本实用新型涉及属于胎心电信号处理及传输技术领域，尤其是涉及一种满足孕妇胎心电居家实时监护的基于IOS的胎心电信号装置。
背景技术：
在现代临床上，对临产前孕妇体内胎儿的监护按照监听的途径主要分为三种方式，分别是胎心音、胎心动和胎心电。临床上使用最多的胎儿监护是利用超声多普勒效应检测胎心音。该方式简单、成本较低，且技术成熟，广泛应用的应用于医院的临床，但是其缺陷较为明显，主要包括：(1)腹内胎儿心脏因尚未完全发育，其体积较小，因此超声束准确射中较为困难；(2)一般只能得到胎儿心率情况，对于胎儿微观生理信息缺乏记录，不能及时反映胎儿生理状况。(3)受母体运动、宫缩等干扰明显，且超声波本身具有能力，给胎儿带来未知危害，并不适合长期监护。
胎心电作为心脏活动的源发性信号，比心音、心动信号更加全面的反应心脏活动，具有较强的实时性。通过分析胎心电信号，提取相关胎儿心脏的主要特征参数，有助于医生了解孕妇体内胎儿心脏的基本现并提供相应诊断。有利于及时发现胎儿宫内异常，做到及时处理高危围产儿、防止围产儿不良预后、降低围产儿的发病率和死亡率，对于提高优生优育水平具有重要的意义。
目前，对于胎心电信号的采集传输常用的做法是通过心电传感器采集混合心电信号，然后通过USB串口将数据传输到PC端，利用PC端的相关应用软件进行提取信号并显示相应胎心电数据与波形。虽然该方法的实现相对简单，但是在测量的时候需要PC端的协同操作，使得用户无法方便快捷的进行胎心电信号的采集与检测。基于上述原因，迫切需要一种便携式的胎心电采集、显示与存储设备。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中用户无法方便快捷的进行胎心电信号的采集与检测的不足，提供了一种满足孕妇胎心电居家实时监护的基于IOS的胎心电信号装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于IOS的胎心电信号装置，包括前端模拟采集电路、MCU外围电路、云服务器和IOS智能设备，前端模拟采集电路包括m个心电导联电极、分别与各个心电导联电极电连接的m个钳位电路、分别与各个钳位电路电连接的m个滤波电路和与各个滤波电路电连接的心电模拟前端芯片，MCU外围电路包括处理器、存储器、显示器、USB接口和以太网接口，处理器分别与存储器、显示器、USB接口、以太网接口和心电模拟前端芯片电连接，云服务器通过网络分别与MCU外围电路和IOS智能设备连接。
还包括电源电路，电源电路提供3.3V、±2.5V以及1.25V稳压电源。其中，3.3V为处理器的I/O提供电压，并且为前端模拟采集电路等相关数字芯片提供供电电源。1.25V是为了保证处理器正常工作为其提供内核电压，而±2.5V使心电模拟前端芯片工作在双极电压工作模式下。
心电导联电极将孕妇体表混合心电信号转化为电信号。该导联电极可提供八路导联电路，并通过DB15接口进行连接。
本实用新型可实现高精度实时的胎儿心电远程监护，可对腹内胎儿进行长期监控。孕妇可以足不出户，在家里即可实时了解腹内胎儿健康情况。本实用新型可持续监控孕妇体内胎心点与胎心率的变化，并可实时共享数据，在体内胎儿发生异常时提供即时的医疗救助。本实用新型有利于及时发现胎儿宫内异常，可做到及时处理高危围产儿、防止围产儿不良预后、降低围产儿的发病率和死亡率，对于提高优生优育水平具有重要的意义。
本实用新型主要完成混合心电信号的采集、胎心电的分离并将其显示与存储。
IOS智能设备作为上位机，完成用户的登录注册功能，胎心电数据的下载、数据的显示与存储以及个人资料的设置。
作为优选，IOS智能设备包括手机和ipad，手机和ipad均通过无线网络与云服务器连接。
作为优选，显示器包括液晶显示屏和触摸屏，液晶显示屏和触摸屏均与处理器电连接。
作为优选，所述滤波电路包括二阶低通滤波器、高通滤波器、二极管D1和二极管D3，二阶低通滤波器包括电阻R15、电阻R16、电容C38和电容C39；高通滤波器包括电容C36、电阻R13和电阻R19；
电阻R15一端与钳位电路的输出端电连接，电阻R15另一端分别与电容C38和电阻R16一端电连接，电容C38另一端接地，R16另一端分别与二极管D1正极、二极管D3负极、电容C39一端和电容C36一端电连接，二极管D1负极接AVDD，二极管D3正极接AVSS，C39另一端接地，电容C36另一端分别与电阻R13一端、电阻R19一端和心电模拟前端芯片电连接。
作为优选，所述心电模拟前端芯片为ADS1298芯片。
作为优选，处理器为ARM920T内核的S3C2440A芯片。
作为优选，S3C2440A芯片通过SPI总线与ADS1298芯片连接。
作为优选，存储器包括FLASH存储卡和SDRAM卡，FLASH存储卡和SDRAM卡均与处理器电连接。
作为优选，还包括无线网卡，USB接口与无线网卡电连接。
因此，本实用新型具有如下有益效果：使用了两种方式进行胎心电的数据显示，前端模拟采集电路既满足孕妇的居家胎心电的实时监护，又为医生与家属等提供了IOS端的实时观测诊断功能，极大的简化了用户胎心电检测的过程；存储于采集端、客户端与服务器端的胎心电信号数据为后续的数据分析提供了便利。
附图说明
图1是本实用新型的一种原理框图；
图2是本实用新型的滤波电路的一种电路图；
图3是本实用新型的心电模拟前端芯片及外围电路的一种电路图。
图中：前端模拟采集电路2、MCU外围电路3、云服务器4、IOS智能设备5、心电导联电极21、钳位电路22、滤波电路23、心电模拟前端芯片24、处理器31、存储器32、显示器33、USB接口34、以太网接口35、无线网卡36。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1所示的实施例是一种基于IOS的胎心电信号装置，包括前端模拟采集电路2、MCU外围电路3、云服务器4和IOS智能设备5，前端模拟采集电路包括8个心电导联电极21、分别与各个心电导联电极电连接的8个钳位电路22、分别与各个钳位电路电连接的8个滤波电路23和与各个滤波电路电连接的心电模拟前端芯片24，MCU外围电路包括处理器31、存储器32、显示器33、USB接口34和以太网接口35，处理器分别与存储器、显示器、USB接口、以太网接口和心电模拟前端芯片电连接，云服务器通过网络分别与MCU外围电路电路和IOS智能设备连接。
IOS智能设备包括手机和ipad，手机和ipad均通过无线网络与云服务器连接。显示器包括液晶显示屏和触摸屏，液晶显示屏和触摸屏均与处理器电连接。
如图2所示，滤波电路包括二阶低通滤波器、高通滤波器、二极管D1和二极管D3，二阶低通滤波器包括电阻R15、电阻R16、电容C38和电容C39；高通滤波器包括电容C36、电阻R13和电阻R19；
电阻R15一端与钳位电路的输出端电连接，电阻R15另一端分别与电容C38和电阻R16一端电连接，电容C38另一端接地，R16另一端分别与二极管D1正极、二极管D3负极、电容C39一端和电容C36一端电连接，二极管D1负极接AVDD，二极管D3正极接AVSS，C39另一端接地，电容C36另一端分别与电阻R13一端、电阻R19一端和心电模拟前端芯片电连接。
心电模拟前端芯片为ADS1298芯片，处理器为ARM920T内核的S3C2440A芯片。存储器包括FLASH存储卡和SDRAM卡，FLASH存储卡和SDRAM卡均与处理器电连接。还包括无线网卡36，USB接口与无线网卡电连接。
每一路胎心电信号传入ADS1298进行数据采样前，都需通过该电路进行预处理。其中两个二极管D1和D3都处于截止状态，若电压过高时，D1导通，电压限制为AVDD，若电压过低D3导通，电压限制为AVSS。该电路能将电压限幅在AVSS与AVDD之间，有效避免静电干扰对后端ADS1298芯片造成损坏。电路中的R15、R16、C38、C39四个元件构成了二阶RC低通滤波器，主要用于滤除极高频率的噪声信号，而C36、R13、R19构成了高通滤波器，用于滤除人体的极化电压。
如图3所示，为心电采集模拟前端电路。以生物模拟芯片ADS1298为主设计的外围电路。与MCU模块连接的接口除SPI的CS、DIN、DOUT、CLK接口外，还有START、DRDY、RESET、CLKSEL等。其中DRDY信号用于判断信号采样数据是否转换结束，转换结束后在时钟信号的下一个下降沿拉高，处理器可以通过该引脚产生的中断来实时处理采样数据。ADS1298成功启动需具备两个条件：(1)START引脚需拉高至少两个时钟周期。(2)发送START命令开始转换。只有两个条件满足其一，才能产生DRDY信号。同样的ADS1298也有两种复位方式：RESET引脚置低，或发送RESET信号，复位信号需要18个时钟周期才能完成状态的初始化。CLKSEL引脚则是用于芯片时钟信号的选择。芯片的时钟源可以由外部晶振电路生成，也可由内部集成的振荡电路产生，其具体选择是CLKSEL引脚和CLK_FN状态位组合决定。在此次设计中，默认使用外部晶振。外部晶振选用的是FOX公司的HC735系列2.048MHz有源振荡器。
应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。