RU170837U1 - Модульное многоступенчатое устройство дистанционного мониторинга температуры кожного лицевого покрова ребенка - Google Patents
Модульное многоступенчатое устройство дистанционного мониторинга температуры кожного лицевого покрова ребенка Download PDFInfo
- Publication number
- RU170837U1 RU170837U1 RU2015138887U RU2015138887U RU170837U1 RU 170837 U1 RU170837 U1 RU 170837U1 RU 2015138887 U RU2015138887 U RU 2015138887U RU 2015138887 U RU2015138887 U RU 2015138887U RU 170837 U1 RU170837 U1 RU 170837U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- module
- people
- children
- pyrometric
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 description 1
- 206010038669 Respiratory arrest Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000001652 frontal lobe Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Настоящая полезная модель относится к устройствам дистанционного измерения температуры кожного лицевого покрова людей для диагностических целей и предназначено для выявления заболевших детей, сопровождающих их взрослых и посетителей на входе в детские дошкольные, общеобразовательные, спортивные и иные аналогичные учреждения с целью снижения риска сезонной заболеваемости детей, повышения качества их жизни, создания превентивного оперативно-информационного барьера для предотвращения вспышек вирусных респираторных заболеваний на основе раннего обнаружения заболевших или потенциально больных людей, локализации заболевших и предотвращения их проникновений в детские коллективы.Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является повышение степени автоматизации системы дистанционного контроля температуры людей с целью определения заболевших.Поставленная задача и требуемый технический результат достигаются тем, что в систему включен модуль быстродействующей пирометрической идентификации, включающий в свой состав одну или несколько термопарных матриц, позволяющий производить предварительную оценку температуры движущихся людей, соединенный с модулем точного определения температуры, на который отправляется сигнал о необходимости дополнительной проверки температуры в случае обнаружения ее превышения, модуль обработки и отображения информации встроен в конструкцию мобильного точного медицинского пирометра.
Description
Настоящая полезная модель относится к устройствам дистанционного бесконтактного измерения температуры кожного лицевого покрова людей для диагностических целей и предназначена для выявления заболевших детей, сопровождающих их взрослых и посетителей на входе в детские дошкольные, общеобразовательные, спортивные и иные аналогичные учреждения с целью снижения риска сезонной заболеваемости детей, повышения качества их жизни, создания превентивного оперативно-информационного барьера для предотвращения вспышек вирусных респираторных заболеваний на основе раннего обнаружения заболевших или потенциально больных людей, локализации заболевших и предотвращения их проникновения в детские коллективы. Оперативная локализация заболевших детей в карантинной зоне позволяет не только ограничить прямой контакт со здоровыми сверстниками, но и существенно (от 25% до 40%) уменьшить риск косвенного заражения через предметы, с которыми постоянно контактирует больной - дверные ручки, поверхности мебели, игрушки, предметы общего пользования и так далее. Внедрение рассматриваемого устройства в детские дошкольные, образовательные, спортивные и лечебно-профилактические учреждения позволит:
1) успешно решать вопросы успеваемости детей за счет снижения вероятности заражения от заболевших и непосредственно контактирующих сверстников;
2) повысить качество жизни детей благодаря уменьшению риска получения осложнений, вызванных поздно диагностированным заболеванием (ОРВИ, грипп и т.п.);
3) оперативно контролировать на уровне учреждений и городов (муниципальных районов) эпидемиологическую сезонную обстановку, качество и эффективность принятых мер в области здравоохранения.
Известны устройства дистанционного мониторинга параметров жизнедеятельности живого организма, таких как движение, дыхание и сердцебиение, позволяющие непрерывно на протяжении всего времени мониторинга отслеживать самочувствие организма, а также определять состояние его бодрствования, сна, пробуждения от сна, судорог, остановки дыхания (WO 2014046573 А1). Недостатком таких решений является непредназначенность для использования в общественных местах, в том числе для измерения температуры движущихся людей.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является система дистанционного мониторинга температуры тела человека (RU 113943). Указанная система предполагает крепление датчиков на теле человека, что является ее существенным недостатком.
Для устранения этого недостатка и расширения функциональности дистанционной температурной диагностики предлагается использовать комплексное модульное многоступенчатое устройство дистанционного бесконтактного мониторинга температуры открытого кожного лицевого покрова ребенка. В состав устройства входят следующие основные компоненты (фиг. 1):
- модуль быстродействующей пирометрической идентификации (101);
- модуль точного определения температуры и отображения данных (102);
- модуль управления (103);
- модуль обработки и консолидации данных (104).
Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является повышение степени оперативности и автоматизации устройства дистанционного контроля температуры людей с целью определения заболевших.
Поставленная задача и требуемый технический результат достигаются тем, что, во-первых, в устройство включен модуль быстродействующей пирометрической идентификации, в состав которого введена термопарная матрица, позволяющая производить предварительную оценку температуры движущихся людей; во-вторых, используется модуль точного определения температуры и отображения данных, соединенный с помощью самоорганизующейся mesh-сетью с модулем быстродействующей пирометрической идентификации, от которого поступает сигнал о необходимости дополнительной проверки температуры в случае обнаружения ее превышения и передается первичная пирометрическая информация (температурный профиль).
Функционирование устройства предполагает эффективное взаимодействие между собой внутренних и внешних, аппаратных и программных структурных компонентов, указанных выше.
Для решения поставленной задачи предлагается многоступенчатый полуавтоматический бесконтактный контроль температуры открытых поверхностей лица и кожного покрова ребенка.
Первая ступень контроля полностью автоматизирована и реализована на основе модуля быстродействующей пирометрической идентификации (МБПИ), установленного на входе в здание. МБПИ измеряет температуру фона (внешней среды) и среднестатистическую температуру открытых участков кожного покрова перемещающегося со средней скоростью ребенка, фиксируя дистанцию множественных измерений и обеспечивая тем самым возможность измерения температуры на открытых участках тела субъекта с учетом его роста.
МБПИ состоит из следующих основных элементов (фиг. 2):
1) термопарных матриц (201) с разрешением 64×62 или 84×62 элементов, в состав которых входят: интегрированная оптика с узким углом обзора, встроенная электроника для первичной обработки сигнала и температурной компенсации. Термопарная матрица имеет низкие энергопотребление и стоимость по сравнению с интегральными микроболометрическими сенсорами, широко использующимися в тепловизорах;
2) центрального микропроцессора (202), осуществляющего динамическое сканирование термопарных матриц, вторичную обработку полученной температурной карты, выделение базисных локальных температурных очагов и коммуникационные функции с внешними компонентами;
3) флэш-памяти (203) для хранения параметров протоколов маршрутизации сенсорной сети;
4) модуля связи в виде цифрового трансивера (204) для выполнения сетевых функций и организации самомаршрутизируемой коммуникационной сенсорной радиосети, отличающейся высоким уровнем надежности;
5) интегрального датчика температуры/влажности (205) для контроля параметров окружающей среды и компенсации аддитивной и мультипликативной динамических погрешностей;
6) звукового излучателя (206) для привлечения внимания оператора при обнаружении повышенной температуры кожного покрова.
В случае обнаружения повышенной температуры данные через модуль управления передаются в модуль точного определения температуры, находящийся на посту оперативного контроля (вахте), где подвергаются основной статистической обработке с целью дальнейшей консолидации данных.
Использование термопарной матрицы позволяет избавиться от существенного недостатка пирометрических медицинских радиационных сенсоров: генерации на их выходе сигнала, прямо пропорционального степени изменения мощности излучения на входе (фиг. 3), т.е. возможности фиксации только изменения уровня ИК-излучения. Сигнал на выходе термопарной матрицы прямо пропорционален мощности инфракрасного излучения, поступающего на его вход (фиг. 4), что делает возможным точное дистанционное бесконтактное измерение статических или медленно меняющихся уровней мощности без прерывания сигнала на входе приемника излучения с требуемой периодичностью, например, с помощью механической шторки. Таким образом, показания матрицы будут обновляться не менее 70 раз в секунду, обеспечивая возможность многократного измерения температуры движущегося объекта, не требуя временной пространственной фиксации.
Применение принципа многократного матричного сканирования в модуле быстродействующей пирометрической идентификации позволяет эффективно выделять из массива данных температур открытого кожного покрова лица ребенка так называемые агрессивные температурные зоны (глаза, лобные доли, крылья носа, уголки губ), т.е. области кожного покрова, позволяющие провести дистанционное измерение температуры в условиях воздействия мешающих факторов (температура окружающей среды, стекла очков и контактных линз, элементы одежды и т.п.) с максимально возможной точностью.
Для расширения пространственной разрешающей способности модуля быстродействующей пирометрической идентификации, компенсации фактора влияния роста и исключения преднамеренного или случайного перекрытия зоны измерения детьми и взрослыми измерительную головку пирометрического сенсора предлагается выполнить сферической, содержащей от 3 до 9 термопарных матриц с предлагаемой размерностью.
Вторая ступень контроля предполагает проведение ручного бесконтактного измерения температуры с помощью модуля точного определения температуры (МТОТ) в случае, если на первой стадии контроля обнаружилось повышение температуры.
МТОТ состоит из следующих основных элементов (фиг. 5):
1) термопарной матрицы с разрешением 32×31 элементов (501), имеющей интегрированную широкоугольную оптику, встроенную электронику для
обработки сигнала, температурную компенсацию, низкие энергопотребление и стоимость;
2) центрального микропроцессора (502), обеспечивающего опрос сенсора в соответствии с жестко заданным или выбираемым оператором алгоритмом измерения (дискретным или непрерывным) и обработку полученной информации;
3) флэш-памяти (503) для хранения стека протоколов самомаршрутизируемой сенсорной радиосети;
4) узла беспроводной передачи данных в виде цифрового трансивера (504) для выполнения телекоммуникационных сетевых функций;
5) ЖКИ дисплея (505) для визуализации измеренной температуры, отображения температурной карты и вида измерений;
6) органов управления (506).
При фиксировании повышенной температуры модулем быстродействующей пирометрической идентификации раздается звуковой предупреждающий сигнал, при этом через модуль управления передается значение температуры на модуль точного определения температуры на посту оперативного контроля, который, в свою очередь, издает звуковой сигнал для привлечения внимания оператора и указания необходимости проведения многократных индивидуальных дополнительных измерений, результаты которых будут статистически обработаны и консолидированы. Таким образом, дальнейшее движение ребенка внутрь здания (в группу, класс и т.п.) будет остановлено, и он будет передан медицинскому работнику.
Существенным преимуществом использования в МТОТ термопарной матрицы является возможность формирования на дисплее точечного температурного профиля агрессивных температурных зон лица или кожного покрова с целью обеспечения более качественного выявления повышенной температуры и исключения необходимости повторного сканирования.
Модуль управления в рассматриваемом устройстве является координатором mesh-сети, обеспечивает взаимную связь указанных выше функциональных модулей, взаимодействие с пользователем, осуществляет ретрансляцию данных и выполнения функций самодиагностики.
Модуль управления также позволяет увеличивать дальность радиоканала при низкой мощности излучения трансиверов и подключать дополнительные модули быстродействующей пирометрической идентификации и точного определения температуры и отображения данных с целью расширения функциональности устройства.
Дополнительные ступени контроля предполагают оснащение МТОТ медицинского кабинета и детских групп (классов). Любая завершенная серия измерений фиксируется и статистически обрабатывается модулем обработки и консолидации данных, поддерживающим облачные технологии. Количество и местоположение МТОТ не ограничивается, что удобно при проведении параллельных оперативных медицинских осмотрах, в том числе при возникновении эпидемии и реализации комплекса превентивных мероприятий.
Отметим, что указанные модули составляют устройство в своем конструктивном и функциональном единстве и достижение технического эффекта при их независимом использовании невозможно.
Полученные статические данные доступны для оперативного дистанционного, в том числе облачного, просмотра на планшете, ноутбуке или стационарном персональном компьютере, снабженном необходимым аппаратным драйвером и соответствующим ПО.
Поддержка облачных технологий позволяет сформировать внешние защищенные информационные хранилища, осуществить целостную систематизацию и консолидацию данных в объеме городского округа, района, области и т.д., а также предоставить необходимую аналитическую информацию заинтересованным и контролирующим организациям, например таким, как департаменты здравоохранения и образования.
Claims (2)
- Устройство дистанционного бесконтактного мониторинга температуры человека, содержащее модуль точного определения температуры и отображения данных, модуль обработки и консолидации данных, модуль быстродействующей пирометрической идентификации, соединенный с модулем точного определения температуры и отображения данных, а также выполненный с возможностью проводить предварительную оценку температуры движущихся людей и включающий в свой состав термопарную матрицу, сигнал на выходе которой прямо пропорционален мощности поступающего инфракрасного излучения.
- .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015138887U RU170837U1 (ru) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | Модульное многоступенчатое устройство дистанционного мониторинга температуры кожного лицевого покрова ребенка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015138887U RU170837U1 (ru) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | Модульное многоступенчатое устройство дистанционного мониторинга температуры кожного лицевого покрова ребенка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU170837U1 true RU170837U1 (ru) | 2017-05-11 |
Family
ID=58716433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015138887U RU170837U1 (ru) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | Модульное многоступенчатое устройство дистанционного мониторинга температуры кожного лицевого покрова ребенка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU170837U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU91838U1 (ru) * | 2009-08-10 | 2010-03-10 | Федеральное агентство по науке и инновациям (Роснаука) | Носимый телекоммуникационный комплекс мониторинга функционального состояния человека |
| RU113943U1 (ru) * | 2011-08-18 | 2012-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сартехинформ" | Система дистанционного мониторинга температуры тела человека |
| WO2014046573A1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Обществос Ограниченной Ответственностью "Нанопульс" (Ооо "Нанопульс") | Устройство дистанционного бесконтактного мониторинга параметров жизнедеятельности живого организма |
-
2015
- 2015-09-11 RU RU2015138887U patent/RU170837U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU91838U1 (ru) * | 2009-08-10 | 2010-03-10 | Федеральное агентство по науке и инновациям (Роснаука) | Носимый телекоммуникационный комплекс мониторинга функционального состояния человека |
| RU113943U1 (ru) * | 2011-08-18 | 2012-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сартехинформ" | Система дистанционного мониторинга температуры тела человека |
| WO2014046573A1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Обществос Ограниченной Ответственностью "Нанопульс" (Ооо "Нанопульс") | Устройство дистанционного бесконтактного мониторинга параметров жизнедеятельности живого организма |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Investigation of the impact of infrared sensors on core body temperature monitoring by comparing measurement sites | |
| US11328823B2 (en) | Wearable device for reducing exposure to pathogens of possible contagion | |
| Wang et al. | Infrared thermography for measuring elevated body temperature: clinical accuracy, calibration, and evaluation | |
| Zhao et al. | Non-contact infrared thermometers and thermal scanners for human body temperature monitoring: a systematic review | |
| Aggarwal et al. | Diagnostic accuracy of non-contact infrared thermometers and thermal scanners: a systematic review and meta-analysis | |
| US20190192010A1 (en) | Detection of flu using thermal imaging | |
| Tay et al. | Comparison of infrared thermal detection systems for mass fever screening in a tropical healthcare setting | |
| CN108882853B (zh) | 使用视觉情境来及时触发测量生理参数 | |
| Lazaro et al. | Smart face mask with an integrated heat flux sensor for fast and remote people’s healthcare monitoring | |
| Sun et al. | Vital‐SCOPE: Design and Evaluation of a Smart Vital Sign Monitor for Simultaneous Measurement of Pulse Rate, Respiratory Rate, and Body Temperature for Patient Monitoring | |
| Ray et al. | A systematic review on real-time automated measurement of IV fluid level: Status and challenges | |
| Rafferty et al. | Fall detection through thermal vision sensing | |
| US20220130556A1 (en) | Health management apparatus and health management system | |
| Kim et al. | Smart patch for skin temperature: Preliminary study to evaluate psychometrics and feasibility | |
| Lopes et al. | CoViS: A contactless health monitoring system for the nursing home | |
| Mekjavic et al. | Myths and methodologies: Degrees of freedom–limitations of infrared thermographic screening for Covid‐19 and other infections | |
| Palese et al. | Post-hoc validation of the Conley Scale in predicting the risk of falling with older in-hospital medical patients: findings from a multicentre longitudinal study | |
| Nadiger et al. | E-Health Tracker: An IOT-cloud based health monitoring system | |
| Manekiya et al. | Monitoring the COVID-19 Diffusion by Combining Wearable Biosensors and Smartphones. | |
| US11094420B1 (en) | System and method of maintaining social distancing guidelines with nearby persons | |
| De Meneck et al. | Infrared imaging of the brain-eyelid thermal tunnel: A promising method for measuring body temperature in afebrile children | |
| Etienne et al. | Free-living core body temperature monitoring using a wrist-worn sensor after COVID-19 booster vaccination: a pilot study | |
| Lluva-Plaza et al. | Multisensory system for long-term activity monitoring to facilitate aging-in-place | |
| Forrest et al. | Temporal artery and axillary thermometry comparison with rectal thermometry in children presenting to the ED | |
| Oncel et al. | A comparison of different methods of temperature measurement by mothers and physicians in healthy newborns |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180912 |