一种基于无线传感器网络的病房监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于无线传感器网络的病房监控系统，该系统的监测终端安装在病房内，其中各终端节点周期性地定时采集监测数据，并将监测数据通过无线传输方式发送至ZigBee协调器；ZigBee协调器将监测数据汇总并通过无线传输方式发送到Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块，两个网关模块对监测数据进行协议转换，并将监测数据通过WiFi网络或GPRS网络发送到监控管理中心；监控管理中心完成监测数据存储、显示、分析与处理并将监测数据和分析与处理结果推送到用户端。本实用新型专利技术使得医生可以在远程实时监测病房环境参数和病人生命体征参数，抗毁性与安全性好。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医疗检测设备
，涉及一种基于无线传感器网络的病房监控系统。
技术介绍
无线传感器网络是一种特殊的无线自组织网络，由大量的传感器，感知、采集、处理和传输网络覆盖区域内的信息，并发送给网络所有者。它不需要很高的传输带宽，只需较低的传输时延以及低功率消耗，网络中节点众多，分布广泛，能够满足各种小型化低成本设备(如温度调节装置、照明控制器、环境检测传感器等)的无线联网要求，能广泛地应用于工业、农业、医疗和日常生活中。在医疗方面，随着经济的现代化发展和人民生活水平的日益提高，以及通信技术的发展越来越迅速，医疗现代化的问题越来越受重视。无线通信技术、无处不在的传感技术、社交网络技术和数据分析技术都已非常成熟，足以使无线医疗成为现实，减少沉重的医疗保健负担的愿望不再是一个梦想。大部分医疗保健服务不会在偶尔看病时才发生，而是在家里、车上和工作场所里随时随地进行。无线医疗监测成为一个研究热点，具有很大的发展前景。然而，现有的医疗监测系统，基本上采用人工查房或电信号连接线连接各个设备的方式，前者效率低，医疗资源占用大；后者传输范围有限，布线繁琐，可扩展性不足，传输方式单一，实用效果不好。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于无线传感器网络的病房监控系统，该系统使得医生可以在远程实时监测病房环境参数和病人生命体征参数，抗毁性与安全性好。为了解决上述技术问题，本技术的基于无线传感器网络的病房监控系统包括监测终端，ZigBee协调器，Zigbee-WiFi网关模块，ZigBee-GPRS网关模块，监控管理中心；监测终端安装在病房内，其中各终端节点周期性地定时采集监测数据，并将监测数据通过无线传输方式发送至ZigBee协调器；ZigBee协调器将监测终端节点采集的监测数据汇总并通过无线传输方式发送到Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块；Zigbee_WiFi网关模块对监测数据进行Zigbee与WiFi的协议转换，并将监测数据通过WiFi网络发送到监控管理中心；ZigBee-GPRS网关模块对监测数据进行Zigbee与GPRS的协议转换，并将监测数据通过GPRS网络发送到监控管理中心；监控管理中心接收Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块传输的监测数据并将其存储到数据库中，同时对监测数据进行显示、分析与处理并将监测数据和分析与处理结果推送到用户端。所述监测终端中各终端节点结构相同，包含传感器组和无线射频收发模块；传感器组包括病房环境参数采集传感器和病人生命体征参数采集传感器；各传感器采集的监测数据通过无线射频收发模块发送至ZigBee协调器。所述环境参数采集传感器包括温湿度一体式传感器、气体传感器和光照传感器；病人生命体征参数采集传感器包括体温测量传感器和心率测量传感器。所述监测管理中心将病房号、病床号及对应的环境参数和患者体征参数以表格的形式存储于数据库并推送给用户端；依据心率数据绘制折线图并将该折线图推送到用户端。所述传感器组中还包括风速传感器；风速传感器采集的病房内空气流速通过无线射频收发模块发送至ZigBee协调器.ZigBee协调器将病房内空气流速监测数据通过无线传输方式发送到Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块；Zigbee-WiFi网关模块对该监测数据进行Zigbee与WiFi的协议转换，并将其通过WiFi网络发送到监控管理中心；ZigBee_GPRS网关模块对该监测数据进行Zigbee与GPRS的协议转换，并将其通过GPRS网络发送到监控管理中心；监控管理中心接收Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块传输的病房内空气流速监测数据并将其存储到数据库中。监控管理中心通过APP消息的方式将监测数据和分析与处理结果推送到用户端。本技术还包括安装在病房内的自动控制器、空调、加湿器、电灯和风机；自动控制器通过无线传输方式与Zigbee-WiFi网关模块、ZigBee-GPRS网关模块、空调、加湿器、风机和电灯通信，接收Zigbee-WiFi网关模块或ZigBee-GPRS网关模块传输的环境温度、空气相对湿度、二氧化碳浓度、光照强度数据，并根据这些数据分别控制空调、加湿器、风机和电灯开启和关闭，以调整病房环境参数。本技术基于无线传感器网络，融合了多种通信方式对病房进行监测，其具有如下优点:(I)克服了传统有线病房监测系统布线麻烦，成本高，功耗高，可扩展性和移植性差的不足。(2)传统病房监测系统的传输范围有限，数据存储困难，实时了解不便，实用性并不强，本技术提供了病情以及环境状况的定期检测、传送、分析并保存，通过WiFi网络和GPRS网络延长了传输范围，使得医生可以在远程，依据数据对病情作出实时的诊断，提高了诊断的准确性。(3)传统病房监测系统数据传输方式单一，容易受到干扰而出现故障，本技术采用2种不同的无线传输方式，增加了系统的抗毁性与安全性。(4)本技术中自动控制器能够将监测到的病房环境参数与设定的标准进行比较判断，根据判断结果控制空调、加湿器、风机、电灯等工作，以改善病房环境参数。(5)传统病房监测系统监测到的数据繁杂，无法直观地判断病房状态，本技术根据各项环境指标建立评价模型机制，自动对病房内的环境指标进行判别与评级；医务人员可以直观地根据评级进行一系列的优化措施。(6)监测管理中心能够对接收到的患者体温和心率数据进行比较判断，并向用户推送报警消息，用户可以根据报警信息及时对患者的突发状况进行处理。(7)传统病房监测系统获得的数据结果只能在电脑上查看，本技术采用APP消息推送的方式，将信息传送到用户的手机和平板电脑等移动终端，使随时随地的医疗操作成为了可能。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。图1为本技术的基于无线传感器网络的病房监测系统结构示意图。图2为监测终端中终端节点结构图。图3为ZigBee-WiFi网关结构图。图4为本技术的工作流程图。图5为自动控制器的流程图。图6为本技术监测信息管理平台报警功能的流程图。图7为本技术监测信息管理平台查询功能的流程图。图8为本技术监测信息管理平台综合评估功能的流程图。【具体实施方式】如图1所示，本技术的基于无线传感器网络的病房监测系统包括监测终端，ZigBee协调器，Zigbee-WiFi网关模块，ZigBee-GPRS网关模块，监控管理中心；监测终端中各终端节点周期性地定时采集监测数据，并将数据通过无线传输方式发送至ZigBee协调器；ZigBee协调器将各终端节点采集的监测数据汇总并通过无线传输方式发送到Z当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感器网络的病房监控系统，其特征在于包括监测终端，ZigBee协调器，Zigbee‑WiFi网关模块，ZigBee‑GPRS网关模块，监控管理中心；监测终端安装在病房内，其中各终端节点周期性地定时采集监测数据，并将监测数据通过无线传输方式发送至ZigBee协调器；ZigBee协调器将监测终端节点采集的监测数据汇总并通过无线传输方式发送到Zigbee‑WiFi网关模块和ZigBee‑GPRS网关模块；Zigbee‑WiFi网关模块对监测数据进行Zigbee与WiFi的协议转换，并将监测数据通过WiFi网络发送到监控管理中心；ZigBee‑GPRS网关模块对监测数据进行Zigbee与GPRS的协议转换，并将监测数据通过GPRS网络发送到监控管理中心；监控管理中心接收Zigbee‑WiFi网关模块和ZigBee‑GPRS网关模块传输的监测数据并将其存储到数据库中，同时对监测数据进行显示并将对监测数据的分析与处理结果推送到用户端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董颖，吕杨，张超，厍睿，冯宇东，崔梦瑶，苏真真，王白婷，周占颖，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22