本发明涉及医疗保健信息，尤其涉及远程操作，具体为基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统。
背景技术：
1、随着医疗技术的不断进步和物联网（iot）技术的广泛应用，医院病房的监护系统正逐步向智能化、远程化方向发展。妇科病房作为医院中重要的科室之一，其患者群体具有特殊性，对医疗监护和环境控制有着更高的要求。
2、其中，物联网所要实现的是物与物之间的互联、共享、互通，因此又被称为“物物相连的互联网”。显而易见，它包括了两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，和互联网相比，物联网从计算机之间的互联互通延伸和扩展到了任何物体与物体之间进行的信息交换和通信。随着全球数字化转型和智能化升级步伐加快，物联网已经成为新型基础设施的重要组成部分。
3、传统妇科病房监护系统主要依赖于医护人员的人工巡查和记录，对于医护人员需要频繁地进入病房进行巡查，容易耗费大量时间和精力，且人工巡查难以做到对病房环境的实时、连续监控，同时人工记录容易出错，且难以形成全面的数据分析。
4、因此，开发一套基于物联网的妇科病房远程监控系统，不仅能够提升医疗服务的效率和质量，还能更好地保障患者的安全和舒适。
技术实现思路
1、本发明克服了现有技术的不足，提供基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，包括：第一子系统、第二子系统、边缘计算系统、节点控制系统、中心计算系统和应急预案库；
3、所述第一子系统用于实时监测患者的生命体征，所述第二子系统用于实时监测患者所处病房内的环境因素；
4、所述边缘计算系统用于在网络边缘节点实时采集所述第一子系统和所述第二子系统的监测数据，并将采集的所述监测数据传输至所述中心计算系统；
5、所述中心计算系统用于实现对所述监测数据的整合、学习和评估，并将评估结果传输至所述边缘计算系统，所述边缘计算系统将所述评估结果进行分析，实现对病房的控制干预和应急；
6、所述节点控制系统用于实时监测患者的数量和分布，获取所述评估结果，评估所述第一子系统和所述第二子系统所需传输和控制的资源需求，实现边缘节点的部署；
7、所述应急预案库用于快速响应各类突发状况，所述应急预案库接收所述边缘计算系统的控制信号，并向医务人员提供紧急救援流程。
8、本发明一个较佳实施例中，所述节点控制系统包括：边缘节点模块、占位监测模块、节点评估模块和节点控制模块；
9、所述边缘节点模块分为高速节点单元和低速节点单元；所述边缘节点模块用于实现所述第一子系统和所述第二子系统与所述边缘计算系统之间的信号传输覆盖；
10、所述占位监测模块用于实时监测患者的数量和分布，并将所述数量和分布数据传输至节点评估模块；
11、所述节点评估模块用于根据所述数量和分布数据，以及所述评估结果，评估所述第一子系统和所述第二子系统所需的所述边缘节点模块，并将评估数据传输至所述节点控制模块；
12、所述节点控制模块用于根据所述评估数据，控制所述高速节点单元和所述低速节点单元进行部署。
13、本发明一个较佳实施例中，所述第一子系统与所述边缘计算系统之间的所述边缘节点模块采用所述高速节点单元，用于患者生命体征的实时监测、数据快速计算和传输；
14、所述第二子系统与所述边缘计算系统之间的所述边缘节点模块采用低速节点单元，以及在所述低速节点单元中均匀分布所述高速节点单元；所述第二子系统与所述边缘计算系统之间的所述低速节点单元，用于病房内环境因素的监测、数据计算和传输，所述第二子系统与所述边缘计算系统之间的所述高速节点单元，用于快速传输所述边缘计算系统向所述第二子系统发出的所述控制信号。
15、本发明一个较佳实施例中，所述中心计算系统包括：数据接收模块、机器学习模型和中心控制模块；所述数据接收模块用于接收所述边缘计算系统处理后的所述监测数据，并将所述监测数据传输至所述机器学习模型基于所述监测数据进行学习、建模和仿真，完成患者健康状况的评估，实现将所述评估结果用于所述节点评估模块的所述边缘节点的部署；所述中心控制模块用于接收所述机器学习模型的所述评估结果，并将所述评估结果传输至所述边缘计算系统进行分析和控制。
16、本发明一个较佳实施例中，所述边缘计算系统包括：边缘计算处理机、数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和边缘控制模块；
17、所述边缘计算处理机用于下发采集数据、传输数据以及对所述第二子系统控制指令；
18、所述数据采集模块用于接收所述边缘计算处理机的指令，并对所述第一子系统和所述第二子系统的所述监测数据进行实时采集；
19、所述数据处理模块用于接收所述数据采集模块的所述监测数据，并对所述监测数据进行预处理，确保数据质量；
20、所述数据传输模块用于接收所述边缘计算处理机的指令，以及所述数据处理模块处理后的所述监测数据，并将所述监测数据传输至所述数据接收模块；所述数据传输模块接收所述中心控制模块输出的所述评估结果，并将所述评估结果上传至所述边缘计算处理机，以及所述节点评估模块；
21、所述边缘控制模块用于接收所述边缘计算处理机的指令，并将所述控制信号传输至所述第二子系统和所述应急预案库。
22、本发明一个较佳实施例中，所述边缘计算系统独立运行，且不与所述中心计算系统连接，所述边缘计算处理机根据所述评估结果对不同患者划分风险等级，以及对健康异常患者分析所述环境因素是否为诱因，并将分析结果传输至所述边缘控制模块输出所述控制信号，实现分布式边缘计算的个性化控制处理。
23、本发明一个较佳实施例中，所述预处理包括：将所述监测数据去除无效和错误的数据点、将所述监测数据转换为统一格式、以及将所述监测数据添加患者id和时间戳。
24、本发明一个较佳实施例中，所述第一子系统中设置有若干体征监测单元；所述体征监测单元用于对患者进行所述生命体征的实时监测，并将所述生命体征传输至所述数据采集模块；所述体征监测单元为心率监测单元、血压监测单元、血氧饱和度监测单元、呼吸频率监测单元和体温检测单元。
25、本发明一个较佳实施例中，所述第二子系统中设置有若干环境监测单元和若干环境控制单元；所述环境监测单元用于对患者所处病房内的所述环境因素进行实时监测，并将所述环境因素传输至所述数据采集模块；所述环境控制单元用于接收所述边缘控制模块下发的所述控制信号，并实现对所述环境因素的控制；所述环境监测单元为温湿度监测单元、空气质量监测单元、噪音监测单元和光照监测单元；所述环境控制单元为温度控制单元、湿度控制单元、空气质量控制单元、噪音控制单元和光照控制单元。
26、本发明一个较佳实施例中，所述监测数据分为所述生命体征和所述环境因素；所述生命体征包括：心率、血压、血氧饱和度、呼吸频率和体温；所述环境因素包括：温度、湿度、空气质量、噪音和光照。
27、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
28、本发明提供了基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，该系统通过物联网、边缘计算和云计算的深度融合，实现对妇科病房内患者健康状况的实时远程监测、病房环境因素的全面监控，以及应急事件的智能化快速响应、处理和管理，不仅提升了患者健康监测的精度与效率，还优化了病房环境管理，增强了应急响应能力，实现高危患者基本生命体征24小时实时监控，及时发现病患生命体征异常情况并及时进行救治，进一步提升医疗服务水平，为患者提供更加安全、舒适、高效的治疗环境，从而实现个性化治疗计划和预测性护理。
29、本发明中，通过在获取患者生命体征和所处病房的环境因素时，对第一子系统和第二子系统，能够更有效地管理资源，分离至相应的高速节点单元和低速节点单元，同时在应对向第二子系统发出的环境因素调控信号，通过采用第二子系统与边缘计算系统之间，低速节点单元中均匀分布的高速节点单元进行传输，能够做到即时反馈调整，确保患者始终处于最佳恢复环境中，进而不同节点的结合使用提高了系统的整体稳定性和可靠性，优化第一子系统与第二子系统之间的协同作用，从而确保了资源的高效利用、患者安全的保障以及医疗服务质量的提升。
30、本发明中，通过边缘计算系统，实现整体分布和局部精准采集的目的，将数据处理和分析任务从中心，转移到离患者以及病房数据源更近的地方，减少数据传输的距离，降低了延迟，从而提高了响应速率和精准度。
1.基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，包括：第一子系统、第二子系统、边缘计算系统、节点控制系统、中心计算系统和应急预案库，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述节点控制系统包括：边缘节点模块、占位监测模块、节点评估模块和节点控制模块；
3.根据权利要求2所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述第一子系统与所述边缘计算系统之间的所述边缘节点模块采用所述高速节点单元，用于患者生命体征的实时监测、数据快速计算和传输；
4.根据权利要求2所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述中心计算系统包括：数据接收模块、机器学习模型和中心控制模块；所述数据接收模块用于接收所述边缘计算系统处理后的所述监测数据，并将所述监测数据传输至所述机器学习模型基于所述监测数据进行学习、建模和仿真，完成患者健康状况的评估，实现将所述评估结果用于所述节点评估模块的所述边缘节点的部署；所述中心控制模块用于接收所述机器学习模型的所述评估结果，并将所述评估结果传输至所述边缘计算系统进行分析和控制。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述边缘计算系统包括：边缘计算处理机、数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和边缘控制模块；
6.根据权利要求5所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述边缘计算系统独立运行，且不与所述中心计算系统连接，所述边缘计算处理机根据所述评估结果对不同患者划分风险等级，以及对健康异常患者分析所述环境因素是否为诱因，并将分析结果传输至所述边缘控制模块输出所述控制信号，实现分布式边缘计算的个性化控制处理。
7.根据权利要求5所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述预处理包括：将所述监测数据去除无效和错误的数据点、将所述监测数据转换为统一格式、以及将所述监测数据添加患者id和时间戳。
8.根据权利要求5所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述第一子系统中设置有若干体征监测单元；所述体征监测单元用于对患者进行所述生命体征的实时监测，并将所述生命体征传输至所述数据采集模块；所述体征监测单元为心率监测单元、血压监测单元、血氧饱和度监测单元、呼吸频率监测单元和体温检测单元。
9.根据权利要求5所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述第二子系统中设置有若干环境监测单元和若干环境控制单元；所述环境监测单元用于对患者所处病房内的所述环境因素进行实时监测，并将所述环境因素传输至所述数据采集模块；所述环境控制单元用于接收所述边缘控制模块下发的所述控制信号，并实现对所述环境因素的控制；所述环境监测单元为温湿度监测单元、空气质量监测单元、噪音监测单元和光照监测单元；所述环境控制单元为温度控制单元、湿度控制单元、空气质量控制单元、噪音控制单元和光照控制单元。
10.根据权利要求1所述的基于物联网的妇科病房远程监控与应急管理系统，其特征在于：所述监测数据分为所述生命体征和所述环境因素；所述生命体征包括：心率、血压、血氧饱和度、呼吸频率和体温；所述环境因素包括：温度、湿度、空气质量、噪音和光照。
