本申請(qǐng)涉及氣壓檢測(cè)，具體涉及一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在用戶與硬物的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)接觸過(guò)程中，由于劇烈或持續(xù)存在的壓力或壓力聯(lián)合剪切力，導(dǎo)致皮膚接觸區(qū)域或潛在皮下軟組織的局部性損傷，表現(xiàn)為局部組織受損但表皮完整或開(kāi)放性潰瘍，并可能伴有疼痛，多顯示為患者骶尾部皮膚壓力性損傷。

2、針對(duì)骶尾部皮膚壓力性損傷的預(yù)防目前大部分采取海綿墊、啫喱墊等平毯式軟墊墊于患者骶尾部。智能保護(hù)墊是一種中空的環(huán)形氣囊形狀的氣墊，通過(guò)內(nèi)置壓力傳感器獲取氣囊內(nèi)部的氣壓，從而評(píng)估接觸面的壓力狀態(tài)。

3、目前常見(jiàn)的壓阻式傳感器動(dòng)態(tài)耐用性差，當(dāng)保護(hù)墊所處環(huán)境溫濕度變化時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確捕獲氣壓狀態(tài)信號(hào)，不利于長(zhǎng)時(shí)間對(duì)保護(hù)墊接觸區(qū)域壓力的準(zhǔn)確反應(yīng)。同時(shí)，當(dāng)智能保護(hù)墊保護(hù)的物體是會(huì)自我移動(dòng)的物體時(shí)，在物體移動(dòng)過(guò)程中會(huì)造成保護(hù)墊的氣囊內(nèi)部出現(xiàn)氣體流動(dòng)，而氣體流動(dòng)會(huì)造成氣囊內(nèi)部傳感器測(cè)量的氣壓發(fā)生數(shù)值變化，此種氣壓的數(shù)值變化并不能反映氣囊內(nèi)部流體環(huán)境的靜態(tài)壓強(qiáng)，從而造成氣壓檢測(cè)誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，用于測(cè)量智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)的氣壓，所述氣壓檢測(cè)方法通過(guò)氣壓檢測(cè)裝置1實(shí)現(xiàn)，所述氣壓檢測(cè)裝置1包括氣囊11、壓阻式壓力傳感器和溫度傳感器組成的傳感器組12以及主控芯片13，所述傳感器組12均勻安裝在氣囊11內(nèi)，所述氣壓檢測(cè)方法包括以下步驟：

3、a1，獲取當(dāng)前時(shí)刻所在采集周期內(nèi)各個(gè)采集時(shí)刻下每個(gè)壓力傳感器采集的氣壓數(shù)據(jù)和每個(gè)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)；

4、a2，基于當(dāng)前時(shí)刻所在采集周期內(nèi)的氣壓數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)的變化情況，測(cè)量智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)的氣壓，具體為：

5、a21，基于每個(gè)溫度傳感器在采集周期內(nèi)采集的所有溫度數(shù)據(jù)的差分情況的平均水平，確定對(duì)應(yīng)溫度傳感器的溫度變化強(qiáng)度；

6、a22，基于每個(gè)壓力傳感器采集的所有氣壓數(shù)據(jù)分別與其他所有壓力傳感器采集的所有氣壓數(shù)據(jù)之間的相似度，確定對(duì)應(yīng)壓力傳感器的氣流穩(wěn)定度；

7、a23，將采集周期內(nèi)的所有壓力傳感器的氣流穩(wěn)定度與所有溫度傳感器的溫度變化強(qiáng)度進(jìn)行融合，作為當(dāng)前時(shí)刻的氣囊環(huán)境穩(wěn)定度；獲取當(dāng)前時(shí)刻所在采集周期內(nèi)所有采集時(shí)刻的氣囊環(huán)境穩(wěn)定度和溫度向量；結(jié)合溫度向量的均值和氣囊環(huán)境穩(wěn)定度，確定每個(gè)采集時(shí)刻的時(shí)域權(quán)重；

8、a24，將每個(gè)采集時(shí)刻下各組傳感器的氣流穩(wěn)定度和溫度變化強(qiáng)度進(jìn)行反向融合后的數(shù)據(jù)作為權(quán)重，對(duì)對(duì)應(yīng)組傳感器中測(cè)得的氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，確定每個(gè)采集時(shí)刻的初步修正氣壓；

9、a25，結(jié)合時(shí)域權(quán)重和初步修正氣壓，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的修正實(shí)時(shí)氣壓，實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)部的氣壓測(cè)量。

10、優(yōu)選地，所述溫度變化強(qiáng)度的確定方法為：將每個(gè)溫度傳感器采集的所有溫度數(shù)據(jù)按照采集時(shí)刻順序進(jìn)行差分，將所有差分值的絕對(duì)值的平均水平，作為對(duì)應(yīng)溫度傳感器的溫度變化強(qiáng)度。

11、優(yōu)選地，所述氣流穩(wěn)定度與所有所述相似度中的最小值呈正相關(guān)關(guān)系。

12、優(yōu)選地，所述氣囊環(huán)境穩(wěn)定度為所述所有壓力傳感器的氣流穩(wěn)定度的和值與所述所有溫度傳感器的溫度變化強(qiáng)度的和值的比值。

13、優(yōu)選地，所述時(shí)域權(quán)重的確定方法為：

14、計(jì)算每個(gè)采集時(shí)刻的溫度向量的均值與當(dāng)前時(shí)刻的溫度向量的均值的差異；

15、將每個(gè)采集時(shí)刻的氣囊環(huán)境穩(wěn)定度與所述差異進(jìn)行反向融合，得到時(shí)域權(quán)重；

16、其中，反向融合的結(jié)果與所述時(shí)域權(quán)重呈正相關(guān)關(guān)系。

17、優(yōu)選地，所述反向融合的方法進(jìn)一步確定為各組傳感器的氣流穩(wěn)定度和溫度變化強(qiáng)度的比值的歸一化值。

18、優(yōu)選地，所述初步修正氣壓由各組傳感器的所述權(quán)重對(duì)所述測(cè)得的氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)求和的結(jié)果確定。

19、優(yōu)選地，所述修正實(shí)時(shí)氣壓由以時(shí)域權(quán)重為權(quán)重，對(duì)對(duì)應(yīng)采集時(shí)刻的初步修正氣壓進(jìn)行加權(quán)求和的結(jié)果確定。

20、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)裝置，包括氣囊11、壓阻式壓力傳感器和溫度傳感器組成的傳感器組12以及主控芯片13，所述主控芯片13執(zhí)行所述一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法的步驟。

21、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓監(jiān)測(cè)方法，所述氣壓檢測(cè)系統(tǒng)包括：

22、氣囊數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取當(dāng)前時(shí)刻所在采集周期內(nèi)各個(gè)采集時(shí)刻下每個(gè)壓力傳感器采集的氣壓數(shù)據(jù)和每個(gè)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)；

23、氣壓檢測(cè)模塊，用于基于當(dāng)前時(shí)刻所在采集周期內(nèi)的氣壓數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)的變化情況，測(cè)量智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)的氣壓。

24、由以上實(shí)施例可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，至少具有如下有益效果：

25、本實(shí)施例針對(duì)由于智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)部流體環(huán)境不穩(wěn)定，導(dǎo)致的壓力傳感器測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差的問(wèn)題，提出一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，包括：對(duì)智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)的不同傳感器位置的溫度時(shí)序變化，計(jì)算溫度變化強(qiáng)度，用于表征傳感器位置的溫度變化劇烈程度，對(duì)溫度變化劇烈位置的壓力傳感器測(cè)量結(jié)果賦予更低的置信度，以消除氣囊內(nèi)部溫度不穩(wěn)定帶來(lái)的測(cè)量誤差；進(jìn)一步地，基于每個(gè)壓力傳感器采集的所有氣壓數(shù)據(jù)分別與其他所有壓力傳感器采集的所有氣壓數(shù)據(jù)之間的相似度，確定對(duì)應(yīng)壓力傳感器的氣流穩(wěn)定度，用于分析由于物體移動(dòng)導(dǎo)致的氣體流動(dòng)出現(xiàn)的氣壓測(cè)量誤差，而物體移動(dòng)導(dǎo)致的氣體流動(dòng)是封閉環(huán)境的氣體流動(dòng)，當(dāng)傳感器因?yàn)槲矬w移動(dòng)產(chǎn)生測(cè)量誤差時(shí)，其中一個(gè)壓力傳感器附近由于氣體流動(dòng)壓強(qiáng)上升，另一個(gè)壓力傳感器附近必定因?yàn)闅怏w流動(dòng)壓強(qiáng)下降的特點(diǎn)，據(jù)此計(jì)算出氣流穩(wěn)定度，用于表征不同壓力傳感器位置的氣體氣流穩(wěn)定情況；進(jìn)一步地，結(jié)合氣體穩(wěn)定度和溫度，在時(shí)域?qū)用嬗?jì)算時(shí)域權(quán)重；同時(shí)結(jié)合氣流穩(wěn)定度和溫度變化強(qiáng)度對(duì)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的壓力傳感器測(cè)量數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到初步修正氣壓；最后結(jié)合時(shí)域權(quán)重和初步修正氣壓計(jì)算修正實(shí)時(shí)氣壓，完成對(duì)氣囊內(nèi)部的氣壓測(cè)量。其中，由于本實(shí)施例通過(guò)對(duì)溫度變化情況和氣壓變化情況分析，篩選出了溫度環(huán)境和氣流環(huán)境穩(wěn)定的壓力傳感器，然后再修正不同時(shí)刻的壓力傳感器測(cè)量數(shù)值，并通過(guò)溫度差異將最近1秒內(nèi)氣壓測(cè)量結(jié)果加權(quán)求和，得到的氣壓值能夠有效消除氣囊內(nèi)部流體環(huán)境不穩(wěn)定帶來(lái)的壓強(qiáng)測(cè)量誤差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能保護(hù)墊氣壓的高精度檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，用于測(cè)量智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)的氣壓，其特征在于，所述氣壓檢測(cè)方法通過(guò)氣壓檢測(cè)裝置（1）實(shí)現(xiàn)，所述氣壓檢測(cè)裝置（1）包括氣囊（11）、壓阻式壓力傳感器和溫度傳感器組成的傳感器組（12）以及主控芯片（13），所述傳感器組（12）均勻安裝在氣囊（11）內(nèi)，所述氣壓檢測(cè)方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述溫度變化強(qiáng)度的確定方法為：將每個(gè)溫度傳感器采集的所有溫度數(shù)據(jù)按照采集時(shí)刻順序進(jìn)行差分，將所有差分值的絕對(duì)值的平均水平，作為對(duì)應(yīng)溫度傳感器的溫度變化強(qiáng)度。

3.如權(quán)利要求1所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述氣流穩(wěn)定度與所有所述相似度中的最小值呈正相關(guān)關(guān)系。

4.如權(quán)利要求1所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述氣囊環(huán)境穩(wěn)定度為所述所有壓力傳感器的氣流穩(wěn)定度的和值與所述所有溫度傳感器的溫度變化強(qiáng)度的和值的比值。

5.如權(quán)利要求4所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述時(shí)域權(quán)重的確定方法為：

6.如權(quán)利要求1所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述反向融合的方法進(jìn)一步確定為各組傳感器的氣流穩(wěn)定度和溫度變化強(qiáng)度的比值的歸一化值。

7.如權(quán)利要求6所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述初步修正氣壓由各組傳感器的所述權(quán)重對(duì)所述測(cè)得的氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)求和的結(jié)果確定。

8.如權(quán)利要求1所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法，其特征在于，所述修正實(shí)時(shí)氣壓由以時(shí)域權(quán)重為權(quán)重，對(duì)對(duì)應(yīng)采集時(shí)刻的初步修正氣壓進(jìn)行加權(quán)求和的結(jié)果確定。

9.一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)裝置，包括氣囊（11）、壓阻式壓力傳感器和溫度傳感器組成的傳感器組（12）以及主控芯片（13），其特征在于，所述主控芯片（13）執(zhí)行如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法的步驟。

10.一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的一種智能保護(hù)墊的氣壓監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述氣壓檢測(cè)系統(tǒng)包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及氣壓檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能保護(hù)墊的氣壓檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，該方法包括：獲取當(dāng)前時(shí)刻所在采集周期內(nèi)各個(gè)采集時(shí)刻下每個(gè)壓力傳感器采集的氣壓數(shù)據(jù)和每個(gè)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)；基于每個(gè)溫度傳感器在采集周期內(nèi)采集的所有溫度數(shù)據(jù)的差分情況的平均水平，以及每個(gè)壓力傳感器采集的所有氣壓數(shù)據(jù)分別與其他所有壓力傳感器采集的所有氣壓數(shù)據(jù)之間的相似度，確定每個(gè)采集時(shí)刻的時(shí)域權(quán)重以及初步修正氣壓；并計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的修正實(shí)時(shí)氣壓，實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)墊的氣囊內(nèi)部的氣壓測(cè)量。本申請(qǐng)旨在有效消除氣囊內(nèi)部流體環(huán)境不穩(wěn)定帶來(lái)的壓強(qiáng)測(cè)量誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能保護(hù)墊的氣壓的高精度測(cè)量。

技術(shù)研發(fā)人員：史小娟,陳增軍,趙巧麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9