心电信号压缩传输方法及其心电监护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种心电信号压缩传输方法，该方法将心电信号采集模块采集到的人体心电信号在数据处理模块进行初步处理，然后传输到数据压缩编码模块进行信号互相关运算，根据互相关运算判定结果发送正常心电信号代码或异常心电信号波形数据至远程服务器，进行下一步分析处理。本发明专利技术还提供了一种心电监护系统，该系统包括心电数据采集处理设备、远程服务器和显示终端。本发明专利技术算法能够有效的减小传输的大量冗余数据，在保证监测效果的同时很大程度上减小了和服务器的数据量的交互，这对网络通信速度要求降低，也减小了对网络的依赖程度，同时也在功耗上有明显的减小，增加的终端的待机时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及屯、电信号的处理方法，具体的说是一种屯、电信号压缩传输方法及其屯、 电监护系统。
技术介绍
屯、脏病是一种发病率很高且非常常见的屯、脏疾病，有着病情发展缓慢并隐蔽，一 旦发病病情危急的特点，严重威胁着人类的健康与生命。一般情况下，造成屯、脏疾病患者巧 死的主要原因是恶性屯、律失常和屯、功能衰竭等；屯、脏病发作时间没有规律，运类患者在平 时工作或生活中会表现出症状，但到医院做屯、电检查时症状可能消失，因此，无法检测到异 常屯、电图，导致医生不能对病情做出准确的判断，无法进行病情诊断并且可能耽误最佳治 疗时机。如果能够及时识别日常生活中的屯、率失常等屯、脏病症状，采取有效的预防及治疗 措施，能够很大程度上提高挽救患者生命的成功率。 多年W来，由于屯、电信号自动分析技术的广泛应用，给众多屯、脏病患者的病理检 测带来了巨大便利。然而，现有的屯、电监护系统是将屯、电信号采集，处理单元和发射装置融 合于一部便携设备内，通过设备上的电极接触胸壁形成回路来采集屯、电信号，然后通过移 动通讯网络将屯、电信息发送至远端服务器进行数据处理。该屯、电监护仪解决了移动状态下 屯、电信号采集和传输问题，大大减少了时间、地域的限制。但是，该仪器存在W下缺点：网络 基础设备建设的滞后在一定程度上影响了屯、电信号到远端服务器的传输速度，同时给偏远 地区人们的远程监护带来了不便。受制于设备本身的处理能力，需要不断发送屯、电信号到 后台服务器进行大数据的处理分析，才能得到较准确详细的诊断结果，运样信息冗余量较 大，系统功耗也比较大，不易于连续长时间进行动态监测，同时大的数据传输量也给远端服 务器的信道传输及信息处理带来很大的负担。 屯、电信号采集客户端的数据预处理及压缩能够显著减小发送数据流量，降低对网 络的要求，避免网络信息传输不杨带来的危险预警缺失，同时能够有效降低客户端功耗，实 现长期、动态、实时监测。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效的屯、电信号压缩传输方法，W解决现有方法数据流 量大、保真度差等问题。同时，本专利技术还提供了该屯、电信号压缩传输方法所依托的一种远程 屯、电监护系统，W便于能够实时、高效的对病人的身体状况进行动态监护和分析预警，及时 发现发病征兆。 本专利技术所要提供的屯、电信号压缩传输方法的技术方案如下： -种屯、电信号压缩传输方法，该方法是将屯、电信号采集模块采集到的人体屯、电信 号在数据处理模块进行初步处理，然后传输到数据压缩编码模块进行信号互相关运算；[000引所述初步处理是:在所述数据处理模块，将通过屯、电信号采集模块采集到的人体 屯、电信号先经放大，然后进行除杂降噪； 所述信号互相关运算是： ①取初步处理后的屯、电信号数据中一个屯、动周期时长的屯、电信号并对其峰值进 行归一化后记作Si,与其下一个相邻的峰值归一化后的屯、电信号Si + i按公式进行互相关运算，得到该相邻的两个屯、电信号的相关系数 Ri2,将相关系数Ru的幅值与判断阔值进行比较； 其中，所述公式：1货dt中，Tm为积分时间，Tm=kT，k取值为1 ~200间整数，T为一个屯、动周期时长，单位为秒；T为Si到Sw的渡越时间，单位为秒;d为微 分算子;t为时间变量，单位为秒； ②如果步骤①中计算所得扣2<判断阔值，则将屯、电信号Si存入数据处理模块缓 存，将Sw~Si+n之间的屯、电信号波形数据发送到远程服务器，然后获取屯、电信号Siwl,按步 骤①将Si与Siwi进行互相关运算;如果步骤①中计算所得化2含判断阔值，则将屯、电信号Sw 存入数据处理模块缓存，并发送一个正常屯、电信号代码到远程服务器，然后按步骤①将屯、 电信号Sw继续与下一个相邻的屯、电信号Sw进行互相关运算；[001引其中，所述n取值为1~30之间的整数，所述判断阔值取值为0.25~0.45间的任意 一值。 本专利技术所述的屯、电信号压缩传输方法， 所述初步处理具体是： 在所述数据处理模块，将通过屯、电信号采集模块采集到的人体屯、电信号先经放 大，然后采用陷波滤波器去除50化或60化的工频信号，之后采用低通滤波器去除100化W上 的高频段噪声同时为截止频率提供稳定的通频带0.05化~IOOHz; 本步骤中，所述截止频率为-40地。[001引本专利技术所要提供的屯、电监护系统的技术方案如下： 一种屯、电监护系统，该系统包括屯、电数据采集处理设备、远程服务器和显示终端： (一)所述屯、电数据采集处理设备包括： 屯、电信号采集模块，与数据处理模块相接，用于探测并采集屯、电信号； 数据处理模块，与所述屯、电信号采集模块和数据压缩编码模块相接，用于对屯、电 信号进行放大及除杂降噪的初步处理及缓存屯、电信号； 数据压缩编码模块，与所述数据处理模块和数据传输模块相接，用于对初步处理 的屯、电信号数据利用信号互相关运算进行异常判断； 数据传输模块，与所述数据压缩编码模块、数据实时显示模块和远程双向通信模 块相接，用于传送正常屯、电信号代码和异常屯、电信号的波形数据至远程服务器的远程双向 通信模块，W及传送远程服务器的远程双向通信模块发送的分析结果至数据实时显示模 块；W及 数据实时显示模块，与所述数据传输模块相接，用于实时显示分析结果和报警；(二)所述远程服务器包括：远程双向通信模块，与所述数据传输模块、屯、电信号数据库、数据分析模块和显示 终端连接，用于传送正常屯、电信号代码和异常屯、电信号的波形数据至屯、电信号数据库，W 及传送分析结果至数据传输模块和显示终端； 屯、电信号数据库，与所述远程双向通信模块和所述数据分析模块相接，用于存储 正常屯、电信号代码和异常屯、电信号的波形数据，W及存储数据分析模块的分析结果；W及 数据分析模块，与所述屯、电信号数据库和所述远程双向通信模块相接，用于对异 常屯、电信号的波形数据进行判断分析，得到分析结果； (=)所述显示终端与所述远程双向通信模块相接，用于查看数据分析模块的分析 结果。 本专利技术创新性的采用数字信号处理忍片运行异常屯、电检测处理算法，判别时间序 列的屯、电信号与前段正常屯、电信号的互相关性，根据多次连续周期内的屯、电信号进行有效 数据对比。如果发现前后数据无明显差异，表明屯、电正常，运时终端只发送正常代码至服务 器，如果检测到屯、电异常，终端将发送检测到的第一个异常信号之后一时间段的完整屯、电 信号到远程服务器进行数据的进一步处理，判断异常类别，提供发病预警，运在很大程度上 减小无效数据的传输，减小数据流量的使用，降低功耗。该算法能够有效的减小传输的大量 冗余数据，在保证监测效果的同时很大程度上减小了和服务器的数据量的交互，运对网络 速度要求降低，也减小了对网络的依赖程度，同时也在功耗上有明显的减小，增加的终端的 待机时间。【附图说明】 图1是本专利技术屯、电监护系统结构框图。 图2是本专利技术屯、电监护系统的屯、电数据采集设备硬件结构框图。 图3是本专利技术屯、电信号压缩传输算法中采用互相关算法进行异常判断流程图。 图1~图3中：1、屯、电数据采集设备，2、远程服务器，3、显示终端，4、电极片，5、数据 处理模块，6、数据压缩编码模块，7、数据实时显示模块，8、数据传输模块。 图4是本专利技术实施例2中峰值归一化后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心电信号压缩传输方法，其特征是，该方法包括将心电信号采集模块采集到的人体心电信号在数据处理模块进行初步处理，然后传输到数据压缩编码模块进行信号互相关运算；所述初步处理是：在所述数据处理模块，将通过心电信号采集模块采集到的人体心电信号先经放大，然后进行除杂降噪；所述信号互相关运算是：①获取初步处理后的心电信号数据中一个心动周期时长的心电信号并对其峰值进行归一化后记作Si，与其下一个相邻的峰值归一化后的心电信号Si+1按公式进行互相关运算，得到该相邻的两个心电信号的相关系数R12，将相关系数R12的幅值与判断阈值进行比较；其中，所述公式中，Tm为积分时间，Tm＝kT，k取值为1～200间整数，T为一个心动周期时长，单位为秒；τ为Si到Si+1的渡越时间，单位为秒；d为微分算子；t为时间变量，单位为秒；②如果步骤①中计算所得R12＜判断阈值，则将心电信号Si存入数据处理模块进行缓存，将Si+1～Si+n之间的心电信号波形数据发送到远程服务器，然后获取心电信号Si+n+1，按步骤①将Si与Si+n+1进行互相关运算；如果步骤①中计算所得R12≥判断阈值，则将心电信号Si+1存入数据处理模块进行缓存,并发送一个正常心电信号代码到远程服务器，然后按步骤①将心电信号Si+1继续与下一个相邻的心电信号Si+2进行互相关运算；其中，所述n取值为1～30之间的整数，所述判断阈值取值为0.25～0.45间任意一值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀玲，李瑞凯，李兆朋，娄存广，梁铁，王洪瑞，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北;13