智能护士站监测管理系统

李培森 刘蓉 劳国项

摘 要：随着本世纪科学技术的发展与革新，物联网技术不断发展，各行业也不断加入信息化管理模式，本文主要结合物联网技术和医院护士站实际情况设计智能护士站监测管理系统，此系统通过传感器技术实时监测各病床上患者人体实际状况，数据反馈到护士站和医院内部管理系统，根据患者情况警示护士，进行人员调动和远程点滴控制，主要解决医院就诊输液人数众多，导致经常出现医生无法顾及每一个患者，护士人员受限问题。

关键词：物联网技术 智能护士站 点滴报警装置

0.引言

随着当今科学技术的发展，人类对物联网技术的探索也越来越深入，社会各个领域也不断智能化，本文设计了基于物联网技术的医院护士站监控管理系统，主要解决医院就诊输液人数众多，导致经常出现医生无法顾及每一个患者，护士人员受限问题，此系统通过实时监测各患者的床位上的人体温度传感器、心率监测仪、点滴控制装置等各装置数据，实时传输到物联网服务站，护士站通过上位机连接服务器实现实时监控，并进行数据分析处理，设置报警参数提醒医护人员就位处理，实现医院高效管理和人员合理调动。

1.系统总体设计

1.1系统硬件组成

本设计由数据采集部分、物联网云服务站与终端上位机三部分组成。数据采集部分主要由人体温度传感器、心率检测仪和点滴监测控制装置和摄像头等组成，患者床位数据检测部分连接医院内部局域网，上载到医院专用云服务器，护士监控站终端载有相应软件对接收图像进行处理和分析并发送命令对点滴装置进行控制，达到一定参数指标，上位机发出警报提醒护士站人员就位，系统框图如图一。

1.2系统工作原理

数据检测部分采用STM32为主控芯片，确定人体温度传感器、心率检测仪以及点滴控制装置等电子元器件的装配连接到互联网，检查物联网云服务器工作情况，护士站连接医院的网络，打开编写好的进行数据监测和控制的上位机软件访问服务器，医生设置合格人体参数，一旦超出正常范围，终端立即报警，提醒医护人员即刻处理，上位机能觀测到人体温度、心率状况和点滴流速以及点滴剩余状况，并且可以通过上位机控制输液速度，实现护士一对多的管理和医疗事故避免。

2.硬件的设计与实现

2.1硬件电路设计

考虑到需要进行数据采集以及网络连接所以采用Raspberry Pi为主控芯片，其数据处理速度快，功耗低，可嵌入操作系统，使用方便；数据采集模块采用人体温度传感器、心率测量仪；点滴检测控制装置模块采用光电传感器、步进电机、以及压力传感器；模块结构图如图二。

2.2主控芯片及无线模块

使用Raspberry Pi为控制器，外围模块丰富，处理速度极快，能够嵌入操作系统配合WiFi无线模块连接到互联网使用可以传输大量图像信息及数据到云服务器，本次设计采用免费云服务Yeelink提供的接口接收采集模块的数据进行模拟，由于医院需要注意信息安全服务器自行搭建。

2.3上位机控制终端

数据处理接收终端使用Windows通用计算机或者，连接上医院所提供的互联网，打开终端上编写的软件，访问云服务器接收人体数据及图像，上位机预制参数设置选项，根据不同患者设置不同参数，超出正常范围进行警示，终端上位机包含控制点滴流速按键和紧急模式，实现上位机监测和控制协同作业。

3.软件设计

智能护士站监测管理系统主控芯片程序循环检测人体温度、心率以及点滴装置运行状态，不停监测上位机是否有控制命令控制液体流速，摄像头进行图像采集反馈到上位机观测到整个病房的状况以及人员流动情况。数据检测部分使用树莓派嵌入Linux操作系统使用Python编程，在程序里面主要使用Yeelink提供的API接口上载传感器数据和图像信息，终端使用Java编写上位机访问接口载入数据，并且通过各装置变化更新数据，上位机软件设置有按键控制点滴流速和急救模式。

4.结论

本设计的研究主要将物联网技术和医院实际状况结合，实现护士站一对多的监控，避免人力资源浪费和减少医疗事故发生机率。如若采用摄像头监控每一个患者结合图像识别技术进行监测和报警会导致成本太高，借助嵌入式技术使用传感器技术相对经济，每一病房安装一个摄像头监测室内情况即可，不作为具体观测病人情况。本设计改善了传统的医疗护士管理模式，结合现代物联网技术，使医院实现信息化管理。