，传感器依次与信号调理电路、A/D转换器、微控制器和高速无线通信线路连接。
[0017]参考图2，在本发明的一个实施例中，前端传感器之间可以通过无线方式通信，其中任一传感器再与联网通信监测装置通信。
[0018]参考图1，在本发明的一个实施例中，前端传感器之间不通信，所有前端传感器均与联网通信监测装置通信。
[0019]前端无线传感器可以包括温度传感器、血氧传感器和压力传感器等传感器，负责将要传感的参数通过相关传感器变成电信号并数字化，然后通过短距离宽带无线自组织网构成皮网络，传感器群再通过点对点高速无线通信方式传输到联网通信监测装置，由该装置负责所有参数的本地显示、存储分析预警、远程通信与控制、视频图像的H.265压缩和解压等功能。
[0020]传感器的主要作用是将生命体征信号变成电信号；信号调理部分主要是将微弱的传感器输出信号进行调理，让有用信号放大并抑制噪声，使输出信号满足A/D转换器的要求；A/D转换器负责将模拟信号转换成数字信号；微处理器负责控制A/D米样、电源管理和短距离宽带无线通信电路；短距离宽带无线通信电路负责实现将采集的已数字化后的信号和电源信息传送至对应的本地联网通信监测装置处理、显示、存储和通信。智能传感器群之间通过短距离无线通信构成自组织网络，再通过其中的节点与本地监测装置之间进行点对点高速通信。具体地，智能传感器群之间的短距离无线通信可采用无线直接扩频通信，通过限制无线发射功率、固定通信时隙以及合理化设计构成皮网络的协议自动组成传感器网，传感器网中的对外转发节点可通过2.4G或5.SG WIFI将数据传送到监测装置。
[0021]参考图4，联网通信监测装置包括本地处理器，本地处理器分别与本地无线通信线路、本地存储器、本地显示器、远程通信线路、高清摄像头、麦克风、扬声器和USB电路连接。
[0022]本地无线通信线路与前端无线传感器上的高速无线通信线路之间是通过无线通信方式连接。本地无线通信线路主要负责与本地无线传感器之间的无线数据通信；本地存储器负责将传感器采集的所有数据存储在本地，它可以是硬盘或固态存储器或其它存储介质；本地显示器负责将病人的各种生命体征数据如多导心电信号、血氧浓度、血压信息等多种信息显示出来，包括由处理器解压缩的远端图像信息和远端文字信息的显示，它可以是IXD或0LED，也可是触屏；远程无线或有线通信线路主要实现在局域网或广域网中的通信功能，可以是WIFII，也可以是蜂窝移动通信电路，也可以是10/100M/1000M以太网；本地处理器可以是CPU、GPU或DSP，主要是完成整个仪器的控制、音视频压缩与解压缩、网络通信和数据处理等工作，具体负责接收远端智能无线传感器采集来的各种生命体征数据如多导心电信号、血氧浓度、血压信息等多种信息，并负责本地显示信息的显示、存储和按照要求回显分析和向远端传送，本地报警信息的采集和向远端传送；本地发起的可视通信的显示和处理；接收远端发起的可视通信，显示远端发起的各种通知信息；负责相关生命体征参数的智能预警算法和预警模板远程更新和H.265图像压缩和解压算法，语音编解码G.729.1或GSM语音算法实现，系统软件的远程更新等功能。本地软件内置标准WWW浏览器。
[0023]高清摄像头负责采集本地高清人像或其它画面的采集，由处理器实现H.265标准压缩处理后传送到远端；麦克风负责采集本地语音并由处理器压缩后传送至远端，扬声器负责将系统解压后的语音转化成声波；本地USB接口负责与外设的USB接口通信；电源部分主要负责为仪器提供电源，可以是使用市电，也可以是使用锂电池。联网通信装置还可通过无线WIFI接口或USB OTG接口访问外部存储器或和外部其它设备交换信息。
[0024]本发明采用视频压缩标准H.265，非常适合在移动低码率环境中的可视通信，能通过已有的2G/3G实现可靠流畅的视频通信，对远程医疗的支持优于现有的同类仪器。
[0025]参考图5，图5所示为本发明的云平台系统的一个实施例的示意图。在本实施例中，云平台系统包括多个如权利要求广7任一所述的生命体征监护装置，所述多个生命体征监护装置与云端的网络软件系统服务端及多个软件客户端通信；所述网络软件系统服务端主要完成分组监护终端的集中监测和发起对客户端的支持H.265标准的可视通信、个性信息推送等功能。
[0026]网络软件系统服务端包含有存储模块，用于对连接到云平台系统的监测装置采集的数据进行存储；
数据分析模块，用于对云平台系统接收到的数据进行数据分析运算；
认证授权模块，用于对连接云平台系统的监测装置和其它访问用户进行认证和访问控制；
终端管理模块，用于实现对连接到云平台系统的监测装置的软件远程自动更新、终端智能分析预警模板更新、个性化信息推送等功能；
以及与个人健康档案系统的接口模块，用于监测装置和软件客户端通过云平台系统实现对个人健康档案系统的访问。
[0027]软件系统客户端，可以是基于浏览器服务器模式的，也可以是客户端服务器模式的。客户端可以在手机、PC和平板电脑上使用。
[0028]上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，特别是智能无线传感器与显示存储通信主机之间的通信方式可以在满足信号传输带宽的前提下有多种形式，都落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种无线网络化智能化多参数生命体征监测仪，其特征是，包括前端无线传感器群和联网通信监测装置； 所述前端无线传感器包括传感器，所述传感器依次与信号调理电路、A/D转换器、微控制器和高速无线通信线路连接；以及 所述联网通信监测装置包括本地处理器，所述本地处理器分别与本地无线通信线路、本地存储器、本地显示器、远程通信线路、高清摄像头、麦克风、扬声器和USB电路连接。
2.根据权利要求1所述的生命体征监测仪，其特征是，所述前端传感器之间通过无线方式通信，其中任一传感器再与联网通信监测装置通信。
3.根据权利要求1所述的生命体征监测仪，其特征是，所述前端传感器之间不通信，所有前端传感器均与联网通信监测装置通信。
4.根据权利要求1所述的生命体征监测仪，其特征是，所述本地显示器是IXD、OLED或触屏。
5.根据权利要求2或3所述的生命体征监测仪，其特征是，所述高速无线通信线路为无线直接扩频通信电路或WIFI。
6.根据权利要求2或3所述的生命体征监测仪，其特征是，所述本地无线通信是无线直接扩频通信电路或WIFI，所述远端通信线路是以太网电路、WIFI或移动蜂窝通信电路。
7.根据权利要求1所述的生命体征监测仪，其特征是，所述本地存储器是电子固态盘或硬盘。
8.—种云平台系统，其特征是，所述云平台系统包括多个如权利要求f 7任一所述的生命体征监测装置，所述多个生命体征监测装置与云端的网络软件系统服务端及多个软件客户端通信； 所述网络软件系统服务端包含有存储模块，用于对监测装置采集的数据在云平台系统端进行存储； 数据分析模块，用于对云平台系统接收到的数据进行数据分析运算； 认证授权模块，用于对连接云平台系统的监测装置和其它访问云平台的用户进行认证和访问控制； 终端管理模块，用于实现对监测装置的软件远程自动更新、智能分析预警模板更新、个性化信息推送等功能；以及 与个人健康档案系统的接口模块，用于监测装置或软件客户端通过云平台系统实现对个人健康档案系统的访问。
【文档编号】G06F19/00GK104462786SQ201410661575
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】王天宝, 赵斌, 吴刚, 程春燕 申请人:成都乐乐云科技有限责任公司