一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病房監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于醫(yī)療檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病房監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，由大量的傳感器，感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的信息，并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)所有者。它不需要很高的傳輸帶寬，只需較低的傳輸時延以及低功率消耗，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點眾多，分布廣泛，能夠滿足各種小型化低成本設(shè)備(如溫度調(diào)節(jié)裝置、照明控制器、環(huán)境檢測傳感器等)的無線聯(lián)網(wǎng)要求，能廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和日常生活中。
[0003]在醫(yī)療方面，隨著經(jīng)濟的現(xiàn)代化發(fā)展和人民生活水平的日益提高，以及通信技術(shù)的發(fā)展越來越迅速，醫(yī)療現(xiàn)代化的問題越來越受重視。無線通信技術(shù)、無處不在的傳感技術(shù)、社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)都已非常成熟，足以使無線醫(yī)療成為現(xiàn)實，減少沉重的醫(yī)療保健負擔(dān)的愿望不再是一個夢想。大部分醫(yī)療保健服務(wù)不會在偶爾看病時才發(fā)生，而是在家里、車上和工作場所里隨時隨地進行。無線醫(yī)療監(jiān)測成為一個研究熱點，具有很大的發(fā)展前景。
[0004]然而，現(xiàn)有的醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)，基本上采用人工查房或電信號連接線連接各個設(shè)備的方式，前者效率低，醫(yī)療資源占用大；后者傳輸范圍有限，布線繁瑣，可擴展性不足，傳輸方式單一，實用效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病房監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)使得醫(yī)生可以在遠程實時監(jiān)測病房環(huán)境參數(shù)和病人生命體征參數(shù)，抗毀性與安全性好。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病房監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)測終端，ZigBee協(xié)調(diào)器，Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊，ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊，監(jiān)控管理中心；監(jiān)測終端安裝在病房內(nèi)，其中各終端節(jié)點周期性地定時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器；ZigBee協(xié)調(diào)器將監(jiān)測終端節(jié)點采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總并通過無線傳輸方式發(fā)送到Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊和ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊；Zigbee_WiFi網(wǎng)關(guān)模塊對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行Zigbee與WiFi的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過WiFi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控管理中心；ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行Zigbee與GPRS的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控管理中心；監(jiān)控管理中心接收Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊和ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊傳輸?shù)谋O(jiān)測數(shù)據(jù)并將其存儲到數(shù)據(jù)庫中，同時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行顯示、分析與處理并將監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析與處理結(jié)果推送到用戶端。
[0007]所述監(jiān)測終端中各終端節(jié)點結(jié)構(gòu)相同，包含傳感器組和無線射頻收發(fā)模塊；傳感器組包括病房環(huán)境參數(shù)采集傳感器和病人生命體征參數(shù)采集傳感器；各傳感器采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線射頻收發(fā)模塊發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器。
[0008]所述環(huán)境參數(shù)采集傳感器包括溫濕度一體式傳感器、氣體傳感器和光照傳感器；病人生命體征參數(shù)采集傳感器包括體溫測量傳感器和心率測量傳感器。
[0009]所述監(jiān)測管理中心將病房號、病床號及對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)和患者體征參數(shù)以表格的形式存儲于數(shù)據(jù)庫并推送給用戶端；依據(jù)心率數(shù)據(jù)繪制折線圖并將該折線圖推送到用戶端。
[0010]所述傳感器組中還包括風(fēng)速傳感器；風(fēng)速傳感器采集的病房內(nèi)空氣流速通過無線射頻收發(fā)模塊發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器.
[0011]ZigBee協(xié)調(diào)器將病房內(nèi)空氣流速監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送到Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊和ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊；Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊對該監(jiān)測數(shù)據(jù)進行Zigbee與WiFi的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并將其通過WiFi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控管理中心；ZigBee_GPRS網(wǎng)關(guān)模塊對該監(jiān)測數(shù)據(jù)進行Zigbee與GPRS的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并將其通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控管理中心；監(jiān)控管理中心接收Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊和ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊傳輸?shù)牟》績?nèi)空氣流速監(jiān)測數(shù)據(jù)并將其存儲到數(shù)據(jù)庫中。
[0012]監(jiān)控管理中心通過APP消息的方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析與處理結(jié)果推送到用戶端。
[0013]本實用新型還包括安裝在病房內(nèi)的自動控制器、空調(diào)、加濕器、電燈和風(fēng)機；自動控制器通過無線傳輸方式與Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊、ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊、空調(diào)、加濕器、風(fēng)機和電燈通信，接收Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊或ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊傳輸?shù)沫h(huán)境溫度、空氣相對濕度、二氧化碳濃度、光照強度數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)分別控制空調(diào)、加濕器、風(fēng)機和電燈開啟和關(guān)閉，以調(diào)整病房環(huán)境參數(shù)。
[0014]本實用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，融合了多種通信方式對病房進行監(jiān)測，其具有如下優(yōu)點:
[0015](I)克服了傳統(tǒng)有線病房監(jiān)測系統(tǒng)布線麻煩，成本高，功耗高，可擴展性和移植性差的不足。
[0016](2)傳統(tǒng)病房監(jiān)測系統(tǒng)的傳輸范圍有限，數(shù)據(jù)存儲困難，實時了解不便，實用性并不強，本實用新型提供了病情以及環(huán)境狀況的定期檢測、傳送、分析并保存，通過WiFi網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)延長了傳輸范圍，使得醫(yī)生可以在遠程，依據(jù)數(shù)據(jù)對病情作出實時的診斷，提高了診斷的準確性。
[0017](3)傳統(tǒng)病房監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式單一，容易受到干擾而出現(xiàn)故障，本實用新型采用2種不同的無線傳輸方式，增加了系統(tǒng)的抗毀性與安全性。
[0018](4)本實用新型中自動控制器能夠?qū)⒈O(jiān)測到的病房環(huán)境參數(shù)與設(shè)定的標準進行比較判斷，根據(jù)判斷結(jié)果控制空調(diào)、加濕器、風(fēng)機、電燈等工作，以改善病房環(huán)境參數(shù)。
[0019](5)傳統(tǒng)病房監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)繁雜，無法直觀地判斷病房狀態(tài)，本實用新型根據(jù)各項環(huán)境指標建立評價模型機制，自動對病房內(nèi)的環(huán)境指標進行判別與評級；醫(yī)務(wù)人員可以直觀地根據(jù)評級進行一系列的優(yōu)化措施。
[0020](6)監(jiān)測管理中心能夠?qū)邮盏降幕颊唧w溫和心率數(shù)據(jù)進行比較判斷，并向用戶推送報警消息，用戶可以根據(jù)報警信息及時對患者的突發(fā)狀況進行處理。
[0021](7)傳統(tǒng)病房監(jiān)測系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果只能在電腦上查看，本實用新型采用APP消息推送的方式，將信息傳送到用戶的手機和平板電腦等移動終端，使隨時隨地的醫(yī)療操作成為了可能。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0023]圖1為本實用新型的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病房監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為監(jiān)測終端中終端節(jié)點結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖3為ZigBee-WiFi網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖4為本實用新型的工作流程圖。
[0027]圖5為自動控制器的流程圖。
[0028]圖6為本實用新型監(jiān)測信息管理平臺報警功能的流程圖。
[0029]圖7為本實用新型監(jiān)測信息管理平臺查詢功能的流程圖。
[0030]圖8為本實用新型監(jiān)測信息管理平臺綜合評估功能的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本實用新型的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病房監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測終端，ZigBee協(xié)調(diào)器，Zigbee-WiFi網(wǎng)關(guān)模塊，ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)模塊，監(jiān)控管理中心；監(jiān)測終端中各終端節(jié)點周期性地定時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器；ZigBee協(xié)調(diào)器將各終端節(jié)點采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總并通過無線傳輸方式發(fā)送到Z