醫用智能監測環系統的制作方法
本發明涉及醫療監測領域，具體涉及醫用智能監測環系統。
背景技術：
相關技術中，患有心腦血管系統疾病的人群，容易發生猝倒、暈厥及夜間發病等危險，如果此時患者身邊沒有監護人，甚至是在戶外，容易因為耽誤救治產生不良后果。這就需要對有突發疾病危險因素的患者進行實時監測定位、主動及被動呼救報警，并為施救者提供個人疾病相關信息及急救藥物放置部位的綜合性裝置。所以，心腦血管疾病的實時監測等十分重要。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提供醫用智能監測環系統。
本發明的目的采用以下技術方案來實現：
提供了醫用智能監測環系統，包括生命體征監測模塊、監測中心、報警模塊和智能終端，所述生命體征監測模塊、報警模塊、智能終端皆與監測中心進行信息交互；所述生命體征監測模塊設置于患者身上，用于實時監測并采集患者的生命體征數據；所述監測中心用于將生命體征數據與在先存儲的正常值進行比對，輸出比對結果，以對患者的疾病狀況進行監測和綜合分析；所述報警模塊用于在比對結果為異常時提示患者，并生成報警信號，將報警信號發送至預設的智能終端。
本發明的有益效果為：能夠對患有心腦血管疾的患者實時進行心率，心跳節律和血氧飽和度等各項體征信息的監測，將監測到的異常信息對患者進行提醒，并發送至預設的智能終端，以加強監護人對患者身體狀況的了解，在監測到異常數據或緊急狀況時，及時處理，提高監護質量。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
圖1本發明的框圖示意圖；
圖2是本發明報警模塊的框圖示意圖。
附圖標記：
生命體征監測模塊1、監測中心2、報警模塊3、智能終端4、振動裝置10、信號發送裝置20。
具體實施方式
結合以下實施例對本發明作進一步描述。
參見圖1，本實施例提供的醫用智能監測環系統，包括生命體征監測模塊1、監測中心2、報警模塊3、智能終端4，所述生命體征監測模塊1、報警模塊3、智能終端4皆與監測中心2進行信息交互；所述生命體征監測模塊1設置于患者身上，用于實時監測并采集患者的生命體征數據；所述監測中心2用于將生命體征數據與在先存儲的正常值進行比對，輸出比對結果，以對患者的疾病狀況進行監測和綜合分析；所述報警模塊3用于在比對結果為異常時提示患者，并生成報警信號，將報警信號發送至預設的智能終端4。
優選地，如圖2所示，所述報警模塊3包括用于在比對結果為異常時提示患者的振動裝置10和用于將報警信號發送至預設的智能終端4的信號發送裝置20。
優選地，所述的生命體征數據包括心率、心跳節律和血氧飽和度數據。
優選地，所述生命體征監測模塊1基于無線傳感器網絡進行數據采集，其包括數據采集節點和簇頭節點，所述數據采集節點布置在被測部位，用于采集所述的生命體征數據；所述簇頭節點用于收集數據采集節點采集的生命體征數據，并對該生命體征數據進行數據融合處理和數據壓縮處理。
本發明上述實施例能夠對患有心腦血管疾的患者實時進行心率，心跳節律和血氧飽和度等各項體征信息的監測，將監測到的異常信息對患者進行提醒，并發送至預設的智能終端，以加強監護人對患者身體狀況的了解，在監測到異常數據或緊急狀況時，及時處理，提高監護質量。
優選地，所述數據采集節點按照設定的數據采集策略采集所述的生命體征數據：設置簇頭節點在其任期內始終處于活動狀態，數據采集節點在每一次采集生命體征數據開始前以隨機概率進入活動狀態：
其中，
式中，ψ(pi)表示數據采集節點pi的隨機概率，ω(pi,pi′)表示數據采集節點pi與其所屬的分簇中的簇頭節點pi′的感知數據間的曼哈頓距離，s為數據采集節點pi所屬的分簇中所具有的數據采集節點的數目，ε為設定的誤差閾值；
q為感知數據的維度數目，μl(pi)表示數據采集節點pi的第l維度的感知數據分量，μl(pi′)表示簇頭節點pi′的第l維度的感知數據分量。
本優選實施例按照上述數據采集策略采集所述的生命體征數據，使得屬于同一個分簇內的數據采集節點能夠輪流進行生命體征數據采集，其他數據采集節點則可以進入休眠狀態以保存能量，其中，在隨機概率的計算公式中引入了曼哈頓距離，利用感知數據間的曼哈頓距離來衡量感知數據間的差異程度，從而計算得到的隨機概率傾向于使得與簇頭節點的感知狀況差異較大的數據采集節點能夠進行更多的數據采集，有利于保障生命體征數據采集的精度以及效率。
其中，進行下述的兩個數據采集節點的感知數據間的曼哈頓距離的計算時，參考數據采集節點pi與其所屬的分簇中的簇頭節點pi′的感知數據間的曼哈頓距離的計算公式進行計算。
優選地，所述簇頭節點按照自定義的篩選機制從數據采集節點中選出，具體為：
(1)各數據采集節點根據監測中心2的分簇命令，通過調整發射功耗調整自身的通信距離為設定的通信距離閾值，并向通信距離范圍內的鄰居節點交換自身的剩余能量和最近的感知序列信息；
(2)每個數據采集節點接收通信距離范圍內鄰居節點交換的信息后，根據下列公式計算各數據采集節點的簇頭競爭能力：
式中，φ(pi)表示數據采集節點pi的簇頭競爭能力值，e(pi)表示數據采集節點pi的剩余能量，e(pj)表示數據采集節點pi在通信距離范圍內的鄰居節點pj剩余能量；
k為數據采集節點pi在通信距離范圍內的鄰居節點的數量，k′為數據采集節點pi在通信距離范圍內的相似節點的數量，其中定義所述的相似節點為感知數據與數據采集節點pi的感知數據的曼哈頓距離小于ω′/2的節點，ω′為設定的曼哈頓距離閾值，ω(pi,pj)表示數據采集節點pi在通信距離范圍內的鄰居節點pj的感知數據與數據采集節點pi的感知數據的曼哈頓距離，η為設定的權重因子，γ為設定的調整因子，ξ和γ的取值范圍均為[0,1]；
(3)將φ(pi)＞0的數據采集節點作為備選簇頭節點，形成備選簇頭節點集合，對備選簇頭節點集合中的備選簇頭節點進行過濾處理，將過濾后的備選簇頭節點集合中的備選簇頭節點作為簇頭節點；
(4)對無線傳感器網絡內的每個數據采集節點，計算該數據采集節點與各簇頭節點之間的距離，選出距離最小值對應的簇頭節點，將該數據采集節點加入到該選出的簇頭節點所在的簇中。
本優選實施例中，通過自定義的篩選機制從數據采集節點中選出具有簇頭競爭能力的數據采集節點作為簇頭節點，再由簇頭節點收集和發送簇內數據采集節點的生命體征數據，使得生命體征數據的收集具有更高的能量效率，數據精度損失小，大大延長了運用于醫用智能監測環系統中的無線傳感器網絡的有效工作壽命；
其中，在自定義的簇頭競爭能力值的計算公式中考慮了數據采集節點的剩余能量值和與鄰居節點的數據相似度，使得計算出的結果能夠作為判定該數據采集節點能否成為簇頭節點的指標，保證了篩選機制的科學性，從而能夠保障生命體征數據的精度和采集效率，保障醫用智能監測環系統中對患者進行生命體征實時監測的效率和準確性。
優選地，所述對備選簇頭節點集合中的備選簇頭節點進行過濾處理，具體為：若備選簇頭節點集合中存在兩備選簇頭節點pi′、pj′滿足下列公式，則比較兩者的簇頭競爭能力值，將簇頭競爭能力值較低的備選簇頭節點從備選簇頭節點集合中刪除，將備選簇頭節點集合中剩余的備選簇頭節點作為簇頭節點：
式中，ω(pi′,pj′)表示兩備選簇頭節點pi′、pj′的感知數據間的曼哈頓距離，ω′為所述設定的曼哈頓距離閾值，
本優選實施例在兩個相似度較高的備選簇頭節點中選擇簇頭競爭能力值較大的備選簇頭節點作為簇頭節點，從而過濾不需要的簇頭節點，能夠相對減少分簇的數量，從而減少同時工作的數據采集節點的數量，進一步節省醫用智能監測環系統中的無線傳感器網絡的能量，保障醫用智能監測環系統能夠長期有效工作。
最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
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