无接触智能监护仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无接触智能监护仪，包括:光源、耦合器、凹凸降噪单元、第一光电探测器和第二光电探测器、MCU和终端；所述光源、耦合器、凹凸降噪单元依次连接；所述凹凸降噪单元输出分别通过第一光电探测器和第二光电探测器与MCU连接；所述MCU通过通信模块与终端连接。本实用新型专利技术能够有效地降低测量过程中噪声带来的干扰和误报。

【技术实现步骤摘要】
无接触智能监护仪
本技术涉及光纤传感
，具体涉及一种无接触智能监护仪及其检测方法。
技术介绍
随着光纤传感技术的进步,人们使用光纤传感器来检测人体的生命体征参数(如呼吸率、心率和体动等)，不需要身体皮肤的直接接触即可测量。比较早的美国专利，US6498652B1提出利用光纤干涉仪来检测人体的生命体征参数。但是，光纤干涉测量术需要相干光源，需要屏蔽光纤参考臂，这增加成本，其信号解调相对复杂。这种传感器的实用化和商业化应用有较大的挑战。至今仍然有不少这方面的研究，比如，最近发表的论文NoninvasiveMonitoringofVitalSignsBasedonHighlySensitiveFiberOpticMattress.IEEESensorsJ.，20（11）：6182-6190,2020。光纤光栅传感器用于监测生命体征参数被认为是有潜力的一种传感器，有大量的研究。这类光纤光栅传感器使用波长检测方法，技术复杂，设备昂贵，实用化和商业化也面临很大的挑战。现有技术中，还可以采用微弯光纤传感器，检测病患的呼吸、心率和体动。该传感器系统简单，成本低，容易制造同时有很高的灵敏度和很好的鲁棒性，已经实用化和商业化，并在家里使用。这种传感器是目前最有吸引力的一种传感器，在成本和可靠性方面可与传统电传感器媲美并有电传感器所没有的优点，例如，抗电磁干扰、丰富的频谱特性和可扩展的传感区域和灵敏度等。长期以来人们忽视了微弯光纤传感器在生命体征方面的研究。和所有智能硬件一样，噪声干扰是微弯光纤传感器需要解决的头号问题。r>
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种无接触智能监护仪及其检测方法，通过硬件设置，能够有效地降低测量过程中噪声带来的干扰和误报。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种无接触智能监护仪，包括:光源、耦合器、凹凸降噪单元、第一光电探测器和第二光电探测器、MCU和终端；所述光源、耦合器、凹凸降噪单元依次连接；所述凹凸降噪单元输出分别通过第一光电探测器和第二光电探测器与MCU连接；所述MCU通过通信模块与终端连接。进一步的，所述凹凸降噪单元包括凹凸降噪构件、第一传输光纤和第传输二光纤；所述第一传输光纤和第传输二光纤分别设置于凹凸降噪构件上表面和下表面。进一步的，所述凹凸降噪单元包括从上至下依次设置的第一凹凸降噪构件、第二凹凸降噪构件、第一传输光纤和第二传输光纤；所述第一传输光纤设置于第一凹凸降噪构件下表面和第二凹凸降噪构件上表面之间；所述第二传输光纤设置于第二凹凸降噪构件的下表面。进一步的，所述凹凸降噪单元包括从上至下依次设置的第一凹凸降噪构件、第二凹凸降噪构件、第三凹凸降噪构件、第一传输光纤和第二传输光纤；所述第一传输光纤设置于第一凹凸降噪构件的下表面和第二凹凸降噪构件的上表面之间；所述第二传输光纤设置于第二凹凸降噪构件的下表面和第三凹凸降噪构件的上表面之间。。进一步的，所述光源采用发光二极管或激光光源。进一步的，所述传感光纤为多模光纤或单模光纤或单模光纤和多模光纤的混合。进一步的，所述凹凸降噪构件为有凹凸形状的弹性片体。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：1.本技术能够有效地降低测量过程中噪声带来的干扰和误报。2.本技术成本较低，易于应用和推广。附图说明图1是本技术实施例1的系统结构示意图；图2是本技术实施例2的系统结构示意图；图3是本技术实施例3的系统结构示意图；图4是本技术实施例1的凹凸降噪单元的结构示意图；图5是本技术实施例2的凹凸降噪单元的结构示意图；图6是本技术实施例3的凹凸降噪单元的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。实施例1：请参照图1，本实施例提供一种无接触智能监护仪，包括:光源、入射光纤1和2、传感光纤3和4、出射光纤5和6、凹凸降噪构件1、光电探测器1和2、MCU和终端。优选的，参考图4，在本实施例中，上述传感光纤3和4分别置于凹凸构件1的上表面和下表面。在本实施例中，光源通过1x2的耦合器后分别进入入射光纤1和2，同时入射光纤1和2分别传输经过传感光纤3和4。再经过输出光纤5和6输入到光电探测器1和光电探测器2。经过光电探测器1和光电探测器2后，光纤5和6中的光波转换成光电流1和光电流2。在MCU中，光电流经过放大、滤波、模数转换、计算等一系列处理。在本实施例中，优选的，计算处理具体如下：从光电流1这一路计算出呼吸率RR1，从光电流2这一路计算出呼吸率RR2。如果RR1和RR2的误差小于3bpm，那么呼吸率RR=（RR1+RR2）/2；否则就是误报的结果。确保所测呼吸率的准确率在一定的范围内，不出现误报。再从光电流1这一路计算出心跳频率，f11=f+df11f12=2f+df12f13=3f+df13……f1N=Nf+df1N从光电流2这一路，计算心跳频率为f21=f+df21f22=2f+df22f23=3f+df23……f2N=Nf+df2N这样光电流1这一路心率为HR11=f11*60HR12=f12*60/2HR13=f13*60/3……HR1N=f1N*60/N光电流2这一路心率为HR21=f21*60HR22=f22*60/2HR23=f23*60/3……HR2N=f2N*60/N从光电流1这一路计算出心率HR1=（HR11+HR12+HR13+…+HR1N）/N，从光电流2这一路计算出心率HR2=（HR21+HR22+HR23+…+HR2N）/N。如果HR1和HR2的误差小于一个值，比如3bpm，那么心率HR=（HR1+HR2）/2；否则就是误报的结果，不能输出到终端。其中，N是正整数，至少是1，通常不超过10。优选的，在本实施例中计算结果通过有线或蓝牙等无线设备传输到终端上位机中，上位机软件将接收到的结果进行应用方面的各种处理、分析、显示和报警。实施例2：请参照图2，本实施例提供一种无接触智能监护仪，包括:光源、入射光1和2、凹凸降噪构件2、凹凸降噪构件3、传感输出光纤5和6、、光电探测器1和2、MCU和终端。参考图5，在本实施例中，优选的，传感光纤3置于凹凸构件2的下表面和凹凸构件3的上表面之间，上述传感光纤4置于凹凸构件3的下表面。光源通过1x2的耦合器后进入光纤1和2，分别传输经过传感光纤3和4。再经过输出光纤5和6输入到光电探测器1和光电探测器2。经过光电探测器1和光电探测器2后，光纤5和6中的光波转换成光电流1和光电流2。在MCU中，光电流经过放大、滤波、模数转换和计算等一系列处理。实施例3：请参照图3，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无接触智能监护仪，其特征在于,包括:光源、耦合器、凹凸降噪单元、第一光电探测器和第二光电探测器、MCU和终端；所述光源、耦合器、凹凸降噪单元依次连接；所述凹凸降噪单元输出分别通过第一光电探测器和第二光电探测器与MCU连接；所述MCU通过通信模块与终端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无接触智能监护仪，其特征在于,包括:光源、耦合器、凹凸降噪单元、第一光电探测器和第二光电探测器、MCU和终端；所述光源、耦合器、凹凸降噪单元依次连接；所述凹凸降噪单元输出分别通过第一光电探测器和第二光电探测器与MCU连接；所述MCU通过通信模块与终端连接。


2.根据权利要求1所述的一种无接触智能监护仪，其特征在于:所述凹凸降噪单元包括凹凸降噪构件、第一传输光纤和第二传输光纤；所述第一传输光纤和第二传输光纤分别设置于凹凸降噪构件上表面和下表面。


3.根据权利要求1所述的一种无接触智能监护仪，其特征在于:所述凹凸降噪单元包括从上至下依次设置的第一凹凸降噪构件、第二凹凸降噪构件、第一传输光纤和第二传输光纤；所述第一传输光纤设置于第一凹凸降噪构件下表面；所述第二传输光纤设置于第二凹凸降噪构件的下表面。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕香，魏文会，阮韵婕，孙炜堂，陈智浩，杨会成，武存江，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：新型
国别省市：福建;35