Радиоканальный комплекс для дистанционного контроля состояния здоровья и рабочей активности сотрудников промышленных и транспортных предприятий
Изобретение относится к системам медицинской диагностики и тревожной сигнализации с использованием радиосвязи и передачи данных на центральную станцию, а именно к радиоканальному комплексу для дистанционного контроля состояния здоровья и рабочей активности сотрудников промышленных и транспортных предприятий. Предложен радиоканальный телемедицинский комплекс, содержащий центр контроля состояния здоровья пациентов, выполненный с возможностью обмена информацией с помощью комплекта радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах в сетях общего пользования и проприетарных сетях связи с сетью Интернет, с пультами скорой медицинской помощи и с удаленными датчиками измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, предложено ввести персональные носимые комплекты пользователя, каждый из которых включает в себя съемный центральный блок, носимый в элементах рабочей одежды, и комплект блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, который содержит указанные датчики измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, и вновь введенные блоки сигнализации, причем все соединения съемного центрального блока с комплектом блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, выполнены с помощью проводов, расположенных в швах рабочей одежды пользователя, и подключаемых к соответствующим входам съемного центрального блока с помощью разъемов. Изобретение обеспечивает на снижение негативного влияния "человеческого фактора" на безопасность производственных и эксплуатационных процессов. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к медицинской диагностике и системам тревожной сигнализации с использованием радиосвязи и передачи данных на центральную станцию и/или несколько подстанций. Предлагаемое техническое решение предназначено для уменьшения негативного влияния "человеческого фактора" на безопасность производственных и эксплуатационных процессов, снижения издержек для работодателя, связанных с нарушением сотрудниками промышленных и транспортных предприятий режимов труда и отдыха, регламентов и правил безопасности.
Как отмечается в Указе Президента РФ от 19.07.2018 г. "О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года", "…основной причиной аварий и несчастных случаев на производстве продолжает оставаться "человеческий фактор"…
Основными путями кардинального решения этой проблемы являются:
организация единого, функционирующего в близком к реальному масштабу времени (РМВ) контура мониторинга состояния здоровья, рабочей активности и местонахождения сотрудников предприятия, предупреждения критических ситуаций и инцидентов и быстрого реагирования на них;
обеспечение оперативного взаимодействия с автоматизированной системой управления (АСУ) предприятия, внешними информационно-аналитическими и информационно-управляющими системами;
оснащение сотрудников, занятых на опасных участках производства и эксплуатации, специальной одеждой, защитной обувью и средствами индивидуальной защиты.
Главная проблема заключается в отсутствии в настоящее время технических средств, с помощью которых можно было бы обеспечить комплексное решение указанных задач. Одним из ключевых направлений преодоления этого противоречия является внедрение телемедицинских технологий на базе последних достижений в области вычислительной техники, современных средств связи и навигации.
Как известно, с 1 января 2018 г. вступил в силу Федеральный закон от 29 июля 2017 г. N 242-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам применения информационных технологий в сфере охраны здоровья" (далее - закон о телемедицине). Согласно этому документу, в правовое поле введено понятие телемедицинских технологий и разрешены удаленные консультации врача (фельдшера) с пациентом.
С 1 сентября 2018 г. введен в действие по существу первый и пока единственный нормативный акт в области телемедицины - национальный стандарт ГОСТ Р 57757-2017 "Дистанционная оценка параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека", открывающий собой серию документов по стандартизации в этой новой области. В нем содержатся общие требования к технологиям дистанционного получения и обработки информации, ее передачи и оценки врачом (фельдшером). Порядок организации и оказания медицинской помощи с применением телемедицинских технологий определен приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 30 ноября 2017 г. N 965н (далее, Приказ).
Известна "Радиоканальная система кардиомониторинга, предупреждения и действий в критических ситуациях" по патенту RU №2630126, А61В 5/0404, G08B 25/10, в которой внутри территориально-распределенного медицинского объекта (больницы, пансионата с прилегающими территориями и т.п.) размещена комбинированная внутриобъектовая радиосеть, работающая в разрешенных (нелицензируемых) полосах частот и включающая в себя "ближний" радиоканал гигагерцового (ГГц) диапазона, например, сети WiFi и Bluetooth - для работы внутри помещений, находящихся в зоне действия этих сетей, и "дальний" радиоканал мегагерцового (МГц) диапазона (433 или 868 МГц) для работы в радиусе порядка 2 - 5 км (Решение ГКРЧ от 07.05.2007 №07-20-03-001). Особенностью таких устройств является относительно невысокая мощность излучения (не более 10 мВт), при которой не требуется лицензирования, а в соответствии с постановлениями Правительства Российской Федерации от 12.10.2004 №539, они могут применяться без регистрации в Роскомнадзоре.
При нахождении пациента, оснащенного портативным носимым комплектом для медицинского мониторирования (телеметроном) в зоне действия "ближнего" радиоканала "дальний" радиоканал находится в "спящем" режиме и автоматически включается только при выходе пациента из зоны действия "ближнего радиоканала". Это обеспечивает возможность длительного автономного (без подзарядки аккумулятора) использования портативных телемедицинских приборов.
Кроме телеметронов, которыми оснащены пользователи (пациенты), указанная система содержит, пульт скорой медицинской помощи и центр контроля состояния здоровья пациентов в составе сервера, системы управления базами данных (СУБД), автоматизированного рабочего места (АРМ) администратора, одного или нескольких АРМ медицинского персонала и модема МГц диапазона. Каждый телеметрон выполнен в виде моноблока, содержащего датчики контроля сердечной деятельности и дыхательной активности, блок контроля гемодинамики и датчик контроля двигательной активности, подключенные к микроконтроллеру, с которым связаны клавиатура, дисплей, блок звукового оповещения и радиомодемы МГц и ГГц диапазонов. В центре контроля состояния здоровья пациентов установлен также радиомодем ГГц диапазона, связанный с сервером. При этом все вышеупомянутые модемы МГц диапазона выполнены в виде вышеупомянутых "устройств малой дальности действия".
Решаемые указанной системой медицинские задачи относятся к той части задач диагностики, которая связана с выявлением непосредственной угрозы жизни человека и принятием экстренных мер по ее устранению. Однако только экстренной формой задачи телемедицинской диагностики не ограничиваются. Как указано в п. 14 вышеупомянутого Приказа, консультации (консилиумы врачей) могут проводиться не только в экстренной форме - при внезапных острых заболеваниях, состояниях, обострении хронических заболеваний, представляющих угрозу жизни больного, но и в неотложной форме - при внезапных острых заболеваниях, состояниях, обострении хронических заболеваний без явных признаков угрозы жизни больного, а также в плановой форме - при проведении профилактических мероприятий, при заболеваниях и состояниях, не сопровождающихся угрозой жизни больного и не требующих экстренной и неотложной медицинской помощи.
В экстренных случаях объем медицинских данных невелик, поскольку автоматизированная обработка медицинских данных носит, в основном, пороговый характер и сводится к выявлению превышений критических уровней, несущих угрозу жизни пациента. Главное, чтобы указанные данные были бы надежно и в пределах определенного лимита времени доведены до органов экстренного реагирования - службы скорой медицинской помощи, находящейся в зоне действия системы связи и передачи данных (СПД). Эта задача решается с помощью радиомодема МГц диапазона. Устройства этого класса обладают сравнительно небольшой скоростью передачи данных, но имеют при этом значительно большую зону действия (десятки км), чем устройства ГГц диапазона (WiFi, Bluetooth и т.п.) и обеспечивают устойчивую связь даже в условиях действия помех.
Однако на практике объем телемедицинской информации может быть значительно больше, чем в экстренных ситуациях. Возможностями передачи таких объемов данных ближайший аналог не обладает, что является его недостатком.
С целью увеличения объема и улучшения качества передаваемой телемедицинской информации об основных параметрах функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, до уровня, обеспечивающего возможность дистанционного мониторинга и контроля за указанными параметрами, как этого требует п. 5.3.1 стандарта ГОСТ Р 57757-2017, в патенте "Радиоканальный комплекс домашней телемедицины" RU №2709225, А61В 5/0205, G16H 10/60, G16H 15/00 в описанный выше аналог введены дополнительно телемедицинский хаб, установленный в зоне действия сети ГГц диапазона, и модуль приемопередачи телемедицинских данных по каналу МГц диапазона. При этом телемедицинский хаб выполнен с возможностью приема данных от радиомодемов ГГц диапазона, входящих в комплект телемедицинских модулей, и передачи по каналу МГц диапазона в центр контроля состояния здоровья пациентов экстренных данных, свидетельствующих об угрозах жизни пациента. При этом данные, не свидетельствующие об угрозах жизни больного и, соответственно, не требующие экстренной медицинской помощи, передаются по каналу ГГц диапазона, связанному с сетью Интернет, в облачное хранилище и/или на хранение в центр контроля состояния здоровья пациентов.
Телемедицинский хаб представляет собой моноблок, содержащий радиомодем ГГц диапазона и радиомодем МГц диапазона, микроконтроллер, связанный с блоком памяти и выполненный с коммуникационными входом/выходом канала ГГц диапазона и с коммуникационными входом/выходом канала МГц диапазона, а также последовательно соединенные блок селекции каналов беспроводной связи, информационный вход которого соединен с выходом радиомодема ГГц диапазона и управляемое пороговое устройство, выход которого соединен с коммуникационным входом канала ГГц диапазона микроконтроллера, при этом первый и второй входы микроконтроллера соединены, соответственно, с органом управления и с модулем GPS/ГЛОНАСС, первый и второй выходы микроконтроллера подключены, соответственно, к дисплею, и к блоку звукового оповещения, а коммуникационный выход канала МГц диапазона микроконтроллера соединен со входом радиомодема МГц диапазона, первый дополнительный выход микроконтроллера подключен ко входу управления управляемого порогового устройства, второй дополнительный выход микроконтроллера соединен с управляющим входом блока селекции каналов беспроводной связи, а третий дополнительный выход микроконтроллера подключен к управляющему входу радиомодема ГГц диапазона, который выполнен с возможностью приема телеметрических данных от передатчиков беспроводной связи, входящих в состав набора телемедицинских модулей, используемых для диагностики пациента, при этом выход радиомодема МГц диапазона подключен ко второму информационному входу блока селекции каналов беспроводной связи.
В качестве модуля приемопередачи телемедицинских данных могут быть использованы планшет или смартфон пациента, на которых установлены соответствующие медицинские программные приложения.
Комплект телемедицинских модулей выполнен в ближайшем аналоге в виде мобильного портативного телемедицинского "чемодан-укладки", включающего в себя различные телемедицинские модули: электрокардиоблок для снятия ЭКГ, измеритель артериального давления (тонометр), глюкометр, пульсоксиметр (измеритель частоты пульса и сатурации (SpO2), спирометр, браслет безопасности, бесконтактный датчик частоты пульса и дыхания, термометр и ряд других медицинских приборов, позволяющих проводить полноценные дистанционные обследования, мониторирование и консультации пациента в домашних условиях или в помещении ближайшего фельдшерского пункта. При этом каждый указанный измерительный медицинский модуль содержит модем беспроводной связи ГГц диапазона, например, Bluetooth или Wi-Fi модем.
Описанный выше радиоканальный комплекс является фактически первым примером практической реализации телемедицинский технологии в режиме "пациент-врач" (а не в режиме "врач-врач") и может использоваться не только в домашней телемедицине, но и на промышленных и транспортных предприятиях - для проведения предсменных (послесменных) и предрейсовых (послерейсовых) мадицинских осмотров работников, связанных с повышенной опасностью.
Так известно, что в декабре 2016 года распоряжением ОАО "Российские железные дороги" ("РЖД") №2586 был утвержден "Регламент проведения дистанционного контроля состояния здоровья работников бригад специального подвижного состава (СПС)", определивший порядок проведения с использованием программно-аппаратного комплекса дистанционного контроля состояния сотрудников РЖД (далее, Комплекса) перед рейсом (сменой) и после рейса (смены) (далее, для краткости - ПРМО) и установивший порядок взаимодействия между структурными подразделениями эксплуатационных предприятий и негосударственными учреждениями здравоохранения ОАО "РЖД".
Согласно этому документу, Комплекс должен включать в себя медицинский терминал, содержащий АРМ медицинского работника и сервер для размещения СУБД, и измерительные терминалы, устанавливаемые в пунктах проведения ПРМО и включающие в себя блок измерения медицинских параметров, важных с точки зрения возможности выполнения работником своих функций в бригаде СПС, средств идентификации работника и регистрации результатов его тестирования, а также модемы сетей общего пользования и проприетарных сетей связи и передачи данных (для краткости, СПД), например, сетей СПД ОАО "РЖД", обеспечивающих возможности взаимодействия измерительных терминалов с центром контроля состояния здоровья пациентов и подключения с помощью сетей СПД и сети Интернет к облачным хранилищам данных.
Указанная выше специфика построения измерительного терминала для проведения ПРМО на железнодорожном транспорте отражена в патенте "Хаб для телемедициского осмотра работников железнодорожного транспорта" по патенту RU №193551, А61В 5/00.
Недостаток указанных выше телемедицинских решений обусловлен тем, что для существенного снижения степени влияния "человеческого фактора" на производстве не достаточно обеспечить лишь предсменный (послесменный) или предрейсовый (послерейсовый) контроль работников. Необходимо осуществлять дистанционный контроль и мониторинг состояния здоровья, рабочей активности и местонахождения сотрудников предприятия в течение всей рабочей смены (рейса) на предприятии (транспорте). Об актуальности этого направления свидетельствует, в частности, п. 12 протокола № AK-50/пр сетевого совещания первых заместителей начальников железных дорог, прошедшего в октябре 2019 г. в Самаре, согласно которому в период 2020-2025 гг. намечены мероприятия по переводу машинистов на режим работы без помощников. Очевидно, что предложенный в ближайшем аналоге по патенту RU №2709225 вариант реализации комплекта медицинских модулей в виде "чемодана-укладки" для этого не подходит, поскольку требует отвлечения машиниста от управления поездом, что на практике недопустимо. Другим недостатком указанного решения является то, что количество и состав модулей, входящих в состав "чемодана-укладки", явно избыточны, поскольку определяются общемедицинскими задачами диагностики, профилактики и лечения заболеваний, зачастую не связанных непосредственно с влиянием на безопасность самого процесса производства и эффективность мер по охране труда. Таким образом, при создании настоящего изобретения решается техническая проблема, заключающаяся в необходимости расширения арсенала технических средств указанного выше назначения на основе практического применения телемедицинских технологий, а ожидаемый от изобретения технический результат состоит в реализации этого назначения.
Альтернативная идея, использованная в настоящей заявке, заключается в компактном размещении наиболее эффективных с точки зрения специфики решаемой проблемы портативных телемедицинских блоков и измерительных датчиков не в отдельных моноблоках и/или кейсах, а во встраивании их в носимую одежду пользователя. На предприятии - это спецодежда, выдаваемая работодателем сотрудникам для выполнения производственных операций, безопасность которых существенно зависит от влияния "человеческого фактора". К таким работам относятся, в первую очередь, эксплуатация предприятий топливоэнергетического комплекса (ГРЭС, АЭС и др.), заводов по производству боеприпасов, химических веществ и т.п., а также грузовые и железнодорожные перевозки людей и опасных грузов. Последние достижения текстильной промышленности позволяют производить в настоящее время удобную рабочую одежду, пригодную для встраивания (вшивания) в нее миниатюрных неинвазивных медицинских датчиков и компактного размещения в элементах одежды информационно-управляющих и коммуникационных средств с обеспечением их взаимодействия друг с другом посредством токопроводящих нитей встроенных в материал одежды.
О практической реализуемости и перспективности такого направления говорится в ряде публикаций. Так, известно устройство для бесконтактной регистрации ЭКГ, выполненное на базе технологии EPIC компании Plessey (Англия). Разработчиком данного устройства является компания FORD (www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2193/doc/57874).
В данном устройстве электроды расположены вблизи тела обследуемого человека и отделены от него одеждой и специальной изоляцией. Сигнал с каждого электрода поступает на усилитель, фильтрующие устройства и по каналу связи передается в компьютер для последующего анализа. Выделение сигнала ЭКГ из регистрируемого сигнала с одежды каждым электродом обеспечивается фильтрами, характеристики которых определяются, в том числе и параметрами конденсаторов, образовавшихся кожей человека, одеждой, изолятором и электродом, которые изменяются во время движения. Это влечет за собой помехи и ухудшение качества выделяемого сигнала, что является существенным недостатком устройств, использующих технологию EPIC.
Из уровня техники известно "Устройство регистрации ЭКГ человека для непрерывного контроля", на которое в 2018 г. был зарегистрирован патент на полезную модель RU №176791, А61В 5/04. В нем описан прибор для бесконтактной регистрации ЭКГ человека, содержащий электроды, компьютерное устройство, программное обеспечение которого содержит программы расчета вариации ритма сердечных сокращений, основных параметров ЭКГ, показателей функционального состояния человека и цифровые фильтры, а вход компьютерного устройства соединен с выходом 24-разрядного АЦП. Согласно данной полезной модели, электроды выполнены в виде двух групп токопроводящих нитей и тканей, встроенных в одежду человека и касающихся тела человека во многих точках на груди и спине, два входа АЦП соединены с двумя группами токопроводящих нитей, при этом первая группа токопроводящих нитей и тканей касается тела человека справа, а вторая - слева, выход АЦП через стандартный USB-канал соединен с компьютерным устройством.
Как показали эксперименты, проведенные авторами данной полезной модели на макетном образце, предложенное устройство позволяет надежно регистрировать ЭКГ в автомобиле при движении. В ходе проведенных испытаний были подтверждены потенциальные возможности непрерывной регистрации до 10 отведений ЭКГ без применения специальных электродов, а также доказано наличие индивидуальности параметров ЭКГ у каждого испытуемого.
Однако указанные публикации в общедоступных источниках патентно-технической информации лишь подтверждают перспективность данного направления исследований и разработок, но не предлагают технического решения на его основе комплексной проблемы, сформулированной в данной заявке на изобретение. А именно, проблемы формирования единого, функционирующего в близком к РМВ контура мониторинга состояния здоровья, рабочей активности и местонахождения сотрудников предприятия, предупреждения критических ситуаций и инцидентов и быстрого реагирования на них, а также оперативного взаимодействия с АСУ предприятия, внешними информационно-аналитическими и информационно-управляющими системами, оснащения сотрудников, занятых на опасных участках производства и эксплуатации, эффективной спецодеждой. Такая спецодежда должна быть эргономичной и в тоже время пригодной (после временного удаления из нее съемной части аппаратуры с аккумулятором) для чистки и стирки. Встроенная в нее аппаратура должна быть постоянно или периодически действующим источником диагностической информации о состоянии здоровья и рабочей активности сотрудника производственного или транспортного предприятия и данных о его текущем местонахождении с возможностью передачи этой информации по радиоэфиру в центр контроля состояния здоровья сотрудников и на пульты скорой медицинской помощи и аварийно-спасательных служб для обеспечения возможностей предупреждения и реагирования в различных критических и чрезвычайных ситуациях.
О потенциальной экономической эффективности такого решения можно судить, например, по цифрам, приведенным в докладе руководству Российской энергетической компании ИНТЕР РАО. Согласно этим данным, чистая прибыль указанной генерирующей компании в 2018 году составила 31827 млн. руб. При количестве рабочих и специалистов и средней зарплате по отрасли (по данным Госкомстата РФ за 2019 г.), соответственно, 58543 человек и 49184 руб. в месяц стоимость издержек для работодателя, связанных с нарушениями режима отдыха, дисциплины труда и регламентов всеми работниками за смену составила 3,4% от чистой прибыли компании за указанный период, т.е. 1 млрд. 82 млн. 118 тыс. рублей. Очевидно, что существенное снижение указанных потерь внесло бы значительный экономический вклад в развитие отрасли, не говоря уже о важности сохранения здоровья и жизни многих людей.
Указанный выше технический результат планируется достичь благодаря тому, что в радиоканальном комплексе по вышеупомянутому патенту на изобретение RU №2709225, выбранном в качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения, и содержащем центр контроля состояния здоровья пациентов, выполненный с возможностью обмена информацией с помощью сетей СПД с сетью Интернет, с пультами скорой медицинской помощи и с телемедицинскими комплектами, в состав каждого из которых входят микроконтроллер, к навигационному входу которого подключен первый выход навигационного блока, а к информационному входу - выход блока селекции каналов, выполненного с возможностью подключения датчиков измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, при этом управляющий вход блока селекции каналов соединен с управляющим выходом микроконтроллера, а коммуникационный порт указанного блока связан с коммуникационным портом комплекта радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах в сетях СПД, а центр контроля состояния здоровья пациентов состоит из сервера, с которым связаны АРМ администратора, автоматизированные рабочие места медицинских работников и комплект модемов, работающих в сетях СПД, телемедицинский комплект выполнен в виде персонального носимого комплекта пользователя, включающего в себя съемный центральный блок, носимый в элементах рабочей одежды, и комплект блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, который включает в себя вышеупомянутые датчики измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека и вновь введенные блоки сигнализации, причем все соединения съемного центрального блока с комплектом блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, выполнены с помощью проводов, расположенных в швах рабочей одежды пользователя, и подключаемых к соответствующим входам съемного центрального блока с помощью разъемов, при этом микроконтроллер, навигационный блок, блок селекции каналов и комплект радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, размещены в съемном центральном блоке, навигационный блок выполнен со вторым выходом, а микроконтроллер - с дополнительным навигационным и сигнализационными входами, дополнительный навигационный входы микроконтроллера подключен ко второму выходу навигационного блока, а сигнализационные входы микроконтроллера соединены с сигнализационными выходами комплекта блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды.
При этом комплект радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, может включать в себя модули Wi-Fi, Bluetooth, и/или GSM/GPRS/3G/4G/LTE, а также модуль "малой дальности действия", выполненные с возможностью работы в соответствующих сетях СПД, при этом входы/выходы указанных модулей служат коммуникационными портами указанного комплекта радиомодемов.
В состав датчиков измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, входят два датчика ЭКГ на одно отведение и пульсоксиметр - датчик частоты пульса и сатурации (SpO2), встроенные в манжеты рукавов рабочей одежды, например, в манжеты рукавов рабочей куртки, а также датчик температуры человека и датчики параметров окружающей среды, например, внешней температуры и давления воздуха, расположенные, соответственно, во внутреннем и внешнем швах рабочей одежды, при этом все встроенные датчики выполнены с возможностью подсоединения ко входам блока селекции каналов съемного центрального блока с помощью проводов, проходящих в швах рабочей одежды и подключаемых посредством разъемов.
Навигационный блок может включать в себя модуль GPS/ГЛОНАСС и блок инерциальных датчиков, выходы которых являются, соответственно первым и вторым выходами навигационного блока.
В состав блоков сигнализации могут входить встраиваемые в материал рабочей одежды тревожная кнопка, RFID- или BLE-метка и аудио гарнитура, выходы которых являются сигнализационными выходами комплекта блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды.
Таким образом, если в ближайшем аналоге датчики измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, и коммуникационный узел - хаб находятся отдельно от пациента - в "чемодане-укладке", а измерительные датчики контактируют с телом пациента только в период, предшествующий рабочей смене или рейсу, то в предлагаемом комплексе указанные средства находятся на пациенте и функционируют в течение всей смены (рейса). При этом хаб, смартфон и прочие коммуникационные средства, необходимые для мониторинга в домашних условиях и при проведении ПРМО, не используются. Их заменяет комплект радиомодемов, обеспечивающих прямой контакт с сетями СПД, также размещаемый на пациенте - в съемном центральном блоке, размещенном в грудном кармане его рабочей куртки.
Такое конструктивное решение позволяет не только осуществлять мониторинг состояния здоровья и рабочей активности человека в движении, но и предупреждать возможные инциденты и аварийные ситуации, вызванные "человеческим фактором", а также быстро, в близком к РМВ реагировать на возможные чрезвычайные ситуации (ЧС) силами и средствами скорой медицинской помощи и аварийно-спасательных служб, а также осуществлять оперативное взаимодействие с АСУ предприятия и внешними информационно-аналитическими и инфрмационно-управляющими системами. При этом спецодежда сотрудников не стесняет их движений.
Сущность изобретения поясняется на рисунках фиг. 1 - фиг. 8.
На фиг. 1 приведена общая структура предлагаемого радиоканального комплекса.
На фиг. 2 приведен эскиз предлагаемой спецодежды - рабочей куртки и показаны места возможного размещения модулей, входящих в состав комплекта блоков и датчиков, встроенных в материал этой куртки.
На фиг. 3 приведена фотография фрагмента спецодежды (внутреннего кармана куртки) с размещенным в нем съемным центральным блоком.
На фиг. 4 показана структурная схема персонального носимого комплекта пользователя.
На фиг. 5 приведен возможный вариант состава навигационного блока.
На фиг. 6 показан возможный вариант состава комплекта радиомодемов, работающих нелицензируемых частотах.
На фиг. 7 приведен возможный вариант состава блока сигнализации.
На фиг. 8 показана структурная схема центра контроля состояния здоровья пациентов.
На рисунках использованы следующие обозначения: 1 - центр контроля состояния здоровья пациентов; 2 - пульты скорой медицинской помощи; 3 - сети СПД; 4 - персональный носимый комплект пользователя; 5 - рабочая одежда; 6 - съемный центральный блок; 7 - комплект блоков и датчиков, встраиваемых в материал рабочей одежды; 8 - микроконтроллер; 9 - навигационный блок; 10 - комплект радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах; 11 - блок селекции каналов; 12 - модуль GPS/ГЛОНАСС; 13 - модуль инерциальных датчиков; 14 - модуль Wi-Fi; 15 - модуль Bluetooth; 16 - модуль GSM/GPRS/3 G/4G/LTE; 17 - модуль "малой дальности действия"; 18 - датчики измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека; 19 - блоки сигнализации; 20 - датчик ЭКГ; 21 - пульсоксиметр; 22 - датчик температуры тела человека; 23 - датчик параметров окружающей среды; съемный центральный блок; 24 - тревожная кнопка; 25 - RFID- или BLE-метка; 26 - аудио гарнитура Bluetooth; 27 - АРМ медицинского работника; 28 - СУБД; 29 - сервер; 30 - комплект модемов, работающих в сетях СПД.
Рассматриваемый радиоканальный комплекс для дистанционного контроля состояния здоровья и рабочей активности сотрудников промышленных и транспортных предприятий содержит центр 1 контроля состояния здоровья пациентов, выполненный с возможностью обмена информацией с помощью сетей 3 СПД с сетью Интернет, с пультами 2 скорой медицинской помощи и с телемедицинскими комплектами, в состав каждого из которых входят микроконтроллер 8, к навигационному входу которого подключен первый выход навигационного блока 9, а к информационному входу - выход блока 11 селекции каналов, выполненного с возможностью подключения датчиков 18 измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, при этом управляющий вход блока 11 селекции каналов соединен с управляющим выходом микроконтроллера 8, а коммуникационный порт указанного блока связан с коммуникационным портом комплекта 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, а центр 1 контроля состояния здоровья пациентов состоит из сервера 29, с которым связаны АРМ администратора, автоматизированные рабочие места медицинских работников и комплект 30 модемов, работающих в сетях СПД. Существенными отличительными признаками предлагаемого радиоканального комплекса является то, что каждый телемедицинский комплект выполнен в виде персонального носимого комплекта 4 пользователя, включающего в себя съемный центральный блок 6, носимый в элементах рабочей одежды 5, и комплект 7 блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды 5, включающий в себя вышеупомянутые датчики 18 измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека и вновь введенные блоки 19 сигнализации, причем все соединения съемного центрального блока 6 с комплектом 7 блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, выполнены с помощью проводов, расположенных в швах рабочей одежды 5 пользователя, и подключаемых к соответствующим входам съемного центрального блока 6 с помощью разъемов. При этом микроконтроллер 8, навигационный блок 9, блок 11 селекции каналов и комплект 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, размещены в съемном центральном блоке 6, навигационный блок 9 выполнен со вторым выходом, а микроконтроллер 8 - с дополнительным навигационным входом и с сигнализационными входами. Дополнительный навигационный вход микроконтроллера 8 подключен ко второму выходу навигационного блока 9, а сигнализационные входы микроконтроллера 8 соединены с сигнализационными выходами комплекта 7 блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды 5.
В различных вариантах построения рассматриваемого радиоканального комплекса комплект 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, может содержать в различных комбинациях следующие компоненты: модуль 14 Wi-Fi, модуль 15 Bluetooth и/или модуль 16 GSM/GPRS/3G/4G/LTE и модуль 17 "малой дальности действия", выполненные с возможностью работы в соответствующих сетях 3 СПД и с возможностью подключения к блоку 11 селекции каналов съемного центрального блока 6.
В состав датчиков 18 измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, могут входить два датчика 20 ЭКГ на одно отведение и пульсоксиметр 21 - датчик частоты пульса и ФПГ, встраиваемые в манжеты рукавов рабочей одежды 5, например, в манжеты рукавов рабочей куртки, а также датчик 22 температуры тела человека и датчики 23 параметров окружающей среды, например, внешней температуры и давления воздуха, расположенные, соответственно, во внутреннем и внешнем швах рабочей одежды 5, при этом все указанные датчики выполнены с возможностью подсоединения ко входам блока 11 селекции каналов съемного центрального блока 6 с помощью проводов, проходящих в швах рабочей одежды 5 и подключаемых посредством разъемов. Состав и количество указанных измерительных датчиков могут изменяться, в зависимости от вида предприятия, на котором используется данная спецодежда.
Навигационный блок 9 может быть выполнен в составе модуля 12 GPS/ГЛОНАСС и блока 13 инерциальных датчиков, выполненных с возможностью подключения, соответственно, к навигационному входу микроконтроллера 8 и к его дополнительному входу.
В качестве блоков 19 сигнализации могут быть использованы встраиваемые в материал рабочей одежды 5 тревожная кнопка 24, RFID- или BLE-метка 25 и аудио гарнитура 26 Bluetooth, выходы которых являются сигнализационными выходами комплекта 7 блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды.
В разработанном заявителями опытном образце персонального носимого комплекта пользователя для рабочей куртки использовано покупное изделие - SC20-E Smart Module (производство Quectel), включающий в себя микроконтроллер 8, работающий под управлением операционной системы Android 6.0/7.1, модуль 12 GPS/ГЛОНАСС/BeiDou, комплект 10 радиомодемов GSM/GPRS/3G/4G/LTE, WiFi 2,4ГГцG/5.8ГГц, модуль поддержки аудио гарнитуры 26 Bluetooth 2.1+EDR/3.0/4.1 LE.
Модуль 17 "малой дальности действия" реализован на трансивере типа АХ5243 (ON Semiconductors), относящемся к вышеупомянутым "устройствам малого радиуса действия". Его отличительными особенностями являются:
- низкое энергопотребление;
- высокая чувствительность;
- широкий диапазон измерения и регулирования уровня мощности принимаемого сигнала;
- применение технологий Frequency Hopping ("прыгания по частотам") и LBT ("прослушивания эфира перед передачей"), позволяющих эффективно использовать ограниченный частотный диапазон, избегать коллизий при множественном доступе и бороться с "замиранием" сигналов из-за интерференции.
В датчиках 18 измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека использован микроконтроллер NRF52840 (на кристалле Nordic Semiconductors) со встроенным трансивером 2.4 ГГц, совместимым с BLE Smart 5.0. С помощью микроконтроллера NFCTag реализована функция RFID-метки 25 на частоте 13,56 МГц.
Так же на этом микроконтроллере реализовано взаимодействие и предварительная обработка данных, поступающих с датчиков, как аналоговых, с помощью встроенного АЦП, так и цифровых.
Таким образом, возможность практической реализации предлагаемого технического решения не вызывает сомнений.
Рассматриваемый радиоканальный комплекс для дистанционного контроля состояния здоровья и рабочей активности сотрудников промышленных и транспортных предприятий работает следующим образом.
Рассмотрим, в качестве примера, процедуру дистанционного контроля во время рабочей смены состояния здоровья и рабочей активности машиниста СПС РЖД.
После прохождения процедуры ПРМО, детально описанной в вышеупомянутом Регламенте и в Приказах Минтранса РФ от 16.07.2010 №154 и от 28.11.2012 №416, машинист, допущенный к рейсу, считается пригодным к выполнению своих обязанностей и не требует дополнительного освидетельствования на алкогольное или наркотическое опьянение. Основную угрозу безопасности движения на следующем этапе - во время рейса представляет возможность существенного снижения у него внимания и скорости реакции, вследствие усталости или резкого наступления рецидива какой-либо хронической болезни, в первую очередь, заболевания сердечнососудистой системы. Наибольшую опасность представляют фибрилляция желудочков сердца, грозящая внезапной остановкой сердца (ВОС), а также инфаркт или инсульт. По данным зарубежной статистики в результате ВОС в США ежегодно гибнут до 250 000 человек, а в Европе - до 700 000 человек. От ВОС во внебольничных условиях в России выживает не более 1% людей, при этом число погибших в год достигает 300000 человек. (http://cardion.ru/programma-obshchedostupnoy-defibrillyatsii).
Как следует из "Рекомендаций по проведению реанимационных мероприятий" Европейского совета по реанимации (European Resuscituation Council - ERC) под ред. президента Российского национального совета по реанимации чл.-корр. РАН Мороза В.В. (3 издание, версия 2015 года) при выявлении у человека фибрилляции сердца требуемое время реагирования составляет 3-5 минут. Обеспечить столь малое значение времени реакции возможно лишь в том случае, если все мероприятия по спасению пострадавшего объединены в "цепочку выживания", состоящую из выполняемых в едином контуре в близком к РМВ следующей последовательности взаимосвязанных действий: «раннее оповещение специалистов» - «немедленное начало сердечно-легочной реанимации (СЛР)» - «проведение автоматической дефибрилляции» - «скорая медицинская помощь с введением необходимых кардиотропных препаратов».
Принципиально важное значение для практической реализации указанной цепочки имеет, во-первых, своевременное обнаружение надвигающейся угрозы, а во-вторых, установление тесного интерактивного взаимодействия удаленного центра 1 контроля состояния здоровья пациентов и людей, находящихся в поезде, среди которых могут как медики-профессионалы, так и добровольцы, обладающие минимально необходимыми навыками для осуществления реанимационных мероприятий. Если у машиниста появились признаки обострения ишимической болезни сердца либо постепенно развивающегося инфаркта миокарда, то управление составом должно быть передано помощнику машиниста, а медицинская помощь должна быть оказана на ближайшей железнодорожной станции, оснащенной пультом 2 скорой медицинской помощи. Для этого информация о тревожном состоянии здоровья машиниста с помощью сетей 3 СПД, например, сетей ОАО "РЖД" передается в центр 1 контроля состояния здоровья пациентов, из которого поступает соответствующий экстренный вызов на пульт 2 скорой медицинской помощи.
Для раннего обнаружения симптомов потери работоспособности у машиниста и предупреждения критических ситуаций служит персональный носимый комплект 4 пользователя, размещенный в его рабочей одежде 5, например, в рабочей куртке (фиг. 2). В общем случае указанный персональный носимый комплект 4 пользователя включает в себя два вида аппаратуры: съемный центральный блок 6 (фото на фиг. 3), закрепленный, например, на "липучках" в наиболее удобном месте одежды, определяемом конкретным фасоном и типом одежды, к примеру, во внутреннем кармане куртки, и комплект 7 блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды 5. Соединения этой аппаратуры друг с другом выполняются с помощью проводов, прокладываемых в швах рабочей одежды 5 пользователя, и подключаемых ко входам съемного центрального блока 6 с помощью разъемов (на рисунке не показаны).
Так как рабочая одежда 5 требует регулярной стирки, то наиболее дорогостоящие и слабо защищенные от воздействия влаги и механических нагрузок компоненты устройства (например, аккумуляторная батарея) размещены в съемном центральном блоке 6. Помимо аккумулятора, это - микроконтроллер 8 со встроенными процессором и памятью, а также навигационный блок 9, комплект 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, и блок 11 селекции каналов. В навигационном блоке 9 (фиг. 5), как и в ближайшем аналоге, местоположение пользователя определяется с помощью модуля 12 GPC/ГЛОНАСС. Кроме него, в состав навигационного блока 9 входит также модуль 13 инерциальных датчиков, выполненный в виде трех- или шестиосевого датчика положения, измеряющего по трем координатам ускорение и угловую скорость, из которых потом путем интегрирования получают составляющие линейной и угловой скоростей и местоположения пользователя. В комплект 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах (фиг. 6), могут входить модули ГГц диапазона (широкополосных каналов ближнего действия): модуль Wi-Fi 14, модуль Bluetooth 15 и/или модуль 16 GSM/GPRS/3G/4G/LTE, а также модуль 17 "малой дальности действия" МГц диапазона.
Комплект 7 блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды включает в себя датчики 18 измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека и блоки 19 сигнализации. Манжеты рукавов куртки - облегающие, выполненные из электропроводящего трикотажа. В них встроены небольшие пластиковые или силиконовые модули с микрочипами указанных измерительных датчиков. В манжеты левого и правого рукавов встроены по одному датчику ЭКГ 20 на одно отведение. Электроды в отведениях - "безгеливые", но не бесконтактные, как, например, предлагается в "Устройстве бесконтактной регистрации ЭКГ человека" по патенту на полезную модель №163596, А61В 5/04 и в "Устройстве регистрации ЭКГ человека для непрерывного контроля" по патенту на полезную модель №176791, А61В 5/04. В предлагаемой рабочей одежде используется контактный способ снятия ЭКГ, реализуемый с помощью вышеупомянутых манжетов, которые встраиваются в одежду вместо обычных. Используемый эластичный электропроводящий трикотаж обеспечивает достаточно плотный и, что самое главное, непрерывный контакт между электродами и кожей человека, практически не ограничивая при этом его движений. Это позволяет существенно снизить влияние помех и искажений ЭКГ, характерных для устройств бесконтактной регистрации ЭКГ у человека, связанных с изменениями расстояния между электродом и кожей во время физических нагрузок. В манжету одного их рукавов встроен также пульсоксиметр 21, позволяющий непрерывно измерять частоту пульса и сатурацию (показатель SpO2). Перед встраиванием в одежду некоторые датчики, например, датчик 22 температуры человека и место его соединения с соединительным проводом заливаются силиконовым компаундом. Так как размеры датчика невелики (3×3×1 мм), то его встраивание в рабочую одежду не составляет проблемы.
Датчики 23 параметров окружающей среды могут быть различными, в зависимости от условий и решаемых задач. Это могут быть датчики освещенности, атмосферного давления, влажности, концентрации вредных газов и др. Наиболее востребованным, в том числе в кабине машиниста локомотива, представляется датчик температуры, встраиваемый на наружной стороне рабочей одежды машиниста. Наличие одновременно двух датчиков (один под одеждой, а другой снаружи) позволяет более адекватно контролировать состояние здоровья и рабочей активности пользователя и предупреждать, например, возможность теплового удара или, наоборот, переохлаждения организма в экстремальных ситуациях.
В качестве блоков 19 сигнализации могут применяться тревожная кнопка 24 (кнопка экстренного вызова - SOS), RFID- или BLE-метка 25, а также (опционально) аудио гарнитура 26 Bluetooth для мобильного телефона или смартфона. Тревожная кнопка 24, может быть выполнена в виде вшитой в материал куртки герметичной кнопки мембранного типа (многоразового пользования) или пришитой детали (одноразового пользования) с проводником внутри, которую отрывают для подачи сигнала тревоги. RFID-или BLE-метка 25 может быть выполнена в виде вшитого в одну из манжет микрочипа, залитого силиконовым компаундом.
Функциональным ядром съемного центрального блока 6 (фиг. 2) является микроконтроллер 8, содержащий процессор, память и встроенное программное обеспечение. Микроконтроллер 8 обеспечивает управление по заданной программе приемом телемедицинской информации от датчиков 18 измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, которая поступает параллельно на информационные входы блока 11 селекции каналов. Выбор измерительного канала для последующей обработки поступающей из него информации в процессоре микроконтроллера 8 осуществляется путем подачи по заданной микроконтроллером 8 программе сигнала управления на коммутирующее устройство блока 11 селекции каналов.
Из навигационного блока 9 в микроконтроллер 8 поступает также текущая информация о местоположении машиниста, скорости его движения (относительно земли) и ориентации его тела внутри кабины, получаемая с помощью и модуля 13 инерциальных датчиков. Принятые антенной приемника модуля 12 GPS/ГЛОНАСС радиосигналы спутниковых систем оцифровываются и обрабатываются в соответствии с алгоритмами координатометрии в глобальных спутниковых системах, после чего полученные результаты преобразуются в формат, необходимый для их приема и обработки в микроконтроллере 8. Эти данные важны для скорейшей идентификации пациента и поиска медицинскими работниками необходимой медицинской информации о нем в центре 1 контроля состояния здоровья пациентов.
Микроконтроллер 8 выполняет, кроме того, функции управления буферным накоплением, хранением и передачи по радиоэфиру всех поступающих в него медицинских и координатометрических данных с использованием комплекта 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах в сетях 3 СПД, например, в проприетарной сети ОАО "РЖД". Программным обеспечением микроконтроллера 8 определяется выбор параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, которые планируется получить, передать и оценить затем врачом (фельдшером) в данном сеансе дистанционного обследования, например, параметры функций состояния сердечнососудистой системы. В процессоре микроконтроллера 8 измеренный параметр ранжируется (с помощью пороговой обработки) по степени угрозы жизнедеятельности человека. При отсутствии превышения порога, соответствующего критической ситуации, микроконтроллер 8 направляет поток поступающей в него телемедицинской информации в буферную память микроконтроллера 8 для регистрации, хранения и последующего использования при консультации с лечащим врачом в неотложной или плановой формах их взаимодействия. В случае превышения каким-либо телемедицинским параметром порога, соответствующего критической ситуации, например, падению пациента, фиксируемого модулем 13 инерциальных датчиков, микроконтроллер 8 направляет информацию об этом тревожном событии в модуль 17 "малой дальности действия" МГц диапазона для передачи по радиоканалу «малой дальности действия» в центр 1 контроля состояния здоровья пациентов и службу скорой медицинской помощи.
Вследствие большого объема мониторинговой информации, записываемой в память микроконтроллера 8 для последующей периодической трансляции ее в соответствующее специализированное медицинское учреждение, например, негосударственное учреждения здравоохранения ОАО "РЖД" используются облачные хранилища, связь с которыми осуществляется по сети Интернет с помощью модуля 14 Wi-Fi и/или модуля 16 GSM/GPRS/3 G/4G/LTE (фиг. 6). Для этого в микроконтроллере 8 осуществляется считывание из буферной памяти соответствующих фрагментов зарегистрированной телемедицинской информации и передача их в указанные модули комплекта 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, находящегося в съемном центральном блоке 6 персонального носимого комплекта 4 пользователя. Порядок взаимодействия облачного хранилища с АРМ 27 медицинского работника в центре 1 контроля состояния здоровья пациентов регламентируется вышеупомянутым приказом Минздрава №965н и в данной заявке не рассматривается, как не относящийся непосредственно к объекту патентования.
Прием информации, передаваемой из поезда, в центре 1 контроля состояния здоровья пациентов осуществляется комплектом 30 модемов, работающих в сетях СПД. Отличие этого комплекта от комплекта 10 радиомодемов, работающих на нелицензируемых частотах, заключается лишь в том, что в его состав может быть дополнительно включен модуль проводной связи и передачи данных. Проводная связь может быть реализована, например, с использованием оптического волокна, связывающего центр 1 контроля состояния здоровья пациентов с пультами 2 скорой медицинской помощи.
Если трансляция информации из поезда ведется в РМВ, данные поступающие в центр 1 контроля состояния здоровья пациентов, передаются из сервера 29 в АРМ 27 медицинского работника. Если ведется скачивание архива ранее полученных по сети Интернет медицинских данных о машинисте из облачного хранилища, то этот архив подвергается сортировке и учету в АРМ 31 администратора. Отчеты на основе событий, диагностированных врачом-кардиологом, или содержащиеся в архивной записи, направляются в соответствующий АРМ 27 медицинского работника, например, лечащего врача, ответственного за данного машиниста-пациента, и в связанную с сервером 29 СУБД 28. При этом администратор центра имеет возможность востребовать из банка данных СУБД 28 любую необходимую ему информацию и передать ее с помощью сервера 29 в соответствующий АРМ 27 медицинского работника. В свою очередь, врач по своей инициативе может обратиться к серверу 29 и сформировать с его помощью запрос на получение необходимой ему информации из банка данных СУБД 28 или из облачного хранилища данных. Общая координация работы центра 1 контроля состояния здоровья пациентов также осуществляется с АРМ 31 администратора этого центра.
Врач (фельдшер), дистанционно контролирующий машиниста в поезде, может устанавливать приоритет тревоги, такой как срочный, средний или низкий приоритет. Когда врач-специалист по ЭКГ в центре 1 контроля за состоянием здоровья пациентов установил желательные пороги и приоритеты на АРМ 27 медицинского работника, конфигурация сохраняется на сервере 29 и передается в съемный центральный блок 6 при подготовке машиниста к рейсу, например, в ходе ПРМО. При первом сеансе связи с центром 1 контроля состояния здоровья пациентов 1 процессор микроконтроллера 8 проверяет информацию о конфигурации, которая затем загружается и устанавливается в его пороговом устройстве. Если мониторирование машиниста уже началось, то новая конфигурация немедленно загружается для установки. Так, например, в дополнение к семи стандартным тревогам, связанным с аритмией сердца, врач имеет возможность установить заказную тревогу для конкретного пациента-машиниста.
Телемедицинские сообщения и информация о пациенте могут быть зарегистрированы на сервере 29 для возможности доступа к ним посредством конкретных учетных записей. Учетной записью могут быть идентификационные данные врача, клиники и т.п. Всякий раз, когда статус персонального носимого комплекта 4 пользователя изменяется, он посылает соответствующее уведомление и эти уведомления, отправляются в центр 1 контроля состояния пациентов по сети 3 СПД. Например, когда персональный носимый комплект 4 пользователя "ощущает", что он начал прием сигналов ЭКГ от пациента, то посылается сообщение о соответствующем статусе. Если персональный носимый комплект 4 пользователя обнаруживает отсутствие требуемого контакта электрода с кожей пациента, то снова посылается сообщение, но уже о другом статусе. Когда персональный носимый комплект 4 пользователя вновь обнаруживает неподключенное отведение, то вновь отправляется сообщение об изменении статуса. Таким образом, непрерывный поток сообщений о статусе позволяет наблюдающему врачу оценивать характер использования пациентом конкретного персонального носимого комплекта 4 пользователя.
Предварительно, перед применением машинистом персонального носимого комплекта 4 пользователя осуществляют идентификацию пациента. Для этого в СУБД 28 на основе добровольного согласия пациента вносят следующую группу его отличительных характеристик:
1. "Нормальное", "пороговое" или "критическое" (предикторное или терминальное) состояния, в которых находятся контролируемые функции организма, данные ретроспективного анамнеза, иные проявления физиологического состояния (например, прецеденты кратковременной потерю памяти). Эти данные вносятся врачами или фельдшерами центр 1 контроля состояния пациентов.
2. Паспортные данные пациента.
3. Контактные телефоны и адреса законных представителей пациента (например, членов его семьи).
К СУБД 28 данных имеют доступ только уполномоченные службы единой дежурной диспетчерской службы медицинского учреждения, в том числе оператор пульта 2 скорой медицинской помощи. Текущие параметры, снимаемые датчиками 20 ЭКГ, пульсоксиметром 21, датчиком 22 температуры человека и др., через блок 11 селекции каналов поступают в микроконтроллер 8. Сигнал предупреждения машиниста представляет собой речевое сообщение, в котором приводятся текущие показания состояния здоровья пациента, рекомендации пациенту по снижению вероятности наступления осложнения и перехода в критическое состояние, запрос на определение местоположения пациента. Сигнал предупреждения предназначается для самого пациента и оператора пульта 2 скорой медицинской помощи. Сигнал предупреждения отправляется автоматически по каналам передачи речевой информации, в частности, по сотовой сети связи МГц диапазона- с помощью модуля 16 GSM/GPRS/3G/4G/LTE. В случае выявления пороговых признаков оператор связывается с машинистом и дает ему рекомендации по недопущению перехода основных показателей здоровья в критическое состояние. При отсутствии связи с машинистом оператор пульта 2 скорой медицинской помощи связывается по какому-либо действующему каналу сетей 3 СПД с центром 1 контроля состояния здоровья пациентов посылает запрос в персональный носимый комплект 4 пользователя на определение его с помощью модуля 12 GPS/ГЛОНАСС. персональный носимый комплект 4 пользователя определяет текущее местоположение пациента и пересылает эту информацию через центр 1 контроля состояния здоровья пациентов на пульт 2 скорой медицинской помощи. Получив эти данные, оператор направляет к месту остановки поезда наряд скорой медицинской помощи.
Таким образом, предлагаемая совокупность существенных общих с ближайшим аналогом и отличительных признаков позволяет решить поставленную техническую проблему, состоящую в необходимости расширения арсенала технических средств путем создания на основе телемедицинских технологий радиоканального комплекса, обеспечивающего в близком к РМВ дистанционный контроль и мониторинг состояния здоровья, рабочей активности и местонахождения сотрудников промышленных и транспортных предприятий в течение всей рабочей смены на предприятии или во время рейса на транспорте, с возможностью передачи этой информации по радиоэфиру в центры контроля состояния здоровья сотрудников и на пульты скорой медицинской помощи и аварийно-спасательных служб для обеспечения возможностей предупреждения и экстренного реагирования в различных критических и чрезвычайных ситуациях. Достигаемый при этом технический результат состоит в реализации указанного назначения.
1. Радиоканальный комплекс для дистанционного контроля состояния здоровья и рабочей активности сотрудников промышленных и транспортных предприятий, содержащий центр контроля состояния здоровья пациентов, выполненный с возможностью обмена информацией с помощью сетей общего пользования и проприетарных сетей связи и передачи данных (СПД) с сетью Интернет, с пультами скорой медицинской помощи и с телемедицинскими комплектами, в состав каждого из которых входят микроконтроллер, к навигационному входу которого подключен первый выход навигационного блока, а к информационному входу - выход блока селекции каналов, выполненного с возможностью подключения датчиков измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, при этом управляющий вход блока селекции каналов соединен с управляющим выходом микроконтроллера, а коммуникационный порт указанного блока связан с коммуникационным портом комплекта радиомодемов, а центр контроля состояния здоровья пациентов состоит из сервера, с которым связаны автоматизированное рабочее место администратора, система управления базами данных, автоматизированные рабочие места медицинских работников и комплект модемов, работающих в сетях СПД, отличающийся тем, что телемедицинский комплект выполнен в виде персонального носимого комплекта пользователя, включающего в себя съемный центральный блок, носимый в элементах рабочей одежды, и комплект блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, включающий в себя вышеупомянутые датчики измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека и вновь введенные блоки сигнализации, причем все соединения съемного центрального блока с комплектом блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды, выполнены с помощью проводов, расположенных в швах рабочей одежды пользователя, и подключаемых к соответствующим входам съемного центрального блока с помощью разъемов, при этом микроконтроллер, навигационный блок, блок селекции каналов и комплект радиомодемов, размещены в съемном центральном блоке, навигационный блок выполнен со вторым выходом, а микроконтроллер - с дополнительным навигационным входом и с сигнализационными входами, дополнительный навигационный вход микроконтроллера подключен ко второму выходу навигационного блока, а сигнализационные входы микроконтроллера соединены с сигнализационными выходами комплекта блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды.
2. Радиоканальный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что комплект радиомодемов содержит модули Wi-Fi, Bluetooth, GSM/GPRS/3G/4G/LTE и модуль "малой дальности действия", выполненные с возможностью работы в соответствующих сетях СПД, при этом входы/выходы указанных модулей служат коммуникационным портом указанного комплекта радиомодемов.
3. Радиоканальный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что в состав датчиков измерений параметров функций, жизненно важных для жизнедеятельности человека, входят два датчика электрокардиограммы на одно отведение и пульсоксиметр - датчик частоты пульса и сатурации - SpO2, встроенные в манжеты рукавов рабочей одежды, а именно в манжеты рукавов рабочей куртки, а также датчик температуры человека и датчики параметров окружающей среды, например, внешней температуры и давления воздуха, расположенные, соответственно, во внутреннем и внешнем швах рабочей одежды, при этом все указанные датчики выполнены с возможностью подсоединения ко входам блока селекции каналов съемного центрального блока с помощью проводов, проходящих в швах рабочей одежды и подключаемых посредством разъемов.
4. Радиоканальный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что навигационный блок содержит модуль GPS/ГЛОНАСС и блок инерциальных датчиков, выходы которых являются, соответственно, первым, вторым и третьим выходами навигационного блока.
5. Радиоканальный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что в состав блоков сигнализации входят встраиваемые в материал рабочей одежды тревожная кнопка, RFID- и/или BLE-метка и аудио гарнитура, выходы которых являются сигнализационными выходами комплекта блоков и датчиков, встроенных в материал рабочей одежды.
