一种健康管理用生物电监测装置的制作方法

本实用新型涉及老年健康监测的技术领域，尤其涉及一种健康管理用生物电监测装置。

背景技术：

健康是个人类永恒的追求，当前我国社会高速发展，物质极大丰富，健康问题日益受到重视，加上我国社会正在步入老龄化社会，保健行业任重而道远，基于这个大前提下，应当针对健康问题，采取预防为主，早发现早治疗的举措，因此健康管理用监测装置正在成为研究热点，但是当前的监测装置，一般以心电监测为主，为了配合实时性，一般都会设置为随身携带的，最为常见的就是智能手环，但是在使用时，智能手环的监测精度较差，而传统的心电监测仪又较为笨重，虽然已经有研究者将心电监测仪实现微型化，但是携带却较为不便，尤其是心电监测模块需要贴附在用户心脏处，整体容易突出在用户胸部，观感较差，且由于较为承重，舒适感较差。

技术实现要素：

针对以上现有存在的问题，本实用新型提供一种健康管理用生物电监测装置，基于心脏对人体健康的重要性的特点，采用心电监测作为用户健康管理对象，通过心电监测器对心脏进行实时监测，并将心电信号传输到手机app并存储，用户能够通过手机app实时观察自己的心跳情况，其中为了方便运动和舒适感，为了避免心电监测器过沉重而凸显在用户胸部，引入人体通信，且根据人体腰部特点，在运动过程中腰部动作幅度小，将人体通信的数据转送模块设在腰带上，实现心电监测器和腰带承载的有机结合，能够方便用户穿戴。

本实用新型的技术方案在于：

本实用新型提供一种健康管理用生物电监测装置，包括数据采集发送模块、背心和数据转送腰带，所述数据采集发送模块设在背心左前胸内侧，所述数据转送腰带设置在背心下方；

所述数据转送腰带包括数据转送模块、腰带、插孔、腰带卡扣头、腰带头基体、人体贴合块、接合柱和插头，所述数据转送模块嵌入在腰带卡扣头的前端且前端面与腰带卡扣头的前端面齐平，所述腰带卡扣头呈方块状结构且右端铰接在腰带头基体的右前端，所述腰带头基体呈方块状结构且左端嵌入并固定有腰带的固定端，所述腰带的活动端向后圈绕成闭合圈状并自右向左地嵌入在腰带头基体和腰带卡扣头的右端之间，所述腰带的活动端上相邻间等间距地贯通设有若干个插孔；

所述腰带卡扣头的背面左侧中央固定设置有插头，所述插头随着腰带卡扣头贴靠在腰带头基体上而插入插孔，使得腰带紧固在人体腰部；

所述插头呈筒状结构且内部嵌入有接合柱，所述接合柱的前端与数据转送腰带固定相连且后端抵靠在腰带头基体前端面上对应的人体贴合块的前端；

所述人体贴合块的前端呈柱状且后端呈u形的片状结构，所述人体贴合块的前端在后向前贯穿腰带头基体且后端贴靠在人体腰部上。

进一步地，所述人体贴合块上与腰带接触的部分设有绝缘覆膜，能够有效避免人体贴合块作为接收电极而暴露在其他导体下，避免引入信号干扰。

进一步地，所述数据转送模块包括人体通信接收模块、控制芯片和蓝牙通信芯片，所述人体通信接收模块与人体贴合块的前端固定连接，使得人体贴合块的前端作为信号接收电极，所述控制芯片分别与人体通信接收模块和蓝牙通信芯片电性连接并进行数据通信，所述控制芯片将从人体通信接收模块接收到的心电数据发送给蓝牙通信芯片，所述蓝牙通信芯片与手机app实现蓝牙通信，将心电数据存储到手机app上供用户掌握自己的健康状况。

进一步地，所述人体通信接收模块包括带通滤波器、自动增益控制放大器和ir调制器，所述人体贴合块、带通滤波器、自动增益控制放大器、ir调制器和控制芯片依次电性连接形成通信通路，所述带通滤波器通过人体贴合块提取人体通信信号，所述人体通信信号在自动增益控制放大器上被放大到适当水平，继而在ir解调器中用包络线检波或能量检波等进行解调形成心电数据，且心电数据传递给控制芯片。

进一步地，所述数据采集发送模块包括电极对、人体通信发送模块、心电信号检测模块、电容和a/d转换模块，所述电极对包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极贴靠在人体上，在第一电极和第二电极中检测出的心电模拟信号被传送到数据采集发送模块的心电信号检测模块，所述心电信号检测模块将两个模拟信号汇总成为一个并通过a/d转换模块转换呈数字信号形式的心电信号，继而通过人体通信发送模块与人体通信接收模块之间的人体通信发送到数据转送模块。

进一步地，所述心电信号检测模块包括低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器和差动放大器，所述人体贴合块、低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、差动放大器和人体通信发送模块依次电性连接并形成通信通路，所述低通滤波器用于提取人体通信信号干扰和心电信号的提取，所述高通滤波器防止漂移噪声干扰，所述带阻滤波器用来切断以50/60hz的共模噪声进行重叠的商业电源频率，心电信号由所述差动放大电路放大到a/d转换模块的输入范围。

进一步地，所述人体通信发送模块包括心电数据、ook/ppmir调制器、光谱整形带通滤波器和脉冲发生器，从所述脉冲发生器产生中心频率f0、频带b的脉冲信号，所述ook/ppmir调制器将脉冲信号和心电信号数据进行ook或ppm的脉冲无线电调制，继而在光谱整形带通滤波器中，根据所需频带进行了脉冲信号整形并作为脉冲无线电信号从所述人体贴合块发送。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为：

本实用新型通过心电监测器对心脏进行实时监测，并将心电信号传输到手机app并存储，用户能够通过手机app实时观察自己的心跳情况，其中为了方便运动和舒适感，为了避免心电监测器过沉重而凸显在用户胸部，引入人体通信，且根据人体腰部特点，在运动过程中腰部动作幅度小，将人体通信的数据转送模块设在腰带上，实现心电监测器和腰带承载的有机结合，能够方便用户穿戴。

附图说明

图1是本实用新型的运行框架图；

图2是本实用新型中数据转送模块的框架图；

图3是本实用新型穿戴在人体后的结构示意图；

图4是本实用新型中数据转送腰带的结构示意图；

图5是图4所示结构在一定后仰角时的结构示意图；

图6是图4所示结构中卡扣打开后的结构示意图；

图7是本实用新型中人体检测及通信部分的框架图；

图8是本实用新型中心电信号检测模块的框架图；

图9是本实用新型中人体通信发送模块的框架图；

图10是本实用新型中人体通信接收模块的框架图。

图中：h-人体，1-数据转送模块，10-心电电极对，12-第一电极，14-第二电极，20-心电信号检测模块，22-低通滤波器，24-高通滤波器，26-带阻滤波器，28-差动放大器，30-人体通信发送模块，32-心电数据，34-ook/ppmir调制器，36-光谱整形带通滤波器，38-脉冲发生器，4-数据采集发送模块，40-人体通信接收模块，42-带通滤波器，44-自动增益控制放大器，46-ir调制器，5-手机app，50-a/d转换模块，52-电容，70-数据转送腰带，701-腰带，702-插孔，703-腰带卡扣头，704-腰带头基体，705-人体贴合块，706-接合柱，707-插头，80-短背心。

具体实施方式

实施例一：

如附图1、附图3、附图4、附图5和附图6所示，本实用新型提供一种健康管理用生物电监测装置，包括数据采集发送模块、背心和数据转送腰带，数据采集发送模块设在背心左前胸内侧，数据转送腰带设置在背心下方；

数据转送腰带包括数据转送模块、腰带、插孔、腰带卡扣头、腰带头基体、人体贴合块、接合柱和插头，数据转送模块嵌入在腰带卡扣头的前端且前端面与腰带卡扣头的前端面齐平，腰带卡扣头呈方块状结构且右端铰接在腰带头基体的右前端，腰带头基体呈方块状结构且左端嵌入并固定有腰带的固定端，腰带的活动端向后圈绕成闭合圈状并自右向左地嵌入在腰带头基体和腰带卡扣头的右端之间，腰带的活动端上相邻间等间距地贯通设有若干个插孔；

腰带卡扣头的背面左侧中央固定设置有插头，插头随着腰带卡扣头贴靠在腰带头基体上而插入插孔，使得腰带紧固在人体腰部；

插头呈筒状结构且内部嵌入有接合柱，接合柱的前端与数据转送腰带固定相连且后端抵靠在腰带头基体前端面上对应的人体贴合块的前端；

人体贴合块的前端呈柱状且后端呈u形的片状结构，人体贴合块的前端在后向前贯穿腰带头基体且后端贴靠在人体腰部上。

在具体使用时，通过心电监测器对心脏进行实时监测，并将心电信号传输到手机app并存储，用户能够通过手机app实时观察自己的心跳情况，其中为了方便运动和舒适感，为了避免心电监测器过沉重而凸显在用户胸部，引入人体通信，且根据人体腰部特点，在运动过程中腰部动作幅度小，将人体通信的数据转送模块设在腰带上，实现心电监测器和腰带承载的有机结合，能够方便用户穿戴。

其中，人体贴合块上与腰带接触的部分设有绝缘覆膜，能够有效避免人体贴合块作为接收电极而暴露在其他导体下，避免引入信号干扰。

其中，如附图2所示，数据转送模块包括人体通信接收模块、陀螺仪、控制芯片和蓝牙通信芯片，人体通信接收模块与人体贴合块的前端固定连接，使得人体贴合块的前端作为信号接收电极，控制芯片分别与人体通信接收模块、陀螺仪和蓝牙通信芯片电性连接并进行数据通信，控制芯片将从陀螺仪接收到的人体平衡数据和从人体通信接收模块接收到的心电数据发送给蓝牙通信芯片，蓝牙通信芯片与手机app实现蓝牙连接并将人体平衡数据和心电数据发送给手机app。

其中，如附图7所示，数据采集发送模块包括电极对、人体通信发送模块、心电信号检测模块、电容和a/d转换模块，电极对包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极贴靠在人体上，在第一电极和第二电极中检测出的心电模拟信号被传送到数据采集发送模块的心电信号检测模块，心电信号检测模块将两个模拟信号汇总成为一个并通过a/d转换模块转换呈数字信号形式的心电信号，继而通过人体通信发送模块与人体通信接收模块之间的人体通信发送到数据转送模块。

其中，如附图8所示，心电信号检测模块包括低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器和差动放大器，人体贴合块、低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、差动放大器和人体通信发送模块依次电性连接并形成通信通路，低通滤波器用于提取人体通信信号干扰和心电信号的提取，高通滤波器防止漂移噪声干扰，带阻滤波器用来切断以50/60hz的共模噪声进行重叠的商业电源频率，心电信号由差动放大电路放大到a/d转换模块的输入范围。由差动放大电路放大的心电信号，被输入到数据采集发送模块的ad转换器，在fs＝500hz以上的采样频率(t＝2ms以下的采样周期)，n＝10bit以上的量子化条件下，被转换为数据信号，作为串行数据输入到人体通信发送模块。

其中，如附图9所示，人体通信发送模块包括心电数据、ook/ppmir调制器、光谱整形带通滤波器和脉冲发生器，从脉冲发生器产生中心频率f0[mhz]、频带b[mhz]的脉冲信号，使用这个脉冲信号，将心电信号数据在ook/ppmir调制器中，进行ook或ppm的脉冲无线电调制，接着，在光谱整形带通滤波器中，根据所需频带进行了脉冲信号整形后，作为脉冲无线电信号从人体贴合块。此时，中心频率f0设定在适合人体通信的1mhz～6mhz的范围内。另外，频带b达到1mbps以上的高速传输，并将一定的信号能量扩散到宽带，降低各频率的信号水平，为满足不需要许可证的微弱电波法，尽可能确保带宽达到10mhz以上。

其中，如附图10所示，人体通信接收模块包括带通滤波器、自动增益控制放大器和ir调制器，带通滤波器通过人体贴合块提取人体通信信号，人体通信信号在自动增益控制放大器上被放大到适当水平，继而在ir解调器中用包络线检波或能量检波等进行解调形成心电数据，且心电数据传递给控制芯片。

应当注意，在数据采集发送模块和数据转送模块中均设有锂电池电源作为电能供给，而未在权利要求中具体提及，仅是因为移动式电子设备中设有电源是常规技术手段。