CN103690151A - 一种睡眠监控报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种睡眠监控报警系统，包括脉搏传感器、信号采集电路、信号调理电路、对脉搏信号进行诊断及控制报警的MCU控制模块、存储脉搏信号的存储模块以及声音报警装置，MCU控制模块通过ZigBee无线通信模块控制声音报警装置的开启，以及向机顶盒发送报警信号，机顶盒通过INTERNET网与WEB服务器通信，WEB服务器与报警中心通信。本发明提供一个通过报警中心与数字机顶盒、电视的有机结合形成的面向家庭的现代服务平台；无线发射模块采用ZigBee技术的低功耗芯片设计，一方面是为了节能，另一方面是为了减少无线电信号对人体或者人体植入的其他医疗器械的影响。

Description

一种睡眠监控报警系统

 

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种睡眠监控报警系统。

 

背景技术

在睡眠过程中，人体生理功能会发生一系列变化，如感觉功能减退，呼吸、心律减慢，血压降低，血液中二氧化碳结合力上升，呼吸中枢对二氧化碳敏感性减弱，肺通气量减少等。这种变化，正常人能很快适应，而对病人、老年者则具有一定的危害性，因此突发疾病多发生在夜间。

在突发疾病中，心血管疾病是人类健康的头号大敌。据世界卫生组织估计，目前全球每年死于心血管疾病的人数占全部疾病死亡人数的三分之一以上，而且这一趋势还在进一步扩大。有数据显示，71%的心脏病发作在家中或工作场所，其中60%～70%的人因失去抢救时间死于医院外。中国人口约占世界人口的22％，而医疗卫生资源却仅占2％，而且大多集中在城市的大医院里，医疗资源十分有限。此外，目前大部分医疗设备价格昂贵、操作复杂、仅限于在医院病房使用。因此，很难实现在人们日常生活、工作的同时对其身体状况进行实时监测。若突发疾病不能及时被发现，就会耽误最佳抢救时间。

目前有线电视的普及率最高，数字机顶盒是电视与网络连接的桥梁，其通用的功能是将网络上的流媒体数据通过解码器解码处理，将解码的数据输入到电视机进行音视频的重现。随着有限电视及网络普及率的提高，同时使用机顶盒及家庭网关的用户逐渐增多。如何在低成本的前提下，充分利用现有的网络实现更多的功能，成为迫切需要解决的问题。

 

发明内容

 本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种睡眠监控报警系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种睡眠监控报警系统，其特征在于：包括检测脉搏信号的脉搏传感器、采集脉搏信号的信号采集电路、对脉搏信号进行调理的信号调理电路、对脉搏信号进行诊断及控制报警的MCU控制模块、存储脉搏信号的存储模块以及声音报警装置，所述脉搏传感器的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接，所述信号采集电路的输出端与所述信号调理电路的输入端电连接，所述信号调理电路的输出端、存储模块的输入端与所述MCU控制模块电连接，所述MCU控制模块通过ZigBee无线通信模块控制声音报警装置的开启；所述睡眠监控报警系统还包括机顶盒、WEB服务器、报警中心，所述MCU控制模块通过ZigBee无线通信模块向机顶盒发送报警信号，所述机顶盒通过INTERNET网与WEB服务器通信，所述WEB服务器与报警中心通信。

进一步地，所述脉搏传感器为HKG-07系列。

进一步地，所述信号调理电路包括前置放大电路、基线校正电路、50 Hz陷波器、带通滤波器、主放大电路和A/D 转换电路。

进一步地，所述MCU控制模块采用LPC2103芯片。

进一步地，所述存储模块引入Windows系统硬盘分区格式中的FAT32文件系统，将异常的脉搏信号储存到Micro SD卡中。

本发明的有益效果是：

1. 提供一个以数字机顶盒为中心平台，通过报警中心与数字机顶盒、电视的有机结合，形成一个面向家庭的现代服务平台，可以广泛地应用在普通用户家中，具有非常广阔的市场前景，有望成为应用最广泛的网络报警手段之一。

2. ZigBee技术具有短距离、低功耗、低成本、低复杂度以及高抗干扰性等特点，无线发射模块采用ZigBee技术的低功耗芯片设计，一方面是为了节能，另一方面是为了减少无线电信号对人体或者人体植入的其他医疗器械的影响。

3. 存储模块引入Windows系统硬盘分区格式中的FAT32文件系统，将异常的脉搏信号储存到Micro SD卡中，数据可以在Windows操作系统里直接读取。

4. 本发明的睡眠监控报警系统是在熟悉舒适的家庭环境中及睡眠状态下实时监测身体健康状态，可减轻病人的精神压力和体力负担，缓解人们对健康监护需求的不断增长与医护人员数量不足之间的矛盾，降低心血管疾病在夜间突发带来的严重危害。

 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细阐述：

图1为本发明的结构框图。

 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示，一种睡眠监控报警系统，包括检测脉搏信号的脉搏传感器、采集脉搏信号的信号采集电路、对脉搏信号进行调理的信号调理电路、对脉搏信号进行诊断及控制报警的MCU控制模块、存储脉搏信号的存储模块以及声音报警装置，MCU控制模块通过ZigBee无线通信模块控制声音报警装置的开启，以及向机顶盒发送报警信号，机顶盒通过INTERNET网与WEB服务器通信，所述WEB服务器与报警中心通信。

脉搏传感器选择体积小、功耗低、灵敏度高、抗干扰能力强的HKG-07系列，选择舒适、稳固的外形及佩戴方法，设计成小巧贴身的指套型。

脉搏信号属于低频微弱信号，频率范围在0.2 Hz～45 Hz，幅度范围在0～20 mV。在脉搏信号的采集过程中，容易受到基线漂移、人体活动、工频干扰等因素的影响。因此，采集到的脉搏信号必须经过信号处理，才能满足后期工作的要求。信号处理电路包括前置放大电路、基线校正电路、50 Hz 陷波器、带通滤波器、主放大电路和A/D 转换电路。

MCU控制模块采用LPC2103芯片，LPC2103芯片采用LQFP48小封装，功耗低，32条高速GPIO，可以满足对体积、速度、功耗和实时性等方面有严格要求的设计，是系统的控制核心。MCU控制模块将异常数据和警报信号通过ZigBee无线通信模块发送到机顶盒，消除因导线缠绕身体而干扰睡眠的可能。

存储模块引入Windows系统硬盘分区格式中的FAT32文件系统，将异常的脉搏信号储存到Micro SD卡中，数据可以在Windows操作系统里直接读取。

机顶盒在运行状态或待机状态均能够接收MCU控制模块发送的无线信号，如此，即使机顶盒不在开机状态，只要保持待机，仍然能实现报警功能，能够全天候随时待命。

本发明的具体实施方式如下：

1. 根据现有医学研究的结果或者遵从医嘱，针对不同年龄、性别、体质、疾病的监护对象，预先在MCU控制模块内设置因人而异的异常阈值和危急阈值；

2. 实时检测用户脉搏信号，经调理后发送至MCU控制模块；

3. MCU控制模块将接收到的脉搏信号与预先设置的阈值进行比较，若在正常范围内，则不作为；若出现异常，则通过ZigBee无线通信模块启动声音报警装置，以警示家人；同时，通过ZigBee无线通信模块将异常数据和报警信号发送至机顶盒，机顶盒通过INTERNET发送至WEB服务器，WEB服务器与报警中心建立连接，发送手机短信或计算机socket信息进行紧急呼叫。

4. 当用户按下复位键后，可以关闭声音报警装置。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本法迷宫呢的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种睡眠监控报警系统，其特征在于：包括检测脉搏信号的脉搏传感器、采集脉搏信号的信号采集电路、对脉搏信号进行调理的信号调理电路、对脉搏信号进行诊断及控制报警的MCU控制模块、存储脉搏信号的存储模块以及声音报警装置，所述脉搏传感器的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接，所述信号采集电路的输出端与所述信号调理电路的输入端电连接，所述信号调理电路的输出端、存储模块的输入端与所述MCU控制模块电连接，所述MCU控制模块通过ZigBee无线通信模块控制声音报警装置的开启；所述睡眠监控报警系统还包括机顶盒、WEB服务器、报警中心，所述MCU控制模块通过ZigBee无线通信模块向机顶盒发送报警信号，所述机顶盒通过INTERNET网与WEB服务器通信，所述WEB服务器与报警中心通信。

2.根据权利要求1所述的睡眠监控报警系统，其特征在于：所述脉搏传感器为HKG-07系列。

3.根据权利要求1或2所述的睡眠监控报警系统，其特征在于：所述信号调理电路包括前置放大电路、基线校正电路、50 Hz陷波器、带通滤波器、主放大电路和A/D 转换电路。

4.根据权利要求3所述的睡眠监控报警系统，其特征在于：所述MCU控制模块采用LPC2103芯片。

5.根据权利要求4所述的睡眠监控报警系统，其特征在于：所述存储模块引入Windows系统硬盘分区格式中的FAT32文件系统，将异常的脉搏信号储存到Micro SD卡中。

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