一種可穿戴式呼吸監護系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種可穿戴式呼吸監護系統，包括穿戴設備用于采集人體的表征信息以及周圍環境信息；穿戴設備信號連接于數據分析系統；警報器信號連接于數據分析系統，當人體的表征信息出現異?；虼┐髟O備與數據分析系統發生斷連狀態，報警器報警；云端平臺信號連接于數據分析系統，用于存儲數據分析系統的各種數據信息；至少一客戶端信號連接于云端平臺，用于獲取云端平臺上的各種數據信息。本實用新型專利技術能夠適用老人、小孩的穿戴，其監護方法能夠精確的通過人體的呼吸頻率監控穿戴者的實時狀態，實時的了解穿戴者的病情等信息，安全可靠，實用性能高，使用簡單，穿戴方便。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及呼吸監護領域，特別是一種可穿戴式呼吸監護系統。
技術介紹
由于嬰兒會因長期俯臥或者早產等原因停止呼吸而猝死，老人如果有心臟病或中風等疾病，也可能會停止呼吸突然死亡。因此市面上出現了多種呼吸監測設備。如針對普通人的健身用的可穿戴設備，但其適用的人群有限，不能適用于小孩或老人，而且這種設備精確度不高，不能用于醫療監護。比如手環等，只能紀錄穿戴者的活動數據，不能有效測量穿戴者的呼吸狀況。這樣就不能有效的區分真正的危險和睡眠狀態。而通常醫院里使用的專業呼吸監護儀，通過連接在病人身上的探頭，測量病人胸腔阻抗的變化從而得到呼吸的數據。這樣的設備一般較笨重，價格昂貴，無法穿戴，缺乏活動性。另外市場上還有一種基于壓力傳感原理的可以感知嬰兒呼吸狀況的產品。但這類產品把壓力傳感器安置在床墊之下，因此只能在嬰兒床上適用，不適用于老人使用。在現有的嬰兒監測器中，有音頻監測器，視頻監測器以及壓力監測器。音頻監測器和視頻監測器可以幫助父母監測嬰兒是否哭鬧，但不能監測嬰兒是否有猝死的危險。這是因為這些監控器不能區分嬰兒正常睡眠和呼氣停止的狀況。壓力監測器一般是做成嬰兒床的墊子，這樣只能監測嬰兒躺在床上時的狀況。另外壓力監測器的敏感度不高，對呼吸的監測不是特別敏感。
技術實現思路
本技術的目的是：提供了一種可穿戴式呼吸監護系統，能夠適用于各種人群的穿戴，通過人體的呼吸頻率精確的監控穿戴者的實時狀態，實時的了解穿戴者的病情等信息，包括因呼吸而導致的猝死等狀況、睡眠狀況、運動狀況等。實現本技術目的的的技術方案是：一種可穿戴式呼吸監護系統，包括至少一穿戴設備，穿戴于人體的胸部位置，用于采集人體的表征信息以及周圍環境信息，所述表征信息包括呼吸信息；一數據分析系統，每一所述穿戴設備信號連接于所述數據分析系統，所述數據分析系統用于分析所述穿戴設備所采集的人體的表征信息以及周圍環境信息；一警報器，信號連接于所述數據分析系統，當人體的表征信息出現異?；蛩龃┐髟O備與所述數據分析系統發生斷連狀態，所述警報器報警；一云端平臺，信號連接于所述數據分析系統，用于存儲所述數據分析系統的各種數據信息；至少一客戶端，信號連接于所述云端平臺，用于獲取云端平臺上的各種數據信息。每一所述穿戴設備包括一傳感器單元，包括三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器用于采集人體的呼吸信息；一貼片，所述傳感器單元通過貼片貼附于人體的胸部位置；一微控制單元，連接于所述傳感器單元，用于讀取以及傳輸所述傳感器單元所采集的人體表征信息。每一所述傳感器單元還包括一聲音傳感器，所述聲音傳感器用于采集穿戴者以及周圍環境的聲音信息。所述傳感器單元和所述微控制單元安裝在一圓形薄片內，所述圓形薄片的一表面設有至少一扣槽；所述貼片一表面設有至少一扣頭，所述扣槽與所述扣頭位置相對應，所述扣頭扣接于所述扣槽內。所述數據分析系統包括一數據接收模塊；用于接收所述穿戴設備所才采集的表征信息以及周圍環境信息；一呼吸信息分析模塊，用于分析三軸加速度傳感器所采集的呼吸信息；所述呼吸信息分析模塊包括一數據校準模塊，用于對所述三軸加速度傳感器每一軸所采集的呼吸信息進行數據校準；一呼吸頻率計算模塊，用于處理經過所述數據校準模塊校準后的呼吸信息；以及獲取呼吸頻率；一閾值對比模塊，用于預設呼吸頻率的閾值；以及用于對比獲取的呼吸頻率是否超出所預設的閾值。所述呼吸信息分析模塊還包括一濾波模塊，所述濾波模塊連接于所述呼吸信息分析模塊與所述呼吸頻率計算模塊之間。本技術的優點是：本技術的一種可穿戴式呼吸監護系統能夠適用老人、小孩的穿戴，能夠精確的通過人體的呼吸頻率監控穿戴者的實時狀態，實時的了解穿戴者的病情等信息；大數據的方式分析穿戴者的移動和呼吸數據，根據數據分析，預測穿戴者可能發生的危險，從而達到提前報警的作用；也可以對健康狀況進行分析，比如對睡眠時間、活動時間等進行統計分析；安全可靠，實用性能高，使用簡單，穿戴方便。附圖說明下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的描述。圖1為本技術實施例1的可穿戴式呼吸監護系統結構示意圖。圖2為本技術實施例1的穿戴設備側視圖。圖3為本技術實施例1的穿戴設備俯視圖。圖4為本技術實施例1的穿戴設備內部單元結構示意圖。圖5為本技術實施例1的數據分析系統的模塊示意圖。圖6為本技術實施例1的呼吸信息分析模塊的模塊示意圖。圖7為本技術實施例2的可穿戴式呼吸監護系統的監控步驟流程圖。圖8為本技術實施例1的Bessel帶通濾波器的頻率響應分析圖。圖9為本技術實施例1的Z軸原始加速度數據分析圖。圖10為本技術實施例1的濾波后的Z軸加速度數據分析圖。圖11為本技術實施例1的原始數據FFT變換后Z軸頻域絕對值數據分析圖。其中。1穿戴設備；2數據分析系統；3云端平臺；4客戶端；11圓形薄片；12貼片；13傳感器單元；14微控制單元；111扣槽；121扣頭；131三軸加速度傳感器；132聲音傳感器；21數據接收模塊；22呼吸信息分析模塊；23溫度分析模塊；24體溫分析模塊；25空氣濕度分析模塊；26聲音分析模塊；221數據校準模塊；222濾波模塊；223呼吸頻率計算模塊；224閾值對比模塊。具體實施方式實施例1：如圖1所示，一種可穿戴式呼吸監護系統，包括至少一穿戴設備1、一數據分析系統2、一警報器、一云端平臺3以及至少一客戶端4。警報器信號連接于數據分析系統2，當人體的表征信息出現異?；蛩龃┐髟O備1與所述數據分析系統2發生斷連狀態，警報器報警。云端平臺3信號連接于數據分析系統2用于存儲數據分析系統2的各種數據信息。至少一客戶端4信號連接于云端平臺3，用于獲取云端平臺3上的各種數據信息。其中，穿戴設備1穿戴于人體的胸部位置，可直接貼附于皮膚表面，也可以選擇貼附在衣服的表面。穿戴設備1用于采集人體的表征信息以及周圍環境信息，表征信息包括呼吸信息、穿戴者的聲音信息、人體的體溫信息、運動信息等等；周圍環境信息包括空氣溫度信息、濕度信息、聲音信息等等。具體的，如圖2、圖3、圖4所示，每一穿戴設備1包括一傳感器單元13、一微控制單元14以及一貼片12。傳感器單元13貼附于人體的胸部位置。傳感器單元13包括三軸加速度傳感器131、聲音傳感器132、溫度傳感器濕度傳感器等等。其中，三軸加速度傳感器131基于MEMS且具有高精度(14bit以上)、如Kionix的KXTJ9等，用于采集人體的呼吸信息；聲音傳感器132基于MEMS且具有低功耗，用于采集穿戴者以及周圍環境的聲音信息。微控制單元14連接于傳感器單元13，微控制單元14的核心芯片支持BLE傳輸和I2C總線及A/D接口傳輸的芯片(比方說德州儀器的CC2541)；微控制單元14用于讀取以及傳輸傳感器單元13所采集的人體表征信息。微控制單元14定期通過I2C總線接口讀取加速度傳感器的三軸加速度數據，如果聲音采樣功能開啟，微控制單元14也通過A/D接口讀取聲音傳感器132的數據；微控制單元14再將這些數據通過BLE傳送給移動設備。傳感器單元13和微控制單元14安裝在一圓形薄片11內，圓形薄片11的一表面設有3個扣槽111；3個扣槽111成品字形均勻分布在圓形薄片11的表面。貼片12一表面設有3個扣頭本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可穿戴式呼吸監護系統，其特征在于，包括至少一穿戴設備，穿戴于人體的胸部位置，用于采集人體的表征信息以及周圍環境信息，所述表征信息包括呼吸信息；一數據分析系統，每一所述穿戴設備信號連接于所述數據分析系統，所述數據分析系統用于分析所述穿戴設備所采集的人體的表征信息以及周圍環境信息；一警報器，信號連接于所述數據分析系統，當人體的表征信息出現異?；蛩龃┐髟O備與所述數據分析系統發生斷連狀態，所述警報器報警；一云端平臺，信號連接于所述數據分析系統，用于存儲所述數據分析系統的各種數據信息；至少一客戶端，信號連接于所述云端平臺，用于獲取云端平臺上的各種數據信息。

【技術特征摘要】
1.一種可穿戴式呼吸監護系統，其特征在于，包括至少一穿戴設備，穿戴于人體的胸部位置，用于采集人體的表征信息以及周圍環境信息，所述表征信息包括呼吸信息；一數據分析系統，每一所述穿戴設備信號連接于所述數據分析系統，所述數據分析系統用于分析所述穿戴設備所采集的人體的表征信息以及周圍環境信息；一警報器，信號連接于所述數據分析系統，當人體的表征信息出現異常或所述穿戴設備與所述數據分析系統發生斷連狀態，所述警報器報警；一云端平臺，信號連接于所述數據分析系統，用于存儲所述數據分析系統的各種數據信息；至少一客戶端，信號連接于所述云端平臺，用于獲取云端平臺上的各種數據信息。2.根據權利要求1所述的可穿戴式呼吸監護系統，其特征在于，每一所述穿戴設備包括一傳感器單元，包括三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器用于采集人體的呼吸信息；一貼片，所述傳感器單元通過貼片貼附于人體的胸部位置；一微控制單元，連接于所述傳感器單元，用于讀取以及傳輸所述傳感器單元所采集的人體表征信息。3.根據權利要求2所述的可穿戴式呼吸監護系統，其特征在于，每一所述傳感器單元還包括一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任昊星，
申請(專利權)人：任昊星，
類型：新型
國別省市：江蘇;32