CN111413014B - 一种光纤压力探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤压力探测系统，至少包括：主承托部，其置于第一探测支撑面上且其主承托部内部铺设有第一光纤传感器组，所述探测机构还包括：至少一个副承托部，其置于第二探测支撑面上且其副承托部内部铺设有第二光纤传感器组，第一光纤传感器组和第二光纤传感器组分别包括至少一个光纤光栅传感器，所述主承托部与至少一个所述副承托部沿所述压力探测机构的第一方向并列布置，并且所述第一光纤传感器组是按照至少一个光纤光栅传感器沿第一方向呈疏密波形排列的方式铺设于所述主承托部上，所述光纤光栅传感器用于检测由主承托部表面的用户躺姿变化所引起的光信号变化。

Description

一种光纤压力探测系统

技术领域

本发明涉及护理设备技术领域，尤其涉及一种光纤压力探测系统。

背景技术

现阶段对于病患或老年人的在离床判断，主要采用侵入式接触检测方法和非侵入式接触检测方法。侵入式接触检测方法，主要是通过在使用者身上接入设备，或者让使用者穿上可穿戴式设备。大部分针对使用者呼吸、心率两个指标的监测，主要是使用凝胶电极片或者可穿戴设备进行监测。但是，这种方法需要将电极片贴在人体身上或者使用者穿上可穿戴设备，大量的线路和不同设备与人体连接，使用者的体验非常不好，行动也非常不方便。比如：使用者起床时，需要拔出所有连接线。返回时，又需要自己连接上所有线，使用起来极其不方便。当使用者使用可穿戴式设备时，由于设备的形态和重量，使用者需要一直把它穿戴在身上。当天气比较炎热的时候，使用者往往不愿意穿戴这些设备。非侵入式接触检测方法主要是通过在床周围安装一些检测传感器，来检测床上使用者的状态。但是，这种方法不易携带。当使用者换到另外一张床上时，需要在新床周围重新安装这些传感器。现有技术通常使用压电式传感器检测人体活动、呼吸率和心率。压电式传感器由压电换能器陶瓷或单晶材料组成，这些材料比较坚硬，用于床垫或床上用品时影响人使用感受。且此类材料随时间推移灵敏度下降，温度升高时灵敏度下降更快，导致测量数据存在无法避免的偏差。对于离床探测，与床垫导热和患者体温相关的温漂始终是一项难题。

现有技术中公开号为CN201810128650.2的专利公布了一种离床监测装置，包括：分体设置的离床感应装置和主控装置；所述离床感应装置与所述主控装置以无线通信方式连接；所述离床感应装置用于监测用户是否异常离床，并在检测到用户异常离床时，向所述主控装置发送异常离床信号；所述主控装置用于在接收到所述异常离床信号后，触发通过移动通信网络向目标移动通信用户发送报警信息。特别是肘部对床垫造成的点状压力“跳跃式变化”会经常造成局部压力剧增剧减。

该专利所提供的离床监测装置试图通过设置位于床上的若干个压力传感器来检测用户的异常离床，但在实际应用时，一方面该装置无法监控使用者的正在离床状态，仅仅能在使用者已经离开病床后才能通知医护人员，达不到预期的护理效果；另一方面该装置所得到的异常离床状态是基于使用者在床体上的相关动作所引起的压力变化而得到的，但实际上，使用者的压力变化是使用者独自进行的还是家属/医护人员辅助其进行的，该装置得到的均是需要警报的异常离床状态，误报警频率太高。

针对易跌倒高风险人群的自行离床行为，现有技术还提出了大量的基于在床体上所设置的压力传感器来检测用户异常离床的技术方案，但其大多数均是在探测对象已经离床的情况下才能进行警报，导致其时效性差，并且此类技术方案无法区别离床行为是在无监护还是在有监护的情况下发生，且往往误警率过高。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明基于有监护与无监护两种不同情况下采集到的压力信息间的区别，提出了同时设置有床垫与地垫的光纤压力探测系统，不仅能够对用户异常离床的趋势进行监测，在用户欲离床前就通知医护人员进行及时辅助，并且能够准确地判断离床行为是无监护还是有监护下发生的，也具有更好的时效性和警报准确性。

根据本发明提出了一种光纤压力探测系统，该系统包括主承托部，其置于第一探测支撑面上且其主承托部内部铺设有第一光纤传感器组；所述探测系统还包括：至少一个副承托部，其置于第二探测支撑面上且其副承托部内部铺设有第二光纤传感器组；第一光纤传感器组和第二光纤传感器组分别包括沿着光纤不均匀布置的多个光纤光栅传感器，其中，所述主承托部与至少一个所述副承托部沿所述压力探测机构的第一方向并列布置，并且所述第一光纤传感器组是按照至少一个光纤光栅传感器沿第一方向呈疏密波形排列的方式铺设于所述主承托部上，所述光纤光栅传感器用于检测由位于主承托部上的探测对象所引起的光信号变化。本发明的光纤压力探测系统用于分析这种光信号“变化”。根据此变化，该光纤压力探测系统可以判断出用户躺姿“变化”。对光信号变化、进而压力变化的探测与分析，明显不同于现有技术对“存在与否“的判断方式。其优势不仅仅在于探测准确性和时效性，更对于本发明结合智能可穿戴式设备工作时，提供特征更为明显的数据，利于训练人工智能。

“主承托部”指的是能够为探测对象提供支撑作用的主要部位，主承托部设置在第一探测支撑面上。“副承托部”指的是能够为探测对象提供支撑作用的次要部位，副承托部设置在第二探测支撑面上。为便于理解，以主承托部为床垫来举例说明，第一探测支撑面指的是床体，第二探测支撑面指的是地面，副承托部可以是放置在地面上的地垫。床垫与至少一个地垫沿压力探测机构的第一方向并列布置。此处的第一方向指的是使用光纤压力探测系统时，布置床垫与至少一个地垫的布置方向。第一方向即为与躺卧在病床的患者身体的长度方向相垂直的方向，相应地第二方向为躺卧在病床上的患者身体的长度方向。而沿第一方向呈疏密波形排列的至少一个光纤光栅传感器用于采集光信号变化数据，该光信号变化数据用于计算与之对应的压力变化数据，以此基于该压力变化数据来指示当前探测对象的姿势变化或姿势变化趋势。根据本发明的探测系统，通过对“变化”数据进行躺姿分析(二次分析)，由此来筛选出“潜在”的离床行为。这种基于“变化”数据分析的双重筛选方式显著区别于现有技术的“有”与“无”之判断，有效降低了误报警。此外，由于主承托部与副承托部的分体设计，在减少误报警的同时，仍然能够基于双信号的存在而保障报警的实时性，也能够判断出有监护人员的主动离床行为。此外，光纤光栅传感器在第一方向上和第二方向上都不均匀布置的方式反而有利于克服温漂。这些光纤光栅传感器属于相同产品，在按已知的拓扑进行布置的情况下，为了探测压力变化，需要进行减法操作。对于面状接触区域，压力大的部位往往因密切接触而具有接近体温的较高温度，温度会随压力减小而减小。这种温度减小是按特定模式完成的，会带来压力分析的较大误差。在本发明中，可以通过以最大压力为中心设定一组虚拟同心圆环，其中，在分析压力变化趋势时，通过同一同心圆环内的光纤光栅传感器信号的加减操作来抵消温漂，巧妙回避了难以分析的温度变化引致的温漂。虽然分析精度并非足够之高，但对于离床分析已经足够。

根据一种优选实施方式，位于所述主承托部两侧的光纤光栅传感器的排列致密度大于位于所述主承托部两侧之间的光纤光栅传感器的排列致密度。与现有技术相比，例如CN104101383B所提出的多个传感器均匀布置的智能床垫，该布置方式下若传感器数量较少较为分散则使得各区域压力变化的探测准确度非常低，反之若传感器数量较多较为密集则使得需要处理的数据量陡增且成本高。对此，区别于现有技术之设置方式，本发明所提出的光纤压力探测系统在同步设置床垫与地垫的基础上，提出了采用呈疏密波形的传感器布置方式，在低成本下达到了高探测准确度。

本申请中的“致密度”指的是主承托部(床垫)或副承托部(地垫)在第一方向上布置的光纤段的数量占床垫在第一方向上的长度的比例。床垫与地垫上的光纤均优选地以波形布置，其中，致密度即为呈波形的光纤来回U形曲折时的相邻光纤段之间的疏密程度。例如，本申请的传感器布置可以采取与头脚接触区域相比较，用户背部接触区域对应于较小排列致密度。通过将用户背部接触区域与头脚接触区域的压力变化趋势相比较，在传感器总体上较小排列致密度的情况下就能够因“压力变化趋势”而实现对其躺卧或侧卧或起身的姿势变化的准确监测。在躯体大面积接触区域，通过较小排列致密度反而提升了对“压力变化”的探测准确度。本申请可以通过在用户手肘所在区域上具有更大排列致密度的传感器布置方式，肘部与接触区域之间的接触面积小，在较大排列致密度的传感器的监测下，能够适应点状压力点的“跳跃式变化”，特别是本发明对于压力采取差分变化趋势的判断，更好地实现了对单手肘撑起的身体姿势变化进行准确监测。

根据一种优选实施方式，位于所述主承托部两侧的所述光纤光栅传感器关于所述主承托部的中心轴线对称布置，其中，位于所述主承托部一侧的所述光纤光栅传感器的排列致密度在所述主承托部的第一方向上呈先减小再增大的变化趋势且其在所述主承托部的中心轴线处达到最小值。光纤光栅传感器在主承托部中心明显少于外围的方式，有助于在判断压力中心位置进而确定“同心圆环”圆心时，显著减少运算量，进而提升运算速度，提升预警实时性。

根据一种也能减少运算量的优选实施方式，位于所述主承托部两侧的所述光纤光栅传感器关于所述主承托部的中心轴线对称布置，其中，位于所述主承托部一侧的所述光纤的排列致密度在所述主承托部的第二方向上呈先减小再增大的变化趋势且在中心区域达到最大值。

两端密集中间稀疏的对称布置方式并非是必须的，但对于第二处理器部署有人工智能学习插件的情况下，这反而是有利的。这是因为用户头脚数据本就有明显不同，此时就可以通过人工智能学习(例如部署于第二处理设备) 来判断头脚并建立新铺设床垫与该用户的配对关系，可以更为简单地实现个性化配置。优选地，第二处理设备的人工智能模块能够在判断头脚并由此建立新铺设床垫与用户配对关系后，给该用户设定个性化配置数据集。

本申请中“中心轴线”指的是与第二方向相一致的经过所述主承托部重心的直线。上述优选实施方式是对本申请中传感器布置分布情况的进一步限定，即本申请中所采取的疏密波形的布置方式并非常规的正弦曲线式规整疏密波形，而是关于主承托部的中心轴线对称的且波段之间的排列致密度是变化的非常规的疏密波形的布置方式。本申请通过设置在用户背部所在区域上具有较小排列致密度的传感器布置方式，并且针对用户背部主要在的中间区域的排列致密度相对用户背部附近两侧更大，提高了本系统对用户姿势变化时的“变化率”探测敏感度。

根据一种优选实施方式，所述光纤传感器组至少包括彼此相邻的两个光纤段，其中，两个光纤段按照各自设置的至少一个光纤光栅传感器相对彼此错落布置的方式沿所述第一方向并列布置。进一步地，在错落布置的方式下，本申请所设置的相邻两个光纤段之间的距离可以进一步减小，而光纤光栅传感器的致密度提高，以此在提高“压力变化”探测精度的同时，进一步减小了误报几率。

根据一种优选实施方式，所述光纤压力探测系统至少包括控制器壳体，所述控制器壳体外壁上设置至少一个控制器航空插头，所述控制器壳体内设置有至少一个耦合器、至少一个光源、至少一个光纤光栅解调器，其中，所述主承托部与所述副承托部分别沿其各自内部引出至少一个线缆，所述线缆的另一端设置有与所述控制器航空插头相适配的输出插头，所述光源的输出端通过耦合器与第一光纤传感器组或第二光纤传感器组的一端相连，所述第一光纤传感器组或第二光纤传感器组的另一端通过耦合器与至少一个光纤光栅解调器的接收端相连。

在本申请中，“第一信号”即是由按照至少一个光纤光栅传感器沿第一方向呈疏密波形排列的方式铺设于所述床垫上的第一光纤传感器组所生成的光信号变化数据。光信号变化尤其是因为压力波动带来的信号变化，这种变化会随着用户非自主的基本生命活动如呼吸和心跳而变化，也会因用户自主运动、护理人员干预和床体振动而发生变化。这种变化势必造成大量误报，特别是如果按照现有技术仅探测有无的情况下。本发明探测的是光信号变化。分析变化趋势的任务，可由具备云端接入能力的第二处理设备来承担；第二处理设备现在也已经普遍设有人工智能模块，通过人工智能模块对变化趋势进行学习，能够更为快速准确地习得用户离床的典型压力变化风格。在关于第一方向和第二方向光纤光栅传感器均对称的疏密波形排列情况下，还能得到光纤光栅传感器四象限对角对称的布置形态。此时需要人工智能模块分析的数据成倍减少，对于仅需要判断离床状态的数据分析工作，仅需要分析对角两个象限(例如第一、第三象限)的数据就足够了，而第二和第四象限的数据可用于校验。可以将躯体引发的面状压力占主导地位的区域定义未第一象限，而后逆时针确定第二、第三、第四象限。第一象限通常以面状压力的变化趋势为主，但兼有点状跳跃式压力变化出现。第三象限以更小的面状压力为特征。通过如此确定数据分组规则，可以更为简单地掌握特征数据，人工智能模块分析的数据量得以几何级数降低。

优选地，本申请中“第一信号”也可指基于由按照至少一个光纤光栅传感器沿第一方向呈疏密波形排列的方式铺设于所述床垫上的第一光纤传感器组所生成的光信号变化数据进一步处理后所得到的数据，其中，所述进一步处理尤其可以是具备云端接入能力的第二处理设备完成的。该光信号变化数据(即第一信号)中包括与该疏密波形相对应的传感器，基于疏密波形的传感器布置方式，也可以将床垫至少分为三个区域，其分别为位于床垫上靠近两侧端面的左右区域以及床垫的中间区域。通过对各传感器编号即可区分开各区域上所对应的多个光纤光栅传感器，进而在获取到由第一光纤传感器组的多个光纤光栅解调器所采集到的光信号变化数据时，对该光信号变化数据进一步处理并生成上述第一信号。在本发明种，三个区域的划分模式尤其可以与四象限划分模式联合使用，特别是在床垫使用初期未习得用户行为习惯之时，以更大计算量实现更为快速学习的同时，也达成了更安全的预警。此时误报可能性更低，但面临更大数据运算开销，并非长期运行的优选模式。换而言之，本发明的光纤压力探测系统可以设有运算量更大的初始化模式和功耗更低的稳定运行模式，其中，初始化模式联合采取以下两种分析模式：“基于疏密波形的传感器布置方式将床垫分为三个区域”与“将躯体引发的面状压力占主导地位的区域定义未第一象限，而后逆时针确定第二、第三、第四象限”，其中，稳定运行模式仅采用四象限工作模式。

根据一种优选实施方式，所述副承托部上具有与所述第一方向相垂直的第一侧端面与第二侧端面，所述第一侧端面相比于所述第二侧端面更靠近患者所在的第一探测支撑面，其中，所述第一处理设备与所述第二处理设备还分别被配置为执行以下步骤中的一个或几个：在第一时长获取到第二信号时，基于第二时长的所述第二信号在所述副承托部上的变化取向确定当前引起所述第二信号的对象为患者还是护理人员，进而确定当前的第二信号用于表示护理人员在位与否或用于表示患者正在离床。第一信号可以用于指示探测对象在床的姿势变化或姿势变化趋势，并在结合由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号进行分析处理后，可以确定该姿势变化或姿势变化趋势下是在无监护下还是在有监护下进行的，进而基于该分析处理结果再判断是否需要发出警报。这些步骤所构成的这种第二信号加持的初始化模式也可以适用于行为怪异的特殊用户，如儿童等。当然，也可以将初始化模式设定为紧急模式，用于缺少第二处理设备的特殊状况。此时仍然能确保准确、及时避免用户在未经允许的情况下离床。

根据一种优选实施方式，所述光纤压力探测系统还包括第一处理设备和第二处理设备，所述第一处理设备可通信耦合于所述第二处理设备，所述第一处理设备与所述第二处理设备分别被配置为执行以下步骤中的一个或几个：所述第一处理设备与所述第二处理设备进行信息交互；获取由与所述第一光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第一信号；获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号；基于表示患者躺姿变化的所述第一信号确定患者的在床情况及运动趋势；将患者的在床情况和/或运动趋势与表示护理人员在位与否的第二信号相结合以确定是否发出警告和/或警报。“第一信号”与“第二信号”的同步分析方式构成了本发明的紧急模式，用于缺少第二处理设备的特殊状况。此时仍然能确保准确、及时避免用户在未经允许的情况下离床。

根据紧急模式的一种优选实施方式，第二时刻的所述第二信号在所述副承托部上的变化取向指的是在接收到有人踩踏至副承托部上的第一时长后紧接着的第二时长内，靠近所述副承托部的第一侧端面的至少一个光纤光栅传感器与靠近所述副承托部的第二侧端面的至少一个光纤光栅传感器之间在时间上的被释放的先后顺序。

根据紧急模式的一种优选实施方式，所述第一处理设备与所述第二处理设备还分别被配置为执行以下步骤中的一个或几个：在第一时长获取到所述第二信号时，基于第二时长内的靠近所述副承托部的第一侧端面的至少一个光纤光栅传感器与靠近所述副承托部的第二侧端面的至少一个光纤光栅传感器之间在时间上的先后被释放的变化取向，并且在第一时长内或第二时长内均未检测到第一信号，则确定当前引起所述第二信号的对象为患者，进而确定当前的第二信号用于表示患者正在离床。

本发明还公开了一种利用前述系统实现的光纤压力探测方法，所述光纤压力探测方法中至少包括以下步骤中的一个或几个：所述第一处理设备与所述第二处理设备进行信息交互；由所述第一处理设备或所述第二处理设备获取由与所述第一光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第一信号；由所述第一处理设备或所述第二处理设备获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号；由所述第一处理设备或所述第二处理设备基于表示患者躺姿变化的所述第一信号确定患者的在床情况及运动趋势；由所述第一处理设备或所述第二处理设备将患者的在床情况和/ 或运动趋势与表示护理人员在位与否的第二信号相结合以确定是否发出警告和/或警报。

附图说明

图1是本发明的优选的光纤压力探测系统的简化整体结构连接关系示意图；

图2是本发明所采用的光纤的横截面图；

图3是本发明所采用的光纤光栅传感器的工作原理示意图；和

图4是本发明所采用的波分复用技术的工作原理示意图。

附图标记列表

1：床垫 2：地垫 4：光纤光栅传感器

5：光纤光栅解调器 6：光源 7：第一处理设备

8：无线模块 9：报警器 10：光纤段

11：耦合器 12：控制器壳体 15：第二处理设备

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1示出的本发明所提供的一种光纤压力探测系统。

该光纤压力探测系统包括用于放置在床体上的床垫1。床垫1用于患者躺卧，并对患者的卧姿进行监测。

该光纤压力探测系统包括用于放置在地面上的两个地垫2。两个地垫2 分别置于床体的两侧。地垫用于医护人员踩踏，并对医护人员是否位于床体周围进行监测。优选地，置于地面上靠近床体位置处的地垫2可用于监测警报被触发时是否有人前来辅助患者。地垫与床垫可联合工作，也可独立工作。其他组合方式也是可想到的。

该光纤压力探测系统包括控制器壳体。控制器壳体置于床垫与地垫之间，用于连接床垫与地垫。优先地，所述控制器壳体外壁上设置至少一个控制器航空插头。床垫1与地垫2分别沿其各自垫体内部引出至少一个线缆。线缆的另一端设置有与控制器航空插头相适配的输出插头。控制器壳体内设置有耦合器、光源6、光纤光栅解调器。光源6的输出端通过耦合器与光纤的一端相连，光纤的另一端通过耦合器与光纤光栅解调器的接收端相连。

如图1所示，地垫2与床垫1上分别设置有蜿蜒回折布置的。位于床垫 1上的用于探测位于病床上的患者对床垫1所施加的压力信息、尤其是压力变化。位于地垫2上的用于探测位于患者周围的辅助人员对地垫2施加的压力信息、也可以是压力变化。

该光纤压力探测系统包括光纤光栅传感器4。根据图1，光纤光栅传感器4可按照彼此等距的方式连续布置于的每一根沿直线延伸的光纤区段上。在图1所示的蜿蜒回折布置中，该采用两侧密中间疏的走线方式，使得光纤光栅传感器4的致密度也是两侧密中间疏。

优选地，床垫1与至少一个地垫2沿压力探测机构的第一方向并列布置。第一方向指的是使用光纤压力探测系统时，布置床垫1与至少一个地垫2的布置方向。第一方向即为与躺卧在病床的患者身体的长度方向相垂直的方向。在光纤压力探测系统的第一方向上，位于床垫1上的的致密度与位于地垫2上的的致密度互不相同。致密度指的是床垫1或地垫2在第一方向上布置的光纤段10的数量占床垫1在第一方向上的长度的比例。床垫1与地垫 2上的均优选地以波形布置，以此致密度即为呈波形的来回U形曲折时的相邻光纤段10之间的疏密程度。位于床垫1上的的致密度指的是床垫1在第一方向上布置的光纤段10的总数量占床垫1在第一方向上的长度的比例。位于地垫2上的的致密度指的是地垫2在第一方向上布置的光纤段10的总数量占地垫2在第一方向上的长度的比例。所提及的疏密波形的布置方式类似于常用脉冲波形中或声波中常见的疏密交替而产生密波与疏波交替出现的分布或是沿波的传播方向形成的一疏一密的分布。波形指的是相对于与地面平行的垫子的中轴线，曲线振动频率不为0的且曲线沿该中轴线纵向延伸的曲线的布置方式。优选地，疏密波形指的是两端密中间疏的布置方式，两端密集结构段设于所述垫子上彼此互为相对面的两侧，中间稀疏结构段设于所述垫子上互为相对面的两侧之间的区域。

根据一种优选实施方式，位于床垫1两侧的光纤光栅传感器4关于床垫 1的中心轴线对称布置。优选地，床垫1的中心轴线与第一方向相垂直。进一步优选地，位于床垫1一侧的光纤光栅传感器4的致密度的变化率大于位于床垫1的中心轴线处的光纤光栅传感器4的致密度的变化率。在光纤压力探测系统的第一方向上，设置在床垫1两侧的光纤光栅传感器4数量较多。

根据图1，包括彼此相邻且间距从中心相两侧逐渐减小的多个光纤段1 0。彼此相邻的任意两个光纤段10按照各自设置的至少一个光纤光栅传感器 4相对彼此错落布置的方式沿第一方向并列布置。优选地，彼此相邻的任意两个光纤段10按照各自设置的至少一个光纤光栅传感器4相对彼此相对布置的方式沿第一方向并列布置。在错落布置的方式下，相邻两个光纤段10 之间的距离可以进一步减小，而光纤光栅传感器4的致密度提高。这种布置方式特别是有利于应对肘部对床垫造成的点状压力“跳跃式变化”，这是因为局部压力剧增剧减的变化趋势会以点状压力为中心向外逐渐变小，而“错落布置”有利于分析不同光纤段10上的压力变化趋势，特别是变化趋势本身的差异。更有利于判断“跳跃式变化”的趋势，以更低硬件成本克服了现有技术的问题。

根据一种优选实施方式，地垫2上还设置有至少一个第一处理设备7和至少一个无线模块8。第一处理设备7通过线路分别与光源6以及光纤光栅解调器5相连。无线模块8被配置为支持第一处理设备7通过Wi-Fi、CDM A、其他蜂窝协议、其他射频、其他无线通信协议的方式与另一处理设备进行信息交互。

优选地，其中第一处理设备7可以是处理芯片、集成电路，或者是多个处理芯片的组合。第一处理设备7可以是FPGA、ARM、DSP、CPU、GPU 等处理芯片。例如，第一处理设备7可以是至少一个基于ARM架构的型号为Krait 400处理芯片的组合。无线模块8包括但不仅限于SIM卡处理芯片， WLAN处理芯片或者其他类别无线处理芯片。以上各电子元件以及电路芯片，可通过将控制器壳体内部的电源模块耦合于外部电源进行充电，例如，使用一个电源线(例如，IEEE 1394、通用串行总线(USB)、雷电(Thunderb olt)、闪电(Lightning)、以太网(Ethernet)等)可移除地插入到电源模块的接口。优选地，光源6可以是激光发生器、LED光源或卤素灯的一种，如果使用激光或LED光源时，光的中心波长可以是650nm、660nm、780nm、808n m、830nm、850nm、905nm、940nm、980nm、1064nm、1310nm、 1490nm、1550nm、1625nm或1650nm。例如光源6可发射绿色LED，波长520～524nm，功率60mw。优选地，的直径范围为0.5～20mm，传感光谱范围为390nm～760nm。报警器9可以为喇叭。光纤光栅传感器4可以是公开号为CN204482115U所提供的同样设置在床垫1上的光纤光栅传感器4。光纤光栅解调器5可以细分为模拟电路和数字电路部分两个部分，模拟电路部分的功能是把Bragg光栅(测量光栅)受到的应变变成相应的电信号，数字部分把电信号转换成上位机能直接使用的数字信号，可以是波长值也可以是应变值，其可以采用单片机完成信号解调。

为进一步明确上述光纤传感技术的工作原理，如下对上述应用于垫子内的光纤传感技术进行简要说明：首先，从基本原理来看，光纤传感器会根据所测试的外部环境参数的变化来改变其传播的光波的一个或几个属性，比如强度、相位、偏振状态以及频率等。非固有型(混合型)光纤传感器仅仅将光纤作为光波在设备与传感元件之间的传输介质，而固有型光纤传感器则将光纤本身作为传感元件使用。根据本发明的光纤传感技术的核心是光纤。如图2所示，光纤主要由三个部分组成：纤芯(core)，包层(cladding)和保护层 (buffercoating)。其中包层能够将纤芯发出的杂散光波反射回纤芯中，以保证光波在纤芯中具有最低的传输损耗。这个功能的实现原理是纤芯的光折射率比包层的折射率高，这样光波从纤芯传播到包层的时候会发生全内反射。最外面的保护层提供保护作用，避免外界环境或外力对光纤造成损坏。而且可以根据需要要强度和保护程序的不同，使用多层保护层。光纤既可以为单模光纤也可以为多模光纤，其中，单模光纤的规格为芯径/包层8-10μm/1 25μm，多模光纤的规格为芯径/包层50-100μm/125-250μm，典型芯径有50μm、62.5μm、100μm、105μm。

根据本发明的光纤光栅传感器(optical grating transducer)采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线密度为10～100线/毫米。由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应，因而能提高测量精度。传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量。具体地，如图3所示，当一束广谱的光束被传播到光纤布拉格光栅的时候，光折射率被改变以后的每一小段光纤就只会反射一种特定波长的光波，这个波长称为布拉格波长，如λ_b＝2nΛ方程所示，λ_b是布拉格波长， n是光纤纤芯的有效折射率，而Λ是光栅之间的间隔长度，称为光栅周期。这种特性就使光纤布拉格光栅只反射一种特定波长的光波，而其它波长的光波都会被传播。因为布拉格波长是光栅之间的间隔长度的函数Λ，所以光纤布拉格光栅可以被生产为具有不同的布拉格波长，这样就能够使用不同的光纤布拉格光栅来反射特定波长的光波。由此可知光纤光栅传感器中心波长由其纤芯有效值折射率和光栅周期共同决定。对上述方程微分得：λ_b＝2ΔnΛ+2nΔΛ，由上式可知，当n或Λ改变时，光纤布拉格中心波长会发生漂移。由于无论是对光栅进行拉伸或是压缩，均会导致光栅周期Λ发生变化；此外，光纤本身具有的弹光效应决定了其具有有效折射率n必随外界应力状态的变化而变化。应力应变引起光栅布拉格波长漂移可用下式表述：

其中P_e指的是光纤光栅传感器的谭光系数，K为测量应变的灵敏度。安装光纤布拉格光栅应变传感器的过程和安装传统的电气应变传感器的过程类似，而且光纤光栅传感器应变传感器有许多种不同的种类和安装方法可供选择，包含环氧树脂型、可焊接型、螺栓固定型和嵌入式型。关于光纤光栅传感器，也可以＝是由深圳市大耳马科技有限公司所公开的已授权的公开号为CN208259409U的专利文献中所提供的一种基于光纤传感器的坐姿检测装置，该专利文献中所采用的光纤传感器。其所采用的光纤传感器是面状的光纤压力传感器，外观类似鼠标垫，光纤压力传感器尤其是呈长方形或正方形。光纤传感器用于检测传感器表面的压力变化产生的光信号变化，由于压力和光信号具有唯一的对应关系，即当压力增大或减小时，通过光纤传感器的光信号也会相应变化，因此可以根据光信号的变化分析出压力的变化；光纤传感器的灵敏度很高，可以检测出细微的压力变化。其中，光信号可以是光强、波长、调制频率、相位等。该专利文献中所采用的信号处理单元用于根据光纤传感器检测的传感器表面的压力变化产生的光信号变化分析出用户坐姿。信号处理单元具体可以包括依次电连接的光电转换电路、信号放大滤波电路、MCU(微处理器)、光源驱动电路和光源，光电转换电路和光源还分别通过光纤连接器与光纤传感器连接，MCU 分别与供电单元、提示单元和无线通讯单元电连接。

本发明也提出了光纤光栅传感器的解调探测方法。根据本发明，传感过程是通过外界参量对光纤光栅中心波长的调制来实现,而解调过程恰好相反, 是将反射波长的变化量转化为外界参量信息的过程。由于光纤布拉格光栅可以被植入不同的特定反射波长，所以可以利用它来实现良好的波分复用(W DM)技术。如图4所示，所谓WDM技术即是通过光纤总线上各传感器的调制信号的特征波长来寻址，宽带光束注入光纤，各个传感器的特征波长不同，通过滤波系统求出被测信号的大小和位置。这个特性使得可以在一条长距离的独立光纤上，以菊花链的形式连接多个不同的拥有特定布拉格波长的传感器。具体地，图4中多个光纤光栅传感器传感器反射光波长为λ1,λ2,…, λn,不同中心波长的光纤光栅传感器传感器组成传感网络阵列,分别感应待测结构沿线分布各点的应力应变,并使它们的反射光波长发生改变；不同的改变的反射光经传输光纤从测量现场传出,通过光纤光栅解调器探测其波长改变量的大小,并将它们转换成电信号；由二次仪表计算出待测结构的各个测点的应力应变大小,从而获得整个待测结构的应力应变分布状况。这种分布状况在本发明中可用于判断压力变化趋势。

根据本发明，波分复用技术在可用的光学广谱中为每一个光纤光栅传感器传感器分配了一个特定的波长范围供其使用。由于光纤布拉格光栅固有的波长特性，就算在传输过程中由于光纤介质的弯曲和传输造成了光强的损耗和衰减，传感器测得的结果也仍然能够保持准确。每一个独立的光纤布拉格光栅传感器的工作波长范围和波长探询器可探询的总波长范围决定了在一条单独的光纤上可以挂接的传感器的数量。因为应变改变造成的波长改变会比温度改变造成的波长改变更加明显，所以一般会为光纤光栅传感器应变传感器分配大概5纳米的工作波长范围，而光纤光栅传感器温度传感器则分配大概1纳米的工作波长范围。但因为本发明主要目标在于判断变化趋势，整体相近的温漂就不会对系统的压力探测工作造成困难。

用于探测的光栅传感器(探询光纤光栅传感器)可以采用引入了电荷耦合器件(charge-coupLED device，CCD)以及固定的分散性单元的波长位置转换方法，或是利用CCD以及可调法珀滤波器的快速扫频方法。具体地：利用一个可调法珀滤波器来创造一束具有高能量，并且能够快速扫频的激光源来代替传统的广谱的光源。可调的激光源将能量集中在一个很窄的波长范围里面，提供了一个具有很高信噪比的高能量的光源。这种体系结构提供的高光学功率让使用一条光纤挂载多个光学通道成为可能，这样就能有效地减少多通道探询器的成本并且降低系统的复杂度，更有利于探测压力变化。基于这种可调激光架构的探询器可以在一个相对大的波长范围里面以很窄的光谱带进行扫描，另一方面，一台光探测器将与这个扫描同步，测量从光纤光栅传感器传感器反射回来的激光束。当可调激光器发射的激光波长与光纤光栅传感器传感器的布拉格波长吻合的时候，光探测器就能测量到相应的响应。该响应发生的时候可调激光的波长就对应了此时光纤光栅传感器传感器处测得的温度以及/或者应变，此时探测压力变化就显得轻而易举。

本发明采用弹性光纤，作为光纤压力探测系统的主要感应器件，其可以特种方式被预埋垫子内，整个垫子为一个整体，可以感受外部的压力，其被称为智能材料结构又称机敏材料结构(Smart/Intelligent Materials and Str uctures)，弹性光纤具有材料和传感性能两方面的优势。在材料方面，光纤敏感元件体积小和重量轻，不影响结构外形和体积，与基体材料的兼容性好，埋置后可以保证结构的完整性，重量轻；由于光纤不导电、不发热、埋置后不会产生电磁干扰，不需要采取绝缘措施，光纤敏感元件对电磁干扰不敏感，具有很高的稳定度，可以应用于强电磁场干扰的恶劣坏境。在传感性能上、光纤传感器具有测量精度高、测量范围广的特点、而且几何结构灵活、对形状复杂的结构尤为适宜。弹性光纤具有突出的弹性和抗冲击性。又如公开号为CN203028905U的专利文件中所公开的一种光纤压力感应地毯，其还具体地公开了：利用特种材料的弹性特性制成光纤，利用压力使光纤变形而导致输出光通量的变化；压力失去时弹性光纤又能恢复到原有状态，保证光通量有效复原；而且可以反复响应；结合已有的光电转换技术，实现光纤传感的功能；整个系统的效率更高；性价比更高；由于参与感应的器件为新型弹性聚合物光纤，其具有不发热，不怕湿、安全可靠等特点。

如图1示出的本发明所提供的一种光纤压力探测系统。其至少包括用于放置在床体上的床垫1以及用于放置在地面上且通过线路与床垫1相连的至少一个地垫2。地垫2与床垫1上分别设置有至少一个。床垫1与至少一个地垫2沿压力探测机构的第一方向并列布置。在光纤压力探测系统的第一方向上，位于床垫1上的的致密度与位于地垫2上的的致密度互不相同，且位于床垫1上的的形状由疏密波形所限定。优选地，彼此相邻的任意两个光纤段10按照各自设置的至少一个光纤光栅传感器4相对彼此错落布置的方式沿第一方向并列布置。

床垫1内的的两端分别通过耦合器11连接至光源6与光纤光栅解调器 5。由第一处理设备7对光纤光栅解调器5采集到的数据进行保存和后续的数据处理分析。在传感过程中，第一处理设备7控制光源6发出宽带光源通过传输通道进入光纤光栅传感器，埋在垫子中的传感器对光波进行调制；带有外界调制信息的光波通过光纤光栅传感器反射，进入到光纤光栅解调器进行解调，并输出给第一处理设备进行数据处理和分析。第一处理设备7传输控制信号给光源6产生光并通过耦合器11进入中。第一处理设备7还连接有无线模块8。无线模块8将第一处理设备7处理得到的信息状态传输至智能手机、平板电脑等远程显示设备，远程显示设备处理并显示由第一处理设备7传输的信号状态。第一处理设备7还连接有电源适配器与墙上的电源相连进行供电。或是单独设置有用于供电的电池进行供电。优选地，第一处理设备7、无线模块8、光源6、耦合器11与电源适配器或电池均设置在独立于床垫1所设置的控制器壳体内。该壳体可以通过可拆卸式连接的方式安装至病床上。优选地，上述控制器壳体内部可以为公开号为CN206910326U 的专利文件所提供的传感器控制器。

在本发明的该实施方式下，同时设置有位于床体上的床垫1和位于地面上的地垫2，通过该床垫1与地垫2内走线方式的设置以及光纤光栅传感器 4的布置方式，能够更加敏感地探测到位于床体上的使用者的翻身动作或是区域压力变化情况，第一处理设备7将其接收到的数据传输至远程显示终端以能够在远程显示终端进行进一步的分析处理，提示其家属或医护人员查看。

本发明还提供了一种光纤压力探测系统用报警组件。报警组件包括设置在压力探测机构上的至少一个第一处理设备7以及分别与第一处理设备7相连的至少一个光纤光栅解调器5和报警器9。床垫1内的的两端分别通过耦合器11连接至光源6与光纤光栅解调器5。由第一处理设备7对光纤光栅解调器5采集到的数据进行保存和后续的数据处理分析。在传感过程中，第一处理设备7控制光源6发出宽带光源通过传输通道进入光纤光栅传感器，埋在垫子中的传感器对光波进行调制；带有外界调制信息的光波通过光纤光栅传感器反射，进入到光纤光栅解调器进行解调，并输出给第一处理设备进行数据处理和分析。第一处理设备7传输控制信号给光源6产生光并通过耦合器11进入中。其中，第一处理设备7接收并累加由光纤光栅解调器5输出的解调信号。第一处理设备7根据解调信号的强度判断是否达到警告阈值。其中，可以根据脚底面积大小以及体重压力等因素确定预警阈值。基于达到预警阈值的解调信号生成数字信号1。数字信号汇总到第一处理设备7或逻辑处理芯片后，根据数字信号的积累量来判断是否到达预警值。优选地，报警组件包括设置在压力探测机构上的至少一个无线模块8，无线模块8通过微型天线向外发送无线信号。第一处理设备7至少包括逻辑处理芯片。由家属或医护人员操作的远程显示终端响应于无线电模块发送的无线信号发出警报提示，其能够用于显示与每个报警组件对应的病区、楼层、床号、患者姓名等。逻辑处理芯片和无线传输芯片为SIM卡处理芯片、WLAN处理芯片或其他无线处理芯片。基于常用病床规格的80--90cm宽度、180--210cm 长度，可以将床垫1设置为80--90cm宽度及60～90cm长度的规格。可以将地垫2设置为10～40cm宽度及120～210cm长度。优选地床垫1可以是 90cm宽度及60cm长度的规格，地垫2可以是20cm宽度及120cm长度的规格。将床垫1在其长度方向上的两侧占床垫1宽度3/8的区域划分为致密度较高的两侧区域，位于两侧区域之间的区域为致密度较低的中间区域。在两侧区域分别布置有为30(6*5)个光纤光栅传感器4，在中间区域布置有2 0(4*5)个光纤光栅传感器4，地垫2上布置有40(4*10)个光纤光栅传感器4。当地垫2上没有检测到压感或地垫2上没有采集到至少5个累积量时，说明没有家属或医护人员在病床周围，以此在第一处理设备7或逻辑处理芯片处理得到床垫1上的累加量超过15个时，呼叫器发出警报提示。当地垫2上检测到压感或采集到至少5个累积量时，说明有家属或医护人员在病床周围，取消警报。

在患者的实际护理过程中，由于现有技术中通常是通过判断有无压力变化的方式对患者起身行为进行监测，但引起相关压力变化的情况包括患者在无辅助的情况下尝试起身以及患者在有辅助的情况下起身两种情况，前者所引起的是正确警报，后者所引起的是不必要的误警报。上述也是造成现有护理垫的误警报率高的原因之一。针对现有技术问题，本发明所提供的分体式护理用光纤压力探测系统，不仅能够在患者在无辅助的情况下尝试起身时进行正确警报，并且在患者在有辅助的情况下起身时，由于辅助人员需站立至床体两侧以辅助患者起身，位于地面上的地垫2能够监测到由辅助人员所引起的相应压力变化，由此即使床垫1采集到的压力变化满足警报条件，也会基于由地垫2采集到的压力变化而关闭警报器，降低误警率的同时改善了医患的使用感受。

根据一个优选方式，光纤压力探测系统包括第一处理设备和第二处理设备15。第一处理设备7设于控制器壳体内。其可以是处理芯片、集成电路，或者是多个处理芯片的组合。第二处理设备15可以是智能设备例如智能手机、智能手环、平板电脑或其他便携式智能设备，或其第二处理设备15也可以是远程服务器。各个处理设备之间可以使用蓝牙、Wi-Fi、CDMA、其他蜂窝协议、其他射频，或另一种无线通信协议等进行无线通信。所述第一处理设备7通信耦合于所述第二处理设备15，所述第一处理设备7与所述第二处理设备15分别被配置为执行以下步骤中的一个或几个：

所述第一处理设备7与所述第二处理设备15进行信息交互；

获取由与所述第一光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第一信号；

基于第一信号可以确定患者位于床体上，且基于光纤光栅解调器所确定的被测信号的大小和位置，可以对应至床垫1上被触发的光纤光栅传感器所在位置，即对应出此时患者的在床情况。

在靠近床垫1侧端面处的被触发的光纤光栅传感器4的数量与受力情况均同步上升的情况下，确定患者此时正在试图侧向起身或侧向翻身。其中，在靠近床垫1侧端面处的被触发的光纤光栅传感器4的数量呈先增后大幅度减少的变化趋势的情况下，即可确定患者此时正在试图侧向起身；

在靠近床垫1侧端面处的被触发的光纤光栅传感器4的数量呈先增后小幅度变化的变化趋势的情况下，即可确定患者此时只是侧向翻身。

在确定患者正在试图侧向起身时，继而基于第二信号判断护理人员是否在位。基于第二信号可以确定有人位于床边，其可能是患者已经下床立于床边也可能是医护人员站立于床边辅助患者起身。

在确定患者正在试图侧向起身时，获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，如果在确定患者正在试图侧向起身的同时获取到位于地垫2上的有效的第二信号，则确定当前是医护人员站立于床边辅助患者起身；

在确定患者正在试图侧向起身时，获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，如果在确定患者正在试图侧向起身的同时未获取到位于地垫2上的有效的第二信号，则确定此时患者是在尝试独立起身，危险性较大，指示报警器9向患者发出警报，警示患者回到病床上，同时将警报信息发送至相应的医护人员所持设备，在监测到第一信号时则确定患者重新躺回病床，取消警报；

如果在确定患者正在试图侧向起身之后获取到由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，并且该第二信号的变化指向是朝向远离病床的方向离开，即在第一时长获取到所述第二信号时，基于第二时长内的靠近所述地垫的第一侧端面的至少一个光纤光栅传感器与靠近所述地垫的第二侧端面的至少一个光纤光栅传感器之间在时间上的先后被释放的变化取向，则说明患者已经独立下床正准备离开，指示报警器9向患者以及周围人群发出报警，报警的音量相较于警报的音量更大；

如果在确定患者正在试图侧向起身之后获取到由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，并且该第二信号的变化指向不是朝向远离病床的方向离开，则说明医护人员已经位于床体周围对患者进行相应辅助，报警器9的警报取消。优选地，第二信号的变化指向指的是采集到的第二信号达到探测阈值强度的传感器是从靠近床体的一侧逐渐增加至远离床体的一侧(如患者本人)，或是从远离床体的一侧逐渐增加至靠近床体的一侧(如医护人员)。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种光纤压力探测系统，至少包括：

主承托部（1），其置于第一探测支撑面上且其主承托部内部铺设有第一光纤传感器组，

至少一个副承托部（2），其置于第二探测支撑面上且其副承托部内部铺设有第二光纤传感器组，

第一光纤传感器组和第二光纤传感器组分别包括至少一个光纤光栅传感器（4），

其特征是，

所述主承托部（1）与至少一个所述副承托部（2）沿压力探测系统的第一方向并列布置，并且所述第一光纤传感器组是按照至少一个光纤光栅传感器（4）沿第一方向呈疏密波形排列的方式铺设于所述主承托部（1）上，所述光纤光栅传感器（4）用于检测由主承托部表面的用户躺姿变化所引起的光信号变化，并基于光信号变化得到的压力变化来确定用户从躺姿到离床的可能性；

位于所述主承托部（1）两侧的光纤光栅传感器（4）的排列致密度大于位于所述主承托部（1）两侧之间的光纤光栅传感器（4）的排列致密度，其中，在以所述主承托部（1）中心为原点的四象限中，四个象限的排列致密度不仅彼此镜像对称，而且也彼此轴对称；

位于所述主承托部（1）一侧的所述光纤光栅传感器（4）的排列致密度在所述主承托部（1）的第一方向上呈先减小再增大的变化趋势且其在所述主承托部（1）的中心轴线处达到最小值，从而平躺患者两侧具有高于中心的光纤光栅传感器（4）的排列致密度；

至少一个处理器被配置为：

获取由与所述第一光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器（5）所生成的反映压力变化的第一信号；

获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器（5）所生成的反映压力变化和/或压力值的第二信号；

基于表示患者躺姿变化的所述第一信号确定患者的在床情况及运动趋势；

将患者的在床情况和/或运动趋势与表示护理人员在位与否的第二信号相结合，以基于根据第一和第二信号分析得到的压力变化来确定用户从躺姿到离床的可能性；

在靠近主承托部（1）侧端面处的被触发的光纤光栅传感器（4）的数量与受力情况均同步上升的情况下，确定患者此时正在试图侧向起身或侧向翻身，其中，在靠近主承托部（1）侧端面处的被触发的光纤光栅传感器（4）的数量呈先增后大幅度减少的变化趋势的情况下，即可确定患者此时正在试图侧向起身；

在靠近主承托部（1）侧端面处的被触发的光纤光栅传感器（4）的数量呈先增后小幅度变化的变化趋势的情况下，即可确定患者此时只是侧向翻身；

在确定患者正在试图侧向起身时，继而基于第二信号判断护理人员是否在位，基于第二信号可以确定有人位于床边，其可能是患者已经下床立于床边也可能是医护人员站立于床边辅助患者起身；

在确定患者正在试图侧向起身时，获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，如果在确定患者正在试图侧向起身的同时获取到位于副承托部（2）上的有效的第二信号，则确定当前是医护人员站立于床边辅助患者起身；

在确定患者正在试图侧向起身时，获取由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，如果在确定患者正在试图侧向起身的同时未获取到位于副承托部（2）上的有效的第二信号，则确定此时患者是在尝试独立起身，危险性较大，指示报警器（9）向患者发出警报，警示患者回到病床上，同时将警报信息发送至相应的医护人员所持设备，在监测到第一信号时则确定患者重新躺回病床，取消警报；

如果在确定患者正在试图侧向起身之后获取到由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，并且该第二信号的变化指向是朝向远离病床的方向离开，即在第一时长获取到所述第二信号时，基于第二时长内的靠近所述副承托部的第一侧端面的至少一个光纤光栅传感器与靠近所述副承托部的第二侧端面的至少一个光纤光栅传感器之间在时间上的先后被释放的变化取向，则说明患者已经独立下床正准备离开，指示报警器（9）向患者以及周围人群发出报警，报警的音量相较于警报的音量更大；

如果在确定患者正在试图侧向起身之后获取到由与所述第二光纤传感器组相对应的光纤光栅解调器所生成的第二信号，并且该第二信号的变化指向不是朝向远离病床的方向离开，则说明医护人员已经位于床体周围对患者进行相应辅助，报警器（9）的警报取消；

其中，第二信号的变化指向指的是采集到的第二信号达到探测阈值强度的传感器是从靠近床体的一侧逐渐增加至远离床体的一侧，或是从远离床体的一侧逐渐增加至靠近床体的一侧。

2.根据权利要求1所述的光纤压力探测系统，其特征是，所述光纤传感器组至少包括彼此相邻的两个光纤段（10），其中，两个光纤段（10）按照各自设置的至少一个光纤光栅传感器（4）相对彼此错落布置的方式沿所述第一方向并列布置。

3.根据权利要求2所述的光纤压力探测系统，其特征是，所述光纤压力探测系统至少包括控制器壳体（12），所述控制器壳体（12）外壁上设置至少一个控制器航空插头，所述控制器壳体内设置有至少一个耦合器（11）、至少一个光源（6）、至少一个光纤光栅解调器（5）。

4.根据权利要求3所述的光纤压力探测系统，其特征是，所述光纤压力探测系统还包括第一处理设备（7）和第二处理设备（15），所述第一处理设备（7）通信耦合于所述第二处理设备（15），所述第一处理设备（7）或所述第二处理设备（15）被配置为基于至少一个光纤光栅传感器（4）来确定患者的在床情况及运动趋势和/或护理人员在位与否。

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