專利名稱：基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及GSM/GPRS通信與心電圖檢查領(lǐng)域，具體涉及基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展和人們生活觀念的提升，對(duì)健康等級(jí)和監(jiān)控的需求越來(lái)越強(qiáng)，便利、低成本、實(shí)時(shí)監(jiān)控的醫(yī)療設(shè)備成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備基本是一個(gè)獨(dú)立體，隨著人們對(duì)信息互聯(lián)互通的強(qiáng)烈要求，傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備正向著數(shù)據(jù)互通方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)關(guān)于遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)方面的研究及成果較少，加上傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大，攜帶不方便，而且成本昂貴，不利于普及，限制了國(guó)內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展。同時(shí)每個(gè)病人的病歷缺乏統(tǒng)一管理，各醫(yī)院之間的信息缺乏互聯(lián)互通性，不便于醫(yī)生對(duì)病人的診斷，而對(duì)于突發(fā)性的心臟病等疾病，也由于缺乏及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和治療造成了很多不幸?？偟膩?lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域目前主要面臨以下的問(wèn)題:第一、傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備限制了便攜式健康監(jiān)控系統(tǒng)的普及；第二、對(duì)于各類的突發(fā)性心臟病缺乏及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和治療；第三、數(shù)據(jù)缺乏互通性，同時(shí)缺乏統(tǒng)一的電子數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域存在的不足，提供一種基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)。具體技術(shù)方案如下:基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和一個(gè)以上的移動(dòng)監(jiān)控端；計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)相連接，同時(shí)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)監(jiān) 控端用戶管理、ID號(hào)分配、用戶信息查詢和報(bào)警信號(hào)傳輸；移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)通信，移動(dòng)監(jiān)控端實(shí)時(shí)采集用戶心電信號(hào)，監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)，在出現(xiàn)病情的情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警及心電信號(hào)傳輸。所述移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)三導(dǎo)聯(lián)的方式采集人體心電信號(hào)。上述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)中，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)包括USB通信模塊、第一 GSM/GPRS通信模塊、第一 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)控機(jī)微處理器模塊和監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源；USB通信模塊一端與監(jiān)控機(jī)微處理器連接，另一端與計(jì)算機(jī)連接，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)與計(jì)算機(jī)的USB通信；第一 GSM/GPRS通信模塊與監(jiān)控機(jī)微處理器模塊通過(guò)串口的方式連接，用于與移動(dòng)監(jiān)控端通訊，接收和發(fā)送GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；第一 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與監(jiān)控機(jī)微處理器模塊通過(guò)串行外圍設(shè)備接口連接，用于存儲(chǔ)移動(dòng)監(jiān)控端用戶列表，用戶ID號(hào)碼及每個(gè)用戶的歷史記錄。上述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式健康監(jiān)控系統(tǒng)中，USB通信模塊通過(guò)USB線(USBDM/USBDP)將計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的微處理器模塊連接起來(lái) ’第一 GSM/GPRS通信模塊通過(guò)串口線(RXD/TXD/GND)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的微處理器連接；第一 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)與微處理器連接。[0009]上述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)中，所述移動(dòng)監(jiān)控端包括第二 GSM/GPRS通信模塊、TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊、心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊、第二 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)控端微處理器模塊和移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)電源，第二 GSM/GPRS通信模塊與微處理器模塊通過(guò)串口的方式連接，負(fù)責(zé)移動(dòng)監(jiān)控端與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的通信；TFT觸摸屏模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線及串行外圍設(shè)備接口與監(jiān)控端微處理器模塊連接，用于讀取用戶的指令輸入，顯示心電圖及測(cè)量結(jié)果；心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊通過(guò)三導(dǎo)聯(lián)的方式采集心電信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理后輸入ADC轉(zhuǎn)換芯片，微處理器通過(guò)串行外圍設(shè)備接口與ADC轉(zhuǎn)換芯片相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)的采集和處理；第二 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)人機(jī)交互界面所需要的數(shù)據(jù)及記錄在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的歷史記錄文件、心電圖記錄。上述移動(dòng)監(jiān)控端中，TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊由3.2寸TFT真彩顯示屏和四線電阻式觸摸屏組成，3.2寸的TFT真彩屏通過(guò)8080總線(RS/CS/WR/RD/DATA)的方式與移動(dòng)監(jiān)控端的微處理器模塊可連接，四線電阻式觸摸屏的四個(gè)輸出接口與觸摸芯片(HT2046 )連接，HT2046再通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)的方式與移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的微處理器模塊連接，該模塊用于讀取用戶的控制輸入操作，顯示心電圖及測(cè)量結(jié)果。[0011 ] 上述移動(dòng)監(jiān)控端中，心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊包括運(yùn)算放大器及AD轉(zhuǎn)換芯片，心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊將心電弱電信號(hào)進(jìn)行差分放大后再進(jìn)行濾波及加法運(yùn)算，轉(zhuǎn)換為AD轉(zhuǎn)換芯片能直接采樣的電信號(hào)，微處理器通過(guò)與AD轉(zhuǎn)換芯片獲取心電采樣數(shù)據(jù)，通過(guò)分析處理采樣到的心電數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體健康狀態(tài)的監(jiān)控；移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM/GPRS通信模塊傳輸測(cè)量結(jié)果、心電信號(hào)圖至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)，同時(shí)存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)供查詢。上述基于移動(dòng)通信平臺(tái)的遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和移動(dòng)監(jiān)控端的微處理器模塊均由MCU芯片(32位ARM微控器STM32F103RBT6)、復(fù)位電路、外部晶振電路組成，完成數(shù)據(jù)采集、處理，進(jìn)程控制，協(xié)調(diào)控制與其連接的其他模塊的工作。上述基于移動(dòng)通信平臺(tái)的遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和移動(dòng)監(jiān)控端的微處理器模塊均各自包括MCU芯片、復(fù)位電路和外部晶振電路，完成數(shù)據(jù)采集、處理，進(jìn)程控制，協(xié)調(diào)控制與其連接的模塊的工作；遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源由DC直流電源和穩(wěn)壓芯片組成，供應(yīng)給遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的各個(gè)模塊；移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)電源由動(dòng)力鋰電池和穩(wěn)壓芯片組成，供應(yīng)給移動(dòng)監(jiān)控端的各個(gè)模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，成本低，便于普及，為遠(yuǎn)程健康監(jiān)控提供了一種切實(shí)可行的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)本實(shí)用新型基于移動(dòng)通信平臺(tái)(GSM/GPRS)，移動(dòng)監(jiān)控端具備GPRS網(wǎng)絡(luò)通信功能使得其能與遠(yuǎn)程監(jiān)控端更為方便進(jìn)行信息交互，更有利于對(duì)每個(gè)病人的病歷等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，各醫(yī)院之間的信息也具有互聯(lián)互通性。另，本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸僅需通過(guò)移動(dòng)通信平臺(tái)((GSM/GPRS))即可傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控端，避免了多重的數(shù)據(jù)傳輸而浪費(fèi)了寶貴的救援時(shí)間，對(duì)于突發(fā)性的心臟病等疾病能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并為救援和治療爭(zhēng)取更多的時(shí)間。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式中的遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)的框架圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式中的遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式中的移動(dòng)監(jiān)控端的結(jié)構(gòu)圖。[0018]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式中的計(jì)算機(jī)客戶端應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式中的遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的軟件流程圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施方式中的移動(dòng)監(jiān)控端的軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作的實(shí)施進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍并不局限于以下實(shí)施例表述的范圍。1、硬件方案(I)基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式健康監(jiān)控系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和移動(dòng)監(jiān)控端三部分；計(jì)算機(jī)通過(guò)USB線(USBDM/USBDP)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)監(jiān)控端成員管理，ID號(hào)分配，用戶信息查詢，報(bào)警信號(hào)傳輸；遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)與移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)通信，移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)三導(dǎo)聯(lián)的方式采集人體心電信號(hào)。(2)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)包括USB通信模塊、第一 GSM/GPRS通信模塊、第一 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)控機(jī)微處理器模塊、監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源;USB通信模塊由CH376及外圍元件組成，通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)微處理器模塊連接，留出USB接口(USBDM/USBDP)用以連接計(jì)算機(jī)USB 口，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)與計(jì)算機(jī)的USB通信；GSM/GPRS通信模塊由EM310及外圍元件組成，EM310模塊通過(guò)串口(RXD/TXD)與微處理器模塊連接，該模塊用于接收移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的短消息及通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)來(lái)的心電圖；SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊由SD卡座及其外圍元件組成，通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)微處理器模塊連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)所需要用到的數(shù)據(jù)及移動(dòng)監(jiān)控端用戶列表，每個(gè)用戶的歷史記錄；監(jiān)控機(jī)微處理器模塊由MCU芯片(32位ARM微控器STM32F103RBT6)、復(fù)位電路、外部時(shí)鐘電路組成，完成數(shù)據(jù)采集、處理，進(jìn)程控制，協(xié)調(diào)控制與其連接的其他模塊的工作；監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源由DC直流9V電源和穩(wěn)壓芯片等組成，將220V交流電轉(zhuǎn)換成+9V、+5V、+3.3V直流電，供應(yīng)給系統(tǒng)中的其他模塊。(3)移動(dòng)監(jiān)控端包括第二 GSM/GPRS通信模塊、TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊、心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊、第二 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)控端微處理器模塊和移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)電源；第二 GSM/GPRS通信模塊由EM310及外圍元件組成，EM310模塊通過(guò)串口(RXD/TXD)與微處理器模塊連接，該模塊用于發(fā)送GSM報(bào)警信號(hào)，以及通過(guò)GPRS發(fā)送心電圖至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)；TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊由3.2寸TFT真彩屏、HT2046觸摸芯片及外圍元件組成，TFT顯示屏通過(guò)8080總線(RS/CS/WR/RD/DATA)的方式與移動(dòng)監(jiān)控端的微處理器模塊可連接，四線電阻式觸摸屏的四個(gè)輸出接口與HT2046連接，HT2046再通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)的方式與移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的微處理器模塊連接，該模塊用于讀取用戶的控制輸入操作，顯示心電圖及測(cè)量結(jié)果；心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊由運(yùn)算放大器0P07及ADC轉(zhuǎn)換芯片(MAX1226)構(gòu)成，通過(guò)三導(dǎo)聯(lián)的方式采集心電弱電信號(hào)，將采集到的心電信號(hào)輸入利用0P07運(yùn)算放大器搭建的差分放大電路，最后對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行濾波及加法運(yùn)算，轉(zhuǎn)換為ADC轉(zhuǎn)換芯片(MAX1226)可以直接采樣的電信號(hào)，微處理器通過(guò)與ADC轉(zhuǎn)換芯片(MAXl226 )通訊，獲取心電采樣數(shù)據(jù)；SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊由SD卡座及其外圍元件組成，通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)與移動(dòng)監(jiān)控端微處理器模塊連接，用于存儲(chǔ)人機(jī)交互界面所需要的數(shù)據(jù)及記錄在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的一些歷史記錄文件、心電圖記錄；移動(dòng)監(jiān)控端微處理器模塊由MCU芯片(32位ARM微控器STM32F103RBT6)、復(fù)位電路、外部時(shí)鐘電路組成，完成數(shù)據(jù)采集、處理，進(jìn)程控制，協(xié)調(diào)控制與其連接的其他模塊的工作；移動(dòng)監(jiān)控端系統(tǒng)電源由11.1V鋰電池和穩(wěn)壓芯片等組成，將11.1V直流電轉(zhuǎn)換成+5V、+3.3V直流電，供應(yīng)給系統(tǒng)中的其他模塊。2、工作過(guò)程( I)用戶先在計(jì)算機(jī)上安裝遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)客戶端應(yīng)用軟件，為遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)接上電源，使用USB線將計(jì)算機(jī)USB 口與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的USB通信模塊連接；將移動(dòng)監(jiān)控端的三導(dǎo)聯(lián)線與人體連接，啟動(dòng)移動(dòng)監(jiān)控端的電源，基于移動(dòng)通信平臺(tái)的遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；(2)通過(guò)計(jì)算機(jī)客戶端應(yīng)用軟件，管理員可以利用管理功能選擇增加或刪除遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)中的用戶列表；通過(guò)ID設(shè)置功能，可以對(duì)移動(dòng)監(jiān)控端的用戶ID進(jìn)行管理；通過(guò)查詢功能，可以查詢移動(dòng)監(jiān)控端用戶的個(gè)人信息及歷史記錄；通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)更新功能，可以將遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)中的用戶數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)并更新數(shù)據(jù)庫(kù)。(3)按照步驟(2)的方法增加遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)中的移動(dòng)監(jiān)控端用戶列表，同時(shí)為每個(gè)移動(dòng)監(jiān)控端配置好ID號(hào)碼，遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)所有配置完成，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；(4)用戶將三導(dǎo)聯(lián)線接上后，通過(guò)移動(dòng)監(jiān)控端的TFT觸摸屏選擇心電圖測(cè)量，通過(guò)屏幕觀察心電圖形及測(cè)量結(jié)果；一旦心電圖出現(xiàn)異常，移動(dòng)監(jiān)控端立即通過(guò)GSM/GPRS模塊發(fā)送短信及傳輸心電圖至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)。(5)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)接收到移動(dòng)監(jiān)控端發(fā)送的報(bào)警信號(hào)后，立即通過(guò)USB通信模塊通知計(jì)算機(jī)，同時(shí)接收心電圖，并新建歷史記錄文檔于SD卡中。實(shí)施例:如圖1所示，為本實(shí)施例中的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)框架圖。其中:(I)移動(dòng)監(jiān)控端1:測(cè)量人體心電信號(hào)，通過(guò)GSM/GPRS發(fā)送信號(hào)至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)進(jìn)行報(bào)警。(2)GSM/GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2:移動(dòng)監(jiān)控端與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的通信媒介，用于傳輸各類通信數(shù)據(jù)；(3)計(jì)算機(jī)3:用于安裝計(jì)算機(jī)客戶端應(yīng)用軟件，提供友好的人機(jī)交互與操作界面，實(shí)現(xiàn)用戶管理、ID號(hào)分配、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢等功能；(4)寬帶網(wǎng)線4:計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的連接線，用于上網(wǎng)實(shí)時(shí)檢查移動(dòng)監(jiān)控端用戶的心電圖；(5)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)5:接收移動(dòng)監(jiān)控端發(fā)送過(guò)來(lái)的信號(hào)，對(duì)移動(dòng)監(jiān)控端實(shí)行監(jiān)控，同時(shí)將數(shù)據(jù)報(bào)上傳至計(jì)算機(jī)；(6) USB總線6:計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的連接線，承擔(dān)計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)通信介質(zhì)的作用。對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)，如圖2所示，為遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)結(jié)構(gòu)圖。遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)212主要包括以下單元:(D 220V交流電21:為系統(tǒng)提供220V交流電；(2) 220V交流電力線22:傳輸220V交流電至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源；[0043](3)直流電源線23:遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源供電線路。提供+9V、+5V、+3.3V直流電源給各模塊；(4)GSM/GPRS通信模塊24:用于接收移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的短消息及通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)來(lái)的心電圖；(5)串口總線25:微處理器模塊與GSM/GPRS通信模塊的連接線。串行總線包括:RXD/TXD/GND 三根線；(6)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)微處理器模塊26:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和對(duì)其他模塊的協(xié)調(diào)、控制。MCU選用 32 位高性能 ARM 微控器 STM32F103RBT6，128KB 的 Flash，20KB 的 SRAM，72MHz 的工作
頻率；(7) USB通信模塊27 =USB通信模塊由CH376及外圍元件組成，建立計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的USB通信通道。(8)微處理器模塊與USB通信模塊SPI信號(hào)線28:用于連接USB通信模塊及微處理器模塊的SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)；(9)SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊29:用于存儲(chǔ)系統(tǒng)所需要用到的數(shù)據(jù)及移動(dòng)監(jiān)控端用戶列表，每個(gè)用戶的歷史記錄；(10)微處理器與SD卡存儲(chǔ)模塊SPI信號(hào)線210:用于連接SD卡存儲(chǔ)模塊及微處理器模塊的SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)；(11)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源211:負(fù)責(zé)為各系統(tǒng)模塊供電。遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源由DC直流電源和穩(wěn)壓芯片等組成，直接從電力線采電，經(jīng)穩(wěn)壓得到直流電源+9V、+5V、+3.3V ；對(duì)于移動(dòng)監(jiān)控端，如圖3所示，為移動(dòng)監(jiān)控端結(jié)構(gòu)圖。移動(dòng)監(jiān)控端34主要包括以下單元:(I)鋰電池電源31:負(fù)責(zé)為各系統(tǒng)模塊供電。移動(dòng)監(jiān)控端系統(tǒng)電源由11.1V鋰電池和穩(wěn)壓芯片等組成，鋰電池經(jīng)穩(wěn)壓得到直流電源+9V、+5V、+3.3V ；(2)直流電源線32:移動(dòng)監(jiān)控端系統(tǒng)電源供電線路。提供+9V、+5V、+3.3V直流電源給各模塊；(3)心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊33:心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊通過(guò)三導(dǎo)聯(lián)的方式采集心電信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理后輸入ADC轉(zhuǎn)換芯片；(4)微處理器模塊與微處理器模塊與心電信號(hào)米集及預(yù)處理模塊SPI信號(hào)線35:微處理器通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)與ADC轉(zhuǎn)換芯片相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)的采集和處理；(5) TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊36 =TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊由3.2寸TFT真彩屏、HT2046觸摸芯片及外圍元件組成，該模塊用于讀取用戶的控制輸入操作，顯示心電圖及測(cè)
量結(jié)果；(6) TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊與微處理器連接線37: TFT顯示屏通過(guò)8080總線(RS/CS/WR/RD/DATA)的方式與移動(dòng)監(jiān)控端的微處理器模塊可連接，四線電阻式觸摸屏的四個(gè)輸出接口與HT2046連接，HT2046再通過(guò)SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)的方式與移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的微處理器模塊連接；(7)串口總線38:微處理器模塊與GSM/GPRS通信模塊的連接線。串行總線包括:RXD/TXD/GND 三根線；[0060](8) GSM/GPRS通信模塊39:用于通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短消息及通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞心電圖；(9) SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊310:用于存儲(chǔ)人機(jī)交互界面所需要的數(shù)據(jù)及記錄在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的一些歷史記錄文件、心電圖記錄；(10)微處理器與SD卡存儲(chǔ)模塊SPI信號(hào)線311:用于連接SD卡存儲(chǔ)模塊及微處理器模塊的SPI (串行外圍設(shè)備接口)接口(SCLK/SDATA/SRST)；(11)移動(dòng)監(jiān)控端微處理器模塊312:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和對(duì)其他模塊的協(xié)調(diào)、控制。MCU 選用 32 位高性能 ARM 微控器 STM32F103RBT6，128KB 的 Flash，20KB 的 SRAM，72MHz 的工
作頻率；如圖4，為本實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)客戶端應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)圖。(I)計(jì)算機(jī)客戶端應(yīng)用軟件41:安裝于用戶計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件；(2)用戶管理42:利用管理功能可以選擇增加或刪除遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)中的用戶列表，通過(guò)ID設(shè)置功能，可以對(duì)移動(dòng)監(jiān)控端的用戶ID進(jìn)行管理；(3)用戶歷史記錄查詢43:利用查詢功能，可以查詢移動(dòng)監(jiān)控端用戶的個(gè)人信息及歷史記錄；(4)心電圖在線測(cè)量44:醫(yī)生可以利用該功能上網(wǎng)獲取移動(dòng)監(jiān)控端的心電圖；(5)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)45:患者數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，存儲(chǔ)患者的所有病歷及歷史記錄；如圖5，為本實(shí)施例中遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)運(yùn)行流程圖。流程圖51步驟如下: (I)供電后，初始化GSM/GPRS模塊、SD卡存儲(chǔ)模塊及USB通信模塊52 ；(2)查看GSM/GPRS是否收到數(shù)據(jù)53，如果沒(méi)有收到數(shù)據(jù)，則返回繼續(xù)查詢；如果GSM/GPRS有數(shù)據(jù)傳輸過(guò)來(lái)了，則查詢信號(hào)類型55，如果是GSM報(bào)警信號(hào)58，及通過(guò)USB向計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)57，如果不是，則繼續(xù)查詢是否是GPRS心電圖512，是的話則接收心電圖并上傳至計(jì)算機(jī)511，不是的話返回；(3)查看計(jì)算機(jī)是否有傳遞控制信號(hào)過(guò)來(lái)54，如果沒(méi)有則返回繼續(xù)查詢，如果接到了計(jì)算機(jī)控制信號(hào)，則查詢信號(hào)類型56，如果是用戶管理指令59，則按指令內(nèi)容增加刪除用戶及分配用戶ID號(hào)碼510 ;如果不是則檢查是否是歷史記錄查詢513，是的話則上傳歷史記錄至計(jì)算機(jī)514 ;如果不是則再檢查是否是數(shù)據(jù)庫(kù)更新指令515，是的話上傳數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)，不是的話返回；如圖6，為本實(shí)施例中移動(dòng)監(jiān)控端運(yùn)行流程圖。流程圖61步驟如下:(I)上電后，初始化GSM/GPRS模塊、SD卡存儲(chǔ)模塊和TFT觸摸屏模塊62等；(2)初始化完成后，等待用戶輸入心電圖測(cè)量指令63 ;如果用戶選擇了心電圖測(cè)量，系統(tǒng)開(kāi)始采集心電圖數(shù)據(jù)64，微控器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理66 ；(3)根據(jù)微控器分析處理結(jié)果，判斷心電圖是否存在異常68，如果存在異常，則立即發(fā)送GSM消息至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)及親人69，再通過(guò)GPRS傳輸心電圖至遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)67，最后將心電圖及報(bào)警等信息存入SD卡中65 ;(4)如果心電圖不存在異常，則判斷用戶是否有選擇退出心電圖測(cè)量610，沒(méi)有的話返回繼續(xù)測(cè)量，有的話退出心電圖測(cè)量模式。
權(quán)利要求1.基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是包括計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和一個(gè)以上的移動(dòng)監(jiān)控端；計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)相連接，同時(shí)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連接；移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)包括USB通信模塊、第一 GSM/GPRS通信模塊、第一 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)控機(jī)微處理器模塊和監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源；USB通信模塊一端與監(jiān)控機(jī)微處理器連接，另一端與計(jì)算機(jī)連接，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)與計(jì)算機(jī)的USB通信；第一 GSM/GPRS通信模塊與監(jiān)控機(jī)微處理器模塊通過(guò)串口的方式連接，用于與移動(dòng)監(jiān)控端通訊，接收和發(fā)送GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；第一 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與監(jiān)控機(jī)微處理器模塊通過(guò)串行外圍設(shè)備接口連接，用于存儲(chǔ)移動(dòng)監(jiān)控端用戶列表，用戶ID號(hào)碼及每個(gè)用戶的歷史記錄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述移動(dòng)監(jiān)控端包括第二 GSM/GPRS通信模塊、TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊、心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊、第二 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、微處理器模塊和移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)電源，第二 GSM/GPRS通信模塊與微處理器模塊通過(guò)串口的方式連接，負(fù)責(zé)移動(dòng)監(jiān)控端與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的通信；TFT觸摸屏模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線及串行外圍設(shè)備接口與微處理器模塊連接，用于讀取用戶的指令輸入，顯示心電圖及測(cè)量結(jié)果；監(jiān)控端微處理器通過(guò)串行外圍設(shè)備接口與ADC轉(zhuǎn)換芯片相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)的采集和處理；第二 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)人機(jī)交互界面所需要的數(shù)據(jù)及記錄在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的歷史記錄文件和心電圖記錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊由3.2寸TFT真彩顯示屏和四線電阻式觸摸屏組成，3.2寸的TFT真彩屏通過(guò)8080總線的方式與移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的微處理器模塊可連接，四線電阻式觸摸屏與觸摸芯片連接，觸摸芯片再通過(guò)串行外圍設(shè)備接口的方式與移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的微處理器模塊連接，TFT觸摸屏人機(jī)交互模塊用于讀取用戶的控制輸入操作，顯示心電圖及測(cè)量結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于心電信號(hào)采集及預(yù)處理模塊包括運(yùn)算放大器及AD轉(zhuǎn)換芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和移動(dòng)監(jiān)控端的微處理器模塊均各自包括MCU芯片、復(fù)位電路和外部晶振電路；遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)電源由DC直流電源和穩(wěn)壓芯片組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供基于移動(dòng)通信平臺(tái)的便攜式遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和一個(gè)以上的移動(dòng)監(jiān)控端；計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)相連接，同時(shí)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)監(jiān)控端用戶管理、ID號(hào)分配、用戶信息查詢和報(bào)警信號(hào)傳輸；移動(dòng)監(jiān)控端通過(guò)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)通信，移動(dòng)監(jiān)控端實(shí)時(shí)采集用戶心電信號(hào)，監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)，在出現(xiàn)病情的情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警及心電信號(hào)傳輸。本實(shí)用新型采用了GSM/GPRS和互聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程健康監(jiān)控，具有成本低、安裝操作簡(jiǎn)單、報(bào)警及時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W84/04GK203038277SQ20122002204
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者劉漢華, 吳敦為, 劉鵬, 吳朝暉, 李斌, 趙助洴, 寇本義 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)