一种可远端控制的人体测温仪的制作方法

1.本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种可远端控制的人体测温仪。


背景技术：

2.体温是反映人体健康状况的重要指标。通常情况下，健康人体的体温范围一般在36～37.3摄氏度之间。当人体体温高于或低于该数值范围，则人体很可能处于非健康状态。特别是当体温高于37.3摄氏度时，人体往往是感染了如感冒等疾病，需进行进一步诊察。
3.在抗击和防治高传染性呼吸道疾病，例如近期在全球爆发的新型冠状病毒肺炎疫情时，体温监测成为初步筛选潜在患者的重要手段。一旦发现体温异常的潜在患者，应立即进行进一步诊断和隔离治疗，才能有效地控制和防止疫情的大规模扩散。在疫情期间，需要在车站、机场、商场、景点、工厂、学校等人流量较大的公共场所对大规模的人群进行体温测量。
4.现有技术中，在公共场所进行体温测量大多数使用的是传统的近距离人体测温仪，例如红外测温枪，测量人体额头、颈部、手腕等部位的体温。虽然这种方式成本较低，但是存在明显的弊端。一方面，近距离人体测温仪需要人工手动操作和记录结果，因此效率较低，容易造成公共场所大规模人员聚集，增加了传染风险；且无法对测量数据进行分析管理。另一方面，传统的近距离人体测温仪都是基于非传染病环境下开发的，但是对于传染病而言，由于操作者与被测者之间距离过于接近，存在很大的感染风险，而一旦操作者受到感染，很可能会传染给其他被测者，从而造成大规模传染。此外，在公共场合，一般情况下操作者对于被测者来说是陌生人，近距离的肢体接触可能会给被测者带来不适感，甚至为不法分子所用，对被测者造成人身安全威胁。
5.现有技术中，有些公共场所也会使用红外热像仪进行体温测量。虽然这种方式高效且自动化程度高，但是其设备昂贵、操作复杂，安装环境受限，测量精度低且受到距离、角度、阳光等诸多因素影响，因此难以大规模应用。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供本发明提供了一种可远端控制的非接触式人体测温仪，加大了测量者与被测者之间的物理距离，从而大大降低了传染病传染的风险，同时也降低了陌生人因近距离肢体接触可能带来的不适感和安全风险。此外，本发明的可远端控制的测温仪结构简单，成本低廉，操作方便，测量精度高，功能配置灵活，因而能够大规模地应用于公共场所，并且可以对测量数据进行智能化处理与分析，为政府机构、社会团体、企事业单位以及区域组织等特定群体对象的健康管理提供数据基础。。
7.为了达到上述目的，本发明提供了一种可远端控制的人体测温仪，包括测温设备和控制终端；其中，
8.测温设备包括电源、温度传感器、mcu微处理器和第一数据传输模块；
9.控制终端包括cpu处理器和第二数据传输模块；
10.第一数据传输模块和第二数据传输模块之间通过有线或无线的方式进行通讯连接；第一数据传输模块可将测温设备的mcu微处理器得到并处理后产生的测量数据发送给第二数据传输模块；第二数据传输模块可将控制终端的控制指令发送给第一数据传输模块，由mcu微处理器处理并发送给测温设备中相应的功能模块，从而实现控制终端对测温设备的远端控制。
11.进一步地，电源与测温设备中的温度传感器、mcu微处理器、第一数据传输模块等各个功能模块电连接并其供电。
12.进一步地，电源可以为外接式直流电源插座或内置式电池。考虑到测温设备的便携性，电源优选为电池，更优选为可充电电池，例如锂离子电池。
13.进一步地，电源可以通过电源管理模块与测温设备中的各个功能模块进行电连接。由于各个功能模块所需的供电电压不尽相同，电源管理模块可按需为各模块分配合适的电压值。当电源为可充电电池时，电源管理模块还可以包括充电电路，以实现对测温设备的充电。此外，电源管理模块还可以实现更高效节能的电源管理方案，在测温设备不工作时，使其进入睡眠模式，以达到更低的耗电，从而延长电池使用寿命。
14.进一步地，温度传感器与mcu微处理器电连接，并将其测量得到的温度信号传输给mcu微处理器进行处理。
15.进一步地，温度传感器为非接触式温度传感器，例如红外温度传感器。红外温度传感器成本低廉且具有较高的精度，一般距离人体的额头、手腕、颈部等部位1～3cm处进行非接触式测量。
16.进一步地，温度传感器可以与mcu微处理器直接相连接；也可以通过信号放大电路先将温度信号放大后再与mcu微处理器相连接。
17.进一步地，mcu微处理器与测温设备中的各个功能模块电连接，mcu微处理器接收并处理来自各个功能模块的数据，并控制各个功能模块。
18.进一步地，如果温度传感器为模拟式温度传感器，需要通过a/d转换电路先将模拟信号转换为数字信号，再传输给mcu微处理器进行处理；如果温度传感器为数字式温度传感器，则可以将数字信号直接传输给mcu微处理器进行处理。
19.进一步地，第一数据传输模块可以集成在mcu微处理器内部，也可以从外部与mcu微处理器电连接，从而使得mcu微处理器可以将测温设备得到的温度数据通过第一数据传输模块传输至控制终端；第一数据传输模块也可以接收来自控制终端的控制指令，并将控制指令传输至mcu微处理器进行处理并发送给测温设备中相应的功能模块，从而实现控制终端对测温设备的远端控制。
20.进一步地，第一数据传输模块可以为无线通讯模块，例如选自蓝牙、wifi、zig-bee或蜂窝移动(例如3g、4g、5g等)通讯模块中的一种或几种，优选为蓝牙模块。
21.进一步地，第一数据传输模块也可以为i/o端口，其通过数据线与控制终端上的第二数据传输模块相连接。
22.进一步地，i/o端口选自usb(包括usb-a、usb-b、usb type-c等)、lightening、网线、光纤接口中的一种或几种。
23.进一步地，mcu微处理器中包括存储器，用于存储程序和/或数据。
24.进一步地，测温设备还可以包括显示屏，用于在测温设备端显示测量数据，其与
mcu微处理器电连接。优选地，显示屏为lcd显示屏。
25.进一步地，测温设备还可以包括语音播报器，用于对测量数据或其他提示信息进行语音播报，其与mcu微处理器电连接。
26.进一步地，测温设备还可以包括报警模块，例如蜂鸣器，以在测量温度超出正常温度区间时进行报警，其与mcu微处理器电连接。可在mcu微处理器中设置正常温度区间，例如35～37.3℃，当测量温度超过上限或者低于下限时，mcu微处理器发送控制指令给报警模块使其报警，以及时提醒操作者采取必要的措施。
27.进一步地，测温设备还可以包括功能按键，用于在测温设备端对其功能或模式进行控制，其与mcu微处理器电连接。例如，通过功能按键可以选择在额头、手腕、颈部等测量部位模式之间进行切换。由于人体不同部位的体温不尽相同，因此可以在mcu微处理器中针对不同的测量部位设置相应的正常温度区间，以实现更高的测量精度。此外，功能按键可以自定义，例如做成开关机键、系统复位键等。
28.进一步地，通过功能按键进行测温设备端控制或通过控制终端进行远端控制是可以根据需要切换的。例如，在测温设备连接控制终端后，控制终端可以将测温设备由测温设备端控制切换为由控制终端远端控制；在连接断开后，则自动切换回由测温设备端控制。
29.进一步地，测温设备还可以包括晶振电路，用于为电路提供频率基准，从而为mcu微处理器提供时钟，其与mcu微处理器电连接。mcu微处理器可以将每次测量温度所对应的测量时间一起记录下来，这样能够便于在发现异常体温数据时进行溯源。
30.进一步地，测温设备还可以包括人体感应模块，例如红外人体感应模块或雷达人体感应模块，当有人靠近测温设备时进行自动测温，从而能够大大减轻操作者的工作量，提高工作效率；并能够避免在人多时频繁开关测温设备，延长测温设备的使用寿命。
31.进一步地，测温设备还可以包括其他i/o接口，其与mcu微处理器电连接，用于在测温设备上扩展其他功能模块。例如，可通过i/o接口将摄像头模块接入测温设备，用于采集被测者的面部图像信息。mcu微处理器可以将每次测量温度所对应的测量时间和被测者的面部信息一起记录下来，这样能够更进一步便于在发现异常体温数据时进行溯源。又例如，可通过i/o接口将身份证读取仪接入测温设备，用于采集被测者的身份信息，从而便于在发现异常体温数据时进行溯源，或进行体温数据的分析和统计。
32.进一步地，控制终端为可运行应用程序的智能终端，例如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或智能手机等具有数据接收、发送、处理和显示功能的一体化智能电子设备。
33.进一步地，控制终端的cpu处理器可以根据应用程序对接收到的来自测温设备的测量数据进行处理、分析、存储、调用和显示；并可以向测温设备回传控制指令，从而实现对测温设备的如开关、温度读取、模式切换等远端控制操作。
34.进一步地，第二数据传输模块可以集成在cpu处理器内部，也可以从外部与cpu处理器电连接，使得cpu处理器发出的控制指令可以通过第二数据传输模块传输至测温设备，从而实现对测温设备的远端控制。
35.进一步地，第二数据传输模块可以为无线通讯模块，例如选自蓝牙、wifi、zig-bee或蜂窝移动(例如3g、4g、5g等)通讯模块中的一种或几种，优选为蓝牙通讯模块。
36.进一步地，第二数据传输模块也可以为i/o端口，其通过数据线与测温设备上的第一数据传输模块相连接。
37.进一步地，i/o端口选自usb(包括usb-a、usb-b、usb type-c等)、lightening、网线、光纤接口中的一种或几种。
38.进一步地，上述测量数据可以包括测量温度、测量时间、测量人数、被测人姓名、地址、年龄、面部图像等信息。控制终端通过应用程序可对这些数据进行智能化处理与分析。例如，按区域、时间、年龄对不同的人群进行体温相关的分析统计和趋势预测，有助于对某区域、某时间段、某年龄段的人群健康状况进行分析管理，以提前部署应对措施。
39.本发明的可远端控制的人体测温仪具有显著的有益技术效果，至少体现在以下方面：
40.(1)本发明的测温仪结构简单，成本低廉，操作方便，因而能够大规模地应用于公共场所；
41.(2)本发明的测温仪能够实现远端操作，加大了测量者与被测者之间的物理距离，大大降低了传染病传染风险；同时，也有效降低了陌生人因近距离肢体接触可能带来的不适感和安全风险；
42.(3)本发明的测温仪精度高，功能配置灵活，且可以对测量数据进行智能化处理与分析，为政府机构、社会团体、企事业单位以及区域组织等特定群体对象的健康管理提供数据基础。
附图说明
43.图1是本发明一个较佳实施例的可远端控制的人体测温仪的结构示意图；
44.图2是本发明另一个较佳实施例的可远端控制的人体测温仪的结构示意图；
45.图3是本发明又一个较佳实施例的可远端控制的人体测温仪的结构示意图。
具体实施方式
46.下面对本发明的实施例作详细说明，下述的实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
47.实施例1
48.在一个较佳实施例中，本发明的可远端控制的人体测温仪的结构如图1所示，包括测温设备1和控制终端2；其中，测温设备1包括电源11、温度传感器13、mcu微处理器16和第一数据传输模块15；控制终端2包括cpu处理器22和第二数据传输模块21；第一数据传输模块15和第二数据传输模块21之间通过无线的方式进行通讯连接；第一数据传输模块15可将测温设备1的mcu微处理器16得到并处理后产生的测量数据发送给第二数据传输模块21；第二数据传输模块21可将控制终端2的控制指令发送给第一数据传输模块15，由mcu微处理器16处理并发送给测温设备1中相应的功能模块，从而实现控制终端2对测温设备1的远端控制。
49.电源11与测温设备1中的温度传感器13、mcu微处理器16、第一数据传输模块15等各个功能模块电连接并其供电。
50.电源11为可充电电池，其通过电源管理模块12与测温设备1中的各个功能模块进行电连接。由于各个功能模块所需的供电电压不尽相同，电源管理模块12可按需为各模块
分配合适的电压值。电源管理模块12还包括充电电路，以实现对电源11的充电。此外，电源管理模块12还可以实现更高效节能的电源管理方案，在测温设备1不工作时，使其进入睡眠模式，以达到更低的耗电，从而延长电池使用寿命。
51.温度传感器13为数字式红外温度传感器，其通过信号放大电路14先将温度信号放大后再与mcu微处理器16相连接。
52.mcu微处理器16与测温设备1中的各个功能模块电连接，mcu微处理器16接收并处理来自各个功能模块的数据信号，并控制各个功能模块。例如，mcu微处理器16接收并处理来自温度传感器13的温度信号，并且可以控制温度传感器13的开关。
53.温度传感器13为数字式温度传感器，其产生的数字信号可以直接经信号放大电路14放大后传输给mcu微处理器进行处理。
54.第一数据传输模块15从外部与mcu微处理器16电连接，从而使得mcu微处理器16可以将测温设备1得到的温度数据通过第一数据传输模块15传输至控制终端2；第一数据传输模块15也可以接收来自控制终端2的控制指令，并将控制指令传输至mcu微处理器16进行处理并发送给测温设备1中相应的功能模块，从而实现控制终端2对测温设备1的远端控制。
55.第一数据传输模块15为无线通讯模块，例如蓝牙、wifi、zig-bee或蜂窝移动(例如3g、4g、5g等)通讯模块。
56.mcu微处理器16中包括集成在其内部的存储器17，用于存储程序和/或数据。
57.测温设备1还包括显示屏18，用于在测温设备1端显示测量数据，其与mcu微处理器16电连接，为lcd显示屏。
58.测温设备1还包括语音播报器19，用于对测量数据或其他提示信息进行语音播报，其与mcu微处理器16电连接。
59.测温设备1还包括蜂鸣器110，其与mcu微处理器16电连接，能够在测量温度超出正常温度区间时进行报警，以及时提醒操作者采取必要的措施。
60.测温设备1还包括功能按键111，其与mcu微处理器微处理16电连接，用于在测温设备1端对其功能或模式进行控制。例如，通过功能按键111可以选择在额头、手腕、颈部等测量部位模式之间进行切换。此外，功能按键111还可以自定义，例如做成开关机键、系统复位键等。
61.通过功能按键111进行测温设备端控制或通过控制终端2进行远端控制是可以根据需要切换的。例如，在测温设备1连接控制终端2后，控制终端1可以将测温设备1由测温设备端控制切换为由控制终端2远端控制；在连接断开后，则自动切换回由测温设备端控制。
62.测温设备1还包括晶振电路112，用于为电路提供频率基准，从而为mcu微处理器16提供时钟，其与mcu微处理器16电连接。mcu微处理器16可以将每次测量温度所对应的测量时间一起记录下来，这样能够便于在发现异常体温数据时进行溯源。
63.控制终端2为可运行应用程序的智能终端，例如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或智能手机等具有数据接收、发送、处理和显示功能的一体化智能电子设备。
64.控制终端2的cpu处理器22可以根据应用程序对接收到的来自测温设备1的测量数据进行处理、分析、存储、调用和显示；并可以向测温设备1回传控制指令，从而实现对测温设备1的如开关、温度读取、模式切换等远端控制操作。
65.第二数据传输模块21与cpu处理器22电连接，使得cpu处理器22发出的控制指令可
以通过第二数据传输模块21传输至测温设备1，从而实现对测温设备1的远端控制。
66.第二数据传输模块21为无线通讯模块，例如蓝牙、wifi、zig-bee或蜂窝移动(例如3g、4g、5g等)通讯模块。
67.实施例2
68.实施例2的可远端控制的人体测温仪的结构如图2所示，其结构与实施例1基本相同，不同点在于：(1)温度传感器13为模拟式的温度传感器，需要通过信号放大电路14和a/d转换电路113先将模拟信号放大并转换为数字信号，再传输给mcu微处理器16进行处理；(2)第一数据传输模块15是集成在mcu微处理器16内部的。
69.实施例3
70.实施例3的可远端控制的人体测温仪的结构如图3所示，其结构与实施例1基本相同，不同点在于第一数据传输模块15和第二数据传输模块21之间是通过有线的方式(即数据线)进行通讯连接。第一数据传输模块15和第二数据传输模块21均为i/o端口，例如usb(包括usb-a、usb-b、usb type-c等)、lightening、网线或光纤接口。
71.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。