基于物联网的集群医疗监控控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的集群医疗监控控制系统及其控制方法，该系统包括低功耗无线传感器组、可对不同协议之间的协议转换和互通的多协议无线网关组网、用于配置运行状态的集群服务器端和信息交互平台；所述低功耗无线传感器组通过多协议无线网关组网与集群服务器端交互通信连接，且集群服务器端通过信息交互平台与用户终端无线远程通信连接。本发明专利技术通过低功耗无线传感器组、多协议无线网关组网和集群服务器端之间的通信可实现远程集群监控，该系统可把需要专人现场监护的传感器或医疗仪器集中监控管理起来，这样就可以实现无人值守；因此可以在医院和医疗机构的病房集群管理，提升远程监控和集群管理能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗
，尤其涉及一种基于物联网的集群医疗监控控制系统及其控制方法。
技术介绍
医院现有的各种检测仪器都是单机工作，自带显示器，供医护人员现场观察记录，但是现有的医疗技术在使用过程中存在以下缺陷：1）由于医院普遍存在医护人员短缺和医务人员负荷过重的问题，因此一般都是采用护士站和医生集中办公的方式提供医疗服务。这些检测仪上共享数据和集群管理上几乎是空白，缺乏集群和联网意味着大部分的数据采集和检测都是依靠人工完成，效率太低。在病人需要输液或无法自理时，需要家属或护工专人陪伴监护，占用了大量的人力和时间。2）有些医院有病房的病人传呼系统，是采用有线方式组网，且功能单一，只能提供按键寻呼功能。3）现有的医疗仪器和监控没有办法实现与互联网和智能手机联网，医护人员和家属无法实时知道突发情况，需要人工介入转发信息。这样效率和时效性都很低。4）虽然现有医院为了患者的信息可在医疗服务终端上能进行保存，通常采用远程无线联网技术来实现，但现在联网技术主要用的是比较普遍的Wifi，蓝牙和Zigbee。但是对于电池供电和需要长期工作的无线传感器设备来说，Wifi的功耗太高，采用纽扣电池供电的轻型设备很难长期工作。蓝牙和Zigbee的硬件成本略高，尤其是Zigbee，由于专利权的问题，芯片成本居高不下。在很多的应用场景下，大部分时间休眠，特定事件触发输出的传感器，需要的是简单低速的无线传输手段，简单的串行HDLC帧结构是更加适合的方案。而在一个典型的医院病房（包括特护病房）需要各种仪器和传感器，有大型的插电工作的台式设备，也有电池供电的微型设备（如脉搏监控，温度监控，等）。因为不同的设备有不同的数据传输要求和供电情况；因此上述的远程联网技术不符合病房与医疗终端进行使用。5）目前普遍的各种联网应用都是运行在TCP/IP上，蓝牙,Zigbee，Wifi这些协议只是作为链路层协议实现设备的物理网络联通，因此没有办法将底层的链路层协议统一叠加到Wifi这种无线以太网的链路层协议上。综合上述描述，各个医疗场所需要一种可以远程集群监控的系统把需要专人现场监护的传感器或医疗仪器集中监控管理起来，才可以实现无人值守。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种基于物联网的集群医疗监控控制系统及其控制方法，医院和医疗机构的病房采用集群管理，提升远程监控和集群管理能力，可以大大提升医护管理水平的同时，大大降低人员的负荷和时间耗费；并可实现无人值守。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于物联网的集群医疗监控控制系统，包括低功耗无线传感器组、可对不同协议之间的协议转换和互通的多协议无线网关组网、用于配置运行状态的集群服务器端和信息交互平台；所述低功耗无线传感器组通过多协议无线网关组网与集群服务器端交互通信连接，且集群服务器端通过信息交互平台与用户终端无线远程通信连接；所述低功耗无线传感器组检测对应的信号，并根据信号进行判断发生的事件数据，将事件数据封装为多种协议格式的帧或者报文；所述多协议无线网关组网接收多种协议格式的帧或者报文，并把内容按照协议转换成系统规定的消息报文格式，并封装到TCP/IP报文中后发送至集群服务器端；所述集群服务器端上的对线程消息经过排序调度处理后按照先后顺序通过信息交互平台发送至用户终端；用户终端可远程及时的得到发布的信息。其中，所述多协议无线网关组网包括标准无线收发模块、采用自定义的帧格式的ISM频段无线收发模块、用于配置管理低功耗无线传感器组或收发数据报文的微基站管理模块、实现网络统一由TCP/IP承载的协议网关模块和监控模块，所述标准无线收发模块和ISM频段无线收发模块通过对应的串行数据接口与微基站管理模块连接，所述微基站管理模块与协议网关模块连接，所述监控模块的输入端分别与微基站管理模块和协议网关模块连接，且监控模块通过分布式Wifi网络与集群服务器端通信连接。其中，所述微基站管理模块包括自动频谱扫描分配单元和调制解调单元，所述自动频谱扫描分配单元与调制解调单元相连；通过自动频谱扫描分配单元周期性扫描2.4Ghz频段内的信号占用，并分配1～2个自用的导频信道，以及4～8个通信信道，通过导频信道广播；在导频信道上侦听并获取分配空闲信道的信息，在分配信道上发送；通过调制解调单元并采用分时复用和并行工作的方式进行多端通信后输出链路统一存储交换。其中，所述多协议无线网关组网还包括电池供电模块和电源模块，所述电池供电模块通过电源模块与监控模块的输入端电连接；所述电源模块包括将升压稳压电路和低电压检测电路，所述电池供电模块分别通过升压稳压电路和低电压检测电路分别与监控模块电连接；且所述低电压检测电路检测到电池供电模块的电压低于限定值时，监控模块发出警示；所述电池供电模块的电压高于限定值时，通过升压稳压电路将电压稳定在设定的电压。其中，所述低功耗无线传感器组中的每个低功耗无线传感器包括用于感应对应信号的探头、用于对感应到的数据进行采集的数据采集模块和用于对采集到的信号进行检测判断的判断控制模块和通信模块，采集到的信号经过判断控制模块的滤波和去噪后得到稳定的数据，基于该稳定的数据判断发生的事件，并将该事件数据封装为多种协议格式的帧或者报文后封装为TCP/IP的数据后依次通过通信模块、对应的标准无线收发模块和ISM频段无线收发模块发送至集群服务器端。其中，所述低功耗无线传感器组包括环境类的烟雾传感器、温湿度传感器、PM2.5检测传感器、安防检测传感器及火警监测传感器、生命体征类的脉搏监测传感器、血压监测传感器、体位监测传感器及呼吸监测传感器和医疗类点滴监控传感器。其中，所述集群服务器端包括监控警告控制模块、计划任务管理模块和对警告信号及任务信号按照事件的重要程度优先级排序调度的事件调度模块；所述监控警告控制模块和计划任务管理模块分别与事件调度模块的输入端电连接，且所述事件调度模块的输出端通过信息交互平台发送至用户终端，并将运行结果发送至用户终端。其中，所述事件调度模块包括消息缓存单元、消息解析单元、事件调度器和事件处理单元，所述消息缓存单元依次通过消息解析单元和事件调度器与事件处理单元连接，且所述事件处理单元通过信息交互平台发送至用户终端；警告信号和任务信号存储在消息缓存单元内，由消息解析单元对该信号进行解析，并将解析后得到的对象事件发送至事件调度器，由事件调度器对对象事件按优先级处理的先后顺序进行调度，并将调度结果传至事件处理单元进行显示，所述事件处理单元上显示紧急告警队本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的集群医疗监控控制系统，其特征在于，包括低功耗无线传感器组、可对不同协议之间的协议转换和互通的多协议无线网关组网、用于配置运行状态的集群服务器端和信息交互平台；所述低功耗无线传感器组通过多协议无线网关组网与集群服务器端交互通信连接，且集群服务器端通过信息交互平台与用户终端无线远程通信连接；所述低功耗无线传感器组检测对应的信号，并根据信号进行判断发生的事件数据，将事件数据封装为多种协议格式的帧或者报文；所述多协议无线网关组网接收多种协议格式的帧或者报文，并把内容按照协议转换成系统规定的消息报文格式，并封装到TCP/IP报文中后发送至集群服务器端；所述集群服务器端上的对线程消息经过排序调度处理后按照先后顺序通过信息交互平台发送至用户终端；用户终端可远程及时的得到发布的信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的集群医疗监控控制系统，其特征在于，包括低功耗无线传感器组、
可对不同协议之间的协议转换和互通的多协议无线网关组网、用于配置运行状态的集群服
务器端和信息交互平台；所述低功耗无线传感器组通过多协议无线网关组网与集群服务器
端交互通信连接，且集群服务器端通过信息交互平台与用户终端无线远程通信连接；
所述低功耗无线传感器组检测对应的信号，并根据信号进行判断发生的事件数据，将
事件数据封装为多种协议格式的帧或者报文；
所述多协议无线网关组网接收多种协议格式的帧或者报文，并把内容按照协议转换成
系统规定的消息报文格式，并封装到TCP/IP报文中后发送至集群服务器端；
所述集群服务器端上的对线程消息经过排序调度处理后按照先后顺序通过信息交互
平台发送至用户终端；用户终端可远程及时的得到发布的信息。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的集群医疗监控控制系统，其特征在于，所述多协
议无线网关组网包括标准无线收发模块、采用自定义的帧格式的ISM频段无线收发模块、用
于配置管理低功耗无线传感器组或收发数据报文的微基站管理模块、实现网络统一由TCP/
IP承载的协议网关模块和监控模块，所述标准无线收发模块和ISM频段无线收发模块通过
对应的串行数据接口与微基站管理模块连接，所述微基站管理模块与协议网关模块连接，
所述监控模块的输入端分别与微基站管理模块和协议网关模块连接，且监控模块通过分布
式Wifi网络与集群服务器端通信连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的集群医疗监控控制系统，其特征在于，所述微基
站管理模块包括自动频谱扫描分配单元和调制解调单元，所述自动频谱扫描分配单元与调
制解调单元相连；通过自动频谱扫描分配单元周期性扫描2.4Ghz频段内的信号占用，并分
配1～2个自用的导频信道，以及4～8个通信信道，通过导频信道广播；在导频信道上侦听并
获取分配空闲信道的信息，在分配信道上发送；通过调制解调单元并采用分时复用和并行
工作的方式进行多端通信后输出链路统一存储交换。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的集群医疗监控控制系统，其特征在于，所述多协
议无线网关组网还包括电池供电模块和电源模块，所述电池供电模块通过电源模块与监控
模块的输入端电连接；所述电源模块包括将升压稳压电路和低电压检测电路，所述电池供
电模块分别通过升压稳压电路和低电压检测电路分别与监控模块电连接；且所述低电压检
测电路检测到电池供电模块的电压低于限定值时，监控模块发出警示；所述电池供电模块
的电压高于限定值时，通过升压稳压电路将电压稳定在设定的电压。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的集群医疗监控控制系统，其特征在于，所述低功
耗无线传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：暴亮，
申请(专利权)人：光慧科技发展深圳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44