CN201005693Y

CN201005693Y - 无线心电采集及gps定位装置

Info

Publication number: CN201005693Y
Application number: CNU2007200235746U
Authority: CN
Inventors: 张勇; 时敏秀; 王惠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2017-06-18

Abstract

本实用新型涉及医学、计算机、通信等技术领域，具体涉及一种无线心电采集及GPS定位装置。本实用新型公开的无线心电采集及GPS定位装置包括电极传感器采样装置、信号放大及量化装置、中央处理器、显示器GPRS单元和GPS单元，其中电极传感器采样装置和信号放大及量化装置电连接，信号放大及量化装置、显示器、GPRS单元和GPS单元分别与中央处理器电连接。本实用新型主要完成心脏病人的心电实时移动监测及病人的GPS定位跟踪，能够实现心电图的实时远程传输和心脏病人的定位，尤其在疾病诊断、新医疗手段的开发等多个领域中有着广阔的应用前景。

Description

无线心电采集及GPS定位装置

技术领域

本实用新型涉及医学、计算机、通信等技术领域，尤其涉及一种无线心电采集及GPS定位装置。

背景技术

目前市场上用于无线监测病人心血管疾病的仪器非常多，如专利CN2427170Y公开的局域及远程心电监测仪、CN2369627Y公开的远程心电监测装置等，这些监测仪器既可检测病人心电信号，又可通过通信设备(如电话)传给医院的电脑监护中心，因此，不仅病人可实现家庭保健，而且医院可以实现数据自动化采集。为心血管疾病的检测、预防和诊断提供了现代化工具。

然而美中不足的是现在使用中的移动监测病人心电图的仪器不能实现远程心电图在线监测，只能把心电数据存放在存储区，存上一段时间后病人把仪器拿到医院，通过USB传给计算机，这样在医院看到的均为历史数据，无法在移动中实现实时心电监测，无法实现心电异常实时报警，更无法实现心血管病人的定位了。

实用新型内容

本实用新型正是为了解决上述问题而提出的。

本实用新型的目的是针对现有心电监测技术的不足，提供一种新的可移动的实时监测手段，能够实现移动、远程、实时监测病人的心电，同时可对异常情况进行报警，在报警时医院会第一时间锁定病人的位置并实施抢救。

本实用新型解决心电监测的实时性和移动性，所采用的技术方案是：心电传感器放于病人的心脏处，通过传感器的采样、心电信号滤波、心电信号放大、整形、量化、数据处理等，把模拟心电信号变为数字心电信号，并按一定规律存放在存储区，心电数据在显示时是按图的形式显示出来，即心电图。该实用新型可实时显示心电图，亦可按日期查询历史数据。医院的远程心电图监控管理中心通过GPRS可实时监测病人的心电图，并自动分析病人的心电图参数，一旦有危情发生时，医院的远程心电图监控管理中心通过GPS定位系统第一时间锁定病人的位置，并以最快的速度实施救助。除此之外控制中心还能和病人实时语音互通，病人可通过语音实时求助于医院的远程心电图监控管理中心，医院的远程心电图监控管理中心可实时对病人进行指导。

本实用新型提供的无线心电采集及GPS定位装置包括电极传感器采样装置、信号放大及量化装置、中央处理器、显示器GPRS单元和GPS单元，其中电极传感器采样装置和信号放大及量化装置电连接，信号放大及量化装置、显示器、GPRS单元和GPS单元分别与中央处理器电连接。

进一步，该无线心电采集及GPS定位装置还包括分别与中央处理器电连接的存储器和键盘。

其中信号放大及量化装置包括信号放大部分、整形限幅部分和A/D转换部分。

GPRS单元包括接收机、发射机和基带信号处理装置。其中接收机将GPRS射频信号经天线、射频前端、低噪放、下变频和解调，转换为基带信号送入基带信号处理装置；发射机将基带信号经放大、处理装置处理过的信号经天线发送出去。

基带信号处理装置内置微处理器ARM7TDMI和32位RISC处理器，拥有64KB片内RAM和40KB片内引导ROM。

GPRS单元符合GSM layer 1、2 and 3和GPRS协议，执行GSM/GPRS的数字基带处理。

GPS单元包含一个基频芯片和一个射频前级芯片，基频芯片通过一个串行接口与中央处理器连接。所述射频前级芯片持GPS长波C/A码。

本实用新型的无线心电采集及GPS定位装置是医学与通信技术、计算机技术等多学科结合的前沿交叉研究领域。通过计算机技术，将人体心电信号数字化，从而实现精确监测人体心电。

本实用新型与现有技术相比的主要优点：一是利用GPRS网络实现了心电图的实时远程传输。二是利用GPS网络实现心脏病人的定位。三是增加语音交互。四是增加了危情求助。尤其在疾病诊断、新医疗手段的开发等多个领域中有着广阔的应用前景。

附图说明

图1表示本实用新型的整体框图；

图2表示本实用新型的信号采样及处理框图；

图3表示本实用新型的GPRS单元框图；

图4表示本实用新型的GPS单元框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，需要注意的是，以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为本实用新型的整体框图，本实用新型所述的无线心电采集及GPS定位装置整体上包括：电极传感器采样装置1、信号放大及量化装置2、中央处理器3、GPRS单元4、GPS单元5、存储器6、键盘7和显示器8。其中电极传感器采样装置1和信号放大及量化装置2电连接，信号放大及量化装置2、显示器8、GPRS单元4、GPS单元5、存储器6和键盘7分别与中央处理器3电连接。

本实用新型的实现方法如下：通过放置在病人身上的电极传感器采样装置1采样病人的心电数据，经信号放大及量化后，把数据送给中央处理器3进行处理，经中央处理器3处理后把心电数据存于存储器6，或在显示器8进行显示，或经GPRS单元4把心电数据发到远程心电图监控管理中心去。病人可通过键盘7来操作该实用新型并实现察看心电图等功能。GPS单元5完成定位功能，把位置信息(经度、纬度、高度)传给中央处理器3，经中央处理器3处理后存放在存储器6，并在显示器8显示出来，或通过GPRS单元4把位置信息发到远程心电图监控管理中心。病人的主动报警是通过键盘7的报警键完成的，报警信号通过GPRS单元4发到远程心电图监控管理中心。

使用时，将图1的电极传感器采样装置1放置于病人的心脏处来采集病人的心电信号，采集到的心电信号经信号放大及量化装置2的滤波、放大、整形后进行A/D转换，量化后的心电信号经中央处理器3后存放在存储器6内，或经GPRS单元传到医院的远程心电图监控管理中心。GPS单元可实时提供位置信息，医院的远程心电图监控管理中心可通过GPRS单元来读取病人的位置。病人可通过键盘7对本实用新型进行操作，如查看心电图、显示位置、紧急呼叫等。

图2为信号采样及处理过程的框图，阐述了本实用新型如何采样信号并对采样信号进行处理的。图中9为电极传感器采样，10为低通滤波，11为信号放大，12为整形限幅，13为A/D转换。采样及处理过程如下：将电极传感器采样装置放于病人的心脏处用来采集病人的心电信号，采集到的心电信号经滤波后把杂波滤掉，再把微弱的信号进行放大，放大了的信号经整形处理后进行A/D转换，A/D转换即把模拟的心电信号变为数字式心电信号，A/D转换后送中央处理器处理。

图3为本实用新型的GPRS单元框图，阐述了本实用新型如何用GPRS方式实现数据及语音的传输。图中14为射频前端模组；15为射频功率放大；16为发射及接收信号的变频、解调；17为GPRS基带信号的处理及控制。

该GPRS单元主要完成如下功能：将上行信道的基带信号通过发射电路调制变换，以880 to 915MHz/1710 to 1785MHz从天线端发射出去；将天线端接收的925 to 960MHz/1805 to 1880MHz的基站发射的无线信号通过接收电路的解调处理，得到下行信道基带信号。本实用新型的GPRS部分采用零中频技术，集成度高、外围元件少、性能稳定、成本低。

从结构上讲，GPRS单元主要由接收机、发射机和基带信号处理装置组成。其中接收机将GPRS射频信号经天线、射频前端、低噪放、下变频和解调，转换为基带信号送入基带信号处理装置。发射机将基带信号经放大、上变频、功率放大器(PA)后，经天线发送出去。

本实用新型的GPRS单元符合GSM layer 1，2 and 3和GPRS(class12)协议，执行GSM/GPRS的数字基带处理。基带信号处理装置内置了微处理器ARM7TDMI，32位RISC处理器，拥有64KB片内RAM和40KB片内引导ROM。具有专用GSM/GPRS信号的内嵌DSP处理核Teaklite，80KB片内RAM，80KB片内ROM，32KB片内数据RAM，32K片内数据ROM。同时具有一个时钟产生单元，完全支持全速率，增强全速率，半速率语音编码的FTA测试。丰富的基带接口，主要包括外部存储接口、JTAG口、ADC转换接口、3个UART口、IRDA口、SPI接口、按键接口、PWM接口、SIM卡接口、GSM实时时序控制器、GSM实时串口、I2C总线和音频接口等。同时还内置了电源/充电管理模块，以上几部分共同实现对射频、模拟基带的通信与控制，同时实现整机其它丰富的功能。

图4为本实用新型的GPS单元框图，阐述了本实用新型如何接收GPS位置信息并如何变为经度、纬度、高度信息。图中18为1575±3MHZ的带通滤波器；19为低噪声放大器LNA；20为带通滤波器抑制LNA产生的噪声；21为射频前端对GPS信号进行下变频和解调；22为GPS基带处理器，对解调出的GPS信号进行处理、运算等并生成经度、纬度、高度信息。

GPS单元是一款高度集成的解决方案包含一个基频芯片和一个射频前级芯片(支持GPS长波C/A码)，基频芯片通过一个简单的串行接口(通过异步接收器发送器)与主机CPU/MCU处理器连接。

图4中，天线接收来自卫星的1.57542GHZ的信号，经带通滤波器滤波后，进入低噪声放大器放大，放大后的信号再进行带通滤波，以滤除寄生杂波，经放大滤波后的信号进入射频前端，在射频前端内，信号经下变频、解调等一系列处理后进入GPS单元的基带处理器，在基带处理器内完成位置信号的处理与计算，最后以UART接口方式把经度、纬度、高度传输给主处理器。主处理器结合电子地图，以直观易懂的位置显示出来。该位置信息通过GPRS单元传输给医院的远程心电图监控管理中心。

本实用新型可与远程心电图监控管理中心无线通信，远程心电图监控管理中心可通过GPRS实时监测病人的心电图，在有异常情况发生时，可通过GPRS网络及时通知病人，病人也可在感觉异常时，主动呼叫远程心电图监控管理中心进行危情报警，监控管理中心在第一时间得到病人的心电数据，并通过GPS定位病人，使病人得到及时有效的救治。

虽然本实用新型是结合一个具体实施方式表述的，但本领域技术人员可以对其中的某些特征加以适当改变或者将其应用到其它领域以解决上述问题，因此本领域技术人员在本实施例的基础上进行的所有相关的扩展和应用都应落入本申请的保护范围。

Claims

1.一种无线心电采集及GPS定位装置，包括电极传感器采样装置(1)、信号放大及量化装置(2)、中央处理器(3)和显示器(8)，

其特征在于，该无线心电采集及GPS定位装置还包括GPRS单元(4)和GPS单元(5)，

所述电极传感器采样装置(1)和信号放大及量化装置(2)电连接，信号放大及量化装置(2)、显示器(8)、GPRS单元(4)和GPS单元(5)分别与中央处理器(3)电连接。

2.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于该无线心电采集及GPS定位装置还包括分别与中央处理器(3)电连接的存储器(6)和键盘(7)。

3.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述信号放大及量化装置(2)包括信号放大部分、整形限幅部分和A/D转换部分。

4.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述GPRS单元包括接收机、发射机和基带信号处理装置。其中接收机将GPRS射频信号经天线、射频前端、低噪放、下变频和解调，转换为基带信号送入基带信号处理装置；发射机将基带信号经放大、处理装置处理过的信号经天线发送出去。

5.如权利要求4所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述基带信号处理装置内置微处理器ARM7TDMI和32位RISC处理器，拥有64KB片内RAM和40KB片内引导ROM。

6.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述GPRS单元符合GSM layer 1、2 and 3和GPRS协议，执行GSM/GPRS的数字基带处理。

7.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述GPRS单元具有专用GSM/GPRS信号的内嵌DSP处理核Teaklite、80KB片内RAM、80KB片内ROM、32KB片内数据RAM和32K片内数据ROM，同时具有一个时钟产生单元。

8.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述GPRS单元具有包括外部存储接口、JTAG口、ADC转换接口、3个UART口、IRDA口、SPI接口、按键接口、PWM接口、SIM卡接口、GSM实时时序控制器、GSM实时串口、I2C总线和音频接口在内的基带接口。

9.如权利要求1所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述GPS单元包含一个基频芯片和一个射频前级芯片，基频芯片通过一个串行接口与中央处理器(3)连接。

10.如权利要求9所述的无线心电采集及GPS定位装置，其特征在于所述射频前级芯片持GPS长波C/A码。