[发明专利]一种可用于人体温度测量的居家智能椅

说明书

技术领域

本发明涉及到光纤光栅传感领域，具体地说，是涉及到一种基于光纤光栅温度传感器的用于测量人体温度的适合家庭使用的智能椅。

背景技术

光纤传感技术是在20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，它是一种以光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号的一种新型传感技术。这些光纤传感器根据作用范围又可以分为三类：点式传感器（如光纤微弯传感器、光纤Fabry-Perot传感器、光纤Bragg光栅传感器等），积分传感器（如光纤Michelson干涉仪和光纤Mach-Zehnder干涉仪），分布式传感器（如利用布里渊散射效应制成的应力、温度分布式传感器）。作为点式传感器的一种，光纤光栅在传感领域的应用已经得到世界范围内的广泛重视，其具有其它传统电传感器无可比拟的优点，主要是：抗电磁干扰、耐腐蚀、测量范围宽、便于复用成网、小型化和维护成本低等。

目前，光纤光栅传感器主要用于建筑物和桥梁的健康监测和安全监控，其易构成高性能、低成本的传感阵列，在结构监测应用工程中具有巨大市场潜力。

然而，光纤光栅传感器在人体温度检测方面的应用还很少见到。目前，人体温度的检测方法主要有两种：接触式和非接触式。接触式测温方法主要包括玻璃水银体温计及电子体温计，其中水银体温计利用水银遇热膨胀的物理属性进行机体的温度检测；而电子体温计则采用热敏电阻原理测量温度。因为水银体温计廉价且性能稳定，所以目前在我国的医院及家庭的应用是最为广泛的。但它存在测温时间长、易破碎、有汞中毒危险等缺点。非接触式测温方法主要利用红外温度计，其通常用来测量额头的温度，一般为便携式，它具有一个激光扫描系统，激光束所指之处即为温度测量对象。

随着国家大力提倡发展物联网、光纤入户等产业，为光纤传感器在家庭的普及及智能家庭的实现提供了一个发展的契机。本发明将光纤光栅传感器直接敷设椅子上，只要人坐其上，即可实现人体温度的实时检测，使用方便简单且不会影响到人体乘坐的舒适性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够用于人体温度监测的居家智能椅。本发明的居家智能椅要能够用来监测人体温度，可对人体的健康状况进行非介入式的实时监测、并能自动地根据所监测到的数据决定是否发出体温异常报警信号。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种可用于人体温度测量的居家智能椅，该智能椅包括有椅座、椅背、扶手、支撑底座和脚踏板，所述的椅背固定在椅座的一侧，两个扶手通过支柱固定在椅座的两侧，所述的椅座和支撑底座之间设有支撑杆，在椅座的底部与椅背相对的一侧设有脚踏板，该脚踏板通过连接杆与椅座连接，其特征在于，所述的椅座、椅背、扶手和脚踏板上均设有光纤光栅温度传感器，所有的光纤光栅温度传感器通过一根光纤串联连接，光纤的一端引出连接有光耦合器，光耦合器再连接宽带光源和解调仪，所述的解调仪连接至一台计算机。

在本发明的居家智能椅中，所述的椅座内设有三个光纤光栅温度传感器，其中一个位于椅座的中心点位置，另外两个分别对称地分布于椅座中心线的两侧。

在本发明的居家智能椅中，所述的椅背内设有三个光纤光栅温度传感器，其中一个位于椅背的中心点位置，另外两个分别对称地分布于椅背中心线的两侧。

在本发明的居家智能椅中，两个所述的扶手上的光纤光栅温度传感器均位于扶手的中心点位置。

在本发明的居家智能椅中，所述的脚踏板上设有两个光纤光栅温度传感器，分别对称地分布于脚踏板中心线的两侧。

在本发明的居家智能椅中，所述的计算机内的数据处理流程依次经过有中心波长偏移量计算单元、去噪单元、温度计算单元和比较单元，最终输出结果至结果显示及报警平台。

在本发明的居家智能椅中，所述的中心波长偏移量计算单元将受人体温度作用后的光纤光栅温度传感器的反射光中心波长与标定的反射光中心波长比较作差，得到反射光中心波长偏移量；去噪单元去除上述处理后数据中的无关信号；温度计算单元计算出人体温度；比较单元中设置有不同性别的人体温度的正常范围阈值，计算出的人体温度结果与上述阈值比较后输出比较结果信号，若处于阈值内则输出正常信号至结果显示及报警平台，若超出阈值则输出报警信号至结果显示及报警平台。

基于上述技术方案，本发明的用于人体温度测量的居家智能椅在应用中带来了如下技术效果：

1. 本发明的居家智能椅可对人体温度进行非介入式的实时监测、并能自动地根据所监测到的数据决定是否发出体温异常报警信号。