单兵野战医疗救护数据采集终端系统

论文摘要

随着人们生活水平的提高，对提高健康水平的要求日益迫切，传统的以有线方式为主的远程医疗已远远不能满足人们的需要，移动医疗已成为远程医疗领域内一个新的研究热点，它提供了一种通过对远地移动对象生理参数的检测来研究其生理功能的方法。关于移动医疗方面的研究，国内还没有成熟的产品。本文在查阅了大量中外文献的基础上，提出了整个系统的设计方案，并调试实现了数据采集终端的软硬件功能及与上位机接口的相应的数据库管理系统。 整个单兵野战医疗救护系统由移动单元、数字蜂窝网和监护中心组成，移动单元由数据采集模块、移动模块组成，监护中心由监控台（包括监控计算机、移动模块）、信息管理系统以及联系两者之间的局域网组成。其工作过程如下： 单兵随身携带移动单元，移动单元实时检测用户的生理数据，当检测到异常时，自动对信号进行压缩后存于扩展RAM内，同时，自动拨通监控台，并将此时的生理数据实时的发送到监控台，监控台在接收到信号以后，可实时显示用户的生理参数，医护人员还可通过局域网从信息管理系统调出该用户的电子病历以及所在位置的电子地图，并根据用户的病情和地理位置等信息决定采用的急救方案。此外，移动单元自身还有RS232接口可通过有线的方式直接与监控台计算机相连，主要用于用户身份确认、系统校正、回放已存信息等。 本论文详细介绍了该系统数据采集终端的软硬件研制过程。该终端由五部分组成：体温采集、心电采集、主控电路、液晶显示、串行通信。此外，还有相应的数据处理软件。 （1） 体温采集 体温采集用NTC型热敏电阻作为传感器，在硬件上采用并联和串联电阻的方法进行了非线性补偿，在软件上利用牛顿插值法对所测数据进行进一步完善，测温可精确至0.1度。 （2） 心电采集 心电采集用普通的Ag／AgCl电极作为传感器，用仪用放大器AD620对信号进行了严格放大，同时，在硬件上，采用右腿驱动电路和数字滤波器对工频50Hz进行了滤波处理；在软件上，采用五点对称数字滤波法对所得ECG信号进行处理，最后得到了准确的ECG波形。另外本论文还根据心电数据的特征，综合了Huffman编码和算术编码两种编码方法的优点，对心电数据进行了无损压缩，该算法简单有效，能实时实现，压缩比达到2-6倍。 （3） 主控电路 主控电路是以单片机AT89C52为核心，扩展了非易失性RAM、AD转换电路、

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 国内外移动医疗技术发展动态
• 1.3 单兵野战医疗救护系统的设计方案
• 1.4 本论文的研究内容
• 第二章 单兵野战医疗救护系统相关技术基础
• 2.1 生物医学信号的频率特性
• 2.2 生物医学信号的数据处理
• 2.3 生物医学信号的信息度量
• 2.4 单兵野战医疗救护系统的动态规划
• 第三章 采集终端的硬件实现
• 3.1 体温采集电路的设计
• 3.2 心电采集电路的设计
• 3.2.1 电极的选取
• 3.2.2 硬件电路
• 3.3 采集终端主控电路的设计
• 3.3.1 CPU及其外围电路
• 3.3.2 液晶显示电路
• 3.3.3 时钟电路
• 3.3.4 看门狗电路
• 3.3.5 紧急呼叫
• 3.3.6 电源转换电路
• 3.4 采集终端的串行通信
• 3.4.1 硬件连接图
• 3.4.2 软件
• 3.5 系统可靠性设计
• 3.5.1 液晶显示板的处理
• 3.5.2 电缆的处理
• 3.5.3 PCB板的处理
• 3.5.4 地线的处理
• 第四章 采集终端的数据处理软件设计
• 4.1 体温采集软件
• 4.2 心电采集软件
• 4.2.1 数字滤波器的软件实现
• 4.2.2 心电数据的实时分析
• 4.2.3 心电数据压缩算法的研究
• 第五章 数据库管理系统的开发设计
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果