本發(fā)明屬于水療設(shè)備安全管理領(lǐng)域，具體是指一種用于康復(fù)治療的水療設(shè)備安全管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著大健康理念的推進(jìn)，水療作為康復(fù)手段在康復(fù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)已經(jīng)得到了患者的普遍認(rèn)可，促進(jìn)了水療設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，在水療房放置水療池設(shè)備供一個(gè)患者獨(dú)立康復(fù)治療已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。

2、目前，針對(duì)這類(lèi)水療康復(fù)治療，普遍存在安全管理問(wèn)題，如患者在使用過(guò)程中，水療設(shè)備不能實(shí)時(shí)針對(duì)患者的狀態(tài)而調(diào)節(jié)水療設(shè)備的參數(shù)、患者在水療過(guò)程中存在安全隱患沒(méi)有提前預(yù)判、患者在水療過(guò)程中存在安全問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)救治而死亡、患者在水療過(guò)程存在溺水安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中水療設(shè)備不能實(shí)時(shí)針對(duì)患者的狀態(tài)而調(diào)節(jié)水療設(shè)備的參數(shù)、患者在水療過(guò)程中存在安全隱患沒(méi)有提前預(yù)判、患者在水療過(guò)程中存在安全問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)救治而死亡、患者在水療過(guò)程存在溺水安全等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于康復(fù)治療的水療設(shè)備安全管理系統(tǒng)，以改善上述問(wèn)題。

2、本技術(shù)具體是這樣的：

3、一種用于康復(fù)治療的水療設(shè)備安全管理系統(tǒng)，包括微服務(wù)業(yè)務(wù)模塊、水療云平臺(tái)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、運(yùn)維管理模塊和用戶(hù)界面模塊；

4、所述微服務(wù)業(yè)務(wù)模塊，采用基于nodejs開(kāi)發(fā)的微服務(wù)架構(gòu)，其包括體征檢測(cè)微服務(wù)單元、水療信息發(fā)布微服務(wù)單元、水療應(yīng)急呼救微服務(wù)單元、水療設(shè)備維護(hù)微服務(wù)單元、水療圖像處理微服務(wù)單元和水療安全管理微服務(wù)單元；

5、所述水療云平臺(tái)模塊，采用基于nodejs開(kāi)發(fā)的微服務(wù)架構(gòu)，水療云平臺(tái)模塊設(shè)置包括若干個(gè)微服務(wù)處理單元和一個(gè)系統(tǒng)安全管理單元；所述微服務(wù)業(yè)務(wù)模塊的各微服務(wù)單元均通過(guò)應(yīng)用處理中心服務(wù)與水療云平臺(tái)模塊的各微服務(wù)處理單元一一對(duì)應(yīng)相連接；每個(gè)微服務(wù)處理單元設(shè)置有對(duì)外的api接口；所有接入的設(shè)備在系統(tǒng)安全管理單元驗(yàn)證通過(guò)后發(fā)到水療云平臺(tái)模塊的各個(gè)微服務(wù)處理單元中進(jìn)行處理，各個(gè)微服務(wù)處理單元為第三方提供開(kāi)放的api數(shù)據(jù)接口；

6、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于對(duì)水療設(shè)備安全管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括用于緩存圖像數(shù)據(jù)的redis數(shù)據(jù)庫(kù)、用于存儲(chǔ)持久化的日志監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，所述mysql數(shù)據(jù)庫(kù)采用主備冗余的模式進(jìn)行部署，主mysql數(shù)據(jù)庫(kù)和備mysql數(shù)據(jù)庫(kù)均按照內(nèi)容劃分為用于存儲(chǔ)攝像頭采集的圖像和視頻的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)集群、用于儲(chǔ)存監(jiān)控水療設(shè)備的狀態(tài)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)集群、用于記錄用戶(hù)使用水療設(shè)備的情況的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)集群、用于記錄設(shè)備的維護(hù)和維修記錄的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)集群和用于記錄用戶(hù)對(duì)水療設(shè)備的使用反饋的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)集群，所述水療設(shè)備的狀態(tài)包括設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備的故障狀態(tài)；

7、所述運(yùn)維管理模塊，用于方便運(yùn)維團(tuán)隊(duì)進(jìn)行操作；

8、設(shè)置于水療房?jī)?nèi)的攝像頭、應(yīng)急呼叫對(duì)話裝置和顯示屏，所述攝像頭與水療圖像處理微服務(wù)單元相連接，所述應(yīng)急呼叫對(duì)話裝置與水療安全管理微服務(wù)單元連接；所述顯示屏與水療信息發(fā)布微服務(wù)單元相連接；且水療房?jī)?nèi)設(shè)置有水療圖像處理微服務(wù)單元。

9、進(jìn)一步地，所述體征檢測(cè)微服務(wù)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的心率、血壓和體溫的生命體征數(shù)據(jù)，所述生命體征數(shù)據(jù)上傳于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述體征檢測(cè)微服務(wù)單元包括3個(gè)傳感器，分別對(duì)應(yīng)心率、血壓和體溫的監(jiān)測(cè)需求。

10、進(jìn)一步地，所述水療安全管理微服務(wù)單元包括防溺水處理子單元和第二安全處理子單元；

11、所述防溺水處理子單元處理的流程包括以下步驟：

12、s1：先采集包含患者在水療房的若干張圖像對(duì)防溺水處理子單元進(jìn)行視覺(jué)訓(xùn)練，當(dāng)防溺水處理子單元的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到92％時(shí)停止視覺(jué)訓(xùn)練；

13、s2：當(dāng)患者進(jìn)入水療房時(shí)，根據(jù)rtsp協(xié)議從水療房?jī)?nèi)的攝像頭拍攝的視頻流中每40ms取出一張圖片傳送給防溺水處理子單元，防溺水處理子單元識(shí)別出患者的安全隱患，發(fā)送警告指令及警告聲音給患者及醫(yī)護(hù)人員，并且攝像頭拍攝的畫(huà)面保存到所述mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中并記錄拍攝日期；

14、s3：對(duì)所述安全隱患劃分等級(jí)，所述等級(jí)劃分為輕微等級(jí)、中等等級(jí)、嚴(yán)重等級(jí)及溺水等級(jí)；

15、s31：當(dāng)患者處于嚴(yán)重等級(jí)，所述水療設(shè)備立即停止運(yùn)行，通知水療應(yīng)急呼救微服務(wù)單元采取急救措施，安撫患者情緒；

16、s32：當(dāng)患者處于中等等級(jí)，所述水療設(shè)備立即停止運(yùn)行，通知水療應(yīng)急呼救微服務(wù)單元采取普通救援措施，安撫患者情緒；

17、s33：當(dāng)患者處于輕微等級(jí)，所述水療設(shè)備調(diào)整水療設(shè)備的出水溫度及水療設(shè)備的出水流速，水療房?jī)?nèi)的攝像頭每20ms將畫(huà)面?zhèn)魉徒o水療安全管理微服務(wù)單元，防溺水處理子單元在時(shí)間t未識(shí)別到患者的安全隱患，發(fā)出解除警告指令給患者及醫(yī)護(hù)人員；

18、s34：當(dāng)患者處于溺水等級(jí)，所述水療設(shè)備立即停止進(jìn)水操作，同時(shí)開(kāi)啟放水操作，通知水療應(yīng)急呼救微服務(wù)單元采取普通救援措施，當(dāng)水療設(shè)備的水深度低于閾值，發(fā)出解除警告指令給患者及醫(yī)護(hù)人員。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s1中防溺水處理子單元進(jìn)行視覺(jué)訓(xùn)練的過(guò)程為：

20、l1：采集包含水療房?jī)?nèi)常見(jiàn)設(shè)備、不同患者、患者進(jìn)行水療和患者在水療中水深高度的圖片5000張；

21、l2：將5000張圖片按照4:0.5:0.5的比例劃分為訓(xùn)練集、測(cè)試集和驗(yàn)證集；其中訓(xùn)練集中的圖片為全部包含患者在水療中水深高度的圖片，測(cè)試集的圖片為包含了患者在水療中水深高度的圖片和未包含患者在水療中水深高度的圖片，驗(yàn)證集的圖片為包含了患者在水療中水深高度的圖片和未包含患者在水療中水深高度的圖片；

22、l3：使用標(biāo)注工具對(duì)訓(xùn)練集的圖片進(jìn)行患者及患者所在水位高度標(biāo)注，生成xml文件；

23、l4：經(jīng)過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視覺(jué)算法提取特征，防溺水處理子單元對(duì)訓(xùn)練集中的圖片進(jìn)行一一訓(xùn)練；

24、l5：防溺水處理子單元對(duì)測(cè)試集的圖片一一識(shí)別，得出正確率和錯(cuò)誤率；

25、l6：若正確率和錯(cuò)誤率未滿(mǎn)足規(guī)定，則進(jìn)入步驟l7；若正確率和錯(cuò)誤率滿(mǎn)足規(guī)定，則防溺水處理子單元對(duì)驗(yàn)證集中的圖片進(jìn)行一一識(shí)別，若正確率和錯(cuò)誤率滿(mǎn)足規(guī)定則訓(xùn)練結(jié)束，若正確率和錯(cuò)誤率未滿(mǎn)足規(guī)定，則進(jìn)入步驟l7；

26、l7：手動(dòng)調(diào)節(jié)防溺水處理子單元的識(shí)別權(quán)重系數(shù)后，再對(duì)驗(yàn)證集中的圖片進(jìn)行一一識(shí)別，若識(shí)別正確率和錯(cuò)誤率滿(mǎn)足規(guī)定，則訓(xùn)練結(jié)束，若未滿(mǎn)足，則再次調(diào)節(jié)識(shí)別權(quán)重系數(shù)后再次對(duì)驗(yàn)證集中的圖片進(jìn)行一一識(shí)別，每次識(shí)別驗(yàn)證集中的圖片后均刪除識(shí)別記錄，直至識(shí)別正確率和錯(cuò)誤率滿(mǎn)足規(guī)定后訓(xùn)練結(jié)束。

27、進(jìn)一步地，每間水療房的水療池入口均設(shè)置地感電路，該地感電路與水療圖像處理微服務(wù)單元和水療安全管理微服務(wù)單元電連接，當(dāng)?shù)馗须娐窓z測(cè)到水療池入口有患者進(jìn)入時(shí)，此時(shí)發(fā)出啟動(dòng)識(shí)別信號(hào)給水療圖像處理微服務(wù)單元和水療安全管理微服務(wù)單元，水療圖像處理微服務(wù)單元抓取該時(shí)間點(diǎn)后50秒內(nèi)攝像頭拍攝的視頻流中的圖片進(jìn)行識(shí)別。

28、進(jìn)一步地，所述水療圖像處理微服務(wù)單元包括圖像獲取子單元、圖像預(yù)處理子單元、圖像特征提取子單元和健康表情狀態(tài)訓(xùn)練子單元；

29、所述圖像獲取子單元，用于通過(guò)攝像頭獲取患者的人臉圖像，所述人臉頭像包括歷史采集數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)；

30、所述圖像預(yù)處理子單元，用于對(duì)所述人臉圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，得到預(yù)處理圖像；

31、所述圖像特征提取子單元，用于對(duì)所述預(yù)處理圖像進(jìn)行圖像識(shí)別，基于識(shí)別結(jié)果進(jìn)行圖像分割，得到若干個(gè)局部區(qū)域圖像，針對(duì)所述局部區(qū)域圖像進(jìn)行面部特征提取，提取的結(jié)果一部分用于訓(xùn)練集，一部分用于測(cè)試集；

32、所述面部特征包括面色特征和唇色特征；

33、所述面色特征包括面色白、面色蒼白、面色暗紅、面色赤、面色黃、面色黑和面色紅黃；

34、所述唇色特征包括唇色白、唇色暗紅、唇色淡、唇色紅、唇色青紫、唇色紫和唇色紫黑；

35、所述健康表情狀態(tài)訓(xùn)練子單元，用于構(gòu)建健康狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)使用訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)訓(xùn)練健康表情狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，當(dāng)健康表情狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型判斷患者健康表情狀態(tài)發(fā)生變化的準(zhǔn)確率達(dá)到90％，停止訓(xùn)練，所述訓(xùn)練集數(shù)據(jù)還包括體征檢測(cè)微服務(wù)單元生成的生命體征數(shù)據(jù)。

36、進(jìn)一步地，所述第二安全處理子單元，用于根據(jù)水療圖像處理微服務(wù)單元的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，自動(dòng)調(diào)節(jié)水療設(shè)備的工作參數(shù)，以適應(yīng)患者的實(shí)時(shí)體征變化，所述水療設(shè)備的工作參數(shù)包括水溫和水流強(qiáng)度；

37、所述第二安全處理子單元具體處理流程為：

38、m1：設(shè)定所述患者健康表情狀態(tài)發(fā)生變化閾值為q，設(shè)定水溫及水流強(qiáng)度初始值為標(biāo)準(zhǔn)值，若水療圖像處理微服務(wù)單元的數(shù)據(jù)處理結(jié)果大于閾值q，所述水療圖像處理微服務(wù)單元發(fā)出指令停止水療設(shè)備供水；

39、m2：水療圖像處理微服務(wù)單元持續(xù)跟蹤患者，設(shè)定持續(xù)跟蹤患者的時(shí)間為t2，在t2時(shí)間內(nèi)，水療房?jī)?nèi)的攝像頭每20ms將畫(huà)面?zhèn)魉徒o水療圖像處理微服務(wù)單元，若水療圖像處理微服務(wù)單元的數(shù)據(jù)處理的平均結(jié)果小于閾值q，恢復(fù)水療設(shè)備供水，并且供水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，變更水療房?jī)?nèi)的攝像頭為每50ms將畫(huà)面?zhèn)魉徒o水療圖像處理微服務(wù)單元。

40、進(jìn)一步地，所述水療設(shè)備維護(hù)微服務(wù)單元包括設(shè)備登記子單元、設(shè)備監(jiān)測(cè)子單元和安全性預(yù)測(cè)維護(hù)子單元；

41、所述設(shè)備登記子單元，用于對(duì)每個(gè)設(shè)備，錄入設(shè)備類(lèi)型、型號(hào)、生產(chǎn)商、出廠日期詳細(xì)信息，所述詳細(xì)信息被存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；

42、所述設(shè)備監(jiān)測(cè)子單元，基于溫度傳感器、流速傳感器和水壓傳感器分別獲取水療設(shè)備的溫度、流速和水壓數(shù)據(jù)；

43、所述安全性預(yù)測(cè)維護(hù)子單元，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，將歷史數(shù)據(jù)作為輸入，安全故障情況作為目標(biāo)，建立故障預(yù)測(cè)模型；根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，使用訓(xùn)練好的模型進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，評(píng)估設(shè)備的健康狀況，預(yù)測(cè)可能的故障發(fā)生及故障發(fā)生的時(shí)間，并且進(jìn)行安全性維護(hù)。

44、進(jìn)一步地，所述運(yùn)維管理模塊包括用于管理日常水療事務(wù)的事務(wù)管理單元、用于管理水療設(shè)備的設(shè)備管理單元和用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的系統(tǒng)管理單元；所述運(yùn)維管理模塊通過(guò)云平臺(tái)開(kāi)放的接口與微服務(wù)業(yè)務(wù)模塊相連接；

45、所述用戶(hù)界面模塊，基于html5開(kāi)發(fā)，通過(guò)web頁(yè)面訪問(wèn)，用于顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和安全提示，允許操作人員或患者查看實(shí)時(shí)信息并進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，所述用戶(hù)界面為觸摸屏操作，提供直觀的用戶(hù)交互體驗(yàn)。

46、一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)任一項(xiàng)所述的一種用于康復(fù)治療的水療設(shè)備安全管理系統(tǒng)的功能。

47、本發(fā)明的一種用于康復(fù)治療的水療設(shè)備安全管理系統(tǒng)的有益效果如下：

48、本發(fā)明通過(guò)采用基于nodejs開(kāi)發(fā)的微服務(wù)架構(gòu)，構(gòu)建包括體征檢測(cè)微服務(wù)單元、水療信息發(fā)布微服務(wù)單元、水療應(yīng)急呼救微服務(wù)單元、水療設(shè)備維護(hù)微服務(wù)單元、水療圖像處理微服務(wù)單元和水療安全管理微服務(wù)單元，細(xì)分為不同的微服務(wù)單元，用于水療的安全及相關(guān)設(shè)備管理控制，水療云平臺(tái)模塊設(shè)置的若干個(gè)微服務(wù)處理單元與服務(wù)應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊的各微服務(wù)單元一一對(duì)應(yīng)，本發(fā)明通過(guò)基于云平臺(tái)的微服務(wù)架構(gòu)，集成了水療圖像處理微服務(wù)單元、水療安全管理微服務(wù)單元和防溺水處理子單元，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控患者溺水安全及患者水療過(guò)程存在的其他安全隱患，并且快速的進(jìn)行水療設(shè)備的安全管理，同時(shí)各微服務(wù)相互獨(dú)立，能快速的搭建及打包部署，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本和效率。