基于云平台的体温测量系统的设计

吴 波 王 丹 张春霞

[文章编号] 1672-8270(2015)09-0068-04 [中图分类号] R197.324 [文献标识码] A

基于云平台的体温测量系统的设计

吴 波①王 丹②张春霞③*

[文章编号] 1672-8270(2015)09-0068-04 [中图分类号] R197.324 [文献标识码] A

目的：设计基于无线覆盖系统云平台的体温自动测量系统，完成体温的测量、采集、传输和处理智能化，探讨智能化体温监测在临床中的应用。方法：通过信息化系统云平台的建立，设计准确而轻便的探测器，通过对体温的实时监测，提出对体温在临床诊疗中的重要性的研究。结果：基于信息化平台，实现体温的智能化检测，从而改变传统的体温测量模式。结论：对医院临床信息化设备和软件资源进行充分利用和整合，进一步完善现有医院信息化系统的功能，减轻医护人员的工作强度，提高医疗资源的利用率。

无线云平台；体温测量；智能传感器；体征信息；显示终端

[First-author’s address] Medical Equipment Department, The Tengzhou Central People's Hospital, Zaozhuang Shandong 277500, China.

随着医院数字化建设进程的加快，体现医院“以人为本”的服务宗旨，电子体温计在临床上的应用已经非常普遍，且方便可靠并测量数据精确。电子体温计采用热敏电阻或热电偶传感器，具有快速应答的特性，除测量口腔、直肠温度外，尚可测量皮肤及某些内腔器官的温度。本研究设计基于云平台的无线体温测量系统，从对患者测量的准确度、减轻医护人员劳动强度以及提高工作效率的角度出发，对医院临床现有信息化设备和软件资源进行充分利用和整合，挖掘现有资源的潜力，进一步完善现有医院信息化系统的功能。

1 基于云平台的体温测量系统设计

监测住院患者的体温，在临床监护和治疗中具有重要意义，医护人员频繁地体温测量，不仅增加工作量，而且使患者感到烦琐[1]。尤其是在野战医疗条件下、战地医院或野战医院需要进行大批伤员的抢救以及突发灾情、疫情时需要大范围测量患者体温时，智能化体温测量系统在紧急抢救时快速测量体温，为制订救治措施赢得时间，且具有方便、快捷及高效的特点。同时，该系统适合家庭化病房、社区医疗中心等场所，可随时检测患者的体温变化，并通过无线方式传送。

为了提高体温测量的精确度和便捷性，提供一套完整的针对整个系统的云数据中心的管理解决方案，本设计采用针对整个数据中心的云管理平台，对整个数据中心的计算、网络、存储及安全优化等软、硬件平台进行管理、控制及监控操作，所有软、硬件操作在同一个友好界面中进行，并可针对所有的软硬件工作状态进行实时监控，提供向导模式进行操作、配置及简单故障的排除帮助，便于用户系统管理员日常维护和监控。

云管理平台建设采用虚拟专用网(virtual private network，VPN)连接方案，利用IPSec安全协议的VPN和加密能力，可实现多个系统之间Internet的内部网络连接以及安全的企业内部数据通信。通过网关内部策略控制体系对VPN的数据可以进行有效的控制和管理，使企业的内部网络通信具有良好的扩展性和管理性。

IPSec VPN的部署都是成对进行的，既可在设备与设备之间(总部的FortiGate与分支机构、合作伙伴及SOHO办公等节点的FortiGate)建立IPSec VPN隧道，又可以在设备与客户端软件(总部的FortiGate与移动办公用户PC上安装的FortiClient VPN客户端软件)间建立IPSec VPN隧道(如图1所示)。

图1 云服务平台结构图

通过在广域网的各个节点上安装部署IPSec VPN设备或软件，并进行适当设置，便可建立全网的IPSec VPN隧道，使得总部、各分支机构、合作伙伴、SOHO及移动办公用户之间所有跨越Internet的数据传输均经过IPSec VPN的加密及认证保护，黑客无法在途中窃取、篡改或破坏数据。图1中，总部与分支机构A、移动办公用户之间的IPSec VPN隧道用红色虚线表示，任意两个节点之间均可使用VPN设备或软件实现IPSec VPN通信。

2 基于云平台的体温测量系统内容

体温测量系统主要包括温度测试模块、智能传感器、数据终端以及云服务信息平台处理中心4部分，通过感知人体体表温度采集体温数据。系统可将体温数据存入主体的固态存储器中，并可将体温数据通过蓝牙通讯传输给应用程序，以数值方式实时更新显示，通过云服务进行信息传输。

2.1 温度测试模块

温度测试模块中温度传感器采用高精度热敏电阻或半导体数字温度传感器，如图2所示。

图2 体温探测器示意图

2.2 智能传感器

智能传感器采用数据信息云服务方法，通过体温的探测器有效收集被测者的体温信息[2]。当体温有异常状况时可通过一键呼叫或云服务系统发出相关信息，通过身份识别与定位使医护人员或患者家人能在最短时间内进行处置[3]。智能传感器主要由微处理系统、电源、智能检测系统、显示部件、通讯系统和电极组成。智能传感器采用微型化设计：①电源采用单压式开关方式，通过发光二极管(light emitting diode，LED)进行间歇式显示[4]；②通过WiFi或蓝牙进行通讯，速率＞1 Mbps，需在10 s之内建立连接，最多可登录36台，数据内存每5 ms进行采样；③容量支持对所有数据进行48 h的记录并可回放(如图3所示)[5]。

图3 智能传感器原理框图

2.3 数据终端

数据终端是无线接收模块通过手机或显示终端，选用与无线发送模块，该模块与现有信息接口，通过云服务将体温数据上传并显示(如图4所示)。

图4 体温显示界面图

2.4 信息平台处理中心

采用信息平台的主控处理中心软件系统收集、分析、处理及存储所有采集数据，其中分为服务端和客户端两部分。

(1)系统在服务端部分功能包括：①从客户端采集体温信息；②从主系统数据库中(医保中心或医院信息系统(hospital information system，HIS)服务器获取患者的基本信息(包括姓名、ID号、病区及床号等)；③处理上述的数据并保存数据；④根据客户端的请求将相应的数据发给客户端(护理站)。

(2)系统在客户端收集本地的数据信息，根据需要处理这些相关信息并以图表的形式显示给用户，同时上报所有采集的信息给服务端。

3 基于云平台体温测量系统功能

体温测量系统通过云管理平台服务和采用软件、硬件，能够充分保证医院各项业务系统的安全性能，完美支持虚拟化。系统可根据医院的业务需求而定制设计范围，真正从业务角度出发进行分析与设计；通过虚拟化技术彻底摆脱以往各业务系统的烟囱式架构，从而实现资源整合，充分利用以往1/2甚至更少的计算资源满足各业务系统的需求，随着未来应用系统的增多，其优势将逐步显现。通过对本系统的建设，当任何节点出现故障时对前端业务均无任何影响，可有效保证医院各项业务系统的连续性，优化应用业务的高性能，实现应用交付的独立性，并可降低使用成本。

系统根据功能需求可以实现：①状态巡测，系统主机(护士站)可巡测各接收模块的工作状态；②实时抄录，系统可根据临床需要，任意设置抄录各患者体温信息；③体温分析，系统可对患者住院期间的体温变化，按需要描绘出一张完整的体温变化曲线图；④根据病区需要，可任意设置体温测量时间和频率；⑤根据病区需要，可自动绘制不同的体温变化曲线，设置体温上限和下限报警温度。

4 结语

基于云的体温测量系统设计的智能体温系统，其体积小，集成心电、体温于一身，可与Android软件联动，实现采集数据的实时显示，随时随地掌控体温监测对象的状态，并能给出精确的数据分析。同时，可以在内存中记忆36 h的采集数据，实现历史数据察看和回放，当体温有异常时，可自动通过短信或拨打电话的方式向预先绑定的体温监测对象发出相关信息，现实体温的智能测量和处理。

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Design of temperature measurement system based on cloud platform/WU Bo, WANG Dan, ZHANG Chun-xia// China Medical Equipment,2015,12(9)∶68-71.

Objective∶ Elaborated the system cloud platform based on wireless coverage of automatic temperature measuring system, complete the body temperature measurement, collection, transmission and processing, discusses the intelligent temperature monitoring in the medical role in the process of practical application. Methods∶ through the establishment of information system cloud and accurate and the design of the portable detector, by constantly monitor the temperature; put forward the study of the importance of the temperature in the clinical diagnosis and treatment. Results∶ based on the information platform, the real temperature of the intelligent detection, which changes the traditional temperature measurement model. Conclusion∶ the clinical information and make full use of the equipment and software resources of integration, further perfecting the existing function of hospital information system, reduce the work intensity of medical staff, improve the utilization of medical resources.

Wireless cloud platform; Temperature measurement; Smart sensors; Signs information; Temperature display terminal

吴波,男,(1974- ),本科学历，工程师。滕州市中心人民医院器械科，从事医疗设备的维修和管理工作。

2015-04-11

①滕州市中心人民医院器械科 山东 枣庄 277500

②解放军第305医院物资采购管理办公室 北京 1000171

③军事医学科学院实验仪器厂 北京 100850

*通讯作者：zcx0302@126.com

DOI∶ 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.09.021