專利名稱：一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線電電子技術(shù)，具體說就是一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體 溫測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)數(shù)字化、信息化和自動(dòng)化水平的進(jìn)步，對(duì)現(xiàn)代醫(yī)院的醫(yī)療監(jiān)護(hù)提出 了越來越高的要求。目前，醫(yī)院所使用的監(jiān)護(hù)方法，大多使用固定的醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀，醫(yī)院的病 人采用分級(jí)護(hù)理，三級(jí)護(hù)理要求每4小時(shí)監(jiān)測(cè)一次體溫，二級(jí)護(hù)理要求每2小時(shí)監(jiān)測(cè)一次體 溫，一級(jí)護(hù)理要求每小時(shí)監(jiān)測(cè)體溫，病情變化較為嚴(yán)重的病人要求隨時(shí)監(jiān)測(cè)病人體溫。如果 監(jiān)測(cè)的間隙病人溫度出現(xiàn)變化，護(hù)士通過傳統(tǒng)的溫度計(jì)測(cè)量很難及時(shí)的捕獲病人體溫變化 信息。而且，很多病人不適合用傳統(tǒng)的水銀溫度計(jì)，如昏迷、精神異常、思維混亂及體溫變化 幅度較大，體溫需要及時(shí)監(jiān)測(cè)的病人，而且水銀不小心泄露也會(huì)對(duì)病人身體造成傷害。通常 的電子體溫計(jì)大多測(cè)量腋下和口腔溫度，這些位置的溫度會(huì)受客觀因素影響很大。紅外溫 度計(jì)雖然具有測(cè)量方便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但同樣需要醫(yī)護(hù)人員經(jīng)常定時(shí)的往返病房和醫(yī)護(hù)站 之間，嚴(yán)重浪費(fèi)了大量的人力和物力，而且不便于對(duì)病人的生理指標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)，極大的制約 了醫(yī)院的信息化發(fā)展的步伐。中國專利公開號(hào)CN201048942Y，名稱為便攜式組合生理參數(shù)采集儀，包括采集發(fā) 送模塊和接收器兩個(gè)部分，采用生理參數(shù)采集模塊進(jìn)行多種生理數(shù)據(jù)的采集，這種無線系 統(tǒng)只能在短距離的范圍內(nèi)使用，如果病人在醫(yī)院周圍活動(dòng)，超過信號(hào)覆蓋范圍，系統(tǒng)就會(huì)失 效，同時(shí)，也不能夠?qū)Σ∪说奈恢眠M(jìn)行定位。中國專利公開號(hào)CN1920502A，名稱為遠(yuǎn)程無 線測(cè)溫系統(tǒng)，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用溫度探頭通過數(shù)據(jù)線連接ZigBee溫度采集終 端；ZigBee數(shù)據(jù)終端通過RS232數(shù)據(jù)線與GPRS/CDMA智能無線數(shù)據(jù)終端連接，有效的增加 了系統(tǒng)的通信距離，但是該系統(tǒng)成本較高，不適于在大醫(yī)院內(nèi)部進(jìn)行推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡(jiǎn)便易行、安全可靠的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能 化體溫測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)、無線匯集節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)、 局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)終端組成的，無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)和無線匯聚節(jié)點(diǎn)之間無線連接，無線匯集節(jié)點(diǎn) 連接以太網(wǎng)、以太網(wǎng)連接局域網(wǎng)，局域網(wǎng)連接計(jì)算機(jī)終端。本實(shí)用新型還有以下技術(shù)特征(1)所述的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)由溫度傳感器、按鍵電路、帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片、 第一巴倫電路、第一天線、液晶顯示電路、移位寄存器和紐扣電池組成，帶有處理器內(nèi)核的 射頻芯片分別連接溫度傳感器、按鍵電路、第一巴倫電路、移位寄存器和紐扣電池，第一巴 倫電路連接第一天線，液晶顯示電路連接移位寄存器。(2)所述的無線匯集節(jié)點(diǎn)包括電源管理電路、無線收發(fā)模塊、微處理器、第二巴倫電路、第二天線和以太網(wǎng)控制器，電源管理電路連接無線收發(fā)模塊和微處理器，無線收發(fā)模 塊連接微處理器，微處理器連接以太網(wǎng)控制器，第二巴倫電路連接第二天線。本實(shí)用新型一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)，體溫測(cè)量采用電子溫 度計(jì)，避免了水銀溫度計(jì)人為破損造成對(duì)病人的傷害。整個(gè)系統(tǒng)采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 人體的體溫信息能夠?qū)嵤┑臋z測(cè)，整個(gè)病人體溫信息可以通過網(wǎng)絡(luò)的形式發(fā)送到護(hù)士工作 站，避免了醫(yī)務(wù)工作人員的定期巡檢工作。系統(tǒng)采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有一定的定位 功能，醫(yī)務(wù)工作人員可以實(shí)時(shí)了解病人當(dāng)前所處的位置，便于對(duì)病人實(shí)施管理。系統(tǒng)工作 ISM免授權(quán)的頻段，相對(duì)用傳統(tǒng)的GSM和GPRS無線傳輸方式，可免除通訊服務(wù)費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 不受規(guī)模限制。系統(tǒng)采用無線傳感器網(wǎng)路和以太網(wǎng)作為通訊的主要方式，通過以太網(wǎng)與醫(yī) 院內(nèi)部的局域網(wǎng)相連接，便于在整個(gè)醫(yī)院系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行實(shí)施。本實(shí)用新型體積小成本低，具有 較好的推廣價(jià)值。

圖1為本實(shí)用新型的無線智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)原理圖圖2為本實(shí)用新型的帶有溫度傳感器的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)的原理框圖；圖3為本實(shí)用新型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線收發(fā)電路的硬件原理圖；圖4為本實(shí)用新型的無線溫度計(jì)液晶顯示硬件原理圖；圖5為本實(shí)用新型的無線傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 結(jié)合圖1，本實(shí)用新型一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)， 它是由無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)(1)、無線匯集節(jié)點(diǎn)(4)、以太網(wǎng)(20)、局域網(wǎng)(21)和計(jì)算機(jī)終端(5) 組成的，無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)⑴和無線匯聚節(jié)點(diǎn)⑷之間無線連接，無線匯集節(jié)點(diǎn)⑷連接以太 網(wǎng)(20)、以太網(wǎng)(20)連接局域網(wǎng)(21)，局域網(wǎng)(21)連接計(jì)算機(jī)終端(5)。本實(shí)用新型還有以下技術(shù)特征所述的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)(1)由溫度傳感器(3)、按鍵電路(6)、帶有處理器內(nèi)核的射 頻芯片(8)、第一巴倫電路(11)、第一天線(12)、液晶顯示電路(10)、移位寄存器(9)和紐 扣電池(7)組成，帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片⑶分別連接溫度傳感器(3)、按鍵電路(6)、 第一巴倫電路(11)、移位寄存器(9)和紐扣電池(7)，第一巴倫電路(11)連接第一天線 (12)，液晶顯示電路(10)連接移位寄存器(9)。所述的無線匯集節(jié)點(diǎn)⑷包括電源管理電路(13)、無線收發(fā)模塊(14)、微處理器 (15)、第二巴倫電路(16)、第二天線(17)和以太網(wǎng)控制器(18)，電源管理電路(13)連接無 線收發(fā)模塊(14)和微處理器(15)，無線收發(fā)模塊(14)連接微處理器(15)，微處理器(15) 連接以太網(wǎng)控制器(18)，第二巴倫電路(16)連接第二天線(17)。實(shí)施例2 結(jié)合圖1-圖5，本實(shí)用新型是一種低功耗、智能化的無線體溫測(cè)量裝置。 該系統(tǒng)主要由五部分組成溫度傳感器、無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)、二維條形碼、連接以太網(wǎng)的無線收 發(fā)匯聚節(jié)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)。無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)主要由紐扣電池、液晶屏、射頻收發(fā)芯片和溫度傳感器 組成；無線收發(fā)匯聚節(jié)點(diǎn)主要由電源系統(tǒng)、無線收發(fā)模塊、微處理器和以太網(wǎng)模塊組成。帶有溫度傳感器的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)由住院病人隨身攜帶，置于人體體表腹股溝區(qū)域，實(shí)時(shí)的檢 測(cè)人體的體溫信息。無線收發(fā)匯聚節(jié)點(diǎn)布設(shè)在醫(yī)院的走廊和樓梯口、醫(yī)院入口和停車場(chǎng)等 位置，相互之間采用以太網(wǎng)進(jìn)行連接。當(dāng)帶有溫度傳感器的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)采集到的人體體 溫信息后，通過無線的形式發(fā)送給附近的無線收發(fā)匯聚節(jié)點(diǎn)，無線收發(fā)匯聚節(jié)點(diǎn)將自身的 位置信息和采集的溫度信息通過以太網(wǎng)發(fā)送到護(hù)士工作站，護(hù)士工作站的數(shù)據(jù)管理軟件根 據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)的位置和發(fā)送來的溫度信息，實(shí)現(xiàn)病人大概方位的定位和溫度的檢測(cè)。本實(shí)用新型主要由帶有溫度傳感器的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、無線匯聚節(jié)點(diǎn)和計(jì)算 機(jī)組成。帶有溫度傳感器的無線傳感節(jié)點(diǎn)外殼表面貼有二維條形碼，病人住院時(shí)，由護(hù)士 站的計(jì)算機(jī)掃描該條形碼，產(chǎn)生住院病人的ID號(hào)碼，并輸入監(jiān)護(hù)病人的姓名，將帶有溫度 傳感器的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)貼于病人的腹股溝區(qū)域，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病人的溫度信息。在醫(yī)院的 不同樓層的走廊、電梯口、醫(yī)院大門口處安裝有無線匯聚節(jié)點(diǎn)，無線匯聚節(jié)點(diǎn)之間通過以太 網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，每一樓層的以太網(wǎng)與該樓層的護(hù)士工作站相連接，人體的溫度信息通過無線 的形式發(fā)送給與之相鄰的無線匯集節(jié)點(diǎn)，無線匯聚節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)將信息傳送給護(hù)士工作 站，計(jì)算機(jī)通過判斷所收到匯聚節(jié)點(diǎn)的位置就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)病人方位的大概定位。平時(shí)，該帶 有液晶屏顯示的無線溫度計(jì)也可以用作常規(guī)的電子溫度計(jì)。因此該系統(tǒng)體積小、功耗低、能 夠很方便準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)病人溫度信息的自動(dòng)化檢測(cè)，解放醫(yī)務(wù)工作人員，具有較高的自動(dòng) 化水平。本實(shí)用新型的無線智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)所述的無線傳感節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)之間采用無線的方式進(jìn)行連接，其中通信協(xié)議采 用ZigBee協(xié)議。所述的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)主要由無線收發(fā)芯片CC2430、溫度傳感器、液晶屏、紐扣電池 和二維條形碼組成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee通信協(xié)議，無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間 的通信采用星狀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，溫度傳感器采集到人體的溫度信息后通過顯示屏進(jìn)行顯 示，同時(shí)發(fā)送將該溫度信息給與之相鄰的無線匯聚節(jié)點(diǎn)。所述的中心匯聚節(jié)點(diǎn)由微處理器、無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)和以太網(wǎng)控制器組成，無線收發(fā) 節(jié)點(diǎn)和處理器之間采用RS232串口方式進(jìn)行通信。無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)發(fā)送病人的溫度信息和ID 號(hào)碼信息，無線匯聚節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)計(jì)算接收到的信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)將自身的ID號(hào)碼、接收到的病 人ID號(hào)碼、溫度信息和接收到的信號(hào)強(qiáng)度信息通過以太網(wǎng)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)接收 到的信號(hào)強(qiáng)度判斷病人的位置，同時(shí)記錄病人的體溫信息。帶有網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫軟件保證了采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)病 人溫度信息的記錄、存儲(chǔ)和查詢。實(shí)施例3 結(jié)合圖1-圖5，本實(shí)用新型一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系 統(tǒng)，所述的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)(1)由溫度傳感器(3)、按鍵電路(6)、帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片 (8)、第一巴倫電路(11)、第一天線(12)、液晶顯示電路(10)、移位寄存器(9)和紐扣電池 (7)組成，帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片(8)分別連接溫度傳感器(3)、按鍵電路(6)、第一巴 倫電路(11)、移位寄存器(9)和紐扣電池(7)，第一巴倫電路(11)連接第一天線(12)，液晶 顯示電路(10)連接移位寄存器(9)。如圖2所示，整個(gè)系統(tǒng)采用紐扣電池(7)供電，電源 電壓經(jīng)過LM1117線性穩(wěn)壓后，為帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片CC2430(8)供電，溫度傳感器 (3)采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻或數(shù)字輸出的溫度傳感器，模擬輸出時(shí)，帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片CC2430 (8)的內(nèi)部AD完成模擬信號(hào)的采集，采用數(shù)字傳感器時(shí)，直接與CC2430的 可編程I/O 口直接相連。通常射頻前端電路為非平衡饋電方式，CC2430芯片的提供的接 口是平衡饋電方式，在設(shè)計(jì)中使用平衡-非平衡變換電路第一巴倫電路(11)，電路如圖3 所示，本電路中選擇MuRata公司的集成巴倫芯片LDB212G4020C-001。為了減小整個(gè)系統(tǒng) 的體積，第一天線(12)采用PCB天線或陶瓷天線。按鍵電路(6)主要用于病人的遠(yuǎn)程呼 叫，當(dāng)病人感到身體不適時(shí)，可以按下該按鍵，遠(yuǎn)程呼叫醫(yī)務(wù)人員，該部分采用一上拉電阻 與CC2430(8)的可編程I/O直接相連。液晶采用的是0CM12864-9圖形點(diǎn)陣液晶顯示電路 (10)，該模塊提供了一個(gè)完善的驅(qū)動(dòng)電路，提供了 20個(gè)引腳作為和設(shè)備的連接接口，為了 節(jié)省CC2430的51核微處理器的可編程1/0，電路中使用了 74HC595移位寄存器(9)，具體 電路如圖4所示。溫度傳感器監(jiān)測(cè)到的溫度信息可以實(shí)時(shí)的顯示在液晶屏上，該系統(tǒng)可以 用作普通的電子溫度計(jì)。實(shí)施例4 結(jié)合圖5，本實(shí)用新型一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)， 所述的無線匯集節(jié)點(diǎn)(4)包括電源管理電路(13)、無線收發(fā)模塊(14)、微處理器(15)、第二 巴倫電路(16)、第二天線(17)和以太網(wǎng)控制器(18)，電源管理電路(13)連接無線收發(fā)模 塊(14)和微處理器(15)，無線收發(fā)模塊(14)連接微處理器(15)，微處理器(15)連接以太 網(wǎng)控制器(18)，第二巴倫電路(16)連接第二天線(17)。微處理器(15)采用PXA270處理器，無線收發(fā)模塊(14)采用CC2430為核心芯片， 電路結(jié)構(gòu)與無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)相同，無線收發(fā)模塊之間與微處理器(15)之間采用RS232串口進(jìn) 行通信，該系統(tǒng)采用外部5V電路供電，電源管理電路采用MAX1586為整套系統(tǒng)供電，為微處 理器提供1. 3V、3. 3V等電壓。以太網(wǎng)控制器(18)采用DM9000，DM9000與PXA270之間采用 總線的方式進(jìn)行連接。DM9000與RJ45網(wǎng)口之間采用HR601680網(wǎng)絡(luò)變壓器進(jìn)行隔離。匯聚 節(jié)點(diǎn)上的無線收發(fā)模塊收到無線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)后，通過RS232串口發(fā)送給PXA270 微處理器，微處理器將該數(shù)據(jù)打包后送給以太網(wǎng)MAC層控制器DM9000，檢測(cè)數(shù)據(jù)通過以太 網(wǎng)直接發(fā)送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)管理軟件完成溫度信息的存儲(chǔ)與查詢。該系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的擴(kuò)展功能，只需要更換不同類型的傳感器和相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理 電路，就可以完成不同生理參數(shù)的檢測(cè)，該系統(tǒng)在未來的數(shù)字化醫(yī)療監(jiān)測(cè)中具有非常廣泛 的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)，它是由無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)(1)、無線匯集節(jié)點(diǎn)(4)、以太網(wǎng)(20)、局域網(wǎng)(21)和計(jì)算機(jī)終端(5)組成的，其特征在于無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)(1)和無線匯聚節(jié)點(diǎn)(4)之間無線連接，無線匯集節(jié)點(diǎn)(4)連接以太網(wǎng)(20)、以太網(wǎng)(20)連接局域網(wǎng)(21)，局域網(wǎng)(21)連接計(jì)算機(jī)終端(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)，其特征在 于所述的無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)(1)由溫度傳感器(3)、按鍵電路(6)、帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片 (8)、第一巴倫電路(11)、第一天線(12)、液晶顯示電路(10)、移位寄存器(9)和紐扣電池 (7)組成，帶有處理器內(nèi)核的射頻芯片(8)分別連接溫度傳感器(3)、按鍵電路(6)、第一巴 倫電路(11)、移位寄存器(9)和紐扣電池(7)，第一巴倫電路(11)連接第一天線(12)，液晶 顯示電路(10)連接移位寄存器(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)，其特征在 于所述的無線匯集節(jié)點(diǎn)⑷包括電源管理電路(13)、無線收發(fā)模塊(14)、微處理器(15)、 第二巴倫電路(16)、第二天線(17)和以太網(wǎng)控制器(18)，電源管理電路(13)連接無線收 發(fā)模塊(14)和微處理器(15)，無線收發(fā)模塊(14)連接微處理器(15)，微處理器(15)連接 以太網(wǎng)控制器(18)，第二巴倫電路(16)連接第二天線(17)。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡(jiǎn)便易行、安全可靠的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能化體溫測(cè)量系統(tǒng)。它是由無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)、無線匯集節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)、局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)終端組成的，無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)和無線匯聚節(jié)點(diǎn)之間無線連接，無線匯集節(jié)點(diǎn)連接以太網(wǎng)、以太網(wǎng)連接局域網(wǎng)，局域網(wǎng)連接計(jì)算機(jī)終端。整個(gè)系統(tǒng)采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人體的體溫信息能夠?qū)嵤┑臋z測(cè)，整個(gè)病人體溫信息可以通過網(wǎng)絡(luò)的形式發(fā)送到護(hù)士工作站，避免了醫(yī)務(wù)工作人員的定期巡檢工作。通過以太網(wǎng)與醫(yī)院內(nèi)部的局域網(wǎng)相連接，便于在整個(gè)醫(yī)院系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行實(shí)施。本實(shí)用新型體積小成本低，具有較好的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)H04W84/18GK201716845SQ20102024453
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者胡浩 申請(qǐng)人:胡浩