一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术的制作方法

1.本发明涉及智慧医疗技术领域，尤其涉及一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术。


背景技术：

2.在医疗机构中，使用多参数监护仪进行生命体征监测是一种常见的监护手段，在多参数监护仪中，各个参数模块(如ecg、spo2、nibp、ibp、co2等)收集病人不同类型的生理状态数据，并由监护仪进行数据处理和波形/数字显示，在这种方式下，各个参数模块以有线或无线的方式与监护仪进行点对点数据传输(或直接将参数模块内置在监护仪中)。
3.该方案使得各参数模块无法脱离监护仪独立运行，各参数模块均不具备网络组建功能，使得参数模块只能在靠近监护仪的位置使用，整个病人生命体征监测系统的监测范围受限于监护仪无线模块的信号范围、带宽，无法在不依赖医院网络基础设施的条件下自行组建对多个病人的生命体征监测网络，也不适用于病人携带单个模块移动时的使用场景。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中以下缺点，现有的多参数监护仪中的各参数模块无法脱离监护仪独立运行，各参数模块均不具备网络组建功能，使得参数模块只能在靠近监护仪的位置使用，整个病人生命体征监测系统的监测范围受限于监护仪无线模块的信号范围、带宽，无法在不依赖医院网络基础设施的条件下自行组建对多个病人的生命体征监测网络，也不适用于病人携带单个模块移动时的使用场景，而提出的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，包括生命体征监测模组、传感器模组和无线传输模组，所述生命体征监测模组用于对单个病人，单个生命体征参数进行监测，所述生命体征检测模组包括无线发信模块和路由器功能模块，所述传感器模组用于对监测对象的某一生命体征信号采集，所述无线传输模组用于将传感器模组采集的数据传送至具有双向传输功能的网关和服务器；
7.所述生命监测模组内置有主控模块和电池模块，所述传感器模组和无线传输模组均连接于主控模块，所述生命体征监测模组包括用于显示网关和服务器推送信息的显示屏或信息指示灯。
8.优选的，所述生命体征监测模组包括脉搏传感器、心率传感器、血氧传感器、温度传感器、血压传感器、血糖传感器和气体分析传感器中的至少一种。
9.优选的，还包括用于与所述生命体征监测模组进行通讯的后台系统，所述后台系统包括分析模块、具有双向传输功能的网关和用于对生命体征监测模组所传送数据进行处理的服务器。
10.优选的，所述分析模块通过双向传输功能的网关来执行服务器所发送的指令信息。
11.优选的，所述分析模块还包括显示模组，所述显示模组用于接收服务器所发送的用户医疗信息。
12.优选的，所述显示模组包括显示电路板、信号处理电路板、主处理器、网络变压器、触摸显示屏和通讯模块，所述显示电路板和信号处理电路板通过单排线连接，所述显示屏焊接在显示电路板上，所述主处理器和网络变压器焊接在信号处理电路板。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.1、通过算法动态调整各模块的信号发射功率，以在保证通信质量的前提下延长小电池容量设备的使用时间；
15.2、通过算法动态调整模块间通信带宽，以在有限空间内兼容更多的无线设备，同时保证通信质量；
16.3、通过算法，监测设备是否处于固定位置，是否接入有线网络，电量是否充足，是否处于合适的信号中继物理位置而动态调整网络节点状态，实现低功耗，低干扰、高速、高稳定性的医用自组网络；
17.4、有效兼容了解决小范围内多设备干扰和大范围内通信质量保障的需求，为医疗设备同时兼容医院病房内、院内转运使用和方舱、户外应急使用场景提供了可能，从而，为应对重大事件产生的突发医疗设备需求提供了有效的解决方案；
18.5、生命体征数据出现异常，即超过设置范围时，服务器可以记录并通过推送信息至穿戴生命体征监测模组的显示屏、紧急联系人的移动终端、对应的医护人员、对应病床的显示屏、护士站显示器中的一个或多个，具体可以通过文本消息短信、自动语音呼叫等，且通过网关的反馈连接信息，可以快速定位用户的具体位置，应用场景可以根据实际需要设定，可以更好地对病患进行服务、管理，且可以更方便、准确、可靠地对传染病密接进行判定、识别、追踪等，使用效果好。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术中生命体征监测模组佩戴时的参数输送示意图；
20.图2为本发明提出的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术中显示模组的连接示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.参照图1-2，一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，包括生命体征监测模组、传感器模组和无线传输模组，其特征在于，生命体征监测模组用于对单个病人，单个生命体征参数进行监测，生命体征检测模组包括无线发信模块和路由器功能模块，每个模组即是终端，也是路由器；
23.传感器模组用于对监测对象的某一生命体征信号采集，无线传输模组用于将传感
器模组采集的数据传送至具有双向传输功能的网关和服务器，生命体征监测模组包括脉搏传感器、心率传感器、血氧传感器、温度传感器、血压传感器、血糖传感器和气体分析传感器中的至少一种；
24.生命监测模组内置有主控模块和电池模块，传感器模组和无线传输模组均连接于主控模块，生命体征监测模组包括用于显示网关和服务器推送信息的显示屏或信息指示灯；
25.通过预先配对，多个模组与数个床旁信息终端组成网络设备组。位于组内的设备可在位于任一模组或床旁信息终端的无线网络范围内时自动接入网络。在模组被输入临时的病人识别码，且监测线缆被连接到病人身上时，病人数据会要求上传至指定信息终端；但根据网络中的分布式运算会提供一条最优传输路径，路径上可能包括一个或多个无线节点；
26.模组可根据当前网络稳健性、节点传输速率、设备状况动态切换模块为纯终端与终端及路由器两种模式，模组通过使用纯终端模式减少设备间信号干扰，降低功耗；
27.通过切换为终端及路由器模式自动补强网络中薄弱点，从而增强信号，扩大传输带宽，网络基于域内通信需求自动调整各设备的信号发射功率和数据传输方向，以实现最小的信号干扰和最高的网络稳健性；
28.利用自组织网络技术来改进目前的无线生命体征监测方案，基于自组织网络的无中心网络、多跳网络、网络拓扑结构动态变化的特点，可满足用户终端随机移动，节点随时开机、关机，动态调整无线发信装置发送功率的需要，解决信道干扰和地形影响等因素；
29.有节点地位平等，节点的随时加入、离开、故障不会影响整个网络运行；
30.在移动终端发射功率与覆盖范围有限的条件下，通过多个中间节点转发数据，从而扩大网络覆盖范围。
31.还包括用于与生命体征监测模组进行通讯的后台系统，后台系统包括分析模块、具有双向传输功能的网关和用于对生命体征监测模组传送数据进行处理的服务器，分析模块通过双向传输功能的网关来执行服务器发送的指令信息，分析模块还包括显示模组，显示模组用于接收服务器发送的用户医疗信息，显示模组包括显示电路板、信号处理电路板、主处理器、网络变压器、触摸显示屏和通讯模块，显示电路板和信号处理电路板通过单排线连接，显示屏焊接在显示电路板上，主处理器和网络变压器焊接在信号处理电路板；
32.在任意两台设备间建立网络连接时，每台设备会对应一个显示标识，这种一对一的标识方式符合人机功效和心理学要求，简单易懂，不易混淆出错，这样在搭建自组网网络拓扑时能快速的调整无线自组网设备间的位置，更快的建立无线数据链路，提高数据传输质量。
33.本发明中，本方案应用了ipsec虚拟专用网技术，保障了病人数据隐私与医用无线网络安全的需要，本方案应用了wpa3wi-fi身份验证标注，支持192位cnsa等级密码算法，有效保障了数据安全。在此基础上，模块自组网可连接至移动互联网，为远程医疗，医护在安全模式下远程监测病人信息提供了有效支持，本方案通过算法动态调整各模块的信号发射功率，以在保证通信质量的前提下延长小电池容量设备的使用时间，本方案通过算法动态调整模块间通信带宽，以在有限空间内兼容更多的无线设备，同时保证通信质量，本方案通过监测设备是否处于固定位置，是否接入有线网络，电量是否充足，是否处于合适的信号中
继物理位置而动态调整网络节点状态，实现低功耗，低干扰、高速、高稳定性的医用自组网络。
34.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，包括生命体征监测模组、传感器模组和无线传输模组，其特征在于，所述生命体征监测模组用于对单个病人，单个生命体征参数进行监测，所述生命体征检测模组包括无线发信模块和路由器功能模块，所述传感器模组用于对监测对象的某一生命体征信号采集，所述无线传输模组用于将传感器模组采集的数据传送至具有双向传输功能的网关和服务器；所述生命监测模组内置有主控模块和电池模块，所述传感器模组和无线传输模组均连接于主控模块，所述生命体征监测模组包括用于显示网关和服务器推送信息的显示屏或信息指示灯。2.根据权利要求1所述的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，其特征在于，所述生命体征监测模组包括脉搏传感器、心率传感器、血氧传感器、温度传感器、血压传感器、血糖传感器和气体分析传感器中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，其特征在于，还包括用于与权利要求1至2中任一项所述生命体征监测模组进行通讯的后台系统，所述后台系统包括分析模块、具有双向传输功能的网关和用于对生命体征监测模组所传送数据进行处理的服务器。4.根据权利要求3所述的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，其特征在于，所述分析模块通过双向传输功能的网关来执行服务器所发送的指令信息。5.根据权利要求4所述的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，其特征在于，所述分析模块还包括显示模组，所述显示模组用于接收服务器所发送的用户医疗信息。6.根据权利要求5所述的一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，其特征在于，所述显示模组包括显示电路板、信号处理电路板、主处理器、网络变压器、触摸显示屏和通讯模块，所述显示电路板和信号处理电路板通过单排线连接，所述显示屏焊接在显示电路板上，所述主处理器和网络变压器焊接在信号处理电路板。

技术总结
本发明公开了一种医用生命体征监测无线模组的自组网技术，包括生命体征监测模组、传感器模组和无线传输模组，所述生命体征监测模组用于对单个病人，单个生命体征参数进行监测，所述生命体征检测模组包括无线发信模块和路由器功能模块，所述传感器模组用于对监测对象的某一生命体征信号采集，所述无线传输模组用于将传感器模组采集的数据传送至具有双向传输功能的网关和服务器。本发明有效兼容了解决小范围内多设备干扰和大范围内通信质量保障的需求，为医疗设备同时兼容医院病房内、院内转运使用和方舱、户外应急使用场景提供了可能，为应对重大事件产生的突发医疗设备需求提供了有效的解决方案。供了有效的解决方案。供了有效的解决方案。


技术研发人员：梁力 周思凡
受保护的技术使用者：深圳熙谷威生物医疗科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/6