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联系人:王秀秀
010 -66083178
www.qxwq.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:智护未来——新一代智能护理床
学校名称:郑州科技学院
参赛队伍:浪前小队
队伍编号:228433
参赛学生:陈瑞鑫 关相楠 周素怡  
指导老师:方文胜 贾少星  
投票日期:2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

智能化护理床 · 项目简介

一、项目背景与行业需求

随着人口老龄化、慢病康复与住院护理需求持续增长,医院与养老机构对高效、安全、智能化护理装备的需求急剧上升。然而当前国内护理床市场仍处在“基础电动化”阶段,普遍存在:

  • 只能完成简单的角度调节,缺乏智能监测能力

  • 不能与医院信息系统联动,数据无法形成闭环

  • 难以实现患者状态的连续采集与风险预警;

  • 缺乏舒适性、安全性和可视化信息辅助。

行业报告指出,国内智能护理床仍处于导入期,虽然局部试点已启动,但整体智能水平仍显不足,市场存在巨大提升空间。

在此背景下,本项目提出一款面向医院与养老院的智能化护理床原型系统,目标是打造“机械结构 + 传感监测 + 云端护理平台”的综合解决方案。


二、产品定位与总体目标

本项目面向以下核心场景:

  • 住院患者的长期护理与康复

  • 老年人长期照护

  • 术后患者体位管理与体征监测

  • 智慧病房与养老院的智能护理需求

产品采取“能够落地的技术方案 + 可扩展的智能能力”策略,保证原型可验证、可展示、可推广。


三、核心结构设计

护理床总体结构采用模块化分层设计,由床体机械层、传感监测层、控制通信层、人机交互层构成。

1. 床面分段结构

  • 背板:0–70°,满足进食、端坐、查体等需求;

  • 大腿板:0–30°,改善血液回流;

  • 小腿板:滑轨联动防飞板设计,抬升时始终与床架接触,提升安全性。

2. 双立柱升降系统

  • 采用滚珠丝杠驱动,刚度高、平稳性好;

  • 设计承载 ≥230 kg,并预留不小于 1.5×安全系数;

  • 提供 0.4–0.8 m 的床高调节范围,方便患者上下床与护理操作。

3. 三点自适应调平平台

  • 自动修正床体姿态,使床面更接近水平;

  • 与床垫监测系统联动,提高舒适与安全。


四、智能监测与功能系统

1. 智能床垫:体位/压力监测及恒温加热

  • 多区压力传感器阵列监测:

    • 体位变化

    • 离床判断

    • 久置提醒(预防压疮)

  • 恒温加热控制(37–40℃安全区间),并具备双重过温保护。

2. 生命体征监测与云端分析

  • 通过智能手环采集心率、血压、血氧;

  • BLE / NB-IoT 数据上传本地控制器;

  • 云端平台支持:

    • 阈值报警

    • 历史趋势图

    • 风险提示

  • 预留 AI 算法接口(识别异常模式、预测风险)。

3. 语音控制与可视化监护

  • 支持语音指令:“抬高背部到30度”“放平床面”等;

  • 预留高清摄像头/红外装置安装口,用于远程监护与夜视;

  • 隐私保护:热成像脱敏、加密传输、权限管理。

4. 多端人机界面(HMI)

  • 床旁小屏:面向患者,显示姿态、环境、预警;

  • 护理端大屏/移动端:体位趋势、生命体征、报警管理;

  • Web/APP:为医护和家属提供远程访问入口。


五、技术架构与数据闭环

系统分为本地控制与云平台两部分:

  1. 传感器 → 控制器:压力量化、阈值判断、本地报警;

  2. 控制器 → 云平台:加密上传、轻量数据库缓冲;

  3. 云平台 → 护理端/家属端:数据可视化、趋势记录;

  4. 护理端 → 控制器:执行动作控制(如模式切换、调节角度)。

形成一个可扩展、可集成的智慧护理闭环。


六、产品特色总结

1. 创新性

  • 机械结构创新:双立柱 + 三点调平 + 多段床板联动

  • 传感融合:压力 + 可穿戴 + 摄像/红外多模态采集;

  • 系统化:机械、监测、通信、软件四位一体。

2. 工程可行性强

  • 结构、传感器、电动执行器均可采用成熟元件;

  • 通信方案基于 BLE/WiFi/NB-IoT 常用技术栈;

  • 软件平台支持“先基础、再扩展”的迭代路径。

3. 功能完整

从患者舒适、安全、监护,到护理效率提升、远程联动,实现了较为完整的智慧护理流程。

4. 安全规范

  • 结构安全、限位防夹设计;

  • 电气温控安全与冗余保护;

  • 数据与图像隐私保护;

  • 控制逻辑双限位与急停机制。


七、项目价值与应用前景

本智能护理床项目紧密契合国家智慧健康养老政策方向,可广泛应用于:

  • 三甲医院 / 康复科 / 术后护理

  • 养老院 / 长期照护机构

  • 居家长期护理(扩展方案)

通过可落地的原型验证与功能拓展,本项目具备进一步工程化、产业化的潜力。

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