一种基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，包括覆盖于人体左、右手臂及腹部的心电体征传感器，位于腹部的体温传感器；包括生命体征信号采集模块、信号处理模块、信号处理模块、无线传输模块和终端模块四部分，可以进行体温信号、心电信号的采集与分析。其中心电信号采集模块采用三电极配置的工作方式，心电、体温信号采集通过中断方式运行，无线传输模块采用蓝牙、WIFI传输数据。终端模块采用C#开发的上位机和JAVA开发的手持端APP。本发明专利技术克服了生命体征信号采集工作耗时巨大以及可移动性差而带来的不便；并能实现数据在服务器与终端的实时存储、显示与分析；同时能够兼容并入多种系统为其他机构提供服务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备
本专利技术涉及可穿戴设备领域，具体涉及一种基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备。
技术介绍
随着经济水平的提升和科学技术的逐步发展，国家逐渐加大了对居民保障方面的投入，如建立城镇居民医疗保险制度，而人民群众的健康、医疗意识形态也在逐渐地发展、完善；与此同时，传统医疗器械不便于携带的局限性也渐渐地满足不了人们对家庭生命体征监护的需求。然而飞速发展的计算机技术、微电子技术以及标准化的生命体征指标给人民群众在家庭中使用可穿戴健康监测设备（WearableHealthMonitoringSystems）提供了可能。可穿戴健康监测设备是一种新兴技术，可在日常生活中（工作期间，家中，体育活动期间等）以及临床环境中对人体生命体征进行连续动态监测，其优点是可大幅地减少体征检测对正常的人类活动的干扰，不受时间、地点限制的、便捷的存储个人健康信息。现有可穿戴设备多以具备部分交互功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主流的产品形态包括以手表类、鞋类等产品形态，且主要聚焦运动领域；功能不全，应用范围有限，只能实现部分简单数据采集、记录，并不能为消费者提供最大价值。而传统医疗监测设备更是难于携带，可采集数据单一，资源紧张。近些年来，国内外涌现了一些优秀的可穿戴健康监测设备方面研究结果：联想SmartVest的智能心电衣，杜邦Intexar智能服饰。联想SmartVest智能心电衣通过衣服内置的干性电极，实现实时监控预警的目的，实现了心电监测与可穿戴设备的融合，但仅仅实现了心电生命体征参数的测量，使其实用性大打折扣；杜邦Intexar智能服饰采用拉伸电子油墨与薄膜技术，可采集生物特征测量数据，包括心率、呼吸速率、运动体态协调性和肌肉张力，但与此同时还带来了高昂的成本与较为受限的使用场景。同时，传统生命体征监测仍然存在着种种缺陷，其中医疗设备大型化，难于适用于家庭环境；测量生命体征参数的单一化更是减小了传统生命体征监测的实用性。除此之外，传统生命体征监测设备的专用化、特殊化也为普通居民在家庭环境中的使用带来了极大的不便。
技术实现思路
针对传统生命体征测量设备与现有可穿戴设备领域存在的问题，本专利技术提供一种基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备，可实现人体心电信号、体温信号的实时采集与处理，可通过智能终端实时显示、存储心电信号与体温信号。同时本专利技术以可穿戴设备形式呈现，可满足用户在多样化场景不受时间、地点限制的使用。为实现上述技术目的，达到上述效果，本专利技术采取以下技术方案：一种基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，包括覆盖于人体腹部和手臂的生命体征信号采集模块、与所述生命体征信号采集模块连接的信号处理模块、无线传输模块以及终端模块；所述生命体征信号采集模块包括心电采集模块和体温采集模块，所述心电采集模块和体温采集模块分别与信号处理模块、无线传输模块连接；还包括存储单元和蜂鸣器；可实现对生命体征信号的监测与处理，进一步分析生命体征信号的变化趋势，在发现异常生命体征时发出警报。优选的，所述心电采集模块采用AD8232心电传感器，用于采集心电信号（ECG信号），并将心电信号通过并行口送入信号处理模块。优选的，所述体温采集模块采用MAX30205MTA人体温度传感器，用于采集温度信号并将温度信号通过并行口送入信号处理模块。优选的，所述存储单元采用MicroSD卡进行数据保持；所述信号处理模块采用STM32F4嵌入式芯片；STM32F4嵌入式芯片分别与生命体征信号采集模块和无线传输模块相连接，用于控制心电采集模块采集心电信号，控制体温采集模块采集温度信号，控制无线传输模块向终端模块发送数据；处理、分析由生命体征信号采集模块发送的生命体征信号；将经过处理的数据存储于存储单元MicroSD卡中；控制蜂鸣器发出异常警报。优选的，所述无线传输模块包括SPP-C蓝牙模块和ESP8266WIFI模块；SPP-C蓝牙模块和ESP8266WIFI模块分别与信号处理模块连接，将经过处理的生命体征数据通发送至终端模块。优选的，所述终端模块由C#编写上位机和JAVA开发手持终端APP实现；终端模块通过无线局域网和蓝牙串口获取来自无线传输模块的生命体征信号，并将生命体征信号实时显示并记录在终端设备中；通过与已有生命体征数据模型的对比，对异常生命体征信号发出警告。优选的，将基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备集成于服装，通过对小型化电子设备的分散排列，将其分布于腹部和手臂处；三电极分别放置于左手臂、右手臂与左下肢，通过导线与信号处理模块相连接；左右对称地排列两个体温传感器，所述体温传感器通过导线与信号处理模块相连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、便携性好，突破了传统生命体征监测装置对时间、地点的局限性。2、可实时采集多种生命体征数据（心率、体温），实现了多种数据的实时采集，实用性较强。3、成本低，解决了现有可穿戴生命体征监测设备价格昂贵、使用场景有限等弊端。4、为普通用户使用生命体征监测设备提供了可能。5、拓展性强，可接入其他平台提供数据。附图说明图1为基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备的系统结构图。图2为基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备的模块功能图。图3为基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备工作流程图。图4为基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备外观结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示为基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备的系统结构图，该基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备包括4个模块，分别为信号采集模块、信号处理模块、无线传输模块与终端模块。如图1所示，基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备信号采集模块包括心电采集模块与体温采集模块；信号处理模块包括嵌入式开发板；无线传输模块包括SPP-C模块、蓝牙模块；终端模块包括PC上位机与手机客户端。如图2所示，基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备的信号采集模块与信号处理模块相连接。其中体温信号采集模块由信号处理模块控制完成体温采集工作，同时体温信号通过IIC通道输入信号处理模块并储存；心电信号采集模块由信号处理模块控制完成心电采集工作，同时心电信号通过通用同步、异步通道输入信号处理模块并储存。信号处理模块采用STM32F407VET6作为处理器。无线传输模块与信号处理模块直接连接。终端模块通过无线传输获取生命体征数据。如图2所示，所述基于生命体征监测与分析的健康预警可穿戴设备的体温采集模块采用MAX30205MTA芯片构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，其特征在于：包括覆盖于人体腹部和手臂的生命体征信号采集模块、与所述生命体征信号采集模块连接的信号处理模块、无线传输模块以及终端模块；所述生命体征信号采集模块包括心电采集模块和体温采集模块，所述心电采集模块和体温采集模块分别与信号处理模块、无线传输模块连接；还包括存储单元和蜂鸣器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，其特征在于：包括覆盖于人体腹部和手臂的生命体征信号采集模块、与所述生命体征信号采集模块连接的信号处理模块、无线传输模块以及终端模块；所述生命体征信号采集模块包括心电采集模块和体温采集模块，所述心电采集模块和体温采集模块分别与信号处理模块、无线传输模块连接；还包括存储单元和蜂鸣器。


2.如权利要求1所述基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，其特征在于：所述心电采集模块采用AD8232心电传感器，用于采集心电信号并将心电信号通过并行口送入信号处理模块。


3.如权利要求2所述基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，其特征在于：所述体温采集模块采用MAX30205MTA人体温度传感器，用于采集温度信号并将温度信号通过并行口送入信号处理模块。


4.如权利要求1所述基于生命体征监测与分析的可穿戴健康预警设备，其特征在于：所述存储单元采用MicroSD卡进行数据保持；所述信号处理模块采用STM32F4嵌入式芯片；STM32F4嵌入式芯片分别与生命体征信号采集模块和无线传输模块相连接，用于控制心电采集模块采集心电信号，控制体温采集模块采集温度信号，控制无线传输模块向终端模块发送数据；处理、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨熙鑫，李逸旋，罗沐奇，高新天，官源林，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37