一種基于基帶處理器及Android系統(tǒng)的電生理數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動態(tài)全方位電生理數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，特別是一種基于基帶處理器及Android系統(tǒng)的電生理數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，通過2G/3G (三網(wǎng)通用)/藍牙/W1-Fi數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)電生理數(shù)據(jù)的實時動態(tài)檢測，適用于家庭或社區(qū)醫(yī)療服務，實現(xiàn)健康狀況的實時跟蹤。
【背景技術】
[0002]人體循環(huán)系統(tǒng)由心臟和血管組成，主要功能是向生理輸送血液和排除代謝物，一旦出現(xiàn)功能障礙就會引發(fā)心血管疾病，從而威脅人類健康。隨著科技水平技術的進步，遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)逐漸應用于生理數(shù)據(jù)實時動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)對心血管系統(tǒng)功能的實時監(jiān)測及健康狀況跟蹤，有效地降低了心血管疾病的死亡率。計算機技術、微電子技術、無線電通信技術、微弱信號檢測技術以及材料科學的快速發(fā)展，使得穿戴式健康監(jiān)測系統(tǒng)成為人們的研宄重點。穿戴式健康檢測系統(tǒng)將健康參數(shù)傳感器佩戴到人體上，采集人體各項生理指標，遠程傳輸?shù)轿挥卺t(yī)療機構(gòu)的生理數(shù)據(jù)監(jiān)護中心，由監(jiān)護人員在線監(jiān)護，當使用者某項生理指標出現(xiàn)異常時，可以及時地發(fā)現(xiàn)并立即采取有效的措施防范，同時不影響其正常生活。而傳統(tǒng)的臨床生理監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復雜，體積大，無法實現(xiàn)實時跟蹤監(jiān)測，嚴重地限制了使用者的活動范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于基帶處理器及Android系統(tǒng)的電生理數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，各種傳感器檢測的電生理數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換以及濾波放大處理后，通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)蕉喙δ鼙O(jiān)護儀，多功能監(jiān)護儀通過2G/3G (三網(wǎng)通用)/藍牙/W1-Fi將生理數(shù)據(jù)傳送到后臺服務器，實現(xiàn)生理數(shù)據(jù)的實時動態(tài)監(jiān)測。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案為:一種基于基帶處理器及Android系統(tǒng)的電生理數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)由穿戴設備、脈搏波傳感器、生理數(shù)據(jù)采集終端、多功能監(jiān)護儀、后臺服務器組成。穿戴設備包括穿戴衣、心電信號傳感器、體溫傳感器以及加速度傳感器。心電信號傳感器為導電紡織材料制成的心電測量電極，通過改變電極與皮膚接觸的涂層材料及調(diào)整外形尺寸，可改善由于電極與皮膚接觸阻抗變化引起的干擾，從而提高心電信號信噪比；脈搏波傳感器基于光電容積測量法，將人體指端光電容積脈搏波信號轉(zhuǎn)換為電信號；體溫傳感器與人體接觸，將人體溫度轉(zhuǎn)換為電信號；加速度傳感器通過監(jiān)測使用者的重力加速度，實現(xiàn)跌倒探測和活動度監(jiān)測。生理數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)置心電信號檢測電路、體溫信號檢測電路、脈搏波信號檢測電路、加速度檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、濾波放大電路、RAM模塊及DSP模塊。各種檢測電路的作用是完成對相應生理信號的采集；濾波放大電路的作用是對采集到的各種生理信號進行濾波，濾除混雜在生理信號中的噪聲并將濾波后的信號進行放大至模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以識別的范圍；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將濾波放大后的各種生理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；RAM模塊用來暫存各種生理數(shù)據(jù)，采用的芯片為IDT70V24PF。心電信號傳感器、體溫傳感器、脈搏波傳感器及加速度傳感器通過導線與生理數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)相應的檢測電路相連接，并將檢測的各種生理數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴頂?shù)據(jù)采集終端，生理數(shù)據(jù)采集終端對檢測的各種生理數(shù)據(jù)進行濾波放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將其存儲到RAM模塊中。DSP模塊通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與RAM模塊互連，各種生理數(shù)據(jù)分別通過MIL-STD-1553B接口、擴展RS-422接口及ARINC-429接口傳輸?shù)蕉喙δ鼙O(jiān)護儀，多功能監(jiān)護儀帶有基帶處理器，內(nèi)部嵌有Android操作系統(tǒng)以及在操作系統(tǒng)中運行的應用程序模塊，可實時查看使用者的生理數(shù)據(jù)，并能夠通過2G/3G/藍牙/W1-Fi向后臺服務器發(fā)送生理數(shù)據(jù)包。多功能監(jiān)護儀采用高清彩屏，具有單通道心電采集和實時記錄功能，支持事件記錄；可以自動識別九種常見的心電異常，如心動過緩、心動過速、陣發(fā)性心動過速、心房顫動、室性二聯(lián)律、室性三聯(lián)律、停搏、室上性早搏、ST-T改變，并且能夠檢測和記錄起搏器信息，支持皮膚表面溫度、血壓信息的采集、記錄以及異常信號報警功能；能夠通過加速度檢測實現(xiàn)跌倒探測和活動度監(jiān)測；支持位置記錄，可以進行GPS+GSM基站雙定位定位，快速獲得使用者的當前地理位置；佩戴語音播報、導聯(lián)電極異常語音報警以及語音對話功能；內(nèi)置可充電聚合物電池，支持USB及底座數(shù)據(jù)傳輸、充電功能，低功耗設計，一次充電可監(jiān)護24小時；緊急情況下，可按SOS鍵，發(fā)送求助短信至家屬手機，并同步發(fā)送此時間段的心電圖到后臺服務器。后臺服務器裝有監(jiān)護軟件，可建立和存儲數(shù)據(jù)、顯示生理信號圖像、提取或計算生理信號特征信息、識別異常心電波形及輔助功能，能夠根據(jù)多功能監(jiān)護儀傳送的數(shù)據(jù)包對生理信號作進一步分析；最終實現(xiàn)使用者各種生理數(shù)據(jù)的實時動態(tài)監(jiān)測。
[0005]上述方案的原理是；心電信號傳感器采用基于織物電極的心電檢測技術；脈搏波傳感器采用基于光電容積測量法；將人體指端光電容積脈搏波信號轉(zhuǎn)換為電信號，脈搏波信號用來計算血氧飽和度，并與心電信號結(jié)合計算血壓值；體溫傳感器與人體接觸，將人體溫度轉(zhuǎn)換為電信號；加速度傳感器通過監(jiān)測使用者的重力加速度實現(xiàn)跌倒探測和活動度監(jiān)測。各種傳感器檢測的生理信號經(jīng)過導線傳輸?shù)缴頂?shù)據(jù)采集終端，生理數(shù)據(jù)采集終端對檢測的各種生理信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換以及濾波放大處理，將處理之后的生理數(shù)據(jù)存儲在RAM模塊中。在DSP模塊的控制下，各種生理數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)蕉喙δ鼙O(jiān)護儀，多功能監(jiān)護儀帶有基帶處理器，內(nèi)部嵌有Android操作系統(tǒng)以及在操作系統(tǒng)中運行的應用程序模塊，可實時查看使用者的生理數(shù)據(jù)，并能夠通過2G/3G(三網(wǎng)通用)/藍牙/W1-Fi向后臺服務器發(fā)送生理數(shù)據(jù)包。從而實現(xiàn)使用者各種生理數(shù)據(jù)的實時動態(tài)監(jiān)測。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:
[0007](I)本發(fā)明設計了基于基帶處理器及Android操作系統(tǒng)的多功能監(jiān)護儀器，可實時查看使用者的生理數(shù)據(jù)，提高了監(jiān)測效率。
[0008](2)本發(fā)明用DSP模塊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)MIL-STD-1553B接口、ARINC-429接口、擴展RS-422接口在同一數(shù)據(jù)總線和地址總線的情況下分時復用。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明所述基帶處理器及Android系統(tǒng)的電生理數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明所述DSP模塊控制系統(tǒng)模塊示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明所述RAM模塊示意圖；
[0012]圖4為本發(fā)明所述的MIL-STD-1553B接口模塊示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明所述的擴展RS-422接口模塊示意圖；
[0014]圖6為本發(fā)明所述的ARINC-429接口模塊示意圖；
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，基于基帶處理器及Android系統(tǒng)的電生理數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)由穿戴設備、脈搏波傳感器、生理數(shù)據(jù)采集終端、多功能監(jiān)護儀、后臺服務器組成。穿戴設備包括穿戴衣、心電信號傳感器、體溫傳感器以及加速度傳感器。心電信號傳感器為導電紡織材料制成的心電測量電極，通過改變電極與皮膚接觸的涂層材料及調(diào)整外形尺寸，可改善由于電極與皮膚接觸阻抗變化引起的干擾，從而提高心電信號信噪比；脈搏波傳感器基于光電容積測量法，將人體指端光電容積脈搏波信號轉(zhuǎn)換為電信號；體溫傳感器與人體接觸，將人體溫度轉(zhuǎn)換為電信號；加速度傳感器通過監(jiān)測使用者的重力加速度，實現(xiàn)跌倒探測和活動度監(jiān)測。生理數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)置心電信號檢測電路、體溫信號檢測電路、脈搏波信號檢測電路、加速度檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、濾波放大電路、RAM模塊及DSP模塊。各種檢測電路的作用是完成對相應生理信號的采集；濾波放大電路的作用是對采集到的各種生理信號進行濾波，濾除混雜在生理信號中的噪聲并將濾波后的信號進行放大至模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以識別的范圍；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將濾波放大后的各種生理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；RAM模塊用來暫存各種生理數(shù)據(jù)，采用的芯片為IDT70V24PF。心電信號傳感器、體溫傳感器、脈搏波傳感器及加速度傳感器通過導線與生理數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)相應的檢測電路相連接，并將檢測的各種生理數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴頂?shù)據(jù)采集終端，生理數(shù)據(jù)采集終端對檢測的各種生理數(shù)據(jù)進行濾波放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將其存儲到RAM模塊中。DSP模塊通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與RAM模塊互連，各種生理數(shù)據(jù)分別通過MIL-STD-1553B接口、擴展RS-422接口及ARINC-429接口傳輸?shù)蕉喙δ鼙O(jiān)護儀，多功能監(jiān)護儀帶有基帶處理器，內(nèi)部嵌有Android操作系統(tǒng)以及在操作系統(tǒng)中運行的應用程序模塊，可實時查看使用者的生理數(shù)據(jù)，并能夠通過2G/3G/藍牙/W1-Fi向后臺服務器發(fā)送生理數(shù)據(jù)包。多功能監(jiān)護儀采用高清彩屏，具有單通道心電采集和實時記錄功能，支持事件記錄；可以