多參數監護設備的製作方法

2023-12-06 18:51:21 3

本實用新型涉及監護設備領域，尤其涉及一種多參數監護設備。

背景技術：

參照監護系統的相關標準要求，為了保證被監護人的人身安全，一般需要將通過包含導電部分的附件採集到的參數信號（例如心電信號、呼吸信號、血氧信號、體溫信號等）與實地進行隔離。

為此，市面上的多參數監護設備通常包括相互隔離的實地部分和浮地部分、以及連接在實地部分和浮地部分之間的隔離通信部分。其中，實地部分可承載不包含導電部分的附件採集到的參數信號（例如血壓信號等），浮地部分則可承載包含導電部分的附件採集到的參數信號（例如心電信號、呼吸信號、血氧信號、體溫信號等），而隔離通信部分則用以實現實地部分與浮地部分之間的數據通信。

然而，心電信號、呼吸信號與血氧信號、體溫信號在電路中的安全等級要求不同，使得承載於同一浮地部分的血氧信號、體溫信號必須達到與心電信號、呼吸信號相同的安全等級，而導致不必要的浪費，增加了成本。

技術實現要素：

基於此，本實用新型的一個目的在於提供一種多參數監護設備，所述多參數監護設備能夠有效地降低成本。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案如下：

一種多參數監護設備，包括相互隔離的實地部分和浮地部分以及連接在所述實地部分與浮地部分之間的隔離通信部分，所述浮地部分包括第一浮地部分和第二浮地部分，其中，所述第一浮地部分用以對第一類參數信號進行採集處理，得到第一浮地數據；所述第二浮地部分用以對第二類參數信號進行採集處理，得到第二浮地數據；所述第二類參數信號與第一類參數信號具有不同的安全等級要求；所述隔離通信部分用以傳輸所述第一浮地數據、第二浮地數據至所述實地部分，以通過所述實地部分將所述第一浮地數據、第二浮地數據轉發至上位機。

進一步地，所述隔離通信部分包括第一浮地通信模塊和第二浮地通信模塊，所述第一浮地通信模塊連接在所述第一浮地部分與實地部分之間，所述第二浮地通信模塊連接在所述第二浮地部分與實地部分之間。

進一步地，所述實地部分包括實地通信模塊，連接在所述隔離通信部分與上位機之間。

進一步地，所述實地部分與浮地部分之間還連接隔離電源轉換模塊，以在所述實地部分與浮地部分之間進行電源轉換。

進一步地，所述第一浮地部分包括第一測量模塊、第一模數轉換模塊和第一數據處理模塊，所述第一測量模塊將採集到的第一類參數信號輸入至所述第一模數轉換模塊，以通過所述第一模數轉換模塊對該第一類參數信號進行模數轉換，並輸入至所述第一數據處理模塊進行數據處理得到所述第一浮地數據。

進一步地，所述第一類參數信號包括心電信號和呼吸信號，所述第一測量模塊包括心電測量單元和呼吸測量單元，以分別將採集到的所述心電信號和呼吸信號輸入至所述第一模數轉換模塊的輸入端。

進一步地，所述第一類參數信號還包括過壓信號，所述第一測量模塊還包括過壓測量單元，以將採集到的所述過壓信號輸入至所述第一模數轉換模塊的輸入端。

進一步地，所述第二浮地部分包括第二測量模塊、第二模數轉換模塊和第二數據處理模塊，所述第二測量模塊將採集到的第二類參數信號輸入至所述第二模數轉換模塊進行模數轉換，並輸入至所述第二數據處理模塊，以通過所述第二數據處理模塊的數據處理得到所述第二浮地數據。

進一步地，所述第二類參數信號包括血氧信號和體溫信號，所述第二測量模塊包括血氧測量單元和體溫測量單元，以分別將採集到的所述血氧信號和體溫信號輸入至所述第二模數轉換模塊的輸入端。

進一步地，所述第二類參數信號還包括血壓信號，所述第二測量模塊還包括主壓測量單元，以將採集到的所述血壓信號輸入至所述第二模數轉換模塊的輸入端。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

在多參數監護設備的浮地部分中設置第一浮地部分和第二浮地部分，第一浮地部分對第一類參數信號進行採集處理得到第一浮地數據，第二浮地部分對第二類參數信號進行採集處理得到第二浮地數據，以通過隔離通信部分將第一浮地數據、第二浮地數據傳輸至實地部分，並通過實地部分轉發至上位機。其中，第二類參數信號與第一類參數信號具有不同的安全等級要求。

也就是說，具有不同的安全等級要求的第一類參數信號和第二類參數信號可以分別承載於第一浮地部分或者第二浮地部分，而不必承載於同一浮地部分，避免了現有技術中存在的不必要的浪費而導致的高成本的問題。

附圖說明

圖1為一實施例的多參數監護設備的結構框圖；

圖2為圖1中隔離通信部分的結構框圖；

圖2a為圖2中另一實施例的第二浮地通信模塊的連接示意圖；

圖3為另一實施例的多參數監護設備的結構框圖；

圖4為圖1中第一浮地部分的結構框圖；

圖5為圖4中第一測量模塊的結構框圖之一；

圖6為圖4中第一測量模塊的結構框圖之二；

圖7為圖1中第二浮地部分的結構框圖；

圖8為圖7中第二測量模塊的結構框圖之一；

圖9為圖7中第二測量模塊的結構框圖之二；

圖10為一具體實施例的多參數監護設備的結構框圖；

圖11為另一具體實施例的多參數監護設備的結構框圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

本實用新型的權利要求書中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不是用於描述特定的順序或者先後次序的。應該理解為，這樣使用的部件在適當情況下可以相互交換。

在監護系統中，基本參數包括心電參數、呼吸參數、血壓參數、血氧參數、體溫參數等，通過與人體相連的附件對人體生理信號進行採集所形成的參數信號實現基本參數的測量。

具體而言，心電參數和呼吸參數是通過電極與人體相接觸實現測量的，血壓參數是通過袖帶實現血壓信號的採集進而完成測量的，血氧參數和體溫參數則是通過探頭與人體相接觸實現測量的。

其中，袖帶是通過氣路與人體相接觸，而與人體相接觸的探頭不具有導電部分，與人體相接觸的電極則具有導電部分，故而，就電路中要求的安全等級而言，心電信號和呼吸信號所要求的安全等級最高，血氧信號和體溫信號所要求的安全等級次之，血壓信號所要求的安全等級最低。

如上所述，由於心電信號、呼吸信號與血氧信號、體溫信號在電路中的安全等級不同，倘若均承載於同一浮地部分，為了滿足高安全等級要求，將使得血氧信號、體溫信號也必須達到與心電信號、呼吸信號具有相同的安全等級，從而造成不必要的浪費導致較高的成本。

因此，為了降低成本，特提出一種多參數監護設備。該多參數監護設備集成度較高，降低了第二類參考信號所要求的安全等級，降低了成本。

請參閱圖1，在一實施例中，一種多參數監護設備100包括：相互隔離的實地部分10和浮地部分20、以及連接在實地部分10與浮地部分20之間的隔離通信部分30。

其中，浮地部分20包括第一浮地部分21和第二浮地部分22。

具體而言，第一浮地部分21用以對第一類參數信號進行採集處理，得到第一浮地數據。

第二浮地部分22用以對第二類參數信號進行採集處理，得到第二浮地數據。

本實施例中，第一類參數信號和第二類參數信號具有不同的安全等級，以通過將安全等級要求不同的參數信號分別承載於第一浮地部分或者第二浮地部分，來實現成本的降低。

舉例來說，若第一類參數信號包括安全等級要求較高的參數信號，例如心電信號、呼吸信號，則第二類參數信號包括安全等級要求較低的參數信號，例如血氧信號、體溫信號。相應地，第一浮地數據包括心率值、呼吸頻率等。第二浮地數據包括血氧飽和度、體溫值等。

反之亦然，若第一類參數信號包括安全等級要求較低的參數信號，則第二類參數信號包括安全等級要求較高的參數信號。相應地，第一浮地數據包括血氧飽和度、體溫值等。第二浮地數據包括心率值、呼吸頻率等。

進一步地，由於袖帶是通過氣路與人體相接觸，並不會造成被監護人發生觸電的危險，因此，與血壓參數相關的參數信號所要求的安全等級最低，其既可以承載於實地部分，也可以承載於浮地部分。換而言之，與血壓參數相關的參數信號，例如血壓信號、過壓信號等，既可以歸屬於第一類參數信號，還可以歸屬於第二類參數信號。

隔離通信部分30用以傳輸第一浮地數據、第二浮地數據至實地部分10，以通過實地部分10將第一浮地數據、第二浮地數據轉發至上位機200。

應當理解，實地部分10與第一浮地部分21和第二浮地部分22均相互隔離，即實地部分10與第一浮地部分21和第二浮地部分22之間均存在隔離帶。在該隔離帶中設置有用以實現實地部分10與浮地部分20數據通信的隔離通信部分30，以此實現實地部分10與第一浮地部分21和第二浮地部分22的隔離。

隔離通信部分30可以是通信隔離器、或者其它具有隔離通信作用的電路。

通過如上所述的多參數監護設備，實現了具有不同安全等級要求的第一類參數信號與第二類參數信號的相互隔離，避免了電路中第二類參數信號必須與第一類參數信號保持相同的安全等級，由此降低了第二類參數信號所要求的安全等級，使得電路設計更易於實現，有效地降低了成本。

此外，通過僅設置第一浮地部分和第二浮地部分實現第一類參數信號和第二類參數信號的相互隔離，避免現有技術中為每一參數信號均設計一個浮地部分而造成的電路重複，由此簡化了電路結構，有效地提高了集成度，進而降低了維護和生產的成本。

更進一步地說，在被監護人進行除顫、手術時，除顫、電刀等幹擾信號容易進入人體，主要通過與人體相接觸的電極進入電路，而通過與人體相接觸的探頭進入電路的概率較小，因而，心電信號和呼吸信號相較於血氧信號和體溫信號所受到的外界幹擾更嚴重，倘若將心電信號、呼吸信號和血氧信號、體溫信號均承載於同一浮地部分，則容易影響電路中血氧參數和體溫參數測量的準確性。

為此，第一類參數信號還可以是受到外界幹擾較多的參數信號，第二類參數信號還可以是受到外界幹擾較少的參數信號，通過第一類參數信號與第二類參數信號的相互隔離，使得受到外界幹擾較少的第二類參數信號避免再次受到第一類參數信號所受到的外界幹擾，進而有效地提高了第二類參數的測量準確性。

當然，第一類參數信號還可以包含具有類似安全等級要求或者所受到外界幹擾的程度大致相同的其他生理參數信號，或者包含不會造成被監護人發生觸電危險的其他生理參數信號，第二類參數信號也同理，本實施例中並未對此加以限制。

請參閱圖2，在一實施例中，隔離通信部分30包括第一浮地通信模塊31和第二浮地通信模塊32。

其中，第一浮地通信模塊31連接在第一浮地部分21與實地部分10之間，第二浮地通信模塊32連接在第二浮地部分22與實地部分10之間。

換而言之，第一浮地通信模塊31設置在實地部分10與第一浮地部分21之間的隔離帶，第二浮地通信模塊32設置在實地部分10與第二浮地部分22之間的隔離帶。

通過第一浮地通信模塊31將第一浮地部分21所形成的第一浮地數據傳輸至實地部分10，第二浮地通信模塊32將第二浮地部分22所形成的第二浮地數據傳輸至實地部分10，以此實現相互隔離的實地部分10與浮地部分20之間的數據通信。

當然，實地部分10與浮地部分20之間的數據通信方式還可以有其他方式。

如圖2a所示，在另一實施例中，第一浮地通信模塊31仍連接在第一浮地部分21與實地部分10之間，第二浮地通信模塊32則連接在第一浮地部分21與第二浮地部分22之間。

換而言之，第一浮地通信模塊31仍設置在實地部分10與第一浮地部分21之間的隔離帶，第二浮地通信模塊32則設置在第一浮地部分21與第二浮地部分22之間的隔離帶。

通過第二浮地通信模塊32將第二浮地部分22所形成的第二浮地數據傳輸至第一浮地部分31，再由第一浮地通信模塊31將第二浮地數據與第一浮地部分21所形成的第一浮地數據一併傳輸至實地部分10，以此實現相互隔離的實地部分10與浮地部分20之間的數據通信。

請參閱圖3，在一實施例中，實地部分10包括實地通信模塊11，連接在隔離通信部分30與上位機200之間。

通過實地通信模塊11即可將隔離通信部分30傳輸至實地部分10的第一浮地數據、第二浮地數據轉發至上位機200。

實地通信模塊11可以是有線通信模塊，例如，有線通信模塊通過網卡與上位機200實現數據通信，還可以是無線通信模塊，例如，無線通信模塊為WiFi模塊。

進一步地，如圖3所示，實地部分10與浮地部分20之間還連接隔離電源轉換模塊31，該隔離電源轉換模塊31設置於實地部分10與浮地部分20之間的隔離帶上，以在實地部分10與浮地部分20之間進行電源轉換。

應當理解，為了保證被監護人的人身安全，浮地部分20的工作電源並未與大地連接，以此確保包含導電部分的附件在與人體相接觸時不會導致被監護人發生觸電的危險，而實地部分10的工作電源是與大地相連的。

因此，通過隔離電源轉換模塊31即可相互轉換浮地部分20的工作電源與實地部分10的工作電源，同時確保了實地部分10與浮地部分20之間的工作電源的相互隔離，以此保證二者相互獨立而不受幹擾。

隔離電源轉換模塊31可以是隔離轉換器，還可以是其他具有隔離轉換作用的電路。

請參閱圖4，在一實施例中，第一浮地部分21包括第一測量模塊211、第一模數轉換模塊212和第一數據處理模塊213。

其中，第一測量模塊211將採集到的第一類參數信號輸入至第一模數轉換模塊212，以通過第一模數轉換模塊212對該第一類參數信號進行模數轉換，並輸入至第一數據處理模塊213進行數據處理得到第一浮地數據。

具體地，第一測量模塊211通過與人體相連的附件採集到的第一類參數信號是以電信號為表徵的模擬信號，故而，通過第一模數轉換模塊212將該模擬信號轉換為數位訊號之後，第一數據處理模塊213對該數位訊號所進行的數據處理包括數據計算（例如心率值計算、呼吸頻率計算等等）、濾波、放大、去噪聲等，由此完成參數的測量，同時還提升了數據傳輸過程中的抗幹擾能力。

進一步地，第一類參數信號包括安全等級要求較高並且受到外界幹擾較多的參數信號，即第一類參數信號包括心電信號和呼吸信號。

相應地，如圖5所示，第一測量模塊211包括心電測量單元2111和呼吸測量單元2112，以分別將採集到的心電信號和呼吸信號輸入至第一模數轉換模塊212的輸入端。

具體而言，心電測量單元2111通過電極與人體相接觸實現心電信號的採集，呼吸測量單元2112通過電極與人體相接觸實現呼吸信號的採集。

更進一步地，由於與血壓參數相關的參數信號既可以承載於實地部分，也可以承載於浮地部分，在本實施例中，為了進一步提高多參數監護設備的集成度，降低成本，避免為血壓參數設計重複的電路，第一類參數信號還包括過壓信號，即過壓信號承載於第一浮地部分21。

相應地，如圖6所示，第一測量模塊211還包括過壓測量單元2113，以將採集到的過壓信號輸入至第一模數轉換模塊212的輸入端。

具體而言，在測量血壓時，若血壓值超過多參數監護設備所設置的最高壓力值，則多參數監護設備會出現過壓保護，避免袖帶勒傷被監護人的手臂。例如，被監護人是成人，而多參數監護設備中的設置是用於新生兒，則會出現過壓保護的情形。此時，過壓測量單元2113通過袖帶與人體相接觸即可實現過壓信號的採集。

請參閱圖7，在一實施例中，第二浮地部分22包括第二測量模塊221、第二模數轉換模塊222和第二數據處理模塊223。

其中，第二測量模塊221將採集到的第二類參數信號輸入至第二模數轉換模塊222進行模數轉換，並輸入至第二數據處理模塊223，以通過第二數據處理模塊223的數據處理得到第二浮地數據。

具體地，第二測量模塊221通過與人體相連的附件採集到的第二類參數信號是以電信號為表徵的模擬信號，故而，通過第二模數轉換模塊222將該模擬信號轉換為數位訊號之後，第二數據處理模塊223對該數位訊號所進行的數據處理包括數據計算（例如血氧飽和度計算、體溫值計算等等）、濾波、放大、去噪聲等，由此完成參數的測量，同時還提升了數據傳輸過程中的抗幹擾能力。

進一步地，第二類參數信號包括安全等級要求較低並且受到外界幹擾較少的參數信號，即第二類參數信號包括血氧信號和體溫信號。

相應地，如圖8所示，第二測量模塊221包括血氧測量單元2211和體溫測量單元2212，以分別將採集到的血氧信號和體溫信號輸入至第二模數轉換模塊222的輸入端。

具體而言，血氧測量單元2211通過血氧探頭與人體手指相接觸進行血氧信號的採集，體溫測量單元2212通過體溫探頭與人體腋下相接觸實現體溫信號的採集。

更進一步地，由於與血壓參數相關的參數信號既可以承載於實地部分，也可以承載於浮地部分，在本實施例中，為了進一步提高多參數監護設備的集成度，降低成本，避免為血壓參數設計重複的電路，第二類參數信號還包括血壓信號，即血壓信號承載於第二浮地部分22。

相應地，如圖9所示，第二測量模塊221還包括主壓測量單元2213，以將採集到的血壓信號輸入至第二模數轉換模塊222的輸入端。

具體而言，主壓測量單元2213通過袖帶與人體相接觸進行血壓信號的採集。

圖10至圖11為具體實施例的多參數監護設備100的結構框圖。在該具體實施例中，各測量單元通過與人體相連的附件進行參數信號的採集，採集到的參數信號經模數轉換模塊進行模數轉換後輸入至數據處理模塊進行數據處理得到浮地數據，該浮地數據經浮地通信模塊傳輸至實地通信模塊，以通過實地通信模塊進一步地轉發至上位機，以此完成參數的測量。

值得一提的是，圖10與圖11的具體實施例中區別僅在於浮地通信模塊32的連接關係不同，圖10中浮地通信模塊32連接在數據處理模塊223與實地通信模塊11之間，而圖11中浮地通信模塊32則連接於數據處理模塊213、223之間。

應當理解，在不同的應用場景中，浮地通信模塊31和浮地通信模塊32還可以根據實際需要進行其他方式的連接，並非僅限於上述連接關係。

通過上述具體實施例中的多參數監護設備，安全等級要求不同且所受外界幹擾程度不同的參數信號不再承載於同一浮地部分，以此避免了現有技術中存在的不必要的浪費而導致的高成本、以及由於所受外界幹擾程度不同而引發的參數測量準確性不夠高的問題，進而有效地提高了第二類參數信號的測量準確性並同時降低了成本。

上述內容，僅為本實用新型的較佳實施例，並非用於限制本實用新型的實施方案，本領域普通技術人員根據本實用新型的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本實用新型的保護範圍應以權利要求書所要求的保護範圍為準。