一种采用可编织热敏材料的温度采集监控装置及其系统的制作方法

本发明涉及温度采集监控领域，尤其涉及一种采用可编织热敏材料的温度采集监控装置及其系统。

背景技术：

可以嵌入到各种设备中的低功耗、低数据传输率、低成本的双向无线通信技术是无线传感器网络重要的支撑技术，具有广泛的应用市场。加之，可编织的热敏材料的出现，为二维温度分布及无线体温采集技术，提供了新的应用前景。

相比于传统的温度采集技术，如何将上述两种技术进行结合，正式目前亟待解决的一个难题。

技术实现要素：

为了达到上述目的，本发明第一方面公开了一种采用可编织热敏材料的温度采集监控装置，包括至少两条纬度温度传感器、至少两条经度温度传感器、以及连接纬度温度传感器和连接经度温度传感器的微处理器。其中，

纬度温度传感器和经度温度传感器为可编织的热敏材料，通过编织形成经纬线结构的二维温度传感器网，纬度温度传感器与经度温度传感器的交点构成温度采集点；二维温度传感器网用于采集温度信息；其中，温度信息包括：纬度温度信息、经度温度信息和采集点温度信息；

微处理器用于接收、处理和存储采集到的温度信息，还用于对与其连接的各纬度温度传感器和各经度温度传感器进行编号；其中，每条纬度温度传感器对应一纬度编号；每条经度温度传感器对应一经度编号；微处理器接收纬度温度传感器采集的纬度温度信息，结合与纬度温度传感器对应的纬度编号构成纬度信息；微处理器接收经度温度传感器采集的经度温度信息，结合与经度温度传感器对应的经度编号构成经度信息；微处理器根据纬度信息和经度信息，生成采集点信息；采集点信息包括采集点温度信息，以及该采集点对应的纬度编号和经度编号。

一个实例中，微处理器接收，并根据纬度信息、经度信息和采集点信息，建立温度信息数据库。

一个实例中，微处理器包括：控制模块、存储模块、接发模块和电源模块；其中，

控制模块，根据预设的控制规则或外部的控制信号，接收采集到的温度信息，并对温度信息进行处理，而后存入存储模块，建立温度信息数据库；存储模块，用于存储温度信息；接发模块，用于实现与外部信息的交换；电源模块，用于为微控制器供电。

第二方面，公开了一种温度采集监控系统，包括第一方面的温度采集监控装置和数据监控中心；

温度采集监控装置用于采集温度信息；还用于将温度信息发送给数据监控中心；

数据监控中心用于接收温度信息和更新数据库；还用于分析温度信息，根据分析结果生成报警信息，根据报警信息启动报警系统。

本发明的优点在于：通过微处理器和温度传感器，构建采集、处理和存储温度信息的二维温度传感器网，对二维温度传感器网内的各点进行监控。通过微处理器的低功耗无线传感网技术，结合数据监控中心，将温度采集监控装置与网络结合，大大扩展了温度采集智能概念，可以说该装置正是针对目前社会所面临的老年人无人看护、行动不便、疾病预防不利、尤其是褥疮等顽疾的预防，提出的符合社会需求的完整的医疗监护解决方案。可以解决家庭老龄人口医疗保健、疾病预防问题，该装置正是针对医疗监护领域应用中的实际问题，开发应用于医疗监护的基于传感器的网络系统，具有深远的现实意义和社会意义。该装置在为用户解决实际问题的同时，也充分利用了现时最具发展前景、最符合医疗监护需求的技术，使该装置不仅在功能上满足设计需求，也使该产品在技术上确保产品的先进性、可靠性、发展性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种二维温度传感器网结构示意图；

图2为本发明实施例的一种温度采集监控装置框图；

图3为本发明实施例的一种温度采集监控系统工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种采用可编织热敏材料的温度采集监控装置，包括至少两条纬度温度传感器、至少两条经度温度传感器、以及连接纬度温度传感器和连接经度温度传感器的微处理器。其中，

纬度温度传感器和经度温度传感器为可编织的热敏材料，通过编织形成经纬线结构的二维温度传感器网，如图1所示。其中，横向的温度传感器为纬度温度传感器110，纵向的温度传感器为经度温度传感器120，纬度温度传感器110与经度温度传感器120的交点构成温度采集点130；二维温度传感器网用于采集温度信息；其中，温度信息包括：纬度温度信息、经度温度信息和采集点温度信息；

微处理器140用于接收、处理和存储采集到的温度信息，还用于对与其连接的各纬度温度传感器110和各经度温度传感器120进行编号；其中，每条纬度温度传感器110对应一纬度编号；每条经度温度传感器120对应一经度编号；微处理器140接收纬度温度传感器110采集的纬度温度信息，结合与纬度温度传感器110对应的纬度编号构成纬度信息；微处理器140接收经度温度传感器120采集的经度温度信息，结合与经度温度传感器120对应的经度编号构成经度信息；微处理器140根据纬度信息和经度信息，生成采集点信息；采集点信息包括采集点温度信息，以及该采集点对应的纬度编号和经度编号。

一个实例中，微处理器接收，并根据纬度信息、经度信息和采集点信息，建立温度信息数据库。

一个实例中，用户查询温度信息数据库，可以通过查询指定温度，确定该指定温度所对应的温度传感器或温度采集点的具体位置；还可以通过查询指定位置，确定该指定位置的温度信息。

图2为本发明实施例的一种温度采集监控装置框图，如图2所示。其中，微处理器140包括：控制模块、存储模块、接发模块和电源模块。其中，

控制模块，根据预设的控制规则或外部的控制信号，接收采集到的温度信息，并对温度信息进行处理，得到纬度信息、经度信息和生成采集点信息，而后存入存储模块，建立温度信息数据库。

存储模块，用于存储温度信息、纬度信息、经度信息和生成采集点信息。

接发模块，包括zigbee、wifi、蓝牙、gprs、4g、5gcpe中的一种或多种子模块。用于实现与外部信息的交换；包括接收外部的控制信号，发送给控制模块，或根据外部的控制信号调取温度信息数据库中的信息，向外部终端发送温度信息等。基于无线组网传输技术，系统由不同的功能节点及控制系统组成。温度采集监控装置作为系统下的一个节点，节点是具有不同功能的位于已知位置的静态节点，节点可以通过接发数据包连通其他节点和控制系统，构成一个控制网络。

电源模块，用于为微控制器内其他各模块供电。

微处理器140使温度信息的采集与传输同步进行，为测量数据及时保存与分析提供极大的便利。

进一步的实例中，控制模块可以根据预设的控制规则，接收采集到的温度信息，并对温度信息进行处理。例如，预设的控制规则包括采集时间粒度，根据采集时间粒度，控制模块通过各温度传感器进行温度信息的采集，并将采集的温度信息进行处理和存储。又例如，预设的控制规则包括报警阈值，根据报警阈值对控制模块采集到的温度信息进行处理，当达到报警阈值时，通过接发模块发送报警信息。

进一步的实例中，控制模块可以根据接发模块从外部获得的控制信号进行温度信息的采集、处理和存储；进一步的，通过接发模块将采集或存储的温度信息发送到外部终端。用户可以通过外部终端查询和监控温度信息。

进一步的一个实例中，如接发模块具体采用zigbee子模块。zigbee协议将提供数据完整性检查和鉴权功能，并且采用aes-128加密算法，使用户在查询和监控的操作可以具有高保密性，确保信息安全不泄露。虽然zigbee子模块自身即具备简单的控制处理功能，但可以通过独立的控制模块，实现更为复杂的读取和/或控制功能。

一个实例中，温度采集监控装置可以设置显示面板，用于实现直观地查询/显示温度信息、设置控制规则等功能。

将温度采集监控装置与云端的数据监控中心结合，可以构成一种温度采集监控系统，包括温度采集监控装置和数据监控中心。使用户可以更为便利的查询和监控温度信息。其中，温度采集监控装置将采集到的温度信息发送至数据监控中心。

具体的，温度采集监控装置利用其内部的接发模块，通过树状网络的网关与数据监控中心相连。其中，网关通过串口、usb、lan或wlan等方式与设有数据监控中心的终端连接。

用户通过数据监控中心向温度采集监控装置发送巡检指令和查询指令，温度采集监控装置根据巡检指令和查询指令进行温度信息的采集，并将采集到的温度信息发送至数据监控中心，数据监控中心对接收的温度信息进行汇总及整理，以便用户查询接收到的温度信息。

其中，微处理器根据巡检指令，按照巡检指令中的巡检周期，从其对应的温度传感器上获取采集的温度信息，进而将温度信息存储在微处理器的存储器中。

微处理器根据查询指令，将存储器中的温度信息，按照查询指令的具体内容，将指定的或全部的温度信息，发送至数据监控中心。

数据监控中心对接收到的温度信息进行汇总及整理，供用户进行查询。

温度采集监控系统，应用于家庭、养老院、福利院和疗养院等场所，同时也可作为医院或监护场所的的日常常规监护系统。通过建立一个完整的二维温度分布的采集、传输、分析、监测预警的数据处理过程，并结合后台数据管理，以实现针对家庭或个人的医疗监护，特别是老年人，尤其是对日常无人照管的老年人的褥疮监测等；并为被监护人建立起健康档案，同时可为监护中心医护人员提供实时监护数据，如发现异常，及时发布预警信息等，此装置同样可扩展到其它生理特征的采集，例如心电、呼吸、血压、脉搏、血氧、体温等。

在一个具体实施例中，如图3所示。温度采集监控系统通过一系列步骤完成对待测对象的温度采集及温度监控。

步骤s310：采集温度信息

具体的，温度采集监控装置的每条纬度温度传感器和每条经度传感器，根据预设的时间粒度采集温度信息，并将温度信息存储于微处理器内和/或将温度信息发送至数据监控中心。

具体的，微处理器接收纬度温度传感器采集的纬度温度信息，结合与纬度温度传感器对应的纬度编号构成纬度信息；微处理器接收经度温度传感器采集的经度温度信息，结合与经度温度传感器对应的经度编号构成经度信息；微处理器根据纬度信息和经度信息，生成采集点信息；采集点信息包括采集点温度信息，以及该采集点对应的纬度编号和经度编号。

步骤s320：对比数据库的温度信息

具体的，数据监控中心建立数据库，并接收来自微处理器的温度信息。

数据库中包括纬度信息、经度信息和采集点信息，进一步的，纬度信息包括：温度信息、纬度编号和采集时间；经度信息包括：温度信息、经度编号和采集时间；采集点信息包括：温度信息、二维坐标信息和采集时间；其中，二维坐标信息通过该温度采集点所对应的纬度编号和经度编号确定。

新采集的温度信息，与数据库中已有的具备相同纬度编号、经度编号或二维坐标信息的温度信息进行比对，生成相应的比对结果。

当比对结果显示新采集的温度信息的温度值与数据库中已有的具备相同纬度编号、经度编号或二维坐标信息的温度信息的温度值相同，即同一温度传感器或温度采集点没有发生温度变化时，执行步骤s360，将新的温度信息存入数据库。

当比对结果显示新采集的温度信息的温度值与数据库中已有的具备相同纬度编号、经度编号或二维坐标信息的温度信息的温度值不同，即同一温度传感器或温度采集点发生温度变化时，执行步骤s330。

步骤s330：分析温度信息

根据预设的报警阈值对温度信息或温度信息的比对结果进行分析，生成分析结果。

具体的，报警阈值包括温度区间或温度变化值等。

具体的，分析结果包括正常结果和报警结果。

一个实例中，设报警阈值为低于36℃和高于38℃的温度区间。

当温度信息中的温度值位于36℃至38℃之间时，生成正常结果。

当温度信息中的温度值低于36℃或高于38℃时，生成报警结果。

一个实例中，设报警阈值为温度变化值，如温度变化值为5℃。

当温度信息的比对结果显示相邻两次采集的温度信息的温度值的变化值小于5℃时，生成正常结果。

当温度信息的比对结果显示相邻两次采集的温度信息的温度值的变化值大于等于5℃时，生成报警结果。

步骤s340：生成报警信息

根据分析结果判断是否生成报警信息。

当分析结果为正常结果时，执行步骤s360，将新的温度信息存入数据库。

当分析结果为报警结果时，执行步骤s350。

步骤s350：启动报警系统

数据监控中心根据分析结果启动报警系统。如，以报警信息的方式通知用户或医务人员。

步骤s360：更新数据库

一个实例中，用户或医务人员可以直接和/或通过外部终端查询数据监控中心内的信息。

数据监控中心内的信息包括：温度信息、纬度信息、经度信息、采集点信息、比对结果，分析结果等。

本发明提供了一种温度采集监控装置，首次采用可编织柔性温感材料。进一步的，通过微处理器的低功耗无线传感网技术，结合数据监控中心，将温度采集监控装置与网络结合，大大扩展了温度采集智能概念，可以说该装置正是针对目前社会所面临的老年人无人看护、行动不便、疾病预防不利、尤其是褥疮等顽疾的预防，提出的符合社会需求的完整的医疗监护解决方案。可以解决家庭老龄人口医疗保健、疾病预防问题，该装置正是针对医疗监护领域应用中的实际问题，开发应用于医疗监护的基于传感器的网络系统，具有深远的现实意义和社会意义。该装置在为用户解决实际问题的同时，也充分利用了现时最具发展前景、最符合医疗监护需求的技术，使该装置不仅在功能上满足设计需求，也使该产品在技术上确保产品的先进性、可靠性、发展性。

温度采集监控装置中的接发模块，利用基于zigbee等低功耗无线传感网技术的自组网及保密功能，实现系统结构的简单化。该装置同时将物联网(传感网)、有线网络、无线通信网络进行有机整合。作为独立的监护设备，使我们的装备具备了成为市场领导者和产品发展主导者的优势和竞争力。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。