基本信息
- 项目名称：
- 基于单片机的医院住院病区夜间智能监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目意在通过采用光电感应，摄像头监控，串口通讯，软件开发等现代科学技术，以软硬件结合的方式，设计出一款能够打破传统模式、成本低、数据量小、监控效率高、数字化，基于单片机的医院住院病区夜间智能监控系统。系统面向各种规模各种类型的医院，大中小型医院均易接受，在医疗信息行业具有良好的应用前景。
- 详细介绍：
- 本系统由三个模块组成，分别为捕捉信号模块、信号处理模块和数据显示模块。 1）捕捉模块：光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛使用扩散反射型光电开关，它的检测头里装有一个发光器和一个收光器，前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。 2）信号处理模块：以8051为内核的8位单片机已达到低功耗、小体积、低电压、高性能和低价格等优势。在工作中，光电信号传输到单片机上，并对其进行电平转换、解决相应的匹配问题。其间，对数据进行了分析处理，然后把有效数据通过串口通信模块传输到电脑上。 3）数据显示模块：使用C#语言编写监控界面，具有一定的稳定性、实时性。其外，对工作人员使用该界面的要求不高，其图形化界面让人易懂易用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的： 医院住院病区是较为特殊的人员密集场所，虽目前医院已有了闭路电视监控系统，辅助保安系统对现场实况进行监视，但其并不能够实现实时化、精确化，特别是在夜间时，视频监控受到灯光的影响，监控效果不理想，加之住院病区只有极少数的工作人员值班，容易造成安全事故。 基本思路： 一、医院实地考察解到此项目的可行性、实用性和市场潜力。 二、确定研究目标 在此系统中利用光电感应原理，选择一款合适的光电开关置于医院住院病房门口，实现根据实际状况把捕捉到的相关的数据传输到单片机，通过编写程序控制单片机，让单片机智能判断数据的可用性并及时的将数据通过串口通信传输到监控微机。 创新点： 它的优越性突出表现在两方面：1、在大型医院的应用方面：协助医院已有的数字视频监控系统更准确定位有事故发生的地点。2、在小型医院的应用方面：提供基本的防盗监控功能。此外，协助对值班医护人员进行考勤。 技术关键： 1．光电感应原理知识。 2．单片机使用原理。信号采集、中断处理、通信； 3.单片机电路图的绘制过程。 4.人性化微机监控界面。 5．数据库设计。 技术指标： 1.采用光电感应技术对数据进行采集。 2.采用protel实现电路图的绘制。 3.采用C语言开发实现单片机将采集到的脉冲信号进行数据的转换、分析处理并存储转发。 4.利用串口通信技术，使用汇编语言实现单片机与微机之间的通信。 5.采用C#开发语言设计基于微机平台的监控界面。
科学性、先进性
- 科学性： 1、研究表明，光电传感器的探测非常灵敏，传感器与单片机，单片机与微机，之间的通讯可靠而高效。以上各点使得本系统完全能实现我们所需实现的功能。 2、单片机在嵌入式领域的各个场合都已得到了广泛的应用。单片机具有上手快、研发快(开发工具易用，可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点。 3、本项目有理论基础，能够符合客观实际。 先进性： 1、在医院已经装配摄像头的基础上辅助医院住院病区病房的监控管理，对于夜间有人出入病房时实行实时性报警。此外在监控的同时也可以辅助考勤。 2、去医院实地考察，了解到当下的视频监控系统费用高昂，而且摄像头清晰度尚达不到要求，本系统有效提高医院安全性的同时只需很小的成本，在社会上也有很大的市场。 3、人性化，通过电脑的传输与处理，与强大的互联网结合在一起，把相关的信息网络化，数字化，提升了医院在信息化领域的竞争力; 4、本系统可根据每个医院的不同情况，做出适当的调整，通过不用应用范围来实现不同等级的功能。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年3月低参与广州中医药大学初赛评审活动，评比中入围，可以参加省赛。 2011年4月参与广东工业大学评审活动，在评比中获得“挑战杯”省赛三等奖
作品所处阶段
- 作品已经成形，并且能够应用
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实验过程中的软硬件都已经搭建好，有实验模型可以展示。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本系统适用于人员密集的公共场所，不仅是医院，对安全性有需求的场所都能使用到。它具有广泛的应用领域，对硬件和人力的要求很低，能持续创造经济效益。 随着医院进入信息化、电子化时代，其需要更高性能的安全监控设施和方便管理的监控技术。现在市场上大部分以数字视频监控系统为主，但对硬件要求高、成本高、存储量大、保存的记录少，而且无法实现实时报警功能，给工作人员带来极大的不便。而本系统突破了以往类似系统的缺点，实现了实时报警、存储量少、存储记录久、人性化的监控界面等功能。在医院经济效益方面，能够做到以小成本满足医院的安全需求。主要应用在医院夜间的安全监控上，可以减少医院在人力资源方面的支出。该系统可扩展性强，且具有广泛应用领域，可以长期持久的创造经济效益。因此在一定程度上，本系统具有广阔的市场。
同类课题研究水平概述
- 随着社会的进步和科技的发展，人们对医院的安全性提出了更高的要求。医院范围内的监控点包括各手术室、药物室和病房等需要设置监控的场所的有效监控对医院安全防范具有非常大的意义。实践表明，传统的保安人员巡逻的监控方式在不同程度上起到了作用，但是为了更有效的保护医院公共财产的安全，设计一个敏感度高反馈快的监控系统有着重要的现实意义。目前，很多研发都在关注医院安防领域的应用，医院是实时监控系统的一个重要市场。国内外有人研究基于单片机的监控报警系统，但都是属于研发和实验阶段，并且只是小范围小规模的应用，能真正运用到现实生活中特别是运用到医院等大型公共场所的很少。国内大多数研究人员致力于小型单片机监控系统的开发和试验，只是将它作为一个研究项目来做，没有意识到它在现实应用中的巨大潜力。而且目前大部分的医院采用数字视频监控系统，这种系统投资高，需要更多的人力物力，而且需要时时有人在监视器前监控，不能及时发现异常情况，仍然存在疏忽错漏的情况从而导致盗窃事件的发生。基于单片机的监控防盗系统与传统视频监控系统相比有许多优势. 传统视频监控系统与基于单片机的监控防盗系统的对比图 系统类型 数据量 数据保存期限 成本 报警功能 传统视频监控系统 庞大 短 高 无 基于单片机的监控防盗系统 小 长 低 有
