一种环境和生理参数监测设备
2014-09-29 14:35:44   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

技术领域

本实用新型涉及监测系统领域，更具体涉及一种环境和生理参数监测设备。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的日益提高，生态环境日趋恶化，如PM2.5污染，个人健康问题越来越受到关注。因为针对大气环境和人体生理参数监测的监测设备不断涌现，如PM2.5便携式检测仪、智能手环和智能手表等。这些设备通过各种传感器长期监测环境和人体参数，起到预防和保健作用。如果把环境因素和人体健康管理相结合，所反馈的数据有助于提高诊断准确度。这种在医院之外，原理医生办公室的健康监测模块具有更高的性价比。随着中国对医疗保健投入的加大，利用当今先进的技术、工作流程和预防性保健模式将获得高性价比等诸多优势。

实用新型内容

为了达到上述技术问题，本实用新型提供一种可同时检测环境因素和人体生理参数，并将所检测获得的数据加以保存和处理的监测设备。

为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案如下：

一种环境和生理参数监测设备，包括环境参数监测模块，生理参数监测模块、供电模块、微处理器和存储器，供电模块与环境参数监测模块、生理参数监测模块、微处理器和存储器连接，微处理器与环境参数监测模块、生理参数监测模块连接，存储器与环境参数监测模块、生理参数监测模块连接，存储器与微处理器连接；

供电模块包括能量收集单元、能量存储单元和节能管理单元，能量收集单元与能量存储单元连接，能量存储单元与节能管理单元连接；

能量收集单元包括压电式能量收集芯片、太阳能薄膜电池芯片、薄膜热电转换芯片和电能管理芯片，压电式能量收集芯片、太阳能薄膜电池芯片、薄膜热电转换芯片分别与电能管理芯片连接；

能量存储单元包括整流器电路、能量存储元件和电压稳压器，电能管理芯片与整流器电路连接，整流器电路与能量存储元件连接，能量存储元件与电压稳压器连接；

节能管理单元包括三轴加速度传感器和电源开关，电压稳压器与三轴加速度传感器连接，电压稳压器与电源开关连接，电压稳压器与微处理器连接，电压稳压器与存储器连接，三轴加速度传感器与电源开关连接，电源开关分别与生理参数监测模块、环境参数监测模块连接，三轴加速度传感器与微处理器连接，微处理器与存储器连接。

其有益效果为：整流器电路对交流电压进行交流-直流转换，使得输出电压恒定，并将该电能输送至能量存储元件中。压电式能量收集芯片收集设备运动产生的机械能并将其转换为电能；太阳能薄膜电池芯片收集环境中的光能，并转换为电能；薄膜热电转换芯片利用环境中的温度差收集热能，并将其转换为电能；电能管理芯片对压电式能量收集芯片、太阳能薄膜电池芯片和薄膜热电转换芯片收集的能量进行升压或降压转换，使得输出交流电压大小保持稳定，并将该电能输送至能量存储单元中，从而更加有效地利用能量。节能管理单元通过三轴加速度传感器和电源开关实现智能运动开关功能，解决了忘关电源的问题，从而进一步降低系统功耗，节省了成本。本实用新型的整体功耗较小，且自身可收集环境能量并转换为电能，无需电池，延长设备的使用寿命。

在一些实施方式中，环境参数监测模块包括环境质量传感器和第一传感器中枢，环境质量传感器与第一传感器中枢连接，第一传感器中枢与微处理器连接，第一传感器中枢与存储器连接。

其有益效果为：环境质量传感器收集环境中的参数并将其传输给第一传感器中枢，第一传感器中枢对参数进行数据融合处理,第一传感器处理数据时的功耗比微处理器处理数据时的功耗低，有利于设备从整体上降低功耗。第一传感器中枢对参数进行初步的处理。对于复杂的、第一传感器中枢无法处理的参数，第一传感器中枢将信号输送至微处理器中，由微处理器进行处理。第一传感器中枢处理的数据、微处理器处理获得的数据和部分原始参数由第一传感器中枢将信号输送至存储器中，微处理器处理获得的数据由微处理器输送至存储器中。当本设备与外界连接时，再对存储器中的数据其进行统一处理。

在一些实施方式中，生理参数监测模块包括生理参数传感器和第二传感器中枢，生理参数传感器与第二传感器中枢连接，第二传感器中枢与微处理器连接，第二传感器中枢与存储器连接。

其有益效果为：生理参数监测模块收集人体生理状况参数并将其传输给第二传感器中枢，第二传感器中枢对收集的参数进行数据融合处理，第二传感器处理数据时的功耗比微处理器处理数据时的功耗低，有利于设备从整体上降低功耗。第二传感器中枢对参数进行初步的处理。对于复杂的、第二传感器中枢无法处理的参数，第二传感器中枢将信号输送至微处理器中，由微处理器进行处理。第二传感器中枢处理的数据、微处理器处理获得的数据和部分原始参数由第二传感器中枢将信号输送至存储器中，微处理器处理获得的数据由微处理器输送至存储器中。当本设备与外界连接时，再对存储器中的数据其进行统一处理。

在一些实施方式中，环境质量传感器包括微型麦克风、温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器、气压传感器和紫外线传感器，微型麦克风、温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器、气压传感器、紫外线传感器分别与第一传感器中枢连接。

其有益效果为：微型麦克风获取环境中的噪声参数，温度传感器获取环境中的温度参数，PM2.5传感器获取环境中的悬浮颗粒物的粒径参数，气压传感器获取环境中的气压参数，紫外线传感器获取环境中的紫外线参数，各个传感器获取的参数分别被输送至第一传感器中枢中，第一传感器中枢可对各个传感器收集的参数进行数据融合算法处理，相比微处理器，功耗较低。

在一些实施方式中，生理参数传感器包括血压传感器、心率传感器、血氧饱和度传感器和体温传感器，血压传感器、心率传感器、血氧饱和度传感器、体温传感器分别与第二传感器中枢连接。

其有益效果为：血压传感器获取人体的血压参数，心率传感器获取人体的心率参数，血氧饱和度传感器获取人体的血氧饱和度，体温传感器获取人体的体温参数，各个传感器收集的参数分别被输送至第二传感器中，第二传感器中枢可对各个传感器收集的参数进行数据融合算法处理，相比微处理器，功耗较低。

在一些实施方式中，还包括异常报警模块，异常报警模块包括扬声器和LED灯，扬声器与微处理器连接，LED灯与微处理器连接。

其有益效果为：当环境参数和生理参数监测设备检测到环境或人体出现异常状况后，微处理器控制LED灯亮和扬声器报警。

基于上述的环境和生理参数监测设备的健康管理系统包括环境和生理参数监测设备、手持终端和远程医疗服务中心，环境和生理参数监测设备通过通信模块与手持终端连接，手持终端与远程医疗服务中心通过互联网连接。

其有益效果为：微处理器将存储器中的参数输送至手持终端中，手持终端将参数通过互联网输送至远程医疗服务中心，远程医疗服务中心将参数处理好后将结果返回至手持终端中。

在一些实施方式中，微处理器与通信模块连接，通信模块与手持终端通过WiFi或蓝牙或Zigbee连接。

其有益效果为：微处理器通过通信模块的无线通信方式将参数从存储器中输送至手持终端中。

申请人：王懿、殷飞

地址：214135 江苏省无锡市新区菱湖大道200号中国传感网国际创新园C2座无锡麦姆斯咨询有限公司

发明(设计)人：王懿、殷飞

申请号：201420221861.8

专利号：ZL 2014 2 0221861.8

合作方式：

可以进行专利转让和专利授权。

联系方式：

如果您想获取更多信息，请联系：王懿，wangyi@MEMSConsulting.com