户外智能化急救医疗箱、急救医疗椅设施产品设计

数媒竞赛获奖作品信息及简介
作品名称户外智能化急救医疗箱、急救医疗椅设施产品设计
参赛院校天津城建大学
指导老师秦洪伟、张小开
团队成员韩佳轩
奖项等级国赛二等奖
竞赛年份2023

一、户外智能化急救医疗箱设施产品设计。  在本项智能健康监测设施产品设计中,智能健康监测终端总体框架设计应用系统是由智能健康监测终端、医疗数据处理服务器、移动客户端三部分组成。 终端硬件框架设计。智能健康监测终端主要实现对人体健康数据的采集监测,显示采集的人体健康数据。当采集到的数据出现异常时,终端实现报警,充分利用终端采集的健康数据,对数据共享和远程报警。当出现报警时,需要对数据进行分析处理,确认病人状况,必要时开展紧急救助活动。所设计的智能健康监测终端系统硬件框架终端主要分为系统主控单元、健康数据采集模块、GPS模块、数据传输模块、电源模块。本智能健康监测终端可以健康数据采集、健康报警、位置定位、健康数据共享等主要系统功能。在体温采集模块设计中,选用电压输出型集成温度传感器LM35作为监测终端的体温数据采集传感器,并设计硬件电路。LM35通过将温度信号转换为电压输出,对输出的信号先经过低通滤波去噪,再经过LM324组成的放大电路将LM35输出的电压放大到伏级,通过S3C6410的ADC实现对输出模拟信号的数字化转换。心率采集模块的光电脉搏传感器(稳定光源、接收光传感器)采用检测透射波和检测反射波两种检测光的方式;血氧采集模块采用透射式血氧传感+模块的光电血氧测量传感器;采用ZC301摄像头的图像采集模块;采用具有功耗低、性能优越、功能完善的GPS与通信模块和华为的E2613G数据传输模块设计。  智能健康监测终端软件总体框架。设计主要分为人体健康数据采集功能模块、GPS数据处理功能模块、数据传输功能模块、图形界面显示模块、数据库等部分。主程序控制人体健康数据采集的各软件功能子模块,实现对体温、心率、血氧、图像、GPS数据的采集,并对采集的数据进行初步处理,存入监测终端数据库中,显示在监测终端界面上,同时将数据封装成TCP数据包,通过网络发送给医疗数据处理服务器,接收医疗数据处理服务器返回的健康建议,并显示在监测终端界面上。医疗数据处理服务器接收到上传的健康数据之后进行分析处理,当监测对象健康数据异常时,获取监测对象GPS数据,同时将异常发送给监测终端,启动终端报警,医疗数据处理服务器报警,提醒相关工作人员监测对象可能出现身体异常情况。 监测终端软件界面设计。监测终端配备4.3英寸液晶显示屏,用于显示采集的人体健康及GPS数据。智能健康监测终端人机界面设计通过Qt开发语言设计实现。 二、户外智能化急救医疗椅(担架功能)设施产品设计。  本项目户外智能化急救医疗椅(担架功能)设施产品设计将从便捷、高效、担架组装简易的角度,结合人体力学、机械工程学和智能技术的角度,设计一款户外急救医疗椅(担架)。 通过参考《担架、担架支座及医院担架车》和查阅世界各国担架尺寸设计以及国际标准规定和推进尺寸、并根据中国特色人口平均身高的标准设计出了担架尺寸,便于与各种转运车辆以及抢救设施方便匹配,大大提高救援效率,缩短抢救时间,提高伤患的存活率。定制出了这款担架的标准尺寸。担架的尺寸标准为男女通用标准,承担伤患有效长度为 2100mm,宽度为600mm,所以整体长度应为 2300mm 左右,折叠后长度应小于 900mm,担架整体重量不超过 10kg,承受压力大于 2000N。依据国家担架标准中主干材质的硬度以及面料的强度,此款担架采用碳钢红维作为骨架材料。碳钢纤维质量极轻、高强化学纤维编织成的担架面材料,具有柔韧性好、弹性大、吸湿性好、防火性能强等,非常适合做担架材料。担架把手使用 ABS 塑料作为原料,该原料相比于木质及金属韧性更强不易变形且防滑效果最好。使用小巧节能的 LED 灯珠荧光易于标识、在任何光色环境中容易被人们发现的颜色。  智能化急救医疗椅(担架功能)设计方案。设计出的担架支撑面料带旋紧和放松设计,针对不同伤势以及年龄的人的躺卧需要,具有稳定伤员的搬运效果,安全带使用超宽固定带设计防止伤患跌落。加入了夜灯设计,方便夜间人们快速搜索、辨认、集合、发现伤患,缩短救援时间,增加救援效准。  此款新型智能化急救医疗椅(担架功能)采用拉杆定位结构,可以有效的调整伤患的躺卧体位,自由调节高度,依据户外救援的复杂地形进行调节,最大限度的防止伤患的伤情进一步恶化,同时也使得担架员节省了大量的体力,减少缩短了救援搬运时间,使用了救援指示 LED 灯,方便夜间人们快速搜索、辨认、集合、发现伤患,缩短寻找伤患时间,有效的降低了伤患的死亡率。该担架主体材料、支撑面料结实耐用,防火、吸湿、韧性高的同时,也能够有效的对伤患进行包裹和固定,非常符合救援人员和被救伤患的需要,具备缩短急救黄金时间的抢救理念和目的。同时,该担架质量轻、体积小、易于折叠,每人可以同时携带多个,增加多个伤患的救援效率。