CN106037707A - 一种心率监测方法、系统及监测器 - Google Patents

一种心率监测方法、系统及监测器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种心率监测方法、系统及监测器，心率监测器包括心率检测模块、数据处理模块、语音识别模块、定位模块和网络连接模块；所述心率检测模块采集用户的心率频率，生成心率信号；数据处理模块通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当连续多个数据分析结果得出心率均超过阈值，生成预警信号；还将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块；语音识别模块进行语音预警，采集用户语音信号，生成报警求助信号；定位模块实时定位，生成定位信号；网络连接模块将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。本发明能远程监测用户的心率状况，监测准确；对心率异常能及时进行报警求助，提升了安全性。

Description

一种心率监测方法、系统及监测器
技术领域
本发明涉及心率监测技术领域，特别设计一种心率监测方法、系统及监测器。
背景技术
随着中国进入人口老龄化社会，心血管疾病成为了老人健康的“头号杀手”给老人生命安全带来巨大隐患，对老人心率实时在线检测能帮助减少这类隐患对老人的生命威胁。
现有技术方案一中提出了利用PVDF脉冲传感器技术检测心率信号，通过GSM发送病人脉动信息、位置信息从而实现对老人实时监护。值得注意的是PVDF脉冲传感器价格较贵，降低了与同类产品的竞争力。在该专利中智能化没有得到体现，容易发生误报警情况，且缺乏持续监测与记录功能，导致医护人员不能对病人心率症状进行相应的分析。
现有技术方案二中给出了一种心率检测电路的设计方法，通过两个电极检测心率信号，需要指出的是这种检测方法精度高，但是用户舒适性非常低，操作复杂,功能单一，不具备位置报告、报警等功能，智能化程度有待提高。
现有技术方案三中提出了采用心率传感器检测信号、北斗模块进行定位，通过无线收发模块交互信息。这种方案具有很大的局限性，采用无线收发模块需要满足一一对应关系，无法满足医疗监护中心对大量用户监护的要求，且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能远程监测用户的心率状况，监测准确；对心率异常能及时进行报警求助，提升了安全性的心率监测方法、系统及监测器。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种心率监测器，包括心率检测模块、数据处理模块、语音识别模块、定位模块和网络连接模块；
所述心率检测模块，用于采集用户的心率频率，生成心率信号；
所述数据处理模块，用于通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当连续多个数据分析结果得出心率均超过阈值，生成预警信号；还用于将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块；
所述语音识别模块，用于根据预警信号进行语音预警，并采集用户语音信号，根据用户语音信号生成报警求助信号；
所述定位模块，用于实时定位，生成定位信号；
所述网络连接模块，用于将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。
本发明的有益效果是：通过心率检测模块、数据处理模块、语音识别模块、定位模块和网络连接模块协调运作，可以实现对用户心率进行监测，心率检测精度高，当用户可以通过语音识别模块进行语音控制发送求救信号，同时实时进行定位，便于监护人员了解用户的位置，便于监护人员及时发现用户的心率状况进行救助，提升了救助的及时性，提升了安全性，并且适用大量用户同时进行心率监测。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述心率检测模块包括压电陶瓷片检测单元、仪表放大单元、多回路负反馈带通滤波单元、整流单元和无线信号输出单元；
所述压电陶瓷片检测单元，用于根据正压电效应检测用户脉搏震动获取心率信号；
所述仪表放大单元，用于对心率信号进行放大处理；
所述多回路负反馈带通滤波单元，用于对放大后的心率信号进行滤波，选频提取心率信号；
所述整流单元，用于对选频提取的心率信号进行整流；
所述无线信号输出单元，用于将整流后的心率信号无线传输至所述数据处理模块。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过压电陶瓷片检测单元、仪表放大单元、多回路负反馈带通滤波单元、整流单元和无线信号输出单元协调运作，实现对心率检测、放大、滤波和整流，提升了心率检测的精准性，便于监护人员掌握准确数据，进行长期跟踪治疗，保障用户的安全性。
进一步，所述数据处理模块通过定时器捕获模式测量心率信号相邻的两个上升沿的用时，连续检测多次求得平均值，计算得出一个周期的心率信号用时，用一分钟时间除以一个周期的心率信号时间获取每分钟心跳次数，得数据分析结果。
采用上述进一步方案的有益效果是：具有检测速度快、准确度高等特点。
进一步，还包括GSM通信模块，所述GSM通信模块用于将心率信号、报警求助信号和定位信号以短信形式或电话形式传输至外部平台进行报警求助。
采用上述进一步方案的有益效果是：GSM通信模块能及时稳定的将心率信号、警求助信号和定位信号传输至监护人处，便于及时进行医疗救治。
进一步，还包括存储模块，所述存储模块用于将心率信号及其数据分析结果所涉及的数据进行存储。
采用上述进一步方案的有益效果是：存储模块能对心率信号及其数据分析结果进行存储，便于进行数据分析和对症医疗，提升医疗效果。
进一步，还包括触控显示模块，所述触控显示模块用于心率信号、预警信号、报警求助信号和定位信号进行显示，还用于生成触控信号，根据触控信号调取心率信号及其数据分析结果进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：触控显示模块便于用户进行数据查看和心率检测调控，提升了便利性。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种心率监测系统，包括心率监测器和医疗监护平台，所述心率监测器与所述医疗监护平台无线连接；
所述医疗监护平台，用于接收心率信号、报警求助信号和定位信号，并根据报警求助信号和定位信号进行医疗报警和救助，生成救助措施信息，并将救助措施信息传输至心率监测器进行救助措施信息显示。
本发明的有益效果是：医疗监护平台能对心率信号、报警求助信号和定位信号进行数据处理，及时对报警求助信号进行报警，进行医疗救助，提升医疗救助的及时性，通过医疗监护平台可以对多个心率监测器进行心率监测，实现对多个用户的心率进行监测，有效保障用户的安全，同时能降低成本。
进一步，还包括远程服务器，所述远程服务器用于接收心率监测器的心率信号，根据心率信号向心率监测器推送医疗救助措施信息、用药提醒信息、饮食健康信息和运动建议信息；所述远程服务器还用于向所述心率监测器的语音识别模块推送用于对用户语音信号进行对比识别的语音识别信号。
采用上述进一步方案的有益效果是：远程服务器能定期向心率监测器推送医疗救助措施信号信号、用药提醒信号、饮食健康信号和运动建议信号，为用户日常修养提供建议，促使用户养成良好的生活习惯，改善用户的心率状况。
进一步，还包括监护终端，所述监护终端用于接收心率信号、报警求助信号和定位信号，根据心率信号、报警求助信号和定位信号进行报警；还用于与所述心率监测器进行语音交互。
采用上述进一步方案的有益效果是：监护终端能实时对用户进行心率监控，便于对用户的安全进行监控，及时接收救助信号，对心率异常的用户进行救助；再者通过语音交互，便于实现语音了解用户的身体感受，便于及时救助。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种心率监测方法，包括以下步骤：
步骤S1.心率检测模块采集用户的心率频率，生成心率信号；
步骤S2.数据处理模块通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当数据分析结果得出心率超过阈值，则生成预警信号；
步骤S3.语音识别模块根据预警信号进行语音预警，并采集用户语音信号，根据用户语音信号生成报警求助信号；
步骤S4.定位模块实时定位，生成定位信号；数据处理模块将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块；
步骤S5.网络连接模块将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。
本发明的有益效果是：通过心率检测模块、数据处理模块、语音识别模块、定位模块和网络连接模块协调运作，可以实现对用户心率进行监测，当用户可以通过语音识别模块进行语音控制发送求救信号，同时实时进行定位，便于监护人员了解用户的位置，便于监护人员及时发现用户的心率状况进行救助，提升了救助的及时性，提升了安全性。
附图说明
图1为本发明一种心率监测器的模块框图；
图2为心率检测模块的模块框图；
图3为心率监测器附带GSM通信模块、存储模块和触控显示模块的模块框图；
图4为一种心率监测系统的模块框图；
图5为一种心率监测方法的流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、心率检测模块，101、压电陶瓷片检测单元，102、仪表放大单元，103、多回路负反馈带通滤波单元，104、整流单元，105、无线信号输出单元；
2、数据处理模块，3、语音识别模块，4、定位模块，5、网络连接模块，6、GSM通信模块，7、存储模块，8、触控显示模块，9、心率监测器，10、医疗监护平台，11、远程服务器，12、监护终端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种心率监测器，包括心率检测模块1、数据处理模块2、语音识别模块3、北斗定位模块4和网络连接模块5；
所述心率检测模块1，用于采集用户的心率频率，生成心率信号；
所述数据处理模块2，用于通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当连续多个数据分析结果得出心率均超过阈值，生成预警信号；还用于将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块5；
所述语音识别模块3，用于根据预警信号进行语音预警，并采集用户语音信号，根据用户语音信号生成报警求助信号；
所述北斗定位模块4，用于实时定位，生成定位信号；北斗定位模块4采用中科微双模定位芯片ATGW332D进行北斗定位，定位精度3M，对老人在户外有一个较高的定位精度；
所述网络连接模块5，用于将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。
优选的，如图2所示，所述心率检测模块1包括压电陶瓷片检测单元101、仪表放大单元102、多回路负反馈带通滤波单元103、整流单元104和无线信号输出单元105；
所述压电陶瓷片检测单元101，用于根据正压电效应检测用户脉搏震动获取心率信号；
所述仪表放大单元102，用于对心率信号进行放大处理；
所述多回路负反馈带通滤波单元103，用于对放大后的心率信号进行滤波，选频提取心率信号；
所述整流单元104，用于对选频提取的心率信号进行整流；
所述无线信号输出单元105，用于将整流后的心率信号无线传输至所述数据处理模块2。
优选的，所述数据处理模块2通过定时器捕获模式测量心率信号相邻的两个上升沿的用时，连续检测十次求得平均值，计算得出一个周期的心率信号用时，用一分钟时间除以一个周期的心率信号时间获取每分钟心跳次数，得数据分析结果。
优选的，如图3所示，还包括GSM通信模块6，所述GSM通信模块6用于将心率信号、报警求助信号和定位信号以短信形式或电话形式传输至外部平台进行报警求助。
优选的，还包括存储模块7，所述存储模块7用于将心率信号及其数据分析结果所涉及的数据进行存储；采用大容量SD卡存储老人心率数据，有利于医护人员长期有效的跟踪分析。
优选的，还包括触控显示模块8，所述触控显示模块8用于心率信号、预警信号、报警求助信号和定位信号进行显示，还用于生成触控信号，根据触控信号调取心率信号及其数据分析结果进行显示；触控显示模块8采用TFT触摸屏显示，方便用户查看身体状况，以及医疗机构下发的医疗帮助、用药提醒等信息。
如图4所示，一种心率监测系统，包括权利要求1至5所述的心率监测器9和医疗监护平台10，所述心率监测器9与所述医疗监护平台10无线连接；
所述医疗监护平台10，用于接收心率信号、报警求助信号和定位信号，并根据报警求助信号和定位信号进行医疗报警和救助，生成救助措施信息，并将救助措施信息传输至心率监测器9进行救助措施信息显示。
优选的，还包括远程服务器11，所述远程服务器11用于接收心率监测器9的心率信号，根据心率信号向心率监测器9推送医疗救助措施信息、用药提醒信息、饮食健康信息和运动建议信息；所述远程服务器11还用于向所述心率监测器9的语音识别模块3推送用于对用户语音信号进行对比识别的语音识别信号。
优选的，还包括监护终端12，所述监护终端12用于接收心率信号、报警求助信号和定位信号，根据心率信号、报警求助信号和定位信号进行报警；还用于与所述心率监测器9进行语音交互。
如图5所示，一种心率监测方法，包括以下步骤：
步骤S1.心率检测模块1采集用户的心率频率，生成心率信号；
步骤S2.数据处理模块2通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当数据分析结果得出心率超过阈值，则生成预警信号；
步骤S3.语音识别模块3根据预警信号进行语音预警，并采集用户语音信号，根据用户语音信号生成报警求助信号；
步骤S4.定位模块4实时定位，生成定位信号；数据处理模块2将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块5；
步骤S5.网络连接模块5将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。
实时本技术方案，所述压电陶瓷片检测单元101根据正压电效应检测用户脉搏震动获取心率信号；所述仪表放大单元102对心率信号进行放大处理；所述多回路负反馈带通滤波单元103对放大后的心率信号进行滤波，选频提取心率信号；所述整流单元104对选频提取的心率信号进行整流；所述无线信号输出单元105将整流后的心率信号无线传输至所述数据处理模块2；
心率检测模块1采集用户的心率数据，每间隔两分钟采集一次，连续采集十次心率信号，所述数据处理模块2通过心率健康模型对每一次心率信号进行数据分析和数据融合，当连续五次数据分析结果得出心率均超过阈值，则生成预警信号。
则生成预警信号；所述语音识别模块3根据预警信号对用户进行语音预警，并采集用户语音信号，根据语音信号生成报警求助信号；所述北斗定位模块4实时定位，生成定位信号；所述数据处理模块2将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块5；所述网络连接模块5将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至医疗监护平台10、远程服务器11和监护终端12进行报警求助；
所述医疗监护平台10接收心率信号、报警求助信号和定位信号，并根据报警求助信号和定位信号进行医疗报警和救助，生成救助措施信号，并将救助措施信号传输至心率监测器9进行救助措施信号显示；所述远程服务器11接收心率监测器9的心率信号，根据心率信号向心率监测器9推送医疗救助措施信号信号、用药提醒信号、饮食健康信号和运动建议信号；还用于向所述心率监测器9推送语音识别数据；所述监护终端12接收心率信号、报警求助信号和定位信号，根据心率信号、报警求助信号和定位信号进行报警；所述监护终端12还与所述心率监测器9进行语音交互。
本技术方案，一方面具有心率检测功能，另一方面具有定位功能，同时具有网络接入功能，通过网络接入，将用户的心率健康信息、位置信息上传远程服务器11,远程服务器11通过网络推送相应的医疗帮助、饮食起居注意点、用药提醒等，通过语音识别可以获得用户的操作命令，实现了心率实时在线检测与存储、北斗定位、通过网络与服务器交互数据、GSM通信拨打用户监护人、医疗监护中心报警、短信报告信息、用户通过语音与设备交互。
网络接入功能有助于医生追踪观察，通过网络获取一些对应的医疗救助，实现足不出户即可享受现代医疗科技的便利有助于提高老人的生活质量；子女也可以远程访问服务器，知道老人的身体状况，满足子女对老人关爱的需求；为了提高智能程度，增加语音识别模块3，利用远程服务器11的云端分析用户的语言数据，方便老人操作，避免老人眼睛视力问题导致操作不便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种心率监测器，其特征在于：包括心率检测模块(1)、数据处理模块(2)、语音识别模块(3)、定位模块(4)和网络连接模块(5)；
所述心率检测模块(1)，用于采集用户的心率频率，生成心率信号；
所述数据处理模块(2)，用于通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当连续多个数据分析结果得出心率均超过阈值，生成预警信号；还用于将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块(5)；
所述语音识别模块(3)，用于根据预警信号进行语音预警，并采集用户语音信号，根据用户语音信号生成报警求助信号；
所述定位模块(4)，用于实时定位，生成定位信号；
所述网络连接模块(5)，用于将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。
2.根据权利要求1所述一种心率监测器，其特征在于：所述心率检测模块(1)包括压电陶瓷片检测单元(101)、仪表放大单元(102)、多回路负反馈带通滤波单元(103)、整流单元(104)和无线信号输出单元(105)；
所述压电陶瓷片检测单元(101)，用于根据正压电效应检测用户脉搏震动获取心率信号；
所述仪表放大单元(102)，用于对心率信号进行放大处理；
所述多回路负反馈带通滤波单元(103)，用于对放大后的心率信号进行滤波，选频提取心率信号；
所述整流单元(104)，用于对选频提取的心率信号进行整流；
所述无线信号输出单元(105)，用于将整流后的心率信号无线传输至所述数据处理模块(2)。
3.根据权利要求1所述一种心率监测器，其特征在于：所述数据处理模块(2)通过定时器捕获模式测量心率信号相邻的两个上升沿的用时，连续检测多次求得平均值，计算得出一个周期的心率信号用时，用一分钟时间除以一个周期的心率信号时间获取每分钟心跳次数，得数据分析结果。
4.根据权利要求1所述一种心率监测器，其特征在于：还包括GSM通信模块(6)，所述GSM通信模块(6)用于将心率信号、报警求助信号和定位信号以短信形式或电话形式传输至外部平台进行报警求助。
5.根据权利要求1所述一种心率监测器，其特征在于：还包括存储模块(7)，所述存储模块(7)用于将心率信号及其数据分析结果所涉及的数据进行存储。
6.根据权利要求1至5任一项所述一种心率监测器，其特征在于：还包括触控显示模块(8)，所述触控显示模块(8)用于心率信号、预警信号、报警求助信号和定位信号进行显示，还用于生成触控信号，根据触控信号调取心率信号及其数据分析结果进行显示。
7.一种心率监测系统，其特征在于：包括权利要求1至5所述的心率监测器(9)和医疗监护平台(10)，所述心率监测器(9)与所述医疗监护平台(10)无线连接；
所述医疗监护平台(10)，用于接收心率信号、报警求助信号和定位信号，并根据报警求助信号和定位信号进行医疗报警和救助，生成救助措施信息，并将救助措施信息传输至心率监测器(9)进行救助措施信息显示。
8.根据权利要求7所述一种心率监测系统，其特征在于：还包括远程服务器(11)，所述远程服务器(11)用于接收心率监测器(9)的心率信号，根据心率信号向心率监测器(9)推送医疗救助措施信息、用药提醒信息、饮食健康信息和运动建议信息；所述远程服务器(11)还用于向所述心率监测器(9)的语音识别模块(3)推送用于对用户语音信号进行对比识别的语音识别信号。
9.根据权利要求7所述一种心率监测系统，其特征在于：还包括监护终端(12)，所述监护终端(12)用于接收心率信号、报警求助信号和定位信号，根据心率信号、报警求助信号和定位信号进行报警；还用于与所述心率监测器(9)进行语音交互。
10.一种心率监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1.心率检测模块(1)采集用户的心率频率，生成心率信号；
步骤S2.数据处理模块(2)通过心率健康模型对心率信号进行数据处理和分析，当数据分析结果得出心率超过阈值，则生成预警信号；
步骤S3.语音识别模块(3)根据预警信号进行语音预警，并采集用户语音信号，根据用户语音信号生成报警求助信号；
步骤S4.定位模块(4)实时定位，生成定位信号；数据处理模块(2)将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至网络连接模块(5)；
步骤S5.网络连接模块(5)将心率信号、报警求助信号和定位信号传输至外部平台进行报警求助。
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