CN203776896U - 一种低功耗移动心电监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于：包括用于对被调理后的心电信号进行分析处理的微处理器、用于将采集到的心电信号进行滤波放大的模拟信号调理电路、用于采集人体心电信号的内衣心电导联电极、用于扩展相关体征检测传感器的接口模块和用于实现无线通信的蓝牙网络，微处理器的输入端与模拟信号调理电路的输出端相连接，微处理器的输出端与蓝牙网络相连接，模拟信号调理电路的输入端与内衣心电导联电极的输出端相连接，模拟信号调理电路还通过接口模块与体温传感器和血氧探头相连接，蓝牙网络以无线方式与智能终端相连接。本实用新型设计简单，体积较小，功耗较小，可靠性好，智能化程度高，有效解决了现有技术的不足。
Description
一种低功耗移动心电监控系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于一种临床医学类电子监控设备，具体涉及一种低功耗移动心电监控系统。
背景技术
[0002] 随着当前信息技术和医疗水平的不断发展以及人们生活水平的不断提高，越来越多的人们对个人及家庭的健康护理提出了更高的要求，希望能够随时了解自己的身体健康状况，并尽早发现病症、解决问题。目前传统的Holter系统体积大，使用不便的缺点也给人们的日常使用带来了很大不便。因此，利用最新的无线传感网与微处理器技术，设计实现一个可长期在线且具有无线移动监控能力的移动心电信息采集监控系统具有很高的实用价值和市场潜力。
实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低功耗移动心电监控系统。本方案中的系统设计将传统Holter系统中数据采集、处理和传输、诊断进行分离，仅利用内衣穿戴形式的智能电极对信息参数进行采集并采用微控制器进行简单预处理，之后将数据通过蓝牙无线传输技术通过无线网络发出，交由配置有蓝牙Android智能接收终端进行进一步的处理和诊断。其设计简单,体积较小，使用方便，功耗较小，可靠性好，智能化程度高，有效解决了现有技术的不足。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0005] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点:一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:包括用于对被调理后的心电信号进行分析处理的微处理器、用于将采集到的心电信号进行滤波放大的模拟信号调理电路、用于采集人体心电信号的内衣心电导联电极、用于扩展相关体征检测传感器的接口模块和用于实现无线通信的蓝牙网络，所述微处理器的输入端与模拟信号调理电路的输出端相连接，所述微处理器的输出端与蓝牙网络相连接，所述模拟信号调理电路的输入端与内衣心电导联电极的输出端相连接，所述模拟信号调理电路还通过接口模块与体温传感器和血氧探头相连接，所述蓝牙网络以无线方式与智能终端相连接。
[0006] 上述的一种低功耗移动心电监控系统,其特征在于:所述微处理器米用MSP430系列低功耗单片机。
[0007] 上述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述模拟信号调理电路采用INA126U组成的放大电路。
[0008] 上述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述体温传感器采用HKT-09A体温传感器。
[0009] 上述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述蓝牙网络以CSR公司的BC57E687C芯片支持。[0010] 上述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述智能终端为配置有蓝牙的智能Android终端。
[0011] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0012] 1、本实用新型克服了传统Holter系统体积大，使用不便，功耗大的缺点，可在日常生活中多日长期在线工作，对使用者的健康隐患进行监测。
[0013] 2、本实用新型的终端数据管理与诊断分析程序能够准确记录用户的测试信息并且随时查询，而且在发生危急状况时发出报警挽救生命。
[0014] 综上所述，本实用新型设计简单，体积较小，使用方便，功耗较小，可靠性好，智能化程度高，有效解决了现有技术的不足。
[0015] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0016] 图1为本实用新型的整体结构框图；
[0017] 图2为本实用新型的微处理器电路图；
[0018] 图3为本实用新型的模拟信号调理电路图；
[0019] 图4为本实用新型的系统链路图。
[0020] 附图标记说明:
[0021] 1-微处理器；2_模拟信号调理电路；3_内衣心电导联电极；
[0022] 4-接口模块；5_体温传感器；6_血氧探头；
[0023] 7-蓝牙网络；8-智能终端。
具体实施方式
[0024] 如图1所示，一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:包括用于对被调理后的心电信号进行分析处理的微处理器1、用于将采集到的心电信号进行滤波放大的模拟信号调理电路2、用于采集人体心电信号的内衣心电导联电极3、用于扩展相关体征检测传感器的接口模块4和用于实现无线通信的蓝牙网络7，所述微处理器I的输入端与模拟信号调理电路2的输出端相连接，所述微处理器I的输出端与蓝牙网络7相连接，所述模拟信号调理电路2的输入端与内衣心电导联电极3的输出端相连接，所述模拟信号调理电路2还通过接口模块4与体温传感器5和血氧探头6相连接，所述蓝牙网络7以无线方式与智能终端8相连接。
[0025] 如图2所示，本实施例中，所述微处理器I采用MSP430系列低功耗单片机。MSP430系列单片机的各系列都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗(WDT)、模拟比较器A、定时器 AO (Timer_A0)、定时器 Al (Timer_Al)、定时器 BO (Timer_B0)、UART、SP1、I2C、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位ADC、DMA、I/O端口、基本定时器(Basic Timer)、实时时钟(RTC)和USB控制器等若干外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出A/D转换器；16位定时器(11111虹_4和11111虹_8)具有捕获/比较功能，大量的捕获/比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、PWM等；有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的I/O端口，PO、P1、P2端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入；10/12位硬件A/D转换器有较高的转换速率，最高可达200kbps，能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达160段；实现两路的12位D/A转换；硬件I2C串行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用的DMA模块。MSP430系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。
[0026] 如图3所示，本实施例中，所述模拟信号调理电路2采用INA126U组成的放大电路。INA126U是精密低噪声差分信号采集仪表放大器，内部采用两个运放设计，使之具有非常低的静态电流(175 μ A)和有很宽电源供电范围(± 1.35〜土 18V)，可用于便携式仪表和数据采集系统。
[0027] 此元件采用8引脚封装方式，增益可以设置从5V/V到10000V/V的外部电阻。微调输入电路提供低失调电压(250 μ V最大值)，低失调电压漂移(3yV/°Cmax)和出色的共模抑制。电源电压范围-36V〜+36V，输入信号电压范围-0.7V〜+0.7V。增益是由连接外部电阻RG来计算的。采用INA126对三相电传感器单元各个传感器传回来的电压值进行放大，然后送到MSP430单片机前端的采样保持模块6、多路选择模块7，经过信号保持和切换最终将所采集信号送入MSP430单片机的AD接口。
[0028] 本实施例中，所述体温传感器5采用HKT-09A体温传感器。HKT-09A体温传感器是一款USB接口，数字信号输出的的体温传感器。它采用了专业的体温测量热敏电阻敏感元件，和专业的电流驱动电路。具有温度测量精度高，响应时间较快等特点。能实现体温的连续采集，数据保存，远程传输。该传感器适合各类基于计算机开发的体温实时测量系统。
[0029] 本实施例中，所述蓝牙网络7以CSR公司的BC57E687C芯片支持。
[0030] 本实施例中，所述智能终端8为配置有蓝牙的智能Android终端。现代社会智能移动终端已经成为人们生活中不可或缺的一部分，而目前大部分以手机为代表智能移动终端都是以Android系统为操作平台并配置有蓝牙装置，因此为了满足人们日常生活使用的需求以配置有蓝牙的智能Android移动终端为数据处理和诊断平台来开发应用程。
[0031] 本系统首先将嵌入内衣的导联电极采集的心电信号送往智能电极中信号处理电路模块中，由模拟信号调理电路进行滤波放大。
[0032] 信号经调理之后经A/D转换送给主控微处理器分析预处理。之后经无线蓝牙网络通过无线信道送给配置有蓝牙的智能Android终端应用进行诊断分析以及监控显示。当发现异常时，终端应用发出警报并可将结果通过移动互联网发送至远程医疗中心。
[0033] 如图4所示，蓝牙通信采用C/S通信模式。在设计时将接收端(Android设备)的蓝牙作为客户端，发送端(智能电极)蓝牙作为服务器端。在蓝牙进行相互连接时，利用了数据通信中常用的Socket (套接字)机制。当两端的套接字相互连接好以后，收发双方的应用就可以将数据发送给自己的套接字，并从套接字处获取数据，双方的套接字则作为连接中转站一样，相互收发数据。
[0034] 接收数据之后还有要在Android终端上描绘出心电图,供使用者查看。在Android应用开发中，通常会使用View这样的控件来描绘图案。本系统图形是一个心跳幅度关于时间的二维坐标图，纵坐标以毫伏为单位，横坐标以秒为单位。需要注意的是横坐标的标识间隔，蓝牙通信速率设置为9600位每秒，即1200字节每秒，所以每秒会收发1200个数据点的信息，横坐标的设置应该以1200个点为I秒进行设置。将接收到的心电信号数据转换成坐标点的表示形式，存入到缓存区当中。应用程序在进行波形描绘时会从该缓存区中依次提取数据点，在坐标图上描绘出一个连续的波形图。
[0035] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:包括用于对被调理后的心电信号进行分析处理的微处理器(I)、用于将采集到的心电信号进行滤波放大的模拟信号调理电路(2)、用于采集人体心电信号的内衣心电导联电极(3)、用于扩展相关体征检测传感器的接口模块(4)和用于实现无线通信的蓝牙网络(7)，所述微处理器(I)的输入端与模拟信号调理电路(2)的输出端相连接，所述微处理器(I)的输出端与蓝牙网络(7)相连接，所述模拟信号调理电路(2)的输入端与内衣心电导联电极(3)的输出端相连接，所述模拟信号调理电路(2 )还通过接口模块(4 )与体温传感器(5 )和血氧探头(6 )相连接，所述蓝牙网络(7 )以无线方式与智能终端(8)相连接。
2.根据权利要求书I所述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述微处理器(I)采用MSP430系列低功耗单片机。
3.根据权利要求书I所述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述模拟信号调理电路(2)采用INA126U组成的放大电路。
4.根据权利要求书I所述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述体温传感器(5)采用HKT-09A体温传感器。
5.根据权利要求书I所述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述蓝牙网络(7)以CSR公司的BC57E687C芯片支持。
6.根据权利要求书I所述的一种低功耗移动心电监控系统，其特征在于:所述智能终端(8)为配置有蓝牙的智能Android终端。
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