基于物联网的吸氧计费系统的制作方法

本发明涉及医疗用品设备技术领域，具体涉及基于物联网的吸氧计费系统。

背景技术：

现在医院病房中，每个床位上通都设置有氧气输出设备，并通过氧气流量计来结算使用时间，从而计算费用。然而过往这种设置存在的问题是：1.由于每个床位的氧气流量计都是独立设置，计费人员想要了解每个床位的氧气使用情况，需要人工巡视病房，一一抄录氧气流量计的实时情况，还得定期巡视，记录周期变化，造成计费任务繁重，耗时耗力。2.床位吸氧需求的不确定性，病人时开时停，设备使用规律不一，如果采用联网监控手段，设备必须定时（相对频繁地）进行网络同步，造成耗电量增加、电池寿命缩短等情况。3.医院床位众多，楼层结构高距离远、环境复杂，数量庞大的氧流量计同时传输信号，如果布线，工程量大且涉及病房改造，如果采用普通无线连接方式，容易造成覆盖范围不足，网络效率低下，甚至产生信号相互干扰等问题。4.计费结算不透明，氧流量计的使用情况、计费方式仅医院单方面操作，病人难以实时了解自己的消费情况，容易产生医患双方信息不对称，有碍沟通。5.病人在床上、家属在坐姿时，难以观察氧流量计读数，需要起身或靠近等方式，调整人的观察角度，而无法调整氧流量计，以方便观察。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术的不足，提供了一种基于物联网联系各个病房氧气流量计的吸氧计费系统。

本发明的技术方案：基于物联网的吸氧计费系统，包括氧流量计、楼层物联网交换机及服务器，所述氧流量计上设有氧气输出口及与氧气输出口连接的计量发射板，该计量发射板上设有lora无线发射器、电池及压力传感器，所述计量发射板通过压力传感器检测氧气输出口气流压力，转化为数据并通过lora无线发射器传输至楼层物联网交换机，所述楼层物联网交换机将数据上传至服务器。

采用上述技术方案，床位上病人开始使用氧气时，氧流量计的氧气输出口开始输出氧气，此时压力传感器便会感应到氧气输出口的气流压力变化并生产信号，计量发射板将该信号通过lora无线发射器发送至本楼层物联网交换机，而楼层物联网交换机接收到数据后，通过tcp网络传给服务器，服务器内结算软件开始计时计费，反之压力传感器检测不到气流压力，计费停止。这样设置后，病人无需通知，可以根据需要随意开关氧气。而计费人员也不必再一一巡视记录氧流量计的使用情况。极大简便了工作内容。

考虑到各个病床上，氧气使用的不确定性，每个氧气流量计都有自己的特殊时期、特殊规律。例如一个床位上病人的更新，氧气是否使用，氧气使用时段，都会产生变化，甚至同一个病人在不同的病情阶段，也会对应产生使用变化。

因此，本发明选定lora（longrang），作为下位机（氧流量计）与楼层物联网之间进行信号传输方案。

基于aloha的lora架构中不需要设备定时进行网络同步，只在节点有数据要发送的时候采取向网络同步数据。在lora的异步频段中，终端应用程序精确决定设备的“休眠”时间，因此设备的电池电量可以轻松保存，延长了设备电池的使用寿命。而且lora高达157db的链路预算使其通信距离可达数公里（与环境有关）。其接收电流仅10ma，睡眠电流200na，这大大延迟了电池的使用寿命

lora使用线性调频扩频调制技术，保持了低功耗的同时，明显增加了通信距离和网络效率，并消除了干扰，达到即使使用相同频率同时发送也不会产生相互干扰。极其适用于医院设备之间距离远，复杂环境的情况，而且因为氧流量计的使用情况，发送的是设备启用、设备关闭这样简单的信号，可能一天只需要发送几个字节，对于数据速率要求低，避开了lora传输速率较慢的缺点。

通过设置的楼层物联网交换机，将各楼层数量庞大的氧流量计联系成一个局域网，所有端口均有独享的信道带宽，以保证每个端口上数据的快速有效传输。

本发明的进一步设置：所述吸氧计费系统还包括对应床位数量设置的若干个氧流量计，该若干个氧流量计对应各自床位设有唯一编码，所述氧流量计通过lora无线发射器传输数据的同时传输唯一编码。

采用上述技术方案，每一个氧流量计都有一个唯一编码，在压力传感器生成信号并发送时，一并发送该唯一编码，可以使得服务器准确识别数据来源，与病房号、病床号、病人一一对应，提高了识别率，使得整栋大量氧流量计的数据清除有序。

本发明的进一步设置：所述氧流量计还包括接口件，所述接口件内设有输气通道，该输气通道包括进氧口、出氧口及检测口，所述进氧口上设有螺纹、密封圈及第一定位螺母，所述接口件通过进氧口与氧气输出口螺纹配合，并通过第一定位螺母拧合锁紧，所述密封圈设置于第一定位螺母与氧气输出口之间。

采用上述技术方案，设置的接口件，利用输气通道的进氧口、出氧口及检测口，有序整理设备排布。同时设置的螺纹配合、密封圈气密、螺母锁紧，在保证气密性的同时，使氧流量计上的各个部件之间连接稳固。

本发明的进一步设置：所述计量发射板上设有检测管，所述检测口与检测管之间通过软管连接，该软管两个端部均设有卡箍锁紧气密，所述压力传感器设置于检测口与检测管之间的软管内，并与计量发射板信号连接。

采用上述技术方案，通过软管连接计量发射板和接口件，使得计量发射板能够沿着软管远离氧流量计，设置于方便操作的地方，而不必紧靠病床。

本发明的进一步设置：所述计量发射板上设有检测管，该检测管上设有螺纹、密封圈及第一定位螺母，所述计量发射板通过检测管与检测口螺纹配合，并通过第一定位螺母拧合锁紧，所述密封圈设置于第一定位螺母与检测口之间，所述压力传感器设置于检测管内，并与计量发射板信号连接。

本发明的进一步设置：所述进氧口、检测管上还设有第二定位螺母，该第二定位螺母与第一定位螺母形成双螺母紧固。

采用上述技术方案，普通的螺纹连接及单螺母紧固，都需要将螺纹拧至极限，才能将被连接件固定，这样会导致接口件、计量发射板绕螺纹旋转后，角度难以控制，例如朝向墙面、朝向死角等影响操作的角度。而通过设置第二定位螺母后，利用双螺母相互紧固原理，可以先调整接口件、计量发射板的角度后，再将两个螺母相互锁紧，防止定位螺母松动的同时，将被连接件连接紧固。

本发明的进一步设置：所述计量发射板上设有小型显示屏，该小型显示屏显示服务器反馈数据。

采用上述技术方案，交换机能够选择目标端口，在很大程度上减少冲突(collision)的发生，为通信双方提供了一条独占的线路，准确将服务器反馈数据发送给对应的氧流量计。病人可以直接通过小型显示屏，观察氧流量计使用情况、计费情况等服务器相关数据，使计费透明化。

本发明的进一步设置：基于物联网的吸氧计费系统还包括物联网网关设备。

采用上述技术方案，作为网关设备，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换．既可以实现广域互联．也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。

物联网网关的功能主要包括三个

1、协议转换能力

从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。

2、可管理能力

首先要对网关进行管理，如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理，如获取节点的标识、状态、属性、能量等，以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同，协议的复杂性不同，所以网关具有的管理性能力不同。

3、广泛的接入能力

目前用于近程通信的技术标准很多，现在国内外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作，如3gpp、传感器工作组，实现各种通信技术标准的互联互通。

附图说明

图1为本发明实施例的结构图1；

图2为本发明实施例的结构图2；

图3为本发明实施例的结构图3。

图4为本发明实施例的系统图。

具体实施方式

如图1-4所示，基于物联网的吸氧计费系统，包括氧流量计1、楼层物联网交换机及服务器，所述氧流量计1上设有氧气输出口11及与氧气输出口11连接的计量发射板2，该计量发射板2上设有lora无线发射器3、电池及压力传感器，所述计量发射板2通过压力传感器检测氧气输出口11气流压力，转化为数据并通过lora无线发射器3传输至楼层物联网交换机，所述楼层物联网交换机将数据上传至服务器。

床位上病人开始使用氧气时，氧流量计1的氧气输出口11开始输出氧气，此时压力传感器便会感应到氧气输出口11的气流压力变化并生产信号，计量发射板2将该信号通过lora无线发射器3发送至本楼层物联网交换机，而楼层物联网交换机接收到数据后，通过tcp网络传给服务器，服务器开始计时计费，反之压力传感器检测不到气流压力，计费停止。这样设置后，病人无需通知，可以根据需要随意开关氧气。而计费人员也不必再一一巡视记录氧流量计1的使用情况。极大简便了工作内容。

所述吸氧计费系统还包括对应床位数量设置的若干个氧流量计1，该若干个氧流量计1对应各自床位设有唯一编码，所述氧流量计1通过lora无线发射器3传输数据的同时传输唯一编码。

每一个氧流量计1都有一个唯一编码，在压力传感器生成信号并发送时，一并发送该唯一编码，可以使得服务器准确识别数据来源，与病房号、病床号、病人一一对应，提高了识别率，使得整栋大量氧流量计1的数据清除有序。

所述氧流量计1还包括接口件4，所述接口件4内设有输气通道，该输气通道包括进氧口41、出氧口42及检测口43，所述进氧口41上设有螺纹、密封圈45及第一定位螺母44，所述接口件4通过进氧口41与氧气输出口11螺纹配合，并通过第一定位螺母44拧合锁紧，所述密封圈45设置于第一定位螺母44与氧气输出口11之间。

设置的接口件4，利用输气通道的进氧口41、出氧口42及检测口43，有序整理设备排布。同时设置的螺纹配合、密封圈45气密、螺母锁紧，在保证气密性的同时，使氧流量计1上的各个部件之间连接稳固。

所述计量发射板2上设有检测管21，所述检测口43与检测管21之间通过软管5连接，该软管5两个端部均设有卡箍6锁紧气密，所述压力传感器设置于检测口43与检测管21之间的软管5内，并与计量发射板2信号连接。

通过软管5连接计量发射板2和接口件4，使得计量发射板2能够沿着软管5远离氧流量计1，设置于方便操作的地方，而不必紧靠病床。

所述计量发射板2上设有检测管21，该检测管21上设有螺纹、密封圈45及第一定位螺母44，所述计量发射板2通过检测管21与检测口43螺纹配合，并通过第一定位螺母44拧合锁紧，所述密封圈45设置于第一定位螺母44与检测口43之间，所述压力传感器设置于检测管21内，并与计量发射板2信号连接。

所述进氧口41、检测管21上还设有第二定位螺母46，该第二定位螺母46与第一定位螺母44形成双螺母紧固。

普通的螺纹连接及单螺母紧固，都需要将螺纹拧至极限，才能将被连接件固定，这样会导致接口件4、计量发射板2绕螺纹旋转后，角度难以控制，例如朝向墙面、朝向死角等影响操作的角度。而通过设置第二定位螺母46后，利用双螺母相互紧固原理，可以先调整接口件4、计量发射板2的角度后，再将两个螺母相互锁紧，防止定位螺母松动的同时，将被连接件连接紧固。

所述计量发射板2上设有小型显示屏7，该小型显示屏7显示服务器反馈数据。

病人可以直接通过小型显示屏7，观察氧流量计1、服务器相关数据。