一种基于无线通信的心电监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于无线通信的心电监测系统，包括对人体进行监测的多个监测终端及接收监测终端监测数据的中心控制端，多个监测终端通过无线通信连接中心控制端，多个监测终端与中心控制端构成星型网络，中心控制端包括无线接收单元及中心控制PC机，接收单元输出端连接中心控制PC机输入端，监测终端与所述中心控制端采用2.4G的Zigbee无线传感网络通讯。采用分体式无线实时测量，监测终端体积小便于携带，监测终端在硬件上增加了抗干扰功能，确保使用者在正常活动时完成测量。采用2.4G的Zigbee无线传感器网络技术，使得心电测量数据能够在短距离传输上具有优势，功耗低，误码率低，通信效率高。
【专利说明】一种基于无线通信的心电监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数字通讯领域，尤其涉及一种基于无线通信的心电监测系统。
【背景技术】
[0002]心电监测通常有两种方式:一种是单道或多道心电图机，通常用于医院测量心电图波形以检查和诊断心脏疾病，一般采用国际12导联标准的10根电极进行测量，心电图波形通过图纸打印，也可将心电图数据通过有线的形式传输到电脑进行存储。第二种是24小时动态心电图仪，即Holter,它是普通心电图检查的一种补充方法，患者通过佩戴Holter能够连续记录24小时内的心电图形，通过计算机能够对24小时记录的心电图数据进行快速分析，作出诊断并打印出书面报，主要用于捕捉阵发性心律失常，在计算机上安装有通用的分析显示软件。
[0003]上述两种方法通常要在医院医生的指导下才能完成测量，是在医院进行诊断的技术手段。而随着社会的发展进步，在家庭护理、社区保健、运动指导等各个领域也都对心电实时测量提出了心电要求。常规心电图机体积相对较大，测量导联数目多，对测量环境要求高，因此不适合这些非医院场所使用。动态心电图机虽然可以让患者随身携带进行24小时的连续监测，但无法实现数据的实时传输，患者也无法及时看到心电数据或波形。就需要一种能够将分体式的心电监测设备，这种设备主要是解决有线通讯的问题，而中心端仅需要常规的心电监测设备即可包括软件和硬件的设备。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种基于无线通信的心电监测系统，旨在解决分体式心电监测设备有线通讯的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的，一种基于无线通信的心电监测系统，所述心电监测系统包括对人体进行监测的多个监测终端及接收监测终端监测数据的中心控制端，多个所述监测终端通过无线通信连接所述中心控制端，多个所述监测终端与所述中心控制端构成星型网络，所述中心控制端包括中心控制器及主控PC机，所述中心控制器输出端连接所述主控PC机输入端，所述监测终端与所述中心控制端采用2.4G的Zigbee无线传感网络通讯。
[0006]本实用新型的进一步技术方案是:所述监测终端包括心电监测电极、前置放大滤波单元、模数转换及数字滤波单元及无线发射单元，所述心电监测电极输出端连接所述前置放大滤波单元输入端，所述前置放大滤波单元输出端连接所述模数转换及数字滤波单元输入端，所述模数转换及数字滤波单元输出端连接所述无线发射单元输入端，无线发射单元将接收的信号发射给所述中心监控器的无线接收单元。
[0007]本实用新型的进一步技术方案是:所述中心控制器与所述主控PC机采用RS232方式通讯。
[0008]本实用新型的进一步技术方案是:所述心电监测电极采用ECG电机。
[0009]本实用新型的进一步技术方案是:所述前置放大滤波单元的放大倍数为5倍。
[0010]本实用新型的进一步技术方案是:所述前置放大滤波单元中采用50Hz的陷波器进行滤波。
[0011]本实用新型的进一步技术方案是:所述模数转换及数字滤波单元采用MSP430FG439芯片内部的运算放大器进行信号的内部信号放大、模数转换及数字滤波。
[0012]本实用新型的进一步技术方案是:所述内部信号放大的放大倍数为100倍。
[0013]本实用新型的进一步技术方案是:所述模数转换采用的12位的模数转换方式。
[0014]本实用新型的进一步技术方案是:所述心电监测电极采用三线式采集心电信号。
[0015]本实用新型的有益效果是:本系统采用分体式无线实时测量传输技术，监测终端体积小便于携带，监测终端在硬件上增加了抗干扰功能，可以确保使用者在正常活动时完成测量。采用2.4G的Zigbee无线传感器网络技术，使得心电测量数据能够在短距离传输上具有优势，功耗低，误码率低，通信效率高，中心控制端界面可通过普通PC机即可实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例提供基于无线通信的心电监测系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]附图标记:10_监测终端20-中心控制端101-心电监测电极102-前置放大滤波单元103-模数转换及数字滤波单元104-无线发射单元201-无线接收单元202-中心控制PC机
[0018]图1示出了本实用新型提供的基于无线通信的心电监测系统，所述心电监测系统包括对人体进行监测的多个监测终端10及接收监测终端监测数据的中心控制端20，多个所述监测终端10通过无线通信连接所述中心控制端20，多个所述监测终端10与所述中心控制端20星型网络，所述中心控制端20包括无线接收单元201及中心控制PC机202，所述接收单元201输出端连接所述中心控制PC机202输入端，所述监测终端10与所述中心控制端20采用2.4G的Zigbee无线传感网络通讯。本系统采用分体式无线实时测量传输技术，监测终端体积小便于携带，监测终端在硬件上增加了抗干扰功能，可以确保使用者在正常活动时完成测量。采用2.4G的Zigbee无线传感器网络技术，使得心电测量数据能够在短距离传输上具有优势，功耗低，误码率低，通信效率高，中心控制端界面可通过普通PC机即可实现。
[0019]所述监测终端10包括心电监测电极101、前置放大滤波单元102、模数转换及数字滤波单元103及无线发射单元104，所述心电监测电极101输出端连接所述前置放大滤波单元102输入端，所述前置放大滤波单元102输出端连接所述模数转换及数字滤波单元103输入端，所述模数转换及数字滤波单元103输出端连接所述无线发射单元104输入端，无线发射单元04将接收的信号发射给所述中心监控器的无线接收单元201。
[0020]所述无线接收单元201与所述中心控制PC机202采用RS232方式通讯。
[0021]所述心电监测电极101采用ECG电机。
[0022]所述前置放大滤波单元102的放大倍数为5倍。
[0023]所述前置放大滤波单元102中采用50Hz的陷波器进行滤波。
[0024]所述模数转换及数字滤波单元103采用MSP430FG439芯片内部的运算放大器进行信号的内部信号放大、模数转换及数字滤波。
[0025]所述内部信号放大的放大倍数为100倍。
[0026]所述模数转换采用的12位的模数转换方式。
[0027]所述心电监测电极101采用三线式采集心电信号。
[0028]本系统由无线网络监测终端10和中心控制端20两部分组成，如图1所示。无线监测终端10由被测者携带，连接人体的心电电极采用三线式采集心电信号，通过放大、滤波等基本处理后送给MCU单片机MSP430，该MCU完成模数转换和进一步的数字滤波与处理，送给无线发射单元104进行发射。中心控制端20采用Zigbee无线接收单元，可接收一个或多个监测终端10送来的信号，多个监测终端10与中心控制端20可构成星型网络，接收到的数据中心通过RS232串口传递给中心控制PC机202，中心控制PC机202的监护软件随时对心电信号进行存储和显示，其中中心控制PC机202及的监护软件采用的是常规心电监测设备用的软件。
[0029]中心控制端20和监测终端10数据通信采用zigbee无线网络，芯片体积小，在近距离传输时功耗低，误码率低，便于中心控制端20的计算机仿真处理显示，结果直观快捷。
[0030]监测终端10由被测者携带，心电监测电极101采用EBG心电电极，ECG心电电极与人体接触后，监测终端的硬件由四部分组成:心电监测电极101、前置放大滤波单元102、模数转换及数字滤波单元103和无线发射单元104。其工作流程是:由ECG电极采集人体表面的微弱信号，采用仪表放大器INA321对该信号进行倍数为5的前置放大，50Hz陷波器滤除工频干扰；模数转换及数字滤波单元103的主放大采用MSP430FG439内部的运算放大器，对ECG前端输入的心电信号再进行100倍放大，这样经过放大倍数Gain = 5X100=500放大的心电信号，能够满足AD转换的电压要求；经过12位的A/D转换后，完成数字滤波滤除一些高频干扰；经由无线发射单元104发送给中心控制端。
[0031]中心控制端20的两个主要电路是无线接收单元201与中心控制PC机202，无线接收单元201协调并接收各个监测终端10的数据，通过RS232串口发送到中心控制PC机202完成上位机显示。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于无线通信的心电监测系统，其特征在于:所述心电监测系统包括对人体进行监测的多个监测终端及接收监测终端监测数据的中心控制端，多个所述监测终端通过无线通信连接所述中心控制端，多个所述监测终端与所述中心控制端构成星型网络，所述中心控制端包括无线接收单元及中心控制PC机，所述接收单元输出端连接所述中心控制PC机输入端，所述监测终端与所述中心控制端采用2.4G的Zigbee无线传感网络通讯。
2.根据权利要求1所述的心电监测系统，其特征在于:所述监测终端包括心电监测电极、前置放大滤波单元、模数转换及数字滤波单元及无线发射单元，所述心电监测电极输出端连接所述前置放大滤波单元输入端，所述前置放大滤波单元输出端连接所述模数转换及数字滤波单元输入端，所述模数转换及数字滤波单元输出端连接所述无线发射单元输入端，无线发射单元将接收的信号发射给所述中心监控器的无线接收单元。
3.根据权利要求2所述的心电监测系统，其特征在于:所述无线接收单元与所述中心控制PC机采用RS232方式通讯。
4.根据权利要求3所述的心电监测系统，其特征在于:所述心电监测电极采用ECG电机。
5.根据权利要求4所述的心电监测系统，其特征在于:所述前置放大滤波单元的放大倍数为5倍。
6.根据权利要求5所述的心电监测系统，其特征在于:所述前置放大滤波单元中采用50Hz的陷波器进行滤波。
7.根据权利要求6所述的心电监测系统，其特征在于:所述模数转换及数字滤波单元采用MSP430FG439芯片内部的运算放大器进行信号的内部信号放大、模数转换及数字滤波。
8.根据权利要求7所述的心电监测系统，其特征在于:所述内部信号放大的放大倍数为100倍。
9.根据权利要求8所述的心电监测系统，其特征在于:所述模数转换采用的12位的模数转换方式。
10.根据权利要求9所述的心电监测系统，其特征在于:所述心电监测电极采用三线式采集心电信号。
【文档编号】A61B5/0402GK203828923SQ201420204558
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】杨宏丽 申请人:深圳职业技术学院