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一种宠物健康监测装置

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2024-11-25 16:51

一种宠物健康监测装置

1.本技术涉及健康管理系统技术领域，尤其涉及一种宠物健康监测装置。

背景技术：

2.随着社会经济的发展和城市化进程的加速，居民的休闲、消费和情感寄托方式也呈多元化发展。人们对宠物越来越喜爱，宠物饲养已经成为城市居民消费的新亮点，宠物产业成为市场经济的组成部分，因此人们对宠物的健康状况越来越关注。目前，人们只能从宠物精神状态等外在特征判断宠物的健康状况，无法从宠物的生理数据上了解宠物的健康状况。宠物生病时，因为缺乏安全感，它们会本能地躲避隐藏不适，这种行为使宠物疾病的诊疗更加困难，很多宠物疾病前期的特征难以被人发现，致使宠物受到较大的刺激和痛苦，以及后期昂贵的诊治费用。
3.当前，现有的大多数宠物健康监测装置对宠物的体温进行检测时需要人工进行检查，更进一步的现有检测方法中有采用一些多功能宠物健康检测装置，宠物放置台和多功能宠物健康检测装置为一体式，不方便清理，并且在对宠物检测时，不能很好的限制宠物乱动，也不可以动不同体型的宠物进行固定，不方便对宠物进行检测，十分费时费力，为此我们提出一种宠物健康监测装置。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种宠物健康监测装置，旨在实现对宠物健康状况的及时检测和预警，能够有效的解决检测宠物健康情况费时费力的问题，进一步提高了检测健康情况的效率。
5.本发明提供了一种宠物健康监测装置，其特征在于：包括项圈本体，设置在所述项圈本体上的宠物健康管理设备和对所述宠物健康管理设备上传的数据信息进行存储的服务器；所述宠物健康管理设备包括，
6.传感器模块，与宠物体表接触，用于采集宠物生理参数；
7.信号处理模块，与所述传感器模块连接，用于将所述传感器模块采集的宠物生理参数转换为数字信号；
8.微处理器，与所述信号处理模块连接，将所述信号处理模块上传的宠物生理参数与其内部存储的数据进行对比后生成对比结果，并通过无线将采集的宠物生理参数和对比结果发送给所述服务器；电源模块分别电性连接所述传感器模块、所述微处理器和所述信号处理模块；
9.通信模块，与所述微处理器连接，用于所述微处理器与服务器进行通信。
10.优选的，所述传感器模块至少包括测温模块、定位模块和近红外广谱模块，所述近红外广谱模块，用于采集宠物体内血氧饱和度，所述定位模块，用于对宠物所在位置进行实时定位，并将定位的地理信息发送给微处理器。
11.优选的，还包括通过无线与所述微处理器进行通信的移动终端，微处理器能够将
采集的宠物生理参数、微处理器产生的对比结果和定位模块采集的位置信息，通过所述通信模块发送给移动终端。
12.优选的，所述述定位模块采用atgm336h模块，支持gps和北斗两种模式。
13.优选的，所述健康管理设备内表面设有测温模块检测口和近红外广谱模块检测口。
14.优选的，还包括存储模块；存储模块通信连接宠物健康平台，存储模块用于存储宠物监测信息并生成宠物监测记录在数据库中。
15.优选的，所述健康管理设备外表面设有电源管理按键和信号指示灯，所述电源管理按键与所述电源模块连接，用于选择系统的工作模式，所述信号指示灯用于显示当前状态工作状况正常或宠物健康状况异常。
16.优选的，所述测温模块检测口、所述近红外广谱模块检测口和所述信号指示灯周围采用绝缘材料。
17.优选的，所述微处理器为带有wifi模块和蓝牙模块的esp32。
18.优选的，所述电源模块采用提供稳定电压的微型锂电池。
19.本技术实施例提供了一种宠物健康监测装置。本发明传感器模块，与宠物体表接触，用于采集宠物生理参数；信号处理模块，与传感器模块连接，用于将传感器模块采集的宠物生理参数转换为数字信号；微处理器，与信号处理模块连接，将信号处理模块上传的宠物生理参数与其内部存储的数据进行对比后生成对比结果，并通过无线将采集的宠物生理参数和对比结果发送给所述服务器；电源模块分别电性连接传感器模块、微处理器和信号处理模块；通信模块，与微处理器连接，用于所述微处理器与服务器进行通信。针对宠物的健康检测这一应用场景，采用了近红外光谱监测宠物的体内的血氧饱和度，红外传感器测量宠物体表温度，定位模块确定宠物的位置，多种传感器协同工作准确反映宠物的健康状态。由此，实现了电源模块为整个装置系统供电，多种传感器获取宠物实际健康状况，并通过通信模块设置将信息进行传输，以便后续查询和存储，整个装置各个模块协同工作准确反映宠物的健康状态，实现无创的宠物血氧饱和度检测。相比于现在很多血液检测都得在宠物医院检查，这也大大减少了前往宠物医院的时间。对于一些宠物疾病的预防和提前治疗都能起到很好地作用。这样的宠物健康状况检测装置实时高效的反映部分动物体内的健康指标，省时省力且准确度较高。
附图说明
20.为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例所提供的宠物健康监测装置一种结构图；
22.图2为本发明提出的一种宠物健康监测装置的外观结构示意图(正视图)；
23.图3为本发明提出的一种宠物健康监测装置的外观结构示意图(侧视图)；
24.图4为本发明提出的一种宠物健康监测装置的工作流程示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.正如前文所述，现在很多血液检测都得在宠物医院检查。但是，发明人经过研究发现，atgm336h拥有出色的定位导航功能，具有高灵敏度，支持bds/gps/glonass卫星导航系统的单系统定位，以及任意组合的多系统联合定位，非接触式红外测温是利用物体往外辐射红外光，通过测量红外光来计算物体温度，具有温度分辨率较高、响应速率快、稳定性好等特点；近红外光谱技术作为非侵入式的监测方式近年来迅速发展。相比fmri和pet，近红外光谱技术在便携性、易于使用、价格等方面具有极强的优势；esp32专为移动设备、可穿戴电子产品等应用而设计，具有高水平的低功耗性能，可以作为微处理器实现系统上述模块间的综合调控作用，上述模块各项功能如今发展已较为完善，并且发明人对于当前对宠物检测的传统方法，也发现了其中的弊端欠缺，这样的检测方式往往是通过宠物主人的目测，有时发现宠物健康问题不够及时，会造成宠物健康情况的进一步恶化，并且带宠物经常性去医院检查这种监测方式，往往耗时耗力效率较低。
27.为了解决这一问题，本技术实施例提供了一种宠物健康监测装置。本发明传感器模块，与宠物体表接触，用于采集宠物生理参数；信号处理模块，与传感器模块连接，用于将传感器模块采集的宠物生理参数转换为数字信号；微处理器，与信号处理模块连接，将信号处理模块上传的宠物生理参数与其内部存储的数据进行对比后生成对比结果，并通过无线将采集的宠物生理参数和对比结果发送给所述服务器；电源模块分别电性连接传感器模块、微处理器和信号处理模块；通信模块，与微处理器连接，用于所述微处理器与服务器进行通信。针对宠物的健康检测这一应用场景，采用了近红外光谱监测宠物的体内的血氧饱和度，红外传感器测量宠物体表温度，定位模块确定宠物的位置，多种传感器协同工作准确反映宠物的健康状态。由此，实现了电源模块为整个装置系统供电，多种传感器获取宠物实际健康状况，并通过通信模块设置将信息进行传输，以便后续查询和存储，整个装置各个模块协同工作准确反映宠物的健康状态，实现无创的宠物血氧饱和度检测。相比于现在很多血液检测都得在宠物医院检查，这也大大减少了前往宠物医院的时间。对于一些宠物疾病的预防和提前治疗都能起到很好地作用。这样的宠物健康状况检测装置实时高效的反映部分动物体内的健康指标，省时省力且准确度较高。
28.以下通过一个实施例，对本技术提供的宠物健康监测装置进行说明。请参考图1，图1为本技术实施例所提供的宠物健康监测装置一种结构图，包括：
29.本发明公开的一种宠物健康监测装置，所述宠物健康管理设备包括，
30.传感器模块11，与宠物体表接触，用于采集宠物生理参数；
31.传感器模块至少包括测温模块、定位模块和近红外广谱模块，所述近红外广谱模块，用于采集宠物体内血氧饱和度，所述定位模块，用于对宠物所在位置进行实时定位，并将定位的地理信息发送给微处理器。
32.在实际应用过程中，传感器模块有定位模块，红外测温模块，近红外广谱模块，分别监测宠物的位置信息，身体温度信息还有体内血氧饱和度。在正常模式下正常工作，待机
模式下除红外测温之外的传感器均停止工作。非接触式红外测温是利用物体往外辐射红外光，通过测量红外光来计算物体温度，具有温度分辨率较高、响应速率快、稳定性好等特点。近红外光谱技术作为非侵入式的监测方式近年来迅速发展。相比fmri和pet，近红外光谱技术在便携性、易于使用、价格等方面具有极强的优势。除此之外，fmri和pet要求被监测者在实验过程中不能有动作，而近红外光谱技术没有这方面的限制。esp32专为移动设备、可穿戴电子产品等应用而设计，具有高水平的低功耗性能，可以作为微处理器实现系统上述模块间的综合调控作用。
33.在实际应用过程中，对于定位模块的功能选取，可以采用atgm336h拥有出色的定位导航功能，具有高灵敏度，支持bds/gps/glonass卫星导航系统的单系统定位，以及任意组合的多系统联合定位。以atgm336h作为定位模块，足以满足主人对宠物的实时位置检测需求，可以支持gps和北斗两种工作模式，可以有效监测宠物的具体位置信息。定位模块可以选用atk1218或者atgm336h，能够支持gps和北斗两种工作模式，通信协议是nmea-0183，定位精度可以达到2.5mcep，冷启动时间只要29s。
34.在检测宠物生理数据的实际应用过程中，所述的近红外光谱发出的光波波长要在760nm到850nm之间，这个区间内的光波才能有效的和动物体内的血红蛋白结合，反射出不同量的光波。接收反射光波的光电转换器可以使用opt101或者opt301等光电二极管。非接触式的温度传感器选用红外传感器，根据测量距离的不同测量值会有些许差距，测量距离需要固定在2～3cm之间。该红外传感器采取非接触式的，大大减少了宠物运动过程中对于传感器的损坏。近红外光谱传感器，发出一定频率的红外光射入宠物体内，再通过检测反射光来获得宠物体内血氧浓度的相关数据。所述的非接触式温度传感器，通过红外测温的方式实时测量宠物的体表温度。
35.信号处理模块12，与所述传感器模块11连接，用于将所述传感器模块采集的宠物生理参数转换为数字信号；信号处理模块，用于将红外光谱反射得到的信号进行过滤，放大和ad转换，将处理完成的信号通过io口送入微处理器。
36.微处理器13，与所述信号处理模块连接，将所述信号处理模块上传的宠物生理参数与其内部存储的数据进行对比后生成对比结果，并通过无线将采集的宠物生理参数和对比结果发送给所述服务器；mcu微处理器使用的是esp32，可以支持低功耗模式，并且带有wifi模块和蓝牙模块，可以支持系统稳定远程通讯。
37.在实际应用场景中，微处理器使用的是esp32，集成了天线开关、射频balun、功率放大器、低噪放大器、过滤器和电源管理模块，整个解决方案占用了最少的印刷电路板面积。2.4ghzwifi加蓝牙双模芯片采用tsmc低功耗40nm技术，功耗性能和射频性能最佳，安全可靠，易于扩展至各种应用。
38.电源模块分别电性连接所述传感器模块、所述微处理器和所述信号处理模块；使用可以是微型的锂电池，可以提供3.3v到5v之间的稳定电压，供系统稳定工作。
39.在实际应用场景中，可以对恒流源进行充电，并且能够实现间断工作，在夜间或者无需使用时可以工作在休眠状态，减少电源能量的消耗，一次充电后，本发明可以持续工作较长时间。
40.通信模块14，与所述微处理器连接，用于所述微处理器与服务器进行通信。是一种稳定的长距离的通讯，可以防止各种射频信号的干扰，并且能够扩展至各种应用中。通信模
块使用的是esp32上面的wifi和蓝牙部分，wifi工作在ap模式下作为一个无线接入点，数据库连接此ap，通过tcp协议进行通讯。蓝牙使用的是低功耗蓝牙ble模式，可以很大程度上减小电量的损耗。
41.在实际应用场景中，本发明的通信模块有wifi和蓝牙两种模式，可以支持较远距离的稳定信息通讯。wifi模块符合ieee 802.11b/g/n协议，具有station、softap和softap+station混杂三种模式。蓝牙模块支持bluetooth5和bluetooth mesh，可以处于低功耗模式。两种模式共同使用，减少了信息传输中遇到的干扰，提高了传输的稳定性，让用户可以实时接收到数据。通信模块中使用wifi模块，可以包括多种模式包括station模式、ap模式、station和ap共存模式、混杂模式。本发明工作在ap模式下作为一个无线接入点，数据库连接此ap，通过tcp协议进行通讯。优选地，使用esp32包含的低功耗蓝牙ble模式，连通用户的手机，减少系统使用的耗电量。
42.如图2和图3所示，为本发明公开的一种宠物健康监测装置实施例2的结构示意图，图2为本发明提出的一种宠物健康监测装置的外观结构示意图(正视图)；图3为本发明提出的一种宠物健康监测装置的外观结构示意图(侧视图)；
43.具体该装置外观结构包括：
44.包括项圈本体21，设置在所述项圈本体上的宠物健康管理设备22和对所述宠物健康管理设备上传的数据信息进行存储的服务器；
45.该系统的外观设计，将所有的电路模块都集成在了一个定值的黑盒中，紧紧露出两个按键，指示灯和两种传感器的检测口，系统采用绝缘材料，杜绝了因系统故障宠物发生触电的风险，外观简洁轻便，方便用户给宠物使用。
46.所述健康管理设备内表面设有测温模块检测口和近红外广谱模块检测口。
47.所述健康管理设备外表面设有电源管理按键和信号指示灯，所述电源管理按键与所述电源模块连接，用于选择系统的工作模式，所述信号指示灯用于显示当前状态工作状况正常或宠物健康状况异常。
48.所述测温模块检测口、所述近红外广谱模块检测口和所述信号指示灯周围采用绝缘材料。
49.如图2和图3展示了该系统的外观结构示意图，包括：电源管理模块按键1,2,电源管理模块按键1可以控制系统处于正常工作状态；电源管理模块按键2可以控制系统处于低功耗状态。信号指示灯3，正常工作时指示灯为绿色，系统报警时指示灯为红色。近红外光谱检测口4，红外测温检测口5。
50.以下通过一个实施例，对本技术提供的宠物健康监测装置进行说明。请参考图4，图4为本技术实施例所提供的宠物健康监测装置一种工作流程示意图，其中工作流程具体包括：
51.首先进行启动系统选择，通过电源管理模块选择系统的工作模式，低功耗模式或者是正常工作模式。在实际应用过程中，可以根据宠物项圈上的按键1、2进行模式的选择，例如按键1可以对应实行正常工作状态，按键2可以对应实行低功耗状态、相应的，在按下按键1的正常工作状态对应信号指示灯为绿色，在按下按键2的低功耗状态时对应的指示灯为蓝色或者其他颜色，在实际应用过程中可以根据实际情况对颜色进行适应性调整。
52.若电源管理器选择进入低功耗模式，则esp32处理低功耗工作待机中，等待系统重
新唤醒，系统的定位传感器和近红外光谱均停止工作，只有红外传感器继续运行，当检测的温度超出一临界值时，系统会报警提示，在实际应用过程中可以在项圈上增加蜂鸣器模块或者发声模块，对于当前监测数据出现异常时，不仅可以采用指示灯提示还可以发出相应的提示声音，实现对检测方的提醒工作。
53.若电源管理器选择进入正常工作模式，那么定位模块，近红外光谱，红外测温均正常工作，检测宠物信息数据通过信号处理模块发送给esp32，微处理器再通过wifi和蓝牙两种方式传输信息给数据库和用户手机中。wifi通过设置esp32处于ap模式作为一个无线接入点，可以和数据库连接，蓝牙处于低功耗ble状态，稳定的和用户传输信息，并且会减少用电量。在实际应用过程中，对于检测过程中的数据传输方式，可以根据实际情况及实际需求进行调节选取，在此不做限制。
54.在实际应用过程中，当检测到当前宠物状态不正常时，例如宠物体温高于标准体温，宠物血液中的血氧饱和度高于标准阈值，可以通过指示灯进行显示，例如切换图2中的指示灯3为红色或者其他颜色，关于颜色的设定在本技术中不受限制，可以进行适应性调整。可以实现的可以在图2中一个指示灯的基础上，在这增加一个指示灯，即一个指示灯用于显示当前检测设备的工作状态为低耗能、正常状态或者其他状态，另一个指示灯用于显示当前设备的检测结果为正常异常，优选的，可以在颜色程度上进行调整，用以显示检测结果的异常情况程度。
55.以上对本技术所提供的一种宠物健康监测装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
56.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。