[发明专利]一种老幼监护系统

权利要求书

1.一种老幼监护系统，所述老幼监护系统包括能够检测尿床和体温的智能纸尿裤，智能纸尿裤设置有控制单元，控制单元通过无线通信模块连接到移动通信装置，移动通信装置输出监护结果或告警信号；控制单元用于接收判断尿床检测结果和体温检测结果，其特征在于：

所述智能纸尿裤的吸收区设置有用于监测尿床情形的第一尿床监测单元，智能纸尿裤贴近人体的一面设置有用于检测人体体温的第一温度检测器；

所述第一尿床监测单元包括间隔设置在吸收区中层的用于检测尿液的第二温度检测器，第二温度检测器连接控制单元。

2.根据权利要求1所述的老幼监护系统，其特征在于：所述第一温度检测器包括多个分布设置的温度传感器。

3.根据权利要求1所述的老幼监护系统，其特征在于：所述第二温度检测器包括多个分布设置的温度传感器。

4.根据权利要求2或3所述的老幼监护系统，其特征在于：所述温度传感器采用sht20传感器。

5.根据权利要求1所述的老幼监护系统，其特征在于：吸收区还设置有用于监测尿床情形的第二尿床监测单元，所述第二尿床监测单元包括间隔设置在吸收区中层的多个电极，电极在尿床情形下相互导通输出导通信号给控制单元实现尿液检测，第一尿床监测单元和第二尿床监测单元通过与门单元连接到控制单元。

6.根据权利要求1所述的老幼监护系统，其特征在于：所述无线通信模块为HC05蓝牙通信模块。

7.根据权利要求2所述的老幼监护系统，其特征在于：所述控制单元中异常状态预测方法包括以下步骤：

步骤一，提取尿液-时间样本数据，产生训练集和测试集；

步骤二，建立传统高斯回归预测模型，传统高斯回归预测模型采用均值函数为m(x)＝E[f(x)]，平均指数协方差函数为

其中，是信号方差，M＝diag(l²)，l为方差尺度，x，x′是随机任意的变量；定义超参数为

步骤三，初始化蜜蜂，随机初始化蜜蜂的位置H、步长ΔH、邻域半径R，惯性权重ω，同类避碰权重s，同类同速权重a，同类靠拢权重c，食欲权重f，天敌排斥权重e；

步骤四，将蜜蜂个体位置H的信息依次赋值给l，σ_f，σn；其中，位置H矩阵的第一行存放参数l的值，第二行存放参数σf的值，第三行存放参数σn的值，每个蜜蜂个体对应一组参数值；

步骤五，使用蜜蜂算法计算适应度函数值，判断当前的适应度函数值是否为最佳适应度值，若是则将对应的超参数保存为最优超参数值，否则仍保存原适应度值及其所对应的超参数值；蜜蜂算法的适应度函数计算：

ΔX_t+1＝(sS_i+aA_i+cC_i+fF_i+eE_i)+ωΔX_t；S_i为第i个个体的A_i为第i个个体的C_i为第i个个体的F_i为第i个个体的食欲值＝X⁺-X，E_i为第i个个体的天敌排斥值＝X^-+X；X为当前个体的位置，X_j为相邻个体j的位置，N为相邻个体的数量，V_j为第j个相邻个体的速度，X⁺为目标花朵的所在位置，X^-为天地所在位置；

有相邻蜜蜂时，下一代蜜蜂的位置X_t+1＝X_t+ΔX_t+1；无邻近蜜蜂时，设置为随机游走行为的函数为适应度函数，即Le′vy函数，下一代蜜蜂的个体位置为:X_t+1＝X_t+Le′xy(d)×X_t；

其中，t为当前迭代次数，i为第i个蜜蜂个体，X_i为当前第t代种群个体位置；ΔX_t+1为下一代种群位置更新步长；X_t+1为下一代种群个体位置，d为个体位置向量的维数；

蜜蜂算法的适应度函数Le′vy为：

r₁，r₂为[0,1]的随机数；函数Γ为Γ(x)＝(x-1)！，β为常数；

步骤六，判断是否达到最大迭代次数，如果达到则输出最优超参数并创建最优高斯回归预测模型；否则，依次更新蜜蜂最优个体和最差个体、更新邻域半径R、更新个体位置，然后返回步骤四，继续迭代；

步骤七，将测试集输入根据步骤六和步骤二确定的最优高斯回归预测模型，输出预测值的均值和方差；

步骤八，预测计算出尿量实时区间预测结果。

8.根据权利要求7所述的老幼监护系统，其特征在于：步骤一中的尿液-时间样本数据为体温-时间样本数据，步骤八中计算的是体温实时区间预测结果。