[发明专利]一种压力分布式传感器及其智能病床监控系统和监控方法

权利要求书

1.一种压力分布式传感器，其特征在于包括压感导电材料、梳状电极、PCB板、74HC138芯片和CD4067芯片，所述的74HC138芯片和CD4067芯片位于PCB板下方，梳状电极焊接在PCB板上，所述的压感导电材料覆盖在所述的焊有梳状电极的PCB板上，所述的梳状电极以行和列的排列方式均匀分布在所述的PCB板上，压感导电材料与每个梳状电极构成一个可变电阻，其阻值随压力改变而变化，一个梳状电极即为一个压力采集点，所述的压力采集点与CD4067芯片电连接，所述的74HC138芯片与CD4067芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的一种压力分布式传感器，其特征在于所述的压力分布式传感器内的CD4067芯片个数为6个，所述的74HC138芯片个数为一个，所述的梳状电极的个数为96个。

3.一种基于嵌入式的智能病床监控系统，其特征在于，包括电动病床、服务器、Web端、树莓派、Arduino、摄像头、惯性传感器和权利要求1所述的压力分布式传感器；电动病床中设有控制器和电机，用于调整病床的姿态；Web端与服务器相连，服务器按照TCP/IP协议通过网络与树莓派相连，树莓派与Arduino、摄像头、惯性传感器相连，压力分布式传感器和控制器分别与Arduino连接，控制器与电机相连；压力分布式传感器安装于病床床板上方，惯性传感器共3个，设置于病床的患者起背区域；摄像头安装于床头；所述的控制器包括AT89C51单片机和继电器；

Web端用于人机交互；服务器用于对Web端的数据支持，同时与树莓派之间进行数据交换；摄像头的图像数据和Arduino处理后的压力分布式传感器数据通过树莓派发送至服务器；惯性传感器获取得到的数据通过树莓派分别发送给Arduino和服务器；Web端的控制指令通过服务器、树莓派、Arduino发送给控制器。

4.根据权利要求3所述的基于嵌入式的智能病床监控系统，其特征在于，所述的电机为直线电机，共有4台，分别控制电动病床的背部运动、翻身运动、便盆开关以及曲腿运动。

5.一种使用权利要求3所述的系统的基于嵌入式的智能病床监控方法，其特征在于，

1）当病人以同一姿势长时间躺在病床上，通过安装在病床上的压力分布式传感器检测病人身体长时间受压区域的压力大小和时间，当压力大小和时间达到设定阈值时，监控系统会提醒病人及时翻身以免皮肤组织长时间受压产生慢性压疮；

2）Web端设置了电动病床的控制按键，病人躺在床上只要通过Web端登录服务器就可以摆脱对病床遥控器的依赖直接通过Web端实现对病床姿态的调整以满足自身的需要；当有按键按下，控制信号通过服务器发送给树莓派，树莓派通过串口通讯的方式发送给Arduino，Arduino先判断控制信号再将控制命令发送给AT89C51，AT89C51再通过控制继电器的通断控制对应直线电机的运行，从而实现病床姿态的调整；

3）监控系统装有摄像头，摄像头通过USB接口与树莓派相连，摄像头每隔一段时间将采集的图像数据发送个树莓派，树莓派再通过以太网把图像数据发送给服务器，医护人员通过登录服务器可以及时通过摄像头采集的图像数据对病人的状态进行监护；

4）安装在床板上的惯性传感器实时检测病床的姿态，惯性传感器把检测的角度数据反馈给树莓派，实现病床的反馈控制，限制病床姿态调整的极限位置，避免病人在误操作时发生危险。

6.根据权利要求5所述的智能病床监控方法，其特征在于，所述的每一张电动病床有一个固定的IP，在Web端可以录入病人的相关个人信息，数据保存在服务器中，并且在Web端上可以添加新的病床，只要绑定一个IP就可以将病床与服务器相连，通过服务器可以管理多个病床，满足医院对众多病人的监护。