[發明專利]基于無線傳感器網絡的低功耗校園監控傳染病預警系統

在審

• 申請號: 202011095089.6
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112218260A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 劉斌;陸峰;劉偉彥;勾榮;龔偉
• 申請（專利權）人: 江蘇開放大學（江蘇城市職業學院）
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W52/02;H04W84/18;G01K13/00;G08B31/00;G16H50/80
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳月菊

本發明公開了一種基于無線傳感器網絡的低功耗校園監控傳染病預警系統，包括溫度傳感器節點裝置、路由器節點裝置、協調器節點裝置和監控中心；每個路由器節點裝置在喚醒期間接收對應的所有溫度傳感器節點裝置發送的體溫數據，對體溫數據進行融合處理，將融合結果發送至協調器節點裝置；協調器節點裝置整合所有路由器節點裝置發送的經融合處理后的體溫數據，根據預設的預警策略對其進行處理，篩選出其中的預警數據。本發明能夠在校園內針對移動監控對象布設穩定工作的預警網絡；考慮到溫度傳感器節點裝置、路由器節點裝置和協調器節點裝置的分布特性和工作特性，采用多種手段在確保預警效率的基礎上盡可能減少三者的耗電量，減少設備維護量。

技術領域

本發明涉及校園疾病預警技術領域，具體而言涉及一種基于無線傳感器網絡的低功耗校園監控傳染病預警系統。

背景技術

人體的體溫是人體生命體征最重要的表征之一，也是確診和判斷很多疑似病例的最關鍵、最直接的指標之一。如發熱是新冠肺炎、SARS、禽流感、甲型H1N1型流感等傳染病的常見癥狀。體溫檢測也是診斷此類病例的首要環節。目前，常見的體溫測量方式主要有水銀體溫計為代表有接觸式測量方式，計測量比較精準，但測量時間較長，測量過程接觸人體，每次使用后都需要消毒，還存在交叉感染的風險，不適合疫情防控需求；另一種是以紅外體溫儀為代表的非接觸式測量方式，紅外體溫儀能降低交叉感染概率，比水銀體溫計方便快捷，這種測溫方法在疫情期間被廣泛應用，但其缺點一是測量的溫度容易受到氣溫、風速的影響而產生測量誤差；二是暴露在外的皮膚溫度并不穩定。

校園是人群密度較大的地方，屬于傳染病爆發的高危區，目前的校園通常采用在出入口或考勤點設置紅外體溫探測裝置，以及學生自主測量老師等負責人統一數據進行人工管理相結合的方式進行管控。以上傳統的體溫測量基于人工方式工作量巨大，存在測量誤差，還在交叉感染的風險，不能實時掌握體溫狀態，不能及時發現疑似病人，增加傳染病的擴散風險。

目前市面上也存在部分便攜式的體溫測量穿戴式設備，但并未建立大范圍內(如校園內)的巨大人數的體溫監控預警體系，即使參考現有工業生產中的數據傳輸方式，也難以應對體溫測量穿戴式設備的大功耗問題，也無法解決相關網絡設備難以在校園這種極大場地場景下有效布設的問題，更加未考慮用戶之間的關系網數據對測量頻率等的影響。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供一種基于無線傳感器網絡的低功耗校園監控傳染病預警系統，能夠在校園內針對移動監控對象布設穩定工作的預警網絡；同時，考慮到溫度傳感器節點裝置、路由器節點裝置和協調器節點裝置的分布特性和工作特性，采用多種手段在確保預警效率的基礎上盡可能減少三者的耗電量，減少設備維護量，成功解決現有技術中存在的測量誤差，測量不穩定，測量體溫工作量大，費時、費力，存在交叉感染風險，以及由于外界環境溫度影響導致的測量結果不準確等問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于無線傳感器網絡的低功耗校園監控傳染病預警系統，所述預警系統包括M個溫度傳感器節點裝置、N個路由器節點裝置、協調器節點裝置和監控中心；所述M、N為大于等于1的正整數，且M大于等于N；

所述溫度傳感器節點裝置、路由器節點裝置和協調器節點裝置均被設置成周期性喚醒工作模式，在喚醒期間執行數據采集、處理和收發任務；

所述M個溫度傳感器節點裝置一一對應地佩戴在用戶身上，用于根據外部控制指令按照預設體溫采集周期采集所屬用戶的體溫數據；

所述N個路由器節點裝置分布設置在校園內，每個所述路由器節點裝置與通信范圍內至少一個溫度傳感器節點裝置連接，每個所述路由器節點裝置在喚醒期間接收對應的所有溫度傳感器節點裝置發送的體溫數據，對體溫數據進行融合處理，將融合結果發送至協調器節點裝置；

所述協調器節點裝置整合所有路由器節點裝置發送的經融合處理后的體溫數據，根據預設的預警策略對其進行處理，篩選出其中的預警數據，并根據預警數據生成對應的預警信號進行預警；