一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋制造技术

本发明专利技术涉及高值耗材管理技术领域，且公开了一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，包括智能屋管理系统

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋


[0001]本专利技术涉及高值耗材管理
，具体为一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋
。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济和科技的发展，同时也带动了医疗新技术的崛起，高值医用耗材作为保障医疗工作正常开展的重要消耗品，在医疗领域需求量巨大，而因其直接作用于人体
、
价格相对较高
、
对安全性有严格要求的属性，使得高值医用耗材的管理必须受到严格控制，科学合理的方法不仅帮忙实现了耗材资源管理的规范化，而且有力推动了推动医疗信息化的互联互通
。
[0003]数字孪生，通过利用物理模型
、
传感器更新
、
运行历史等，集成各类数据进行仿真并在虚拟空间完成映射，进而反应相应实体的全生命周期过程，现如今，研究和探索数字孪生技术在仓储管理中的应用，必将成为大势所趋
。
[0004]但是现阶段，传统的管理方法是将耗材置于智能柜中，该法仅适用于小批量管理，现今耗材存储和使用量之大，已无法满足医院的需求，并且存在多同类品种规格
、
外包装近似
、
识别难度高等特点，导致库存盘点困难，近效期或过期品种和数量无法有效提示或预警，因此，对于监管机制缺失
、
管理模式混乱等问题的解决是当前耗材管理工作的重中之重；鉴于此，我们提出了一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，以解决上述
技术介绍
中提出的库存盘点困难
、
获取信息效率低和监管力度差等问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，包括智能屋管理系统
、
物联网系统
、
安全预警系统以及数字孪生系统；所述智能屋管理系统由物联网基本体系架构：智能屋感知层
、
智能屋网络层
、
智能屋应用层搭建组成；所述安全预警系统依托智能屋实体，通过其感知层和应用层的门禁模块实现
。
[0007]优选的，所述智能屋感知层包括内含
RFID
的结构模块和控制模块组成
。
[0008]所述内含
RFID
的结构模块为每单位智能屋实体内配备两组五层结构的智能货架以及多个用于收集智能屋实时状态
、
库存信息的数据采集器，每层表面放置设有超高频
RFID
标签的高值医用耗材盒，每层层板内嵌入有
RFID
扫描天线，货架侧面装有超高频
RFID
读写器，多个
RFID
天线读写器与耗材盒对应的超高频
RFID
标签无线连接，同时货架每层两侧安装有对射光电开关，顶部中间表面设置有人体感应器，货架的整体设计致力于减少出入库的流程和时间
。
[0009]所述控制模块包括继电器和门禁硬件设备，继电器部分包括开关模块
、
电锁模块
、
感应模块
、
温湿度模块
、
采集模块等
。
[0010]优选的，所述智能屋应用层包括显示屏
(
内含管理应用软件及数字孪生仿真平台
)
和工控机，系统开机后自启动智能屋管理应用软件于显示器上，仿真平台同步运行数字孪生体，操作人员通过界面操作实现用户管理
、
出入库操作与安全监测等功能；所述工控机为控制核心，通过串口模块连接云服务器端来获取控制部分的输入
、
输出状态，达到对智能屋内灯带组
、
电锁组
、
开关组和感应器等硬件设备的集中控制，确保系统运行更加流畅
。
[0011]优选的，所述安全预警系统包括门禁硬件设备和应用软件部分功能，所述硬件部分包括屋外设置有安装电池锁和电插锁的安全门
、
人脸识别摄像头以及屋内的高清视频监测摄像头，结合应用软件实现身份验证和作业监测，所述方法包括以下步骤：
[0012]S1
：启动应用软件，点击安全监测模块
(
初始系统将设置管理员身份
)
，管理员通过账号密码登录后进入二级操作界面，可对数据库中的信息进行增删改查
。
[0013]S2
：其中，增加用户类型采用人脸识别认证：点击摄像头按钮后系统进入准备状态，利用人脸识别智能摄像头获取实时画面，当出现一个新的人脸需要录入时，点击录入按钮，此时操作界面切换至录入功能，先输入姓名点击“新建”后可通过选择人脸图片或开启摄像头进行画面捕捉，系统检测到人脸后可选择“取图”，系统得到捕获的人脸区域图片，最后点击“录入”按钮，则提取对应人脸图片特征并写入系统库中
。
[0014]S3
：用户的删除功能只需选择对应用户再点击删除按钮即可将该用户的所有信息全部删除，且不再能通过门禁认证
。
[0015]S4
：当工作人员进行出入库管理操作时，高清视频监测摄像头将对工作人员进行全程监控，并利用基于残差三维卷积神经网络模型对视频图像中的工作人员进行作业监测，总结梳理得到作业规范标准
。
[0016]S5
：工作人员进入智能屋前，将由门禁模块通过人脸识别功能，将其身份与预设的数据进行比对，当身份信息不匹配时，系统发出安全预警提醒，并上传至云服务器端进行一次警告操作记录
。
[0017]S6
：工作人员进入智能屋后，高清视频监测摄像头将进一步对工作人员进行细节监控，其行为将与作业规范标准进行比对，当存在危险
、
违规操作时，系统发出安全预警提醒，并上传至云服务器端进行一次警告操作记录
。
[0018]S7
：警告操作记录包括高清摄像头录像拍照并由系统对其附加时间
、
地点
、
违规操作类型
(
身份不匹配
、
作业不规范
)
词条，便于管理员通过日志查询
。
[0019]优选的，所述数字孪生系统包括四个子系统：可视化模型系统
、
数据处理系统
、
业务交互系统和数据存储系统
。
[0020]优选的，所述可视化模型系统根据智能屋管理要素构建数字孪生体，通过数据采集模块传输的智能屋实体信息对模型赋予特征和属性，完成相应的动态参数配置，仿真平台以传输的数据和控制模块的交互模拟仿真智能屋管理状态，并将数据可视化获得高精度的实时仿真效果
。
[0021]优选的，所述数据处理系统对所获源数据进行预处理，或是在进行虚拟仿真时，对孪生体模型和交互系统进行数据交换，以确保物理实体和数字孪生体相对应的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，其特征在于：包括智能屋管理系统
、
物联网系统
、
安全预警系统以及数字孪生系统；所述智能屋管理系统由物联网基本体系架构：智能屋感知层
、
智能屋网络层
、
智能屋应用层搭建组成；所述安全预警系统依托智能屋实体，通过其智能屋感知层和智能屋应用层的门禁模块实现
。2.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，其特征在于：所述智能屋感知层包括内含
RFID
的结构模块和控制模块组成；所述内含
RFID
的结构模块为每单位智能屋实体内配备两组五层结构的智能货架以及多个用于收集智能屋实时状态
、
库存信息的数据采集器，每层表面放置设有超高频
RFID
标签的高值医用耗材盒，每层层板内嵌入有
RFID
扫描天线，货架侧面装有超高频
RFID
读写器，多个
RFID
天线读写器与耗材盒对应的超高频
RFID
标签无线连接，同时货架每层两侧安装有对射光电开关，顶部中间表面设置有人体感应器，货架的整体设计致力于减少出入库的流程和时间；所述控制模块包括继电器和门禁硬件设备，继电器部分包括开关模块
、
电锁模块
、
感应模块
、
温湿度模块
、
采集模块等
。3.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，其特征在于：所述智能屋应用层包括显示屏
(
内含管理应用软件及数字孪生仿真平台
)
和工控机，系统开机后自启动智能屋管理应用软件于显示器上，仿真平台同步运行数字孪生体，操作人员通过界面操作实现用户管理
、
出入库操作与安全监测等功能；所述工控机为控制核心，通过串口模块连接云服务器端来获取控制部分的输入
、
输出状态，达到对智能屋内灯带组
、
电锁组
、
开关组和感应器等硬件设备的集中控制，确保系统运行更加流畅
。4.
根据权利要求2和权利要求3所述的一种基于数字孪生的高值医用耗材智能屋，其特征在于：所述安全预警系统包括门禁硬件设备和应用软件部分功能，所述硬件部分包括屋外设置有安装电池锁和电插锁的安全门
、
人脸识别摄像头以及屋内的高清视频监测摄像头，结合应用软件实现身份验证和作业监测，所述方法包括以下步骤：
S1
：启动应用软件，点击安全监测模块
(
初始系统将设置管理员身份
)
，管理员通过账号密码登录后进入二级操作界面，可对数据库中的信息进行增删改查；
S2
：其中，增加用户类型采用人脸识别认证：点击摄像头按钮后系统进入准备状态，利用人脸识别智能摄像头获取实时画面...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟冠军，孙志朋，黄康，李国强，彭裕博，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：