基于社区老年人远程生理参数监护仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于社区老年人远程生理参数监护仪，属于医疗器械领域。
【背景技术】
[0002]随着现在人口老龄化，以及失独老人的增多，老年人的健康监护问题日益引起社会的关注，传统的模式是老年人自己或者由子女陪同去医院进行体检，但这种模式无疑是增加了社会的老年人的精神压力和金钱上的负担，同时对于疾病不能做到及时发现，及时预防。
[0003]随着医疗监护仪水平的发展，医疗监护行业涉及的主要技术包括生物信号算法技术、参数模块技术、整机技术、监护仪模块化技术、信息化技术。现在医疗监护仪一般用于大型医院对重症患者的监护，操作复杂。现在市场上也有很多便携式医疗监护仪，但是监测生理参数单一，并且数据只能让使用者一个人参考，不能及时传输到医院给医生诊断和数据连续性测量。因此设计出一款能基于多生理参数测量的便携式监护仪，并且能实时把生理数据传输给医院监护界面，通过医生给出专业的建议，并且价格能让很多收入低的家庭接受是很有价值和重大意义的。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术不足，提供一款基于社区老年人远程生理参数监护仪。
[0005]该监护仪能监测患者的体温、血氧浓度、脉率、平均压、舒张压和收缩压的六个生理参数，并且通过GPRS网络把数据传输到医院监护端的界面。这款设计使一些心脑血管慢性疾病患者和一些老年人在社区和家里就能得到身体检查，可以减少患者的时间和金钱上的负担，提高老年人的生活质量，提高监护仪的信息化。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
所述监护仪，采用MSP430F1612单片机为控制核心，通过单片机片内UART接口与体温模块、血压模块、血氧模块和Gps模块连接，并连接电源管理模块和GPRS模块，组成整个监护仪；实现对体温测量、血氧浓度测量、血压测量，然后通过GPRS实现生理参数的远程传输，医院的监护端界面通过GPRS提出诊断意见；
所述监护仪采用串口复用技术，由于血压测量、血氧测量、GPS定位和GPRS传输四部分都采用UART串口通信方式，而MSP430F1612单片机只有两组UART接口，因此采用外部器件7404和74125实现串口复用；
所述监护仪体温模块采用非接触式方式，在设计中采用Melexis公司生产的非接触式红温度传感器MLX90615，MLX90615内部有2颗芯片，红外热电堆探测器和信号处理ASSPMLX90325，MLx90615使用3V电源电压，在正常工作中电流的消耗量小于I Ma，感应器有节能“睡眠”模式，能够让当前电流消耗量低于2PA，MLX90615产品在36° C至39° C的关键温度范围内绝对准确度达到了极高的± 0.1° C ；
所述监护仪血压模块采用圳市爱德康科技有限公司生产的FY0601无创血压测量模块，该测量模块是用UART与主控制器通信，主控制器通过发送命令控制血压模块的测量，测量结束后模块返回一个数据包，里面包含人体平均压、收缩压和舒张压数据，系统整个部分供电基本上是以3.3V和5V为主，但血压模块的工作电压达到12V，本发明设置了一款以MAX1771升压型开关控制器为核心驱动外部N沟道MOSFET开关；
所述监护仪通过GPS模块获得被监护者的定位信息，通过NMEA-0183的数据输出格式，其精度在2米以内；
所述监护仪通过GPRS模块把采集到的生理数据发送到远程端监护界面；
所述监护仪远程端监护界面是基于Windows系统开发的软件界面。
[0007]上述方案MSP430F1612单片机为控制核心，完成对各个信息采集模块的初始化，数据读取和传送，以及数据处理。通过体温模块测得被监护者体温，血氧模块测得患者的血氧浓度和脉率，血压模块测得患者的舒张压、收缩压和平均压等多生理参数；并通过GPRS网络把数据发送到监护端界面，监护端界面采用VC6.0的MFC进行开发的应用程序。
[0008]本发明具有以下优点:
采用MSP430F1612作为核心设计便携式主控板，系统稳定，具有极低功耗。可以通过传感器获得被监护者多个生理参数，并通过GPRS将数据发送的监护端的界面，可以做到慢性疾病的实时和多次监护，做到对疾病的预防，早发现、早治疗。
【附图说明】
[0009]图1为监护仪系统的基本框架；
图2为参数测量流程图；
图3为血压数据处理流程图；
图4为血氧数据处理流程图；
图5体温数据写入程序流程。
【具体实施方式】
[0010]本发明所述监护仪包括体温测量、血压测量、血氧测量和Gps定位以及GPRS数据传输模块。
[0011]结合附图具体说明如下:
在图1中，介绍了基于MSP430F1612单片机为控制核心，连接体温模块、血氧模块、血压模块和GPS模块，监测到的数据通过GPRS远距离传输。
[0012]在图2中，表明参数测量流程图，设计中需要测量的生命参数包括血压、血氧、脉搏、体温以及经玮度信息，这些信息的获取均需要足够的时间来测量。各部分的测量时间大体这样的:体温测量时间9~15S，血氧脉搏测量13~20S，经玮度测量8~10S，血压测量35~120So同时为了保证电源供电稳定，血压测量时其他模块应停止测量，因为血压模块测量中电流达600mA，对其他部分测量影响较大，因此单独测量。而其余模块如体温、血氧脉搏以及GPS总耗电不过200mA，可以同时工作，这样可以节省测量时间。
[0013]在图3中，表明血压数据数据处理流程，MSP430F1612通过发送开始测量命令<STX>01; ;D7<ETXXCR>开启血压模块，血压模块开始工作以后会实时的返回袖带内的压力值，而我们最终的测量结果只是需要舒张压、收缩压和平均压，因此实时的压力值没有必要获取。在模块测量完成以后会返回<STX>999〈ETXXCR>测量结束标志，只要检测到结束标志，就可以通过软件发送命令<STX>18; ;DF〈ETXXCR〉使模块回传测量结果，测量结果数据格式为 <STX>Sa;Ab;Ccd;Mef;Pghijklmno;Rpqr;Tstuv; ;wx〈ETX>〈CR>。其中，ghi 为收缩压，jkl为舒张压，mno为平均压，pqr为脉率。
[0014]在图4中，表明血氧模块数据处理流程，血氧模块在电源上电以后便开始工作，约经过10~13S以后开始返回测量结果。数据为5字节格式，每秒钟60个包，第7位为同步位。在每个数据包中仅有第一个字节的第7位为高，因此可以以此作为判断数据包起始的
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[0015]在图5中，表明体温数据写入程序流程，MLX90615的数据传输都是以字节为单位进行。每次发送一个字节(先发送高位后发送低位)，然后判断对方是否有应答，如果有应答就发送下一个字节；如果没有应答，重复发送该字节，如果多次重复仍得不到应答，则进行出错处理。接收数据时，每次接收一个字节，8位接收完毕向对方发送一个应答信号，然后继续接收下一个字节。
【主权项】
1.基于社区老年人远程生理参数监护仪，其特征是: 所述监护仪，采用MSP430F1612单片机为控制核心，通过单片机片内UART接口与体温模块、血压模块、血氧模块和Gps模块连接，并连接电源管理模块和GPRS模块；实现对体温测量、血氧浓度测量、血压测量，然后通过GPRS实现生理参数的远程传输，医院的监护端界面通过GPRS提出诊断意见； 所述监护仪采用串口复用技术，由于血压测量、血氧测量、GPS定位和GPRS传输四部分都采用UART串口通信方式，而MSP430F1612单片机只有两组UART接口，因此采用外部器件7404和74125实现串口复用； 所述监护仪体温模块采用非接触式方式，在设计中采用Melexis公司生产的非接触式红温度传感器MLX90615，MLX90615内部有2颗芯片，红外热电堆探测器和信号处理ASSPMLX90325，MLx90615使用3V电源电压，在正常工作中电流的消耗量小于I Ma，感应器有节能“睡眠”模式，能够让当前电流消耗量低于2PA，MLX90615产品在36° C至39° C的关键温度范围内绝对准确度达到了极高的± 0.1° C ； 所述监护仪血压模块采用圳市爱德康科技有限公司生产的FY0601无创血压测量模块，该测量模块是用UART与主控制器通信，主控制器通过发送命令控制血压模块的测量，测量结束后模块返回一个数据包，里面包含人体平均压、收缩压和舒张压数据，系统整个部分供电基本上是以3.3V和5V为主，但血压模块的工作电压达到12V，本发明设置了一款以MAX1771升压型开关控制器为核心驱动外部N沟道MOSFET开关； 所述监护仪通过GPS模块获得被监护者的定位信息，通过NMEA-0183的数据输出格式，其精度在2米以内； 所述监护仪通过GPRS模块把采集到的生理数据发送到远程端监护界面； 所述监护仪远程端监护界面是基于Windows系统开发的软件界面。
【专利摘要】基于社区老年人远程生理参数监护仪，是以MSP430F1612单片机为控制核心，主要完成体温采集模块、血氧采集模块、血压采集模块以及GPS模块的初始化，数据读取和传送，以及数据处理。监护仪通过GPRS将测得的数据传输到远程监护端界面，主治医生和家人通过界面实时关注老年人的身体状况和活动情况；该监护仪能同时监测社区老年人体温、血氧、脉率、血压生理数据；老年人可以通过该监护仪监测自己的生理参数，监护仪测完生理数据通过GPRS远程传输到医院监护端界面或者子女监护端界面；监护仪是基于社区监护，老年人和慢性病患者只需要在社区中就能实时完成对自己的身体检查，促进医学治疗模式的对症治疗转变为以预防、早起诊断和早期治疗为中心的模式。
【IPC分类】A61B5/0205
【公开号】CN104887200
【申请号】CN201510238924
【发明人】刘继忠, 张华 , 乐升华
【申请人】南昌大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日