一种婴幼儿状态监控系统技术方案

本发明专利技术的婴幼儿状态监控系统，包括微波多普勒传感器，用于向婴幼儿发射微波信号，并接收婴幼儿的反馈信号；滤波放大器模块，用于对反馈信号进行噪音滤波和信号放大；控制模块，通过计算反馈信号的振幅和相位，得到婴幼儿的心跳数和呼吸数；异常判断模块，用于设定检测时间段，并获取实时心跳数和呼吸数，当检测时间段内的婴幼儿心跳或呼吸出现持续上升或持续下降时，发出异常报警信号；通讯模块，提供有线LAN接口或无线通讯模块；报警器，用于接收异常判断模块发出的异常报警信号。在不接触婴幼儿的情况下测量呼吸和心跳，并在呼吸和心跳发生变动时发出警报，既保证了婴幼儿的安全，也能降低看护人员的工作强度和精神压力。

An infant condition monitoring system

The infant condition monitoring system comprises a microwave Doppler sensor for transmitting microwave signals to infants and receiving feedback signals from infants; a filter amplifier module for noise filtering and signal amplification of the feedback signals; and a control module for calculating the amplitude and phase of the feedback signals. Heart beats and breaths of infants and young children; abnormal judgment module, used to set the detection period, and to obtain real-time heartbeat and breathing, when the detection period of infant heartbeat or breathing continued to rise or fall, issued an abnormal alarm signal; communication module, providing a wired LAN interface or wireless communication module The alarm is used to receive abnormal alarm signals issued by the abnormal judgment module. Measuring breathing and heartbeat without touching infants and alerting them when their breathing and heartbeat change can not only ensure the safety of infants but also reduce the intensity and mental stress of caregivers.

【技术实现步骤摘要】
一种婴幼儿状态监控系统
本专利技术涉及生命体征感知
，具体的说是一种婴幼儿状态监控系统。
技术介绍
在日常生活中，由于婴幼儿缺乏自控能力，因此需要24小时人员看护，特别是在婴幼儿睡眠过程中，由于婴幼儿还没有养成良好的睡眠习惯，因此可能会出现趴着睡、蒙着被子睡等一系列堵塞呼吸道的睡姿，导致婴幼儿在睡眠中出现猝死。无论是在专门的保育园、托儿所，还是在家庭中，为了防止婴幼儿在睡眠中猝死，一般隔几分钟就需要确认婴幼儿的呼吸、体动以及睡觉姿势，对于看护人员来说，在此情况下，不但增加了看护人员的工作量，也加大了他们的精神压力。而且，对于保育园、托儿所等看护机构来说，为了确保不出问题，需要确保工作人员的人数，在经营上也是一种负担。
技术实现思路
为了解决上述问题，提供了一种婴幼儿状态监控系统，在不接触婴幼儿的情况下测量呼吸和心跳，并在呼吸和心跳发生变动时发出警报，既保证了婴幼儿的安全，也能降低看护人员的工作强度和精神压力。本专利技术实施例提供了一种婴幼儿状态监控系统，所述的系统包括：多普勒传感器，安装于婴幼儿床位上方或下方，用于向婴幼儿发射微波信号，并接收婴幼儿的反馈信号；滤波放大器模块，用于接收多普勒传感器获取的反馈信号，并对反馈信号进行噪音滤波和信号放大；控制模块，接收滤波放大模块滤波和放大后的反馈信号，通过计算该信号的振幅和相位，得到婴幼儿的心跳数和呼吸数；异常判断模块，用于设定检测时间段，并获取控制模块计算出的实时心跳数和呼吸数，当检测时间段内的婴幼儿心跳或呼吸出现持续上升或持续下降时，发出异常报警信号；通讯模块，提供有线LAN接口或无线通讯模块，实现控制模块与报警器之间的网络通信；报警器，携带在看护人员的身边，用于接收异常判断模块发出的异常报警信号。进一步的，所述的系统还包括：摄像头，设置在婴幼儿床位的上方，用于拍摄婴幼儿床位的实时画面；监控终端，用于接收和查看摄像头拍摄的实时画面。进一步的，所述的系统还包括：面孔识别模块，对摄像头拍摄的实时画面进行截图，并识别截图中的面孔，当截图中没有发现面孔时，向报警器发出面孔未识别报警信号。进一步的，所述的系统还包括：面孔比对模块，从面孔识别模块中获取识别到的面孔，并与面孔比对模块中预存的标准面孔进行比对，当面孔比对结果不一致时，向报警器发出面孔比对不一致报警信号。进一步的，所述系统还包括：电源模块，提供3.3V直流电压，作为控制模块以及与控制模块所连接模块的主电源或备用电源。进一步的，所述的系统还包括：温度传感器，与控制模块连接，用于实时测量并显示婴幼儿所在区域的温度。进一步的，所述的系统还包括：USB模块，与控制模块连接，用于实现USB设备与控制模块之间的数据交互。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：1、利用多普勒传感器，采用正交检测的原理计算振幅和相位测量人体生命特征，较大的振幅输出需要较强的接收信号，如果输入的信号较弱，内部的杂音会变大，S/N信号(杂音与信号的比率)会变差，利用滤波放大模块消除内部的杂音，即使是微弱的信号，S/N比也会变好，因此可以捕捉到呼吸，心跳等极微弱的信号。同时，通过检测呼吸数和心跳数在设定时间段内的持续变化，实现异常报警，可以大大提高看护效果，并有效降低看护人员的工作强度和精神压力。2、设置摄像头，看护人员或父母可以通过智能手机、IPAD等移动终端，查看婴幼儿在床位上的实时画面，一方面可以观察婴幼儿的实际状态，另一方面可以辅助确认生命体征检测结果，提高看护质量。3、设置面孔识别模块，可以识别实时画面截图中的面孔存在情况，当面孔不存在时，说明婴幼儿背对摄像头或者超出摄像头的拍摄范围，代表着婴幼儿可能发生危险，该监控方式和生命体征监控并行运行，一方面，可以尽量早的发现危险，降低危险发生的可能性；另一方面，可以避免其中一种监控方式发生故障，导致出现危险，提高系统的稳定性。4、设置面孔比对模块，可以判断床位上的婴幼儿是否发生替换，特别是针对保育园、托儿所等看护机构，婴幼儿数量较多，可以防止婴幼儿放错位置。5、设置电源模块，利用电源模块，可以提高供电质量，如果作为主电源，可以保证供电稳定性，保证装置24小时稳定运行，如果作为备用电源，可以在外部断电时，确保装置仍然可以运行。6、设置了温度传感器，主要目的在于直观显示室内温度，特别是在看护的时候，温度高低对于被看护人员的休息和运动状态都会产生影响，甚至对人体的生命特征也会产生影响，直观的温度数据可以帮助看护人员提升看护质量。7、设置USB模块，可以快速将装置内的数据导入USB设备中，实现数据的快速转移，也可以将USB设备中的数据快速导入装置中，当需要大规模布置同类装置时，可以大大减少布置时间，提高效率。附图说明图1是本专利技术系统实施例1的原理框图；图2是滤波放大模块的原理框图；图3是本专利技术系统实施例2的原理框图；图4是本专利技术系统实施例3的原理框图；图5是本专利技术系统实施例4的原理框图；图6是本专利技术系统实施例5的原理框图；图7是本专利技术系统实施例6的原理框图；图8是本专利技术系统实施例7的原理框图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供了一种婴幼儿状态监控系统，所述的系统包括多普勒传感器、滤波放大器模块、控制模块、异常判断模块、通讯模块、报警器。所述的多普勒传感器安装于婴幼儿床位上方或下方，用于向婴幼儿发射微波信号，并接收婴幼儿的反馈信号。为了实现上述功能，多普勒传感器选用的是日本新日本无线株式会社生产的24GHz微波多普勒传感器NJR4262，该传感器通过正交检测输出两个信号：I信号和Q信号。需要注意的是：在传感器装置中，每增设一台传感器，探测范围会扩大，功能会增加，安装用于增设传感器的连接器以达到最好的效果。例如，可同时实现对房屋内全部生命体的存在以及床上的生命体征的检测，用一台传感器装置便可以同时检测宽阔房间内的全部生命体的存在以及其中的2个生命体征。所述的滤波放大器模块，用于接收多普勒传感器获取的反馈信号，并对反馈信号进行噪音滤波和信号放大。如图2所示，滤波放大模块上安装着I信号、Q信号2种回路，滤波器由运算放大器和电阻电容器构成，属于有源滤波器，拥有增幅的功能。其使用时的工作原理为：当多普勒传感器为一个时，B点是断开的，多普勒传感器(OP)是不存在的，可以测量普通的心跳，此时的滤波放大模块只使用OUT2，此时的②-2、②-3可以不用安装零部件，仅仅连接图中的A点即可。当多普勒传感器为一个时，为了对心跳进行高精准的测量，连接图中的A，此时的②-1、②-2、②-3、②-4均保留，测量呼吸和体动等信号使用OUT2，测量心跳使用OUT1。需要注意的是：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种婴幼儿状态监控系统，其特征是：所述的系统包括：微波多普勒传感器，安装于婴幼儿床位上方或下方，用于向婴幼儿发射微波信号，并接收婴幼儿的反馈信号；滤波放大器模块，用于接收微波多普勒传感器获取的反馈信号，并对反馈信号进行噪音滤波和信号放大；控制模块，接收滤波放大模块滤波和放大后的反馈信号，通过计算该信号的振幅和相位，得到婴幼儿的心跳数和呼吸数；异常判断模块，用于设定检测时间段，并获取控制模块计算出的实时心跳数和呼吸数，当检测时间段内的婴幼儿心跳或呼吸出现持续上升或持续下降时，发出异常报警信号；通讯模块，提供有线LAN接口或无线通讯模块，实现控制模块与报警器之间的网络通信；报警器，携带在看护人员的身边，用于接收异常判断模块发出的异常报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种婴幼儿状态监控系统，其特征是：所述的系统包括：微波多普勒传感器，安装于婴幼儿床位上方或下方，用于向婴幼儿发射微波信号，并接收婴幼儿的反馈信号；滤波放大器模块，用于接收微波多普勒传感器获取的反馈信号，并对反馈信号进行噪音滤波和信号放大；控制模块，接收滤波放大模块滤波和放大后的反馈信号，通过计算该信号的振幅和相位，得到婴幼儿的心跳数和呼吸数；异常判断模块，用于设定检测时间段，并获取控制模块计算出的实时心跳数和呼吸数，当检测时间段内的婴幼儿心跳或呼吸出现持续上升或持续下降时，发出异常报警信号；通讯模块，提供有线LAN接口或无线通讯模块，实现控制模块与报警器之间的网络通信；报警器，携带在看护人员的身边，用于接收异常判断模块发出的异常报警信号。2.根据权利要求1所述的一种婴幼儿状态监控系统，其特征是：所述的系统还包括：摄像头，设置在婴幼儿床位的上方，用于拍摄婴幼儿床位的实时画面；监控终端，用于接收和查看摄像头拍摄的实时画面。3.根据权利要求2所述的一种婴幼儿状态监控系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓东，林擘，王丽梅，商雪梅，池谷薰，横田敏之，
申请(专利权)人：山东沃尔德生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37