一种生命体征综合检测分析系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种生命体征综合检测分析系统，包括传感器组、电源模块、无线传输模块、主控模块、前端模拟模块、处理器和显示器，传感器组与前端模拟模块相连，前端模拟模块与主控模块相连，主控模块与无线传输模块、电源模块分别相连；传感器组包括心电传感器、心率传感器、血氧浓度传感器、体位检测模块、呼吸运动波形检测模块、脑电图检测模块，传感器组采集的数据经过前端模拟模块传输至主控模块，主控模块通过无线传输模块传输至处理器，处理器处理后通过显示器显示。本实用新型专利技术对于检测多种疾病或健康状况都有效用，大幅提高对于身体健康状况的预测、检测的精准度。

A Comprehensive Detection and Analysis System for vital signs

The utility model discloses a comprehensive detection and analysis system for vital signs, which comprises a sensor group, a power module, a wireless transmission module, a main control module, a front-end analog module, a processor and a display. The sensor group is connected with the front-end analog module, the front-end analog module is connected with the main control module, and the main control module is connected with the wireless transmission module and the power module respectively. ECG sensor, heart rate sensor, oxygen concentration sensor, position detection module, respiratory movement waveform detection module, EEG detection module, the data collected by the sensor group is transmitted to the main control module through the front-end analog module, the main control module is transmitted to the processor through the wireless transmission module, and the processor is processed and displayed through the display. The utility model has the effect of detecting various diseases or health conditions, and greatly improves the accuracy of prediction and detection of health conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种生命体征综合检测分析系统
本技术涉及一种生命体征综合检测分析系统，属于人体生命体征检测领域。
技术介绍
在人体生命体征检测领域中，大都采用精度较高的传感器采集信号后进行简单处理后直接送至相应处理单元进行数据分析、显示。其中问题主要有以下几点：信号处理单元精度不高；对传感器采集的信号预处理能力较弱，无法为更高精度的需求提供参数基础；信号传输通道数及信号传输质量不高，经过传输的信号缺失现象比较严重，一般无法达到3通道以上的传输；信号显示形式单一，通常情况下只能通过Qt等图形化界面进行显示，应用场景受限制；测量种类比较单一，无法多种参数同时测量；应用场景比较单一，受场地限制因素较高。
技术实现思路
专利技术目的：本技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种生命体征综合检测分析系统，大幅提高对于身体健康状况的预测、检测的精准度。技术方案：本技术所述生命体征综合检测分析系统，包括信号采集传输模块和数据处理显示模块；所述信号采集传输模块包括传感器组、电源模块、无线传输模块、主控模块、前端模拟模块，传感器组与前端模拟模块相连，前端模拟模块与主控模块相连，主控模块与无线传输模块、电源模块分别相连；所述数据处理显示模块包括处理器和显示器；所述传感器组包括心电传感器、心率传感器、血氧浓度传感器、体位检测模块、呼吸运动波形检测模块、脑电图检测模块，传感器组采集的数据经过前端模拟模块传输至主控模块，主控模块通过无线传输模块传输至处理器，处理器处理后通过显示器显示。进一步完善上述技术方案，所述前端模拟模块为8通道AD信号采集器，其中6路通道与传感器组一一对应，2路通道为预留传感设备接口。AD转化模块是信号采集器的核心模块，主要用来将各人体生命体征信号传感器采集到的模拟信号转化为数字信号，方便主控模块处理并发送被采集信号，8通道的采集器主要是基于精度考虑，因为随着通道数的提高信号采集的质量成下降趋势，为了获得高精度的人体生命体征信号，折中考虑，故本次研究设计8通道采集器，使用了6路通道，预留两路接口用于后期其他传感设备的添加。进一步地，所述无线传输模块为USR-C322无线传输模块。USR-C322是一种嵌入式系统型的无线WIFI高性能模块，它具有通信稳定、超低功耗802.11b/g/n，正常情况下可以满足绝大部分的应用要求。除此以外，它拥有一个完整且成体系的WIFI解决方案并支持WIFI协议和TCP/IP协议，不仅能通过另一个处理器来使用所有WIFI网络功能，而且可以搭载软件应用从而实现物联网的管理控制。该模块尺寸较小，节省空间方便集成在信号采集板上面，只需要简单的配置，便可实现模块与PC端电脑的通信。进一步地，所述处理器包括心电滤波器、FFT频谱分析模块、小波分析模块；心电滤波器包括用于去除肌电干扰的巴特沃斯低筒滤波器、用于去除工频干扰的带陷滤波器以及用于矫正基线漂移的零相移滤波器，FFT频谱分析模块用于提取脉冲波特征、获取脉搏波信号，所述小波分析模块用于对脑电信号进行去噪处理。进一步地，所述电源模块包括外部电池供电和USB串口供电。检测设备多为220V电源供电，从应用上限制了应用的宽度和广度，本技术两种供电方式：外部电池供电和USB串口供电，同时提供电源保护电路，在异常应用的情况下能够快速掉电，保护设备和应用者的安全问题。在电池供电中提供电量检测功能。进一步地，所述体位检测模块为TW-3型开关式体位检测传感器。有益效果：本技术对于检测多种疾病或健康状况都有效用，检测项目包括下列6项的项目(脑电、心电、心率、血氧浓度、呼吸、体位)，是生理技术与电子信息领域非常有发展前景的创新型技术，经研究的有效证实，此项研究项目可以大幅提高对于身体健康状况的预测、检测的精准度，同时也对人体综合特征的有机整体的分析研究有所帮助，便于研究人体多项参数之间的相互联系、相互制约、相互影响。生命体征检测信号的接收电路的优越性，通过对信号的加工放大，使信号更稳定，更真实；无线传输模块的便携性增加信号应用的广度以及便携性，为信号后期的处理和分析提供一个良好的基础；提供各滤波器的滤波设计，对各个生命体征信号采用相适应的信号处理方式，并采用GUI界面，使该设计运行界面更加便于操作将多种生命体征检测一体化，降低检测成本；操作便携化的设计，让一些对现代电子产品使用有障碍的老年人能够独立操作，增加了能够面向的受众人群，系统优化算法的改进，为日后进一步发展提供便利。信息处理软件。附图说明图1为本技术的电路框图；图2为本技术的流程图；图3为显示器结构框图；图4为肌电信号滤波前后心电信号波形；图5为肌电信号滤波前后心电信号频谱；图6为工频信号滤波前后心电信号波形；图7为工频信号滤波前后心电信号频谱；图8为相位偏移矫正前后心电信号波形；图9为相位偏移矫正前后心电信号频谱；图10为脉搏波R峰提取流程图；图11为信号处理前后脉搏波信号波形及心率；图12为默认阈值去噪处理前后脑电波信号波形；图13为滤波前后脑电信号频谱图14为呼吸信号波形；图15为体位信号波形；图16为综合显示界面。具体实施方式下面通过附图对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：本技术主要围绕心电、心率、脑电、呼吸、体位和血氧浓度六种生命体征进行信号的采集、处理及显示，这些生命体征信号能通过各个方面较好的反映人体当前的状态，并且在生命体征信号研究过程中占主导地位。本技术主要包括信号采集传输模块和数据处理显示模块；信号采集传输模块包括传感器组、电源模块、无线传输模块、主控模块、前端模拟模块，传感器组与前端模拟模块相连，前端模拟模块与主控模块相连，主控模块与无线传输模块、电源模块分别相连；数据处理显示模块包括处理器和显示器；传感器组包括心电传感器、心率传感器、血氧浓度传感器、体位检测模块、呼吸运动波形检测模块、脑电图检测模块，传感器组采集的数据经过前端模拟模块传输至主控模块，主控模块通过无线传输模块传输至处理器，处理器处理后通过显示器显示。心电传感器采用单导心电信号采集模块，主要用于测试人的心率，通过简单连接单片机，执行相对应的程序即可实现该功能。心率传感器模块采集人体心电信号经处理、通过单片机计算输出实时心率数据。研究表明，不同波长入射光在氧合血红蛋白和非氧合血红蛋白中有不同的吸收率。当单色光垂直照射人体，动脉血液光吸收量随透光区域动脉血管搏动而变化，而皮肤、肌肉、骨骼和静脉血等其他组织对光的吸收是恒定不变的。通过使用两种特定波长的恒定光λ1、λ2照射手指，假如适当选择入射光波长λ1(Hb02、Hb在此处具有等吸收特性，即约805nm)，运用Lambert-Bear定律并根据氧饱和度的定义可推出动脉血氧饱和度的近似公式；注重到生物组织是一个各向异性、强散射、弱吸收的复杂光学介质，因此在实际测量中无法用一个严格的公式来描述，所以一般是通过测量双光束吸光度变化之比，然后通过经验定标曲线最终获取氧饱和度。而在选择双光束波长时，一般选择入射光波长为660nm和940nm。对人体体位进行检测，如果采用加速度传感器的话，首先需要建立自然坐标系。取人正常站立的正前方为Z轴正方向，向左为Y轴正方向，向上为X正方向，此时X轴负方向与重力加速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生命体征综合检测分析系统，其特征在于：包括信号采集传输模块和数据处理显示模块；所述信号采集传输模块包括传感器组、电源模块、无线传输模块、主控模块、前端模拟模块，传感器组与前端模拟模块相连，前端模拟模块与主控模块相连，主控模块与无线传输模块、电源模块分别相连；所述数据处理显示模块包括处理器和显示器；所述传感器组包括心电传感器、心率传感器、血氧浓度传感器、体位检测模块、呼吸运动波形检测模块、脑电图检测模块，传感器组采集的数据经过前端模拟模块传输至主控模块，主控模块通过无线传输模块传输至处理器，处理器处理后通过显示器显示。

【技术特征摘要】
1.一种生命体征综合检测分析系统，其特征在于：包括信号采集传输模块和数据处理显示模块；所述信号采集传输模块包括传感器组、电源模块、无线传输模块、主控模块、前端模拟模块，传感器组与前端模拟模块相连，前端模拟模块与主控模块相连，主控模块与无线传输模块、电源模块分别相连；所述数据处理显示模块包括处理器和显示器；所述传感器组包括心电传感器、心率传感器、血氧浓度传感器、体位检测模块、呼吸运动波形检测模块、脑电图检测模块，传感器组采集的数据经过前端模拟模块传输至主控模块，主控模块通过无线传输模块传输至处理器，处理器处理后通过显示器显示。2.根据权利要求1所述的生命体征综合检测分析系统，其特征在于：所述前端模拟模块为8通道信号采集器，其中6路通道与传感器组一一对应，2路通道为预留传...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正平，朱寿羽，祖思远，吴凡，
申请(专利权)人：三江学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32