CN115813342A - 一种基于睡眠监测的作息品质判断系统 - Google Patents

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CN
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sleep
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piezoelectric film
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王川
王子莹
徐浩丹
方壹乐
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Chinese Peoples Liberation Army Naval Characteristic Medical Center
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Chinese Peoples Liberation Army Naval Characteristic Medical Center
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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Abstract

本发明属于睡眠监测领域，具体公开了一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，包括数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端，且数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端之间都采用无线网络连接；所述数据采集模块包括若干PVDF压电薄膜传感器和A/D转换器，PVDF压电薄膜传感器用于采集人体生理次数数据形成模拟信号，其中A/D转换器用于将PVDF压电薄膜传感器采集的模拟信号通过模数转换成为数字信号进行传输；本发明通过对人体生理参数进行采集、预处理、统计和评估，实现自动对使用者进行睡眠监测以及睡眠质量的评估判断，且通过使用的PVDF压电薄膜传感器精度高、准确度高，能够检测人体微弱的生理参数，使得判断结果更加的精准可靠。

Description

一种基于睡眠监测的作息品质判断系统
技术领域
本发明涉及睡眠监测领域，具体为一种基于睡眠监测的作息品质判断系统。
背景技术
一般来说，要分析一个人体的睡眠状态通常是使用一个脑电图(Electroencephalography,EEG)描记仪于该人体睡眠时记录并通过该脑电图描记仪输出的脑电图资料识别出该人体睡眠时的非快速动眼期(Non-Rapid EyeMovement,NREM)及快速动眼期(RapidEyeMovement,REM)。但由于该脑电图描记仪属专业医疗仪器，需要由专业人员操作并判读资料才能发挥功能，再者，该脑电图描记仪要价不菲，仅大型医疗机构能够负担与购置。
因此，现有一种如中国台湾证书号I405559专利案所公开的睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置除了能随身携带以外，还供使用者每日记录睡眠前与睡眠后的生理信息及自我评量，并根据所记录的信息自动输出建议，以帮助使用者改善睡眠。
然而，该睡眠辅助装置虽便于携带，却无法实际量测使用者在睡眠期间的生理信息，所以也无法针对使用者在睡眠期间的各种状态进行辨识及分析，只能借由使用者在睡眠前后的生理记录与自行填答的问卷式评量判断使用者的睡眠品质，造成该睡眠辅助装置的信息可靠度与客观性皆不尽理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，包括数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端，且数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端之间都采用无线网络连接；所述数据采集模块包括若干PVDF压电薄膜传感器和A/D转换器，PVDF压电薄膜传感器用于采集人体生理次数数据形成模拟信号，其中A/D转换器用于将PVDF压电薄膜传感器采集的模拟信号通过模数转换成为数字信号进行传输；
所述控制模块包括电源单元、计时单元和预处理单元；所述电源单元用于控制该系统的开启和关闭，所述计时单元包括启动计时器，所述启动计时器用于记录该系统启动的持续时间，所述预处理单元用于接收由A/D转换器传输的数字信号，并对数字信号进行预处理，将人体生理次数数据转换为人体生理频率数据。
优选的，所述服务器包括统计模块、评估模块和储存模块；所述统计模块用于按类别和时间的分类统计人体生理频率数据，能够表征人体在某一类别或某一时间的人体生理频率数据，并将统计结果发送至储存模块。
优选的，所述评估模块用于对人体生理频率数据进行分析评估，判断人体的睡眠质量，并得出评估结果，将评估结果发送至移动客户端和储存模块，所述储存模块用于接收和存储统计模块和评估模块发出的统计结果和评估结果。
优选的，所述评估结果包括人体生理参数表和睡眠质量表，人体生理参数表内包括有心跳、呼吸、运动和呼吸暂停的数据，睡眠质量表内包括浅睡时间和深睡时间。
优选的，若干所述PVDF压电薄膜传感器分别放置于床单下方对应人体后脑、心脏、手臂和小腿位置处，所述人体生理次数数据包括脑电波、心跳、呼吸、运动和呼吸暂停的次数。
优选的，所述预处理模块采用三次样条插值函数对人体生理次数数据进行预处理，计算得到人体生理频率数据。
优选的，所述控制模块与服务器之间的网络连接协议使用TCP/IP协议。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对人体生理参数进行采集、预处理、统计和评估，实现自动对使用者进行睡眠监测以及睡眠质量的评估判断，且通过使用的PVDF压电薄膜传感器精度高、准确度高，能够检测人体微弱的生理参数，使得判断结果更加的精准可靠。
附图说明
图1为本发明的模块化图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示；本发明提供一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，包括数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端，且数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端之间都采用无线网络连接；其中，数据采集模块包括若干PVDF压电薄膜传感器和A/D转换器，PVDF压电薄膜传感器为长条状结构，便于携带，使用前将多个PVDF压电薄膜传感器放于床单下方对应人体后脑、心脏、手臂和小腿位置处，以便能更好的监测到人体的生理信号，PVDF压电薄膜传感器用于采集人体生理次数数据形成模拟信号，其中，人体生理次数数据包括脑电波、心跳、呼吸、运动和呼吸暂停的次数，A/D转换器使用AD7895-3芯片用于将PVDF压电薄膜传感器采集的模拟信号通过模数转换成为数字信号进行传输；
控制模块包括电源单元、计时单元和预处理单元；电源单元用于控制该系统的开启和关闭，且电源单元可进行红外远程控制，计时单元包括启动计时器，启动计时器用于记录该系统启动的持续时间，以便于预处理单元计算人体生理频率数据，预处理单元用于接收由A/D转换器传输的数字信号，并采用三次样条插值函数对人体生理次数数据进行预处理，将人体生理次数数据转换为人体生理频率数据。
服务器包括统计模块、评估模块和储存模块；统计模块用于按类别和时间的分类统计人体生理频率数据，其中，类别分类包括心跳、呼吸、运动和呼吸暂停，时间分类包括日期、月份和年份，经统计模块统计后得到统计结果，统计结果能够表征人体在某一类别或某一时间的人体生理频率数据，并将统计结果发送至储存模块；评估模块用于对人体生理频率数据进行分析评估，判断人体的睡眠质量，人体的睡眠质量由人体生理频率数据和脑电波共同判断，并得出评估结果，将评估结果发送至移动客户端和储存模块，控制模块与服务器之间的网络连接协议使用TCP/IP协议，能够保证数据的准确性和可靠性，储存模块用于接收和存储统计模块和评估模块发出的统计结果和评估结果；评估结果包括人体生理参数表和睡眠质量表，人体生理参数表内包括有心跳、呼吸、运动和呼吸暂停的数据，睡眠质量表内包括浅睡时间和深睡时间，使用者可根据人体生理参数表和睡眠质量表查看自身的睡眠质量以及在睡眠时的各项参数。
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常识技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：包括数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端，且数据采集模块、控制模块、服务器和移动客户端之间都采用无线网络连接；所述数据采集模块包括若干PVDF压电薄膜传感器和A/D转换器，PVDF压电薄膜传感器用于采集人体生理次数数据形成模拟信号，其中A/D转换器用于将PVDF压电薄膜传感器采集的模拟信号通过模数转换成为数字信号进行传输；
所述控制模块包括电源单元、计时单元和预处理单元；所述电源单元用于控制该系统的开启和关闭，所述计时单元包括启动计时器，所述启动计时器用于记录该系统启动的持续时间，所述预处理单元用于接收由A/D转换器传输的数字信号，并对数字信号进行预处理，将人体生理次数数据转换为人体生理频率数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：所述服务器包括统计模块、评估模块和储存模块；所述统计模块用于按类别和时间的分类统计人体生理频率数据，能够表征人体在某一类别或某一时间的人体生理频率数据，并将统计结果发送至储存模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：所述评估模块用于对人体生理频率数据进行分析评估，判断人体的睡眠质量，并得出评估结果，将评估结果发送至移动客户端和储存模块，所述储存模块用于接收和存储统计模块和评估模块发出的统计结果和评估结果。
4.根据权利要求3所述的一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：所述评估结果包括人体生理参数表和睡眠质量表，人体生理参数表内包括有心跳、呼吸、运动和呼吸暂停的数据，睡眠质量表内包括浅睡时间和深睡时间。
5.根据权利要求1所述的一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：若干所述PVDF压电薄膜传感器分别放置于床单下方对应人体后脑、心脏、手臂和小腿位置处，所述人体生理次数数据包括脑电波、心跳、呼吸、运动和呼吸暂停的次数。
6.根据权利要求1所述的一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：所述预处理模块采用三次样条插值函数对人体生理次数数据进行预处理，计算得到人体生理频率数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于睡眠监测的作息品质判断系统，其特征在于：所述控制模块与服务器之间的网络连接协议使用TCP/IP协议。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116636815A (zh) * 2023-06-06 2023-08-25 中国人民解放军海军特色医学中心 基于脑电信号的水下作业人员睡眠质量评估方法及系统

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CN116636815A (zh) * 2023-06-06 2023-08-25 中国人民解放军海军特色医学中心 基于脑电信号的水下作业人员睡眠质量评估方法及系统
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