基于胎心胎动信号的智能穿戴系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，包括：可穿戴设备：采集穿戴者的胎心数据信号，并与用户终端通信连接；用户终端：获取所述胎心数据信号，直接对所述胎心数据信号进行处理并将处理结果传输至云计算平台，或者将所述胎心数据信号传输至云计算平台进行处理；云计算平台：存储处理结果，或者对所述胎心数据信号进行处理，并将处理结果进行存储以及返回给所述用户终端。本发明专利技术提高了胎心监护的准确性，提高准确性的同时，极大的降低了医疗成本；通过穿戴设备可以舒适便捷的进行检测，配合云平台的构建，能够获取长时间的信息。

Intelligent wearable system based on fetal heart movement signal

【技术实现步骤摘要】
基于胎心胎动信号的智能穿戴系统
本专利技术涉及测量
，具体地，涉及一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统。
技术介绍
自1650年法国人Marsar提出了胎儿在子宫内有胎心音存在，胎心监护就成为产科工作者研究的重要课题。正如专利文献CN208404632U公开的产科用超声多普勒胎心检测仪，现有技术中的胎心仪，都是基于多普勒超声波技术。虽然都期望实现高质量、高灵敏度、低功耗、低成本、对人体无伤害、操作简便的胎心仪，但是实际的产品中均存在的问题就是依靠超声波发射与接收来探测声音，以帮助用户寻找胎儿心跳。但是当胎儿心跳较微弱或者外界环境过于嘈杂时，胎儿心跳的寻找将越发困难，导致用户不能快速准确地找到胎儿胎心位置，听不到胎音。在进行检测的时候，从探头里发射出的超声波在空气中衰减的非常厉害，所以要用耦合剂，用来减轻超声波的衰减，让更强能量的超声波进入人体，才能得到更好的图像。所以这也导致仪器的时候非常的不适。目前常用家用的监护方式依然是比较传统的孕妇自我观察，这样的方式也极大的限制孕妇监测的有效性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统。根据本专利技术提供的一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，包括：可穿戴设备：采集穿戴者的胎心数据信号，并与用户终端通信连接；用户终端：获取所述胎心数据信号，直接对所述胎心数据信号进行处理并将处理结果传输至云计算平台，或者将所述胎心数据信号传输至云计算平台进行处理；云计算平台：存储处理结果，或者对所述胎心数据信号进行处理，并将处理结果进行存储以及返回给所述用户终端。优选地，所述可穿戴设备上设置有：多个传感器；每个所述传感器包括多个声敏单元组，所述多个声敏单元组采用差分测量，构成单个采集通道；每个声敏单元组包括多个声敏单元。优选地，所述可穿戴设备包括：腰带、上装或下装；所述可穿戴设备的内侧设置有：疏汗片或胶条。优选地，所述传感器为分层结构，包括：声耦合结构层、传感器结构层和声阻尼结构层；所述传感器结构层设置于所述声耦合结构层与所述声阻尼结构层之间。优选地，所述传感器结构层包括：隔声材料和多个所述声敏单元，所述隔声材料填充在所述声敏单元之间。优选地，所述多个传感器在空间上复合布局，在对采集到的信号进行后处理时，对所述多个传感器进行自组织分组，分别用于测量和降噪。优选地，所述差分测量包括：单个采集通道采集的信号为其中不同声敏单元组的差值。优选地，所述单个采集通道采集到的信号为x是采集的时域信号，上标i是单个采集通道的编号，下标t为时间序列编号；多个传感器得到信号矩阵A(t)为：根据采集信号得到数值矩阵A：A＝XX′X为采集信号，上标′为共轭转置符号；分析数值矩阵A的特征向量：AU＝UV其中，特征向量是特征值的排序结果，V为特征值对角矩阵；将特征向量分为胎心信号特征向量T、孕妇心跳信号特征向量P和噪声信号特征向量E，设置空间导引矩阵a和b，构造能量普函数P(ε,θ)：K1、K2为0到1之间的加权系数；上标′为共轭转置符号，取使P(ε,θ)取峰值的ε,θ组合；提取胎心信号：b′(θ)a′(ε)Aa(ε)b(θ)。优选地，所述用户终端包括：通信模块：从所述可穿戴设备获取所述胎心数据信号，将经过控制模块压缩的胎心数据传输至所述云计算平台，从所述云计算平台获取所述处理结果；控制模块：对获取的所述胎心数据信号进行压缩；展示模块：显示所述处理结果。优选地，所述云计算平台包括：信号处理模块：根据所述胎心数据信号得到胎心音，并滤除所述胎心音中的噪声；心率提取模块：从过滤后的胎心音中提取心率数据，得到胎心率；胎心定位模块：根据胎心音进行胎心定位。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1)提高了胎心监护的准确性，提高准确性的同时，极大的降低了医疗成本2)提升穿戴设备的舒适性，也易于维护。3)增强了辅助智能，即能够快速的提供辅助性的分析信息，也能够给医生和护士提供监护的原始数据信息。4)本专利技术能够获取、监控长时间的信息。5)本专利技术利使用被动传感器，完全避免了主动发射对孕妇及胎儿的潜在危害。6)本专利技术有效抑制干扰噪声，使得日常生活中的行动不会影响胎心监测的数据，不需要静卧测量。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的结构示意图；图2为单个采集通道的结构示意图；图3为单个采集通道的四个声敏单元组的结构示意图；图4为传感器的剖视图；图5为传感器结构层的示意图；图6为胎心检测服饰的结构示意图；图7为传感器的空间分布示意图；图8为传感器的空间分布示意图；图9为本专利技术的工作原理图；图10为本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术提供的一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，包括：可穿戴设备、用户终端和云计算平台三个部分。可穿戴设备用于采集穿戴者的胎心数据信号，与用户终端通信连接。目前可穿戴设备中传感器与中央控制板块(数据存储，蓝牙模块)是区分开来的，传感器的供电也由中央控制板中的电池提供。在具体的构造的时候，数据存储模块，以及电池可以依据需要移到传感器模块中与传感器模块同时封装。目前的通讯的形式是通过蓝牙模块，但是另外一种实施形式是将蓝牙模块替换成WiFi模块。用户终端获取所述胎心数据信号后，可以直接对所述胎心数据信号进行处理并将处理结果传输至云计算平台，或者将所述胎心数据信号传输至云计算平台进行处理。直接在用户终端进行计算可以充分利用用户终端的计算能力，从而减少网络传输带来的数据延迟问题，缓解云计算平台的运算压力，但本专利技术对通过用户终端进行数据处理还是各个云计算平台进行处理不做限定。云计算平台：存储处理结果，或者对所述胎心数据信号进行处理，并将处理结果进行存储以及返回给所述用户终端。存储的处理结果可供医护人员实时获取和监控。云计算平台包括：信号处理模块、心率提取模块和胎心定位模块。信号处理模块根据胎心数据信号得到胎心音，并滤除胎心音中的噪声。心率提取模块从过滤后的胎心音中提取心率数据，得到胎心率。胎心定位模块根据胎心音进行胎心定位。云计算平台将胎心数据信号以及定位结果存储到区块链，以便于数据存储和追溯，同时也便于医护人员监控，防止数据被篡改。云计算平台还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，包括：/n可穿戴设备：采集穿戴者的胎心数据信号，并与用户终端通信连接；/n用户终端：获取所述胎心数据信号，直接对所述胎心数据信号进行处理并将处理结果传输至云计算平台，或者将所述胎心数据信号传输至云计算平台进行处理；/n云计算平台：存储处理结果，或者对所述胎心数据信号进行处理，并将处理结果进行存储以及返回给所述用户终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，包括：
可穿戴设备：采集穿戴者的胎心数据信号，并与用户终端通信连接；
用户终端：获取所述胎心数据信号，直接对所述胎心数据信号进行处理并将处理结果传输至云计算平台，或者将所述胎心数据信号传输至云计算平台进行处理；
云计算平台：存储处理结果，或者对所述胎心数据信号进行处理，并将处理结果进行存储以及返回给所述用户终端。


2.根据权利要求1所述的基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，所述可穿戴设备上设置有：多个传感器；
每个所述传感器包括多个声敏单元组，所述多个声敏单元组采用差分测量，构成单个采集通道；
每个声敏单元组包括多个声敏单元。


3.根据权利要求1所述的基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，所述可穿戴设备包括：腰带、上装或下装；
所述可穿戴设备的内侧设置有：疏汗片或胶条。


4.根据权利要求2所述的基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，所述传感器为分层结构，包括：声耦合结构层、传感器结构层和声阻尼结构层；
所述传感器结构层设置于所述声耦合结构层与所述声阻尼结构层之间。


5.根据权利要求4所述的基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，所述传感器结构层包括：隔声材料和多个所述声敏单元，所述隔声材料填充在所述声敏单元之间。


6.根据权利要求5所述的基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于，所述多个传感器在空间上复合布局，在对采集到的信号进行后处理时，对所述多个传感器进行自组织分组，分别用于测量和降噪。


7.根据权利要求2所述的基于胎心胎动信号的智能穿戴系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秦山，张庆全，孙磊，
申请(专利权)人：孙磊，张庆全，杨秦山，
类型：发明
国别省市：上海;31