[发明专利]一种基于互联网的防感染的内科用病床控制系统

摘要

本发明属于病房管理技术领域，公开了一种基于互联网的防感染的内科用病床控制系统，设置有用于进行数据运算和处理的单片机；与单片机相连接，用于实现电力供应的供电模块；与单片机相连接，用于实现病床高度调节的升降模块；与单片机相连接，用于实现向护士站求助的救助模块；与单片机相连接，用于实现服用药物提醒的蜂鸣器；与单片机相连接，用于实现病房门打开的门禁模块；与单片机相连接，用于对单片机发出指令，控制单片机运行的触摸屏。通过触摸屏对单片机进行控制，向单片机发出指令，根据需要分别实现升降、救助、报警的功能，使用者可远程操控病房的状况，审验进入病房的人，防止外来感染，不在身边也可将病人照顾的体贴。

主权项

1.一种基于互联网的防感染的内科用病床控制系统，其特征在于，该基于互联网的防感染的内科用病床控制系统设置有用于进行数据运算和处理的单片机；与单片机相连接，用于实现电力供应的供电模块；与单片机相连接，用于实现病床高度调节的升降模块；与单片机相连接，用于实现向护士站求助的救助模块；所述求助模块无线定位方法具体包括以下步骤：待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai(xi，yi)，其中i＝0,1,…,n(n≥4)；步骤一：待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,…,N‑1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai(xi,yi)；步骤二：根据采样信号r(n)，计算互相关值E；步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：Pr(d′i)＝Pr(d0)‑10·γ lg(d′i)+Xσ；其中，Pr(d′i)表示距离发送端距离为di′时获取的互相关值，Pr(d0)表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg(·)表示底为10的对数运算，Xσ服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为d′i，对应的锚节点的坐标分别为Ai(xi,yi)，其中i＝0,1,2,…,n；步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；步骤二的具体方法包括：第一步，构建由连续m个OFDM符号中相同采样位置上长度为l连续采样序列所组成的相关窗，则与该相关窗对应的对数似然函数Λ(τ)表示为：其中，自变量τ表示相关窗起始点，m表示连续的OFDM符号的数目；第二步，将相关窗滑动N+L个采样点长度，获取对数似然函数Λ(τ)的最大值，该值所对应的采样时刻即为OFDM符号的起始位置其中，表示函数取得最大值时自变量τ的取值，Λ(τ)表示对数似然函数，m表示连续的OFDM符号的数目，l表示相同采样位置上连续采样序列的长度，r(n)表示采样信号，N表示OFDM符号包含的子载波个数，L表示OFDM符号中循环前缀部分采样点的数目，|·|是求模运算符；第三步，根据OFDM符号的起始位置计算互相关值E：步骤四具体包括：第一步，选定差分修正点，确定定位交点坐标和复数定位交点，计算定位交点间距离；从d′i(i＝0,1,2,…,n)中选择距离值最小的锚节点A0为差分修正点，再从剩余的距离值中取出3个最小的距离值，假设这3个为距离值分别d′1、d′2和d′3，对应的锚节点坐标分别为A1(x1,y1)、A2(x2,y2)和A3(x3,y3)，分别以锚节点Ai(xi,yi)为圆心，d′i为半径作三个定位圆i，其中i＝1,2,3，三个定位圆的相交情况共有6种，两个圆之间存在两个交点，这两个交点为两个相等的实数交点，或两个不相等的实数交点，或两个复数交点；从两个定位圆的两个交点中，选择与第三定位圆圆心坐标的距离较小的那个交点作为定位交点，以参与待定位节点的定位；由3个定位圆确定三个定位交点及复数定位交点的个数m′，由定位圆2和定位圆3确定的定位交点坐标为A′(x′1,y′1)、由定位圆1和定位圆3确定的定位交点的坐标为B′(x′2,y′2)，由定位圆1和定位圆2确定的定位交点的坐标为C′(x′3,y′3)，定位交点A′与B′、B′与C′、A′与C′的距离分别为d12、d23、d13：第二步，设置阈值T，个体差异系数修正系数ω，参数λ(λ>0)；第三步，根据三个定位交点之间的距离d12、d23和d13的大小，判断是否需要对d′1、d′2、d′3进行修正，若d12其中，di表示待定位节点与锚节点Ai之间的修正距离，d0i表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的实际距离，d′0i表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的测量距离，ω表示个体差异系数修正系数，λi表示方向修正因子，exp(·)表示指数函数；根据修正后的距离d1、d2、d3，重新求解修正后的三个定位交点间的距离d12、d23、d13，返回第三步；第五步，根据如下公式，计算出待定位节点的定位坐标O(x0,y0)：其中，α1、α2、α3分别表示x′1、x′2、x′3的权重，β1、β2、β3分别表示y′1、y′2、y′3的权重；与单片机相连接，用于实现服用药物提醒的蜂鸣器；与单片机相连接，用于实现病房门打开的门禁模块；与单片机相连接，用于对单片机发出指令，控制单片机运行的触摸屏；所述触摸屏的图像融合方法具体步骤如下：1)将滑窗技术作用于源图像X_A,X_B上，使两幅图像分别变成为大小为的图像块，然后将划分好的图像块变成n维列向量形式；2)对源图像j(j＝A,B)的i图像块首先减去它们的均值得到减去均值后的图像块然后通过求解式得到一个共同稀疏系数和两个不同稀疏系数3)根据融合规则，将所获得的稀疏系数带入到式得到融合后的系数4)通过得到融合后的图像X_F的i图像块5)使用变换方法将获得的变成大小为的图像块；通过加权平均处理得到融合图像X_F；所述单片机MIMO‑CCRN瓶颈效应消除方法包括：步骤一，令待选中继的集合为选择中继节点步骤二，计算PT与每个中继节点构成的链路的信噪比并得到步骤三，计算中继节点的待选集合与PR构成的链路的信噪比其中步骤四，比较与的大小；步骤五，若选择能够获得最大的端到端频谱效率的单中继在第一阶段，授权用户发射端PT以功率广播消息s_p，认知用户ST₁以功率向SR₁发送数据s₁；若选择的中继节点为SR₁，SR₁分别恢复出s_p与s₁；若选择的中继节点为ST₂，ST₂对s_p接收，SR₁对s₁接收；在第二阶段，以功率向PR转发授权用户数据s_p，ST₂以功率向SR₂发送数据s₂，协助主用户数据传输的发射功率计算如下，步骤六，若选择两个中继SR₁和ST₂；在第一阶段，授权用户发射端PT以发送功率向认知用户广播消息s_p，认知用户ST₁以功率向SR₁发送数据s₁，ST₂恢复s_p并消除来自ST₁的干扰，SR₁分别恢复出s_p与s₁，SR₂对s_p接收；在第二阶段，SR₁与ST₂分别以功率和向PR转发授权用户数据s_p，ST₂以功率向SR₂发送数据s₂，SR₂需要消除来自SR₁与ST₂的干扰，ST₂设计发送方式，使其发送s₂对PR不产生干扰；SR₁和ST₂协助主用户数据传输的总功率计算如下：每个中继用于授权数据传输的功率为