CN113082406B - 基于串口屏的呼吸环显示系统及方法 - Google Patents

基于串口屏的呼吸环显示系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于呼吸机显示设备技术领域，具体地说，涉及一种基于串口屏的呼吸环显示系统及方法，该系统包括：数据获取模块，用于实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；数据存储模块，用于将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；压力数据处理模块，用于计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；容量数据处理模块，用于计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；流速数据处理模块，用于计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；参考环获取模块，用于获得不同的参考环；呼吸环获取模块，用于获取实时采集的当前呼吸周期的不同呼吸环；数据显示模块，用于在串口屏进行显示。

Description

基于串口屏的呼吸环显示系统及方法
技术领域
本发明属于呼吸机显示设备技术领域，具体地说，涉及基于串口屏的呼吸环显示系统及方法。
背景技术
呼吸机的波形对医生来评估病人肺的状态是非常重要的，呼吸机的波形包含标量图(压力容量或流速随着时间变化的图形)和环形图(压力-容量或流速-容量之间关系的图形)；根据实时得到的压力、容量和流速，实时绘制并显示呼吸机或麻醉机的呼吸环。传统的基于指令集的串口屏显示参考环的方法，利用串口屏的缓冲区，先将实时得到的压力、容量和流速的实时采集的数据先计算其坐标，然后再写到暂存缓冲区，再从暂存缓冲区中将计算好的波形数据读取出来直接绘制对应的参考环，进而通过该串口屏进行显示。
但是，传统的显示方法存在以下几个问题：
1)受限于暂存缓冲区的大小，先将实时数据进行处理并写入暂存缓冲区，要求发送的字节数必须是偶数，且长度不超过246个字节；
2)当量程切换时，参考环无法随着量程的切换而切换。
因此，传统的显示方法在处理参考环数据(上一个呼吸周期的压力、容量、流速)时，先将实时数据进行拆分组包，且限制长度，并进行存储，在显示参考环时，按照固定的长度进行读取，该过程不仅复杂，而且存取和读取占用了较长的时间，且不能随着量程进行切换，不利于参考环的实时同步。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种基于串口屏的呼吸环显示系统，该系统包括：
数据获取模块，用于实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；其中，该参数数据包括：压力、容量和流速；
数据存储模块，用于将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；
压力数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
容量数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
流速数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
参考环获取模块，用于对计算得到的该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置、该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置和该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置进行任意两两组合，获得压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；
呼吸环获取模块，用于根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的参数数据，利用对应的参考环，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；和
数据显示模块，用于在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；还用于显示压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环。
作为上述技术方案的改进之一，所述压力数据处理模块的具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure BDA0002954121820000021
其中，LoopXL为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向起始边界值；LoopXR为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向终止边界值；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个压力值；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000031
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围；
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Paw小于或等于显示屏的起始边界值LoopXL，则将显示屏的起始边界值LoopXL作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于或等于显示屏的终止边界值LoopXR，则将显示屏的终止边界值LoopXR作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置。
作为上述技术方案的改进之一，所述容量数据处理模块的具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置Vt；
Figure BDA0002954121820000032
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000033
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围；
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Vt小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置。
作为上述技术方案的改进之一，所述流速数据处理模块的具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置：
Figure BDA0002954121820000041
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值；VRatio为流速系数比；YL3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向起始边界值；YH3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000042
其中，VHighLimit为当前的流速量程范围；
判断得到的Flow是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Flow小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Flow作为该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置。
本发明还提供了一种基于串口屏的呼吸环显示方法，该方法包括：
数据获取模块实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；其中，该参数数据包括：压力、容量和流速；该呼吸环数据数组为一个首尾闭环结构的数组，其长度为一个呼吸周期内所采集的参数数据的个数；
数据存储模块将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；
压力数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
容量数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
流速数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
参考环获取模块对计算得到的该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置、该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置和该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置进行任意两两组合，获得压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；
呼吸环获取模块根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的参数数据，利用对应的参考环，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；
数据显示模块在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；以及压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环。
作为上述技术方案的改进之一，所述压力数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；其具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure BDA0002954121820000051
其中，LoopXL为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向起始边界值；LoopXR为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向终止边界值；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个压力值；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000052
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围；
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Paw小于或等于显示屏的起始边界值LoopXL，则将显示屏的起始边界值LoopXL作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于或等于显示屏的终止边界值LoopXR，则将显示屏的终止边界值LoopXR作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置。
作为上述技术方案的改进之一，所述容量数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；其具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置Vt；
Figure BDA0002954121820000061
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000062
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围；
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Vt小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置。
作为上述技术方案的改进之一，所述流速数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；其具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置：
Figure BDA0002954121820000071
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值；VRatio为流速系数比；YL3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向起始边界值；YH3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000072
其中，VHighLimit为当前的流速量程范围；
判断得到的Flow是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Flow小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Flow作为该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1、本发明的系统将上一个呼吸周期内的参数数据(该参考数据是未经过任何处理的原始数据，并不是传统显示方法中的处理后的波形数据)存储在参考环数据数组，并不需要存储在缓冲区内，能够根据实时的自由切换的量程进行自适应改变参考环在显示屏上的位置，从而能够完整地显示参考环和呼吸环，解决了由于当前的量程发生变化而导致对应的参考环数据的量程不能自由切换的问题；
2、本发明的系统仅仅将存储在参考环数据数组中的参考环数据或呼吸环数据数组中的呼吸环数据进行一次计算，得到对应的最新坐标位置，相比于传统方法将计算好的坐标位置存储在暂存缓冲区，具有更好的实时性，同时减小延迟。
附图说明
图1是本发明的一种基于串口屏的呼吸环显示方法的流程图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种基于串口屏的呼吸环显示系统，该系统包括：
数据获取模块，用于实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；其中，该参数数据包括：压力、容量和流速；
该呼吸环数据数组为一个首尾闭环结构的数组，其长度为一个呼吸周期内所采集的参数数据的个数；
数据存储模块，用于将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；
压力数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure BDA0002954121820000081
其中，LoopXL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的横向起始边界值；LoopXR为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的横向终止边界值；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个压力值；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000082
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围；
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Paw小于或等于显示屏的起始边界值LoopXL，则将显示屏的起始边界值LoopXL作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于或等于显示屏的终止边界值LoopXR，则将显示屏的终止边界值LoopXR作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置。
容量数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置Vt；
Figure BDA0002954121820000091
其中，LoopYH为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向终止边界值；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000092
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围；
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Vt小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置。
流速数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置：
Figure BDA0002954121820000101
其中，LoopYH为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向终止边界值；VStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值；VRatio为流速系数比；YL3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向起始边界值；YH3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000102
其中，VHighLimit为当前的流速量程范围；
判断得到的Flow是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Flow小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Flow作为该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置。
参考环获取模块，用于对计算得到的该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置、该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置和该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置进行任意两两组合，获得压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；
呼吸环获取模块，用于根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的参数数据，利用对应的参考环，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；和
数据显示模块，用于在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；还用于显示压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环。
本发明提供了一种基于串口屏的呼吸环显示方法，该方法将实时采集的每个当前的呼吸周期内的参数数据，未经过任何处理，是原始数据，并将其直接存储在呼吸环数据数组，而将上一个呼吸周期内的参数数据存储在参考环数据数组，利用存储在参考环数据数组中的参数数据，计算该呼吸周期内的压力、容量和流速坐标位置，并对其进行任意两两组合，绘制压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；再根据实时采集的当前呼吸周期内参数数据，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，再基于计算得到的压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环，获得实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环，并通过串口屏显示实时的呼吸环。
如图1所示，该方法具体包括：
数据获取模块实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；其中，该参数数据包括：压力、容量和流速；该呼吸环数据数组为一个首尾闭环结构的数组，其长度为一个呼吸周期内所采集的参数数据的个数；
数据存储模块将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；
压力数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure BDA0002954121820000111
其中，LoopXL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的横向起始边界值；LoopXR为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的横向终止边界值；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个压力值；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000112
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围；
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Paw小于或等于显示屏的起始边界值LoopXL，则将显示屏的起始边界值LoopXL作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于或等于显示屏的终止边界值LoopXR，则将显示屏的终止边界值LoopXR作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置。
容量数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置Vt；
Figure BDA0002954121820000121
其中，LoopYH为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向终止边界值；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000122
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围；
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Vt小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置。
流速数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置Flow：
Figure BDA0002954121820000131
其中，LoopYH为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向终止边界值；VStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值；VRatio为流速系数比；YL3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向起始边界值；YH3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000132
其中，VHighLimit为当前的流速量程范围；
判断得到的Flow是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Flow小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Flow作为该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置。
参考环获取模块对计算得到的该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置、该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置和该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置进行任意两两组合，获得压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；
呼吸环获取模块根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的参数数据，利用对应的参考环，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；
数据显示模块在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；还用于显示压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环。
实施例1.
本发明给出了一个利用上述显示系统，获得P-V参考环(即压力-容量参考环)的具体过程；
数据获取模块实时采集当前呼吸周期内的压力和容量，并将其存储在呼吸环数据数组；该呼吸环数据数组为一个首尾闭环结构的数组，其长度为一个呼吸周期内所采集的压力和容量的个数；
数据存储模块根据操作人员的存储操作，将当前时刻之前的每个呼吸周期内的压力和容量储在预先定义的参考环数据数组，则该参考环数据数组存储的是多个呼吸周期的压力和容量的原始数据；
压力数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取一个呼吸周期内的第i个压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure BDA0002954121820000141
其中，LoopXL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的横向起始边界值，记为100；LoopXR为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的横向终止边界值，记为500；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内的第i个压力值，假设记为10；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000142
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围，记为30cmH2O；
通过计算
Figure BDA0002954121820000143
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
得到的Paw＝233大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw＝233作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置。
容量数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取第i个呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上Vt；
Figure BDA0002954121820000151
其中，LoopYH为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向起始边界值，记为200；
LoopYL为显示屏上所显示的参考环或呼吸环所在的纵向终止边界值，记为600；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，假设记为500；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure BDA0002954121820000152
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围，记为1000ml；
则
Figure BDA0002954121820000153
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
则得到的Vt＝400大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt＝400作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置。
参考环获取模块不断重复上述过程，获得多个呼吸周期的压力和容量，并以压力为横坐标，以容量为纵坐标，绘制压力-容量参考环，即P-V参考环；
呼吸环获取模块根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的压力和容量，根据上述绘制的参考环，将参考环中的参数数据替换为实时采集的当前呼吸周期内的压力和容量，再结合当前切换的压力量程范围和容量量程范围，将P-V参考环中的参考环数据数组中的压力和容量替换为存储在呼吸环数据数组中的实时采集的压力和容量，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环；
数据显示模块在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环；以及压力-容量参考环。
同时获得实时采集的当前呼吸周期的容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环，也是采用实施例1提供的具体过程进行计算，仅仅将对容量处理的部分换成对流速的处理即可。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种基于串口屏的呼吸环显示系统，其特征在于，该系统包括：
数据获取模块，用于实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；其中，该参数数据包括：压力、容量和流速；
数据存储模块，用于将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；
压力数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
所述压力数据处理模块的具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure FDA0003485158760000011
其中，LoopXL为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向起始边界值；LoopXR为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向终止边界值；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个压力值；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure FDA0003485158760000012
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围；
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Paw小于或等于显示屏的起始边界值LoopXL，则将显示屏的起始边界值LoopXL作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于或等于显示屏的终止边界值LoopXR，则将显示屏的终止边界值LoopXR作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
容量数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
所述容量数据处理模块的具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置Vt；
Figure FDA0003485158760000021
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure FDA0003485158760000022
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围；
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Vt小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
流速数据处理模块，用于根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
所述流速数据处理模块的具体处理过程为：
根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置：
Figure FDA0003485158760000023
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值；VRatio为流速系数比；YL3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向起始边界值；YH3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure FDA0003485158760000031
其中，VHighLimit为当前的流速量程范围；
判断得到的Flow是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Flow小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Flow作为该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
参考环获取模块，用于对计算得到的该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置、该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置和该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置进行任意两两组合，获得压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；
呼吸环获取模块，用于根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的参数数据，利用对应的参考环，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；和
数据显示模块，用于在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；还用于显示压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环。
2.一种基于串口屏的呼吸环显示方法，基于权利要求1所述的基于串口屏的呼吸环显示系统实现，该方法包括：
数据获取模块实时获取采集的当前呼吸周期内的参数数据，并将其存储在呼吸环数据数组；其中，该参数数据包括：压力、容量和流速；该呼吸环数据数组为一个首尾闭环结构的数组，其长度为一个呼吸周期内所采集的参数数据的个数；
数据存储模块将上一个呼吸周期内的参数数据存储在预先定义的参考环数据数组；
压力数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个的压力值，并结合当前切换的压力量程范围，计算该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置Paw：
Figure FDA0003485158760000041
其中，LoopXL为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向起始边界值；LoopXR为显示屏上所显示的呼吸环所在的横向终止边界值；PawStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个压力值；PawRatio为压力系数比；YL1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向起始边界值；YH1为由时间和采集的压力值组成的压力标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure FDA0003485158760000042
其中，PawHighLimit为当前的压力量程范围；
判断得到的Paw是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Paw小于或等于显示屏的起始边界值LoopXL，则将显示屏的起始边界值LoopXL作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于或等于显示屏的终止边界值LoopXR，则将显示屏的终止边界值LoopXR作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Paw大于显示屏的起始边界值LoopXL且小于显示屏的终止边界值LoopXR，则将得到的Paw作为该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置；
容量数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值，并结合当前切换的容量量程范围，计算该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置Vt；
Figure FDA0003485158760000051
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VtStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个容量值；VtRatio为容量系数比；YL2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向起始边界值；YH2为由时间和采集的容量值组成的容量标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure FDA0003485158760000052
其中，VtHighLimit为当前的容量量程范围；
判断得到的Vt是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Vt小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Vt大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Vt作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
流速数据处理模块根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，获取该呼吸周期内的流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
具体地，根据预先设定的上一个呼吸周期显示时间，从数据存储模块中的参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值，并结合当前切换的流速量程范围，计算该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置：
Figure FDA0003485158760000053
其中，LoopYH为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向起始边界值；LoopYL为显示屏上所显示的呼吸环所在的纵向终止边界值；VStrLoopArray2[i]为参考环数据数组中提取一个呼吸周期内第i个流速值；VRatio为流速系数比；YL3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向起始边界值；YH3为由时间和采集的流速值组成的流速标量图的纵向终止边界值；
其中，
Figure FDA0003485158760000061
其中，VHighLimit为当前的流速量程范围；
判断得到的Flow是否超出了显示屏的起始边界值和终止边界值：
如果得到的Flow小于或等于显示屏的起始边界值LoopYH，则将显示屏的起始边界值LoopYH作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于或等于显示屏的终止边界值LoopYL，则将显示屏的终止边界值LoopYL作为该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置；
如果得到的Flow大于显示屏的起始边界值LoopYH且小于显示屏的终止边界值LoopYL，则将得到的Flow作为该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置；
参考环获取模块对计算得到的该呼吸周期内的压力在显示屏上的坐标位置、该呼吸周期内的容量在显示屏上的坐标位置和该呼吸周期内的流速在显示屏上的坐标位置进行任意两两组合，获得压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环；
呼吸环获取模块根据数据获取模块实时采集的当前呼吸周期内的参数数据，利用对应的参考环，结合当前切换的压力量程范围、容量量程范围或流速量程范围，对应地获取实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；
数据显示模块在串口屏显示实时采集的当前呼吸周期的压力-容量呼吸环、容量-流速呼吸环或压力-流速呼吸环；以及压力-容量参考环、容量-流速参考环或压力-流速参考环。
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