基于物联网的床位无线传感装置

1.一种基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：包括用于检测床位重量的床位压力传感器（1），所述床位压力传感器（1）的输出端与信号采集与处理模块（2）相连，所述信号采集与处理模块（2）将床位压力传感器（1）检测的床位重量信号采集与处理后无线传输至物联网的床位管理装置（7）；当床位压力传感器（1）检测的床位重量信号低于设定的重量范围且超过设定时间长度时，物联网的床位管理装置（7）输出床位报警信号；
所述信号采集与处理模块（2）的输出端与第一无线信号传输模块（3）相连，所述第一无线信号传输模块（3）通过第一天线（4）与第二无线信号传输模块（6）的第二天线（4）无线连接；第二无线信号传输模块（6）的输出端与物联网的床位管理装置（7）相连；
所述床位压力传感器（1）包括壳体（9），所述壳体（9）的下部固定安装有弹性体（12），所述弹性体（12）与壳体（9）间形成传感器座体；弹性体（12）内的底部设置有对床位重量检测的压力传感件（14），所述压力传感件（14）的上方设有受压体（16），所述受压体（16）与弹性体（12）固定连接；受压体（16）与压力传感件（14）间设有应变腔体（15）。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述信号采集与处理模块（2）包括ADC转换模块及单片机；所述单片机的输入端通过ADC转换模块与床位压力传感器（1）相连。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述物联网的床位管理装置（7）与英特网连接模块（8）相互连接。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述传感器座体上设有支撑脚（13），所述支撑脚（13）固定安装于弹性体（12）的下部。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述壳体（9）上设有均匀分布的安装固定螺栓（8）。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述壳体（9）呈圆柱体结构。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述弹性体（12）通过壳体固定螺栓（11）与壳体（9）相固定。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的床位无线传感装置，其特征是：所述压力传感件（14）上设有输出导线（10），所述输出导线（10）与压力传感件（14）电连接。

基于物联网的床位无线传感装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种床位无线传感装置，尤其是一种基于物联网的床位无线传感装置，具体地说就是一种基于物联网的床位监控及管理的装置，属于物联网的技术领域。\n背景技术\n[0002] 目前国内众多的福利院和医院中，在对于卧床老人和行动不便的病人护理中，时常会发生一些意外，病人在没有护理人员在场的情况，擅自离床活动，导致跌倒，摔伤等等意外，尤其是夜间上洗手间，摔倒后短时护理人员无法知晓，从而导致意外事件，对此福利院以及医院以及其他领域目前都没有合适的技术解决方案，不能对上述意外事件进行紧急处理。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于物联网的床位无线传感装置，其结构简单，安装使用方便，提高了监控的可操作性，自动化程度高，安全可靠。\n[0004] 按照本发明提供的技术方案，所述基于物联网的床位无线传感装置，包括用于检测床位重量的床位压力传感器，所述床位压力传感器的输出端与信号采集与处理模块相连，所述信号采集与处理模块将床位压力传感器检测的床位重量信号采集与处理后无线传输至物联网的床位管理装置；当床位压力传感器检测的床位重量信号低于设定的重量范围且超过设定时间长度时，物联网的床位管理装置输出床位报警信号。\n[0005] 所述信号采集与处理模块的输出端与第一无线信号传输模块相连，所述第一无线信号传输模块通过第一天线与第二无线信号传输模块的第二天线无线连接；第二无线信号传输模块的输出端与物联网的床位管理装置相连。\n[0006] 所述信号采集与处理模块包括ADC转换模块及单片机；所述单片机的输入端通过ADC转换模块与床位压力传感器相连。所述物联网的床位管理装置与英特网连接模块相互连接。\n[0007] 所述床位压力传感器包括壳体，所述壳体的下部固定安装有弹性体，所述弹性体与壳体间形成传感器座体；弹性体内的底部设置有对床位重量检测的压力传感件，所述压力传感件的上方设有受压体，所述受压体与弹性体固定连接；受压体与压力传感件间设有应变腔体。\n[0008] 所述传感器座体上设有支撑脚，所述支撑脚固定安装于弹性体的下部。所述壳体上设有均匀分布的安装固定螺栓。所述壳体呈圆柱体结构。\n[0009] 所述弹性体通过壳体固定螺栓与壳体相固定。所述压力传感件上设有输出导线，所述输出导线与压力传感件电连接。\n[0010] 本发明的优点：床位压力传感器安装于待检测床位的床脚底部，信号采集与处理模块用于采集床位压力传感器输出的床位重量信号，并将所述床位重量信号转换成数字信号；信号采集与处理模块将转换后的床位重量信号无线传输至物联网的床位管理装置；当输入至物联网的床位管理装置的床位重量信息长时间低于设定范围时，物联网的床位管理装置输出报警信号，从而避免了床位上人员离开时间较长且出现事故时，无人监管的发生，提高了监控的可操作性，提高了床位监控的可靠性，结构简单，安装使用方便。\n附图说明\n[0011] 图1为本发明的结构框图。\n[0012] 图2为本发明床位压力传感器的结构示意图。\n[0013] 图3为图2的俯视图。\n具体实施方式\n[0014] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。\n[0015] 如图1~图3所示：本发明包括床位压力传感器1、信号采集与处理模块2、第一无线信号传输模块3、第一天线4、第二天线5、第二无线信号传输模块6、物联网的床位管理装置7、英特网连接模块8、壳体9、输出导线10、壳体固定螺栓11、弹性体12、支撑脚13、压力传感件14、应变腔体15、受压体16及安装固定螺栓17。\n[0016] 如图1所示：在夜间，为了能够医院或福利院的床位进行监控，避免床位上的人出现意外事故，需要在床位上安装床位压力传感器1，所述床位压力传感器1安装于床位的床脚底部，通过床位压力传感器1来感应床位上的重量变化；当床位上的人下床时，床位的重量就会减小；一个床位需要安装四个床位压力传感器1，分别安装于床位的四个床脚，提高检测床位重量的准确性。床位压力传感器1的输出端与信号采集与处理模块2相连，所述信号采集与处理模块2包括ADC转换模块（模数转换）及单片机；所述ADC转换模块将床位压力传感器1检测的床位重量信号转换成相应的数字信号，并将所述数字信号传输到单片机内，由单片机进行相应的编码等处理后输出；所述ADC转换模块具有不同的转换精度，选择不同精度的ADC转换模块能够得到不同的床位重量信号测量精度。信号采集与处理模块\n2的输出端与第一无线信号传输模块3相连，所述第一无线信号传输模块3上设有第一天线\n4；第一无线信号传输模块3通过第一无线4及第二天线5与第二无线信号传输模块6无线连接。第二无线信号传输模块6与物联网的床位管理装置7相连，所述物联网的床位管理装置7通过第二无线信号传输模块6接收信号采集与处理模块2发送的床位重量信号，并对所述信号进行相应的解码处理；并将所述床位重量信号与设定的重量信号相比较；当接收到的床位重量信号不在设定的重量信号范围内且当前状态持续到设定的时间时，物联网的床位管理装置7输出床位报警信号，提示相关人员前去查看，确保相应床位出现意外事故时能够及时进行相应处理，降低了意外事故导致的危险情况；不需要专门人员实时监管，提高了操作性，自动化程度高。\n[0017] 医院或福利院内的多个床位都可以安装床位压力传感器1，用于检测对应的床位重量信号；每个床位的重量信号通过相应的第一无线信号传输模块3、第一天线4、第二天线5及第二无线传输模块6无线传输至物联网的床位管理装置7内，物联网的床位管理装置7可以根据不同床位的地址编码进行相应的解码，能够避免信号间的混乱，实现多个床位的同时监控与管理。物联网的床位管理装置7可以为计算机构成的监控系统，用于对多台床位进行监控，实现基于物联网的监控系统。\n[0018] 物联网的床位管理装置7还与英特网连接模块8相连，通过英特网连接模块8可以实现远程的连接与监控。第一无线信号传输模块3与第二无线信号传输模块6间的传输频率可以为2.4GHz或433MHz，其中，2.4GHz频率是国际通用的免费民用频段，433MHz是国内免费民用频段。\n[0019] 如图2和图3所示：为床位压力传感器1的结构示意图。床位压力传感器1包括壳体9，所述壳体9呈圆柱体状；壳体9的下部设有弹性体12，所述弹性体12通过壳体固定螺栓11与壳体9相固定；弹性体12的上部设有凹槽，弹性体12的形状与壳体9的形状相对应；弹性体12与壳体9间形成传感器座体。在弹性体12的凹槽底部设有压力传感件14，压力传感件14为应变片或其他压力检测元件；所述压力传感件14用于检测相应床位的压力；压力传感件14上设有电连接的输出导线10，压力传感器14检测的床位重量信号通过输出导线10向外输出。压力传感件14的上方设有受压体16，所述受压体16的端部与弹性体12相连，受压体16与压力传感件14间设有应变腔体15，用于为压力传感件14提供应变的空间；受压体16与床位的床脚相连。传感器座体的底部设有支撑脚13，所述支撑脚\n13与弹性体12相连，通过支撑脚13便于保持床位的平衡。壳体9上设有均匀对称分布的安装固定螺栓17，通过安装固定螺栓17能够将传感器座体紧固安装在床位的床脚上。\n[0020] 实施例一\n[0021] 如图1~图3所示：使用时，将压力传感件14放置于弹性体12上，然后将受压体16安装在弹性体12上，受压体16与压力传感件14间设有应变腔体15；再将壳体9固定安装在弹性体12上组成床位压力传感器1。将床位压力传感器1安装床位四个床脚的底部。将床位压力传感器1的输出导线10连接到信号采集与处理模块2，信号采集与处理模块2的ADC转换模块使用10位采样率对床位压力传感器1进行床位重量信号采集；这样床位上重量变化的分辨率的1023分度，床位上最大重量设为250公斤，（含床位本身的重量）单片机输出的重量分度值约等于0.244公斤。工作时，信号采集与处理模块2将采集到的模拟重量信号通过ADC转换模块转换为数字信号，经过编码后，与第一无线信号传输模块3相连，第一无线信号传输模块3经过内部调制，用频率为2.4GHz的无线电波通过第一天线4向外发射，第二无线信号传输模块6通过第二天线5接收第一无线信号传输模块3发送的床位重量数字信号，并将所床位重量信号输入到物联网的床位管理装置7内。\n[0022] 物联网的床位管理装置7内设有2.4GHz的无线接受端，用于与第二无线信号传输模块6相连，接收发送的床位重量数字信号。物联网的床位管理装置7将接收到的床位重量数字信号与预先设定相应床位的重量信号相比较，当接收到的床位重量低于设定的床位重量时，可以认定床位上的人不在床位上；且当床位上重量低于设定的床位重量时间大于设定的变化时间时，物联网的床位管理装置7可以认定床位上的人出现意外情况，物联网的床位管理装置7可以输出床位报警信号，监控人员根据相应的床位报警信号，能够及时到达相应床位，避免床位上出现意外事故不能及时处理，实现监控床位的目的。物联网的床位管理装置7还能够通过英特网连接模块8实现远程监控及处理。\n[0023] 实施例二\n[0024] 如图1~图3所示：使用时，将压力传感件14放置于弹性体12上，然后将受压体16安装在弹性体12上，受压体16与压力传感件14间设有应变腔体15；再将壳体9固定安装在弹性体12上组成床位压力传感器1。将床位压力传感器1安装床位四个床脚的底部。床位压力传感器1与信号采集与处理模块2相连，信号采集与处理模块2的ADC转换模块使用16位采样率进行采集，这样床位上重量变化的分辨率的65535分度，床位上最大重量设为250公斤，（含床位本身的重量）单片机输出的重量分度值约等于3.8克。工作时，信号采集与处理模块2将采集到的模拟重量信号通过ADC转换模块转换为数字信号，经过编码后，与第一无线信号传输模块3相连，第一无线信号传输模块3经过内部调制，用频率为433MHz的无线电波通过第一天线4向外发射，第二无线信号传输模块6通过第二天线5接收第一无线信号传输模块3发送的床位重量数字信号，并将所床位重量信号输入到物联网的床位管理装置7内。\n[0025] 物联网的床位管理装置7内设有433MHz的无线接受端，用于与第二无线信号传输模块6相连，接收发送的床位重量数字信号。物联网的床位管理装置7将接收到的床位重量数字信号与预先设定相应床位的重量信号相比较，当接收到的床位重量低于设定的床位重量时，可以认定床位上的人不在床位上；且当床位上重量低于设定的床位重量时间大于设定的变化时间时，物联网的床位管理装置7可以认定床位上的人出现意外情况，物联网的床位管理装置7可以输出床位报警信号，监控人员根据相应的床位报警信号，能够及时到达相应床位，避免床位上出现意外事故不能及时处理，实现监控床位的目的。物联网的床位管理装置7还能够通过英特网连接模块8实现远程监控及处理。\n[0026] 本发明床位压力传感器1安装于待检测床位的床脚底部，信号采集与处理模块2用于采集床位压力传感器1输出的床位重量信号，并将所述床位重量信号转换成数字信号；信号采集与处理模块2将转换后的床位重量信号无线传输至物联网的床位管理装置7；\n当输入至物联网的床位管理装置7的床位重量信息长时间低于设定范围时，物联网的床位管理7装置输出报警信号，从而避免了床位上人员离开时间较长且出现事故时，无人监管的发生，提高了监控的可操作性，提高了床位监控的可靠性，结构简单，安装使用方便。