一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統的製作方法
2023-05-20 15:22:36
專利名稱：一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療監測參數無線傳輸方式的監測系統。
背景技術：
目前，醫療監測參數的傳輸包括有線和無線傳輸兩種。對於無線傳輸通常採用點對點直接傳輸，即監測設備將採集參數後，直接通過無線發射裝置傳輸給中央監控單元。這樣功率與傳輸距離形成矛盾，為保證傳輸距離需要較大的功率來維持正常的傳輸工作，功耗很高，並且功率加大後需要申請特定的頻率，非常不利於推廣應用。
發明內容
針對上述存在的問題，本發明的目的在於提供一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，該監測系統不僅低功耗，而且傳輸距離可以任意擴展，以及無需申請頻道。
為實現上述目的，本發明一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統包括可攜式監護終端、無線收發單元、兩個以上的基站、中央基站和中央監控單元，其中，所述可攜式監護終端包括心電模塊、無創血壓模塊、血氧模塊、二氧化碳模塊和溫度模塊，用於對心電(ECG)、無創血壓(NIBP)、血氧飽和度(SPO2)、溫度(Temperature)、二氧化碳(CO2)、有創血壓(IBP)和脈搏(Pulse)進行實時監測，經過一控制分析處理模塊後，再通過所述無線收發單元傳輸給所述基站；所述基站通過基站與基站之間的數據接力，將監測數據傳輸到距離所述中央基站最近的一個基站，然後通過該基站將監測數據傳輸給所述中央基站；所述中央基站將接收的監測數據傳輸給所述中央監控單元；所述中央監控單元對監控數據進行處理。
進一步，所述無線收發單元包括第一RF收發機和第一收發控制器，所述第一收發控制器設置有矩形緩衝區。
進一步，所述中央基站包括第二RF收發機和第二收發控制器，所述第二收發控制器設置有矩形緩衝區。
進一步，在所述無線收發單元和監測單元之間設置有第二編碼/解碼器，該第二編碼/解碼器以4位數據碼、3位監督碼和1位無效碼順序編碼，編碼生成的數據流由下至上存入所述第二收發控制器的矩形緩衝區，該緩衝區的長度為數據編碼後的數量；然後按照交織的方式將所述數據碼和監督碼發送，即將存入緩衝區內的數據流按照從下至上、並從高位向低位的方式一位一位地經過所述第二RF收發機以射頻方式發出，每一層的數據流發送一位後即向高位挪一位，低位以無效碼補充。
進一步，在所述中央監控單元和中央基站之間設置有第一編碼/解碼器，所述發送的數據流從左至右存入所述第一收發控制器的矩形緩存區，然後將存入緩衝區內的數據流按照從下至上的順序通過所述第一編碼/解碼器依次讀出。
進一步，所述中央處理單元為安裝有數據處理軟體的計算機。
進一步，所述控制與分析模塊為設置有處理軟體的單片機。
進一步，所述基站與基站之間及基站與中央基站之間通過有線或無限方式相連接。
本發明採用蜂窩基站接力的方式，使傳輸的有效面積大大增加，可以覆蓋醫院的各個病區，並且由於加大通訊距離依靠基站接力，不依靠加大功率，所以每個監測單元的無線收發單元可以設計為超低功耗，採用2節五號電池，可連續工作6天以上。此外，本發明無需特許頻率，非常適合推廣應用。
圖1為本發明實施例1結構示意框圖。
圖2為可攜式監護終端的結構示意框圖。
圖3為實施例1數據流在緩衝區內的存儲方式。
圖4為最底層字節的高位準備發送的狀態。
圖5為最底層字節的高位發送完畢，低位以無效位補充，且倒數第二層字節的高位準備發送的狀態。
圖6為倒數第二層字節高位發送完畢，低位以無效為補充，且倒數第三層字節的高位準備發送的狀態。
圖7為最上面一層字節最後一位準備發送的狀態。
圖8為實施例2基站與基站之間及基站與中央基站之間採用有線方式連接的示意圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖1所示，本發明包括可攜式監護終端1、無線收發單元3、若干各基站41、42、43、44......4n、中央基站5、第一編碼/解碼器6、第二編碼/解碼器2和中央監控單元7，中央基站5與各基站之間均為無線方式相連接；其中，無線收發單元3包括第一RF收發機和第一收發控制器，第一收發控制器設置有矩形緩衝區；無線中心站包括第二RF收發機和第二收發控制器，第二收發控制器設置有矩形緩衝區。
如圖2所示，可攜式監護終端1包括心電模塊12、血氧模塊13、無創血壓模塊16、二氧化碳模塊14和溫度模塊15，用於對心電(ECG)、無創血壓(NIBP)、血氧飽和度(SPO2)、溫度(Temperature)、二氧化碳(CO2)、有創血壓(IBP)和脈搏(Pulse)進行實時監測，經過一控制分析處理模塊11後，傳送給第二編碼/解碼器2；如圖3所示，第二編碼/解碼器2以4位數據碼、3位監督碼和1位無效碼順序編碼生成數據流，編碼生成的數據流由下至上存入第二收發控制器的矩形緩衝區，每一層的數據流為一個字節，該緩衝區的長度為數據編碼後的數量；然後按照交織的方式將數據碼和監督碼發送，即將存入緩衝區內的數據流按照從下至上、並從高位向低位的方式一位一位地經過第二RF收發機以射頻方式發出，每一層的數據流發送一位後即向高位挪一位，低位以無效碼補充，如圖4至7所示。通過該無線收發單元3傳輸給與無線收發單元3距離最近的一個基站4n，其中，控制與分析模塊11為設置有處理軟體的單片機；基站41、42......4n通過基站與基站之間的數據接力，將監測數據傳輸到距離中央基站5最近的一個基站41，接力的條件主要是根據基站所發出的信號強度，並總是採用信號強度最大的小區通訊，如圖1中信號較弱的基站43、44就不參與數據接力，最後通過基站41將監測數據傳輸給中央基站5；中央基站5將接收的監測數據傳輸給第一編碼/解碼器6，接收的數據流從左至右存入第一收發控制器的矩形緩存區，然後將存入緩衝區內的數據流按照從下至上的順序通過第一編碼/解碼器6依次讀出。
中央監控單元7為安裝有數據處理軟體的計算機，用於對監控數據進行處理。
本發明工作時，中央監控單元7開機後，首先對中央基站5等相關電路初始化，然後立即搜尋等待註冊的可攜式監護終端1，對已驗證的可攜式監護終端1分配註冊碼，存儲並發送廣播信道號、通訊信道號、小區信號強度、通訊小區號碼、下次通訊的時間等信息，並按此信息按照通訊協議開始通訊。其中通訊小區號碼隨小區信號強度變化而變化，總是用信號強度最大的小區通訊。
其中通訊協議分三層第一層為小區管理控制協議，
第二層為小區內部管理協議，第三層為分機與小區的通訊與數據協議，協議內規定了廣播信道、通訊信道、信號強度、小區號碼、下次通訊的時間、數據格式、機型、機號、機器狀態及測量數據等等。
可攜式監護終端1開機後，首先對無線收發單元3及各監測模塊等相關電路初始化，然後立即等待註冊，註冊成功後，將中央監控單元7發來的指令與信息存儲，並開始按照指令與協議工作，可攜式監護終端1本身的信息包括信號強度、小區號碼、機型、機號、機器狀態等隨時發給中央監控單元7。如果在規定時間內無法註冊，說明中央監控單元7未開或網絡有問題，為節約電量，可攜式監護終端1即進入間歇等待註冊狀態，輪番進入休眠與等待註冊。
可攜式監護終端1進入工作後，其控制與分析模塊11按照各監測參數測量協議發出測量指令，收集數據後進行分析運算包括濾波、數值計算及壓縮後，開始數據編碼、數據交織，準備好的數據放入待發隊列，等待發送指令。
實施例2如圖8所示，基站與基站之間及基站與中央基站之間可以採用有線方式連接，這樣實施例的簡易實施方式，適用於範圍較小的地方使用。其餘方式同實施例1。
權利要求
1.一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，包括可攜式監護終端、無線收發單元、兩個以上的基站、中央基站和中央監控單元，其中，所述可攜式監護終端包括心電模塊、無創血壓模塊、血氧模塊、二氧化碳模塊和溫度模塊，用於對心電(ECG)、無創血壓(NIBP)、血氧飽和度(SPO2)、溫度(Temperature)、二氧化碳(CO2)、有創血壓(IBP)和脈搏(Pulse)進行實時監測，經過一控制分析處理模塊後，再通過所述無線收發單元傳輸給所述基站；所述基站通過基站與基站之間的數據接力，將監測數據傳輸到距離所述中央基站最近的一個基站，然後通過該基站將監測數據傳輸給所述中央基站；所述中央基站將接收的監測數據傳輸給所述中央監控單元；所述中央監控單元對監控數據進行處理。
2.根據權利要求1所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，所述無線收發單元包括第一RF收發機和第一收發控制器，所述第一收發控制器設置有矩形緩衝區。
3.根據權利要求2所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，所述中央基站包括第二RF收發機和第二收發控制器，所述第二收發控制器設置有矩形緩衝區。
4.根據權利要求3所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，在所述無線收發單元和監測單元之間設置有第二編碼/解碼器，該第二編碼/解碼器以4位數據碼、3位監督碼和1位無效碼順序編碼，編碼生成的數據流由下至上存入所述第二收發控制器的矩形緩衝區，該緩衝區的長度為數據編碼後的數量；然後按照交織的方式將所述數據碼和監督碼發送，即將存入緩衝區內的數據流按照從下至上、並從高位向低位的方式一位一位地經過所述第二RF收發機以射頻方式發出，每一層的數據流發送一位後即向高位挪一位，低位以無效碼補充。
5.根據權利要求4所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，在所述中央監控單元和中央基站之間設置有第一編碼/解碼器，所述發送的數據流從左至右存入所述第一收發控制器的矩形緩存區，然後將存入緩衝區內的數據流按照從下至上的順序通過所述第一編碼/解碼器依次讀出。
6.根據權利要求1至5任一所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，所述中央處理單元為安裝有數據處理軟體的計算機。
7.根據權利要求6所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，所述控制與分析模塊為設置有處理軟體的單片機。
8.根據權利要求7所述的一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，其特徵在於，所述基站與基站之間及基站與中央基站之間通過有線或無限方式相連接。
全文摘要
本發明公開了一種蜂窩式無線多參數生命體徵監測系統，包括可攜式監護終端、無線收發單元、兩個以上的基站、中央基站和中央監控單元，其中，可攜式監護終端用於對心電、無創血壓、血氧飽和度、溫度、二氧化碳、有創血壓和脈搏進行實時監測，通過無線收發單元傳輸給基站；基站通過基站與基站之間的數據接力，將監測數據傳輸到距離中央基站最近的一個基站，然後通過該基站將監測數據傳輸給中央基站；中央基站將接收的監測數據傳輸給中央監控單元；中央監控單元對監控數據進行處理。本發明採用蜂窩基站接力的方式，使傳輸的有效面積大大增加，可以覆蓋醫院的各個病區。此外，本發明無需特許頻率，非常適合推廣應用。
文檔編號H04M11/00GK1885989SQ200610087228
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月13日 優先權日2006年6月13日
發明者劉忠英, 史國濤 申請人:北京麥邦光電儀器有限公司