專利名稱：基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種家庭遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
心臟病是嚴(yán)重威脅人類健康和生命的主要疾病之一。資料顯示，在美國(guó)、日本和歐洲，心臟疾病占人口疾病死亡率的第一位，在我國(guó)居第三位。統(tǒng)計(jì)顯示，約60%的心臟病死亡發(fā)生在病人家中，這些病人如果能夠獲得及時(shí)的搶救與護(hù)理，是完全可能避免死亡的。由于心臟病發(fā)作帶有很大的偶然性和突發(fā)性，將心電監(jiān)護(hù)從床邊、醫(yī)院擴(kuò)展到社區(qū)、家庭，以實(shí)施遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)，不論是從減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還是從增強(qiáng)醫(yī)院的服務(wù)能力來(lái)說(shuō)，都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。針對(duì)目前家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，人們研制了具有快速、靈敏、操作方便等特點(diǎn)的無(wú)線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，使病人告別了繁冗的連線，可以在家中隨意走動(dòng)，從而獲得了較為真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。但是目前國(guó)內(nèi)外無(wú)線家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)往往存在著功耗大，成本高，對(duì)人體電磁輻射過(guò)高等缺陷。由于基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)與傳統(tǒng)家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)相比，在設(shè)備功耗、抗干擾性、系統(tǒng)成本、位誤碼率等方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此采用具有短距離、低功耗、低成本、低復(fù)雜度以及高抗干擾性等特點(diǎn)的ZigBee技術(shù)，通過(guò)對(duì)使用者進(jìn)行實(shí)時(shí)的心電監(jiān)控，來(lái)達(dá)到心臟病健康事故的發(fā)生， 提升生活質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其功耗低，能夠及時(shí)救助心臟病突發(fā)者。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案其包括家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，家庭監(jiān)護(hù)終端通過(guò)機(jī)頂盒與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接；家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒分別設(shè)有 ZigBee無(wú)線通信模塊，家庭監(jiān)護(hù)終端與機(jī)頂盒之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊通訊；機(jī)頂盒通過(guò)hternet網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接。本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)聲音提示使用者心電出現(xiàn)了異常，此時(shí)，使用者可以通過(guò)家庭監(jiān)護(hù)終端的發(fā)送按鍵，將信息通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊傳輸至機(jī)頂盒，由機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)接口連入hternet網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的專家對(duì)心電信息進(jìn)行分析后，通過(guò)電話或短信的方式對(duì)患者進(jìn)行具體指導(dǎo)。通過(guò)這種方式，可以大大減少心臟病事故的發(fā)生?；赯igBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，家庭監(jiān)護(hù)終端包括心電采集系統(tǒng)、心電顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、中央處理單元、存儲(chǔ)器，心電采集系統(tǒng)、心電顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、存儲(chǔ)器分別與中央處理單元連接；中央處理單元通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊與機(jī)頂盒通訊。心電采集系統(tǒng)包括二級(jí)放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器，心電信號(hào)依次經(jīng)過(guò)二級(jí)放大器、濾波器、 A/D轉(zhuǎn)換器處理后輸入到中央處理單元。采集的心電參數(shù)信號(hào)經(jīng)調(diào)理電路模塊將心電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、以及A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)處理后輸入中央處理單元，中央處理單元對(duì)采集到的心電生理信號(hào)進(jìn)行分析來(lái)判斷使用者的心臟健康狀況，若使用者心電信息出現(xiàn)異常，則會(huì)通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警訊號(hào)，同時(shí)通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊將心電信息傳輸至機(jī)頂盒；機(jī)頂盒包含ZigBee無(wú)線通信模塊及網(wǎng)絡(luò)接口，ZigBee無(wú)線通信模塊主要負(fù)責(zé)與家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)終端進(jìn)行通信，而網(wǎng)絡(luò)接口主要是與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心通信的接口，當(dāng)患者感到不適時(shí)，或者報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口將存儲(chǔ)在機(jī)頂盒上的心電參數(shù)信息傳輸至連入hternet的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心。本系統(tǒng)解決了現(xiàn)有的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)存在的功耗大、傳輸錯(cuò)誤率高、可靠性差等問(wèn)題，克服了心臟病患者的心臟健康狀況得不到實(shí)時(shí)監(jiān)控、心臟病突發(fā)時(shí)往往得不到及時(shí)的救助的缺陷。本系統(tǒng)的心電參數(shù)采集系統(tǒng)所采集的心電參數(shù)信息經(jīng)中央處理單元處理后，通過(guò)顯示子系統(tǒng)將心電信息以心電圖的形式顯示在心電監(jiān)護(hù)終端的液晶屏幕上，再由ZigBee 無(wú)線通信模塊發(fā)送至機(jī)頂盒。本系統(tǒng)采集到的人體心電信號(hào)一般表現(xiàn)為電壓、電流或者電阻的微小變化，經(jīng)過(guò)調(diào)理電路模塊的放大、濾波、以及A/D轉(zhuǎn)換等操作后傳輸至中央處理單元，由中央處理單元內(nèi)部程序?qū)@些信號(hào)進(jìn)行編碼、處理，處理后的信息可以通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊發(fā)送出去。使用者攜帶家庭監(jiān)護(hù)終端，啟動(dòng)監(jiān)護(hù)終端，通過(guò)手掌感應(yīng)電極或胸感應(yīng)電極，開始采集心電信號(hào)，此時(shí)使用者的心電信號(hào)經(jīng)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換，微控制器編碼，ZigBee無(wú)線通信模塊發(fā)送到機(jī)頂盒；機(jī)頂盒再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將患者的心電信息傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，與此同時(shí)，家庭監(jiān)護(hù)終端的中央處理單元通過(guò)對(duì)心電參數(shù)與正常心電參數(shù)范圍的比較，來(lái)判斷患者的心臟健康狀況，如果患者心電參數(shù)超出正常范圍，則由報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲音。家庭監(jiān)護(hù)終端外型小巧，易于攜帶，患者可以在家中隨意走動(dòng)。由于家庭監(jiān)護(hù)終端可以由使用者隨身攜帶，中央處理單元與ZigBee無(wú)線通信模塊都需要體積非常小，以適合人體佩戴。本發(fā)明的ZigBee工作在2. 4GHz頻段；使用PCB天線；發(fā)射功率小于IOdBm,且功率分級(jí)可調(diào)；無(wú)線信號(hào)覆蓋半徑大于10米。本系統(tǒng)的家庭監(jiān)護(hù)終端易于佩戴，通過(guò)基本不影響使用者正常生活的方式，實(shí)時(shí)采集使用者的心電參數(shù)信息。本系統(tǒng)作為新型的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，具有小型化、低功耗等顯著優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠減少心臟健康事故的發(fā)生，能夠很好的滿足用戶的使用需求。本系統(tǒng)還具有功耗低、傳輸錯(cuò)誤率低、抗干擾性高等顯著特點(diǎn)，有較好的推廣價(jià)值。


圖1為本發(fā)明的總體系統(tǒng)模塊示意圖；圖2為本發(fā)明的家庭監(jiān)護(hù)終端模塊示意圖；圖3為本發(fā)明的心電采集系統(tǒng)模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式本系統(tǒng)包括家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，家庭監(jiān)護(hù)終端通過(guò)機(jī)頂盒與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接；家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒分別設(shè)有ZigBee無(wú)線通信模塊，家庭監(jiān)護(hù)終端與機(jī)頂盒之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊通訊；機(jī)頂盒通過(guò)hternet網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接。
家庭監(jiān)護(hù)終端包括心電采集系統(tǒng)、心電顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、中央處理單元、存儲(chǔ)器，心電采集系統(tǒng)、心電顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、存儲(chǔ)器分別與中央處理單元連接；中央處理單元通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊與機(jī)頂盒通訊。心電采集系統(tǒng)包括二級(jí)放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器，心電信號(hào)依次經(jīng)過(guò)二級(jí)放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器處理后輸入到中央處理單元。心電采集系統(tǒng)中，采集到的人體心電參數(shù)信號(hào)通過(guò)調(diào)理電路將其傳送至中央處理單元，由中央處理單元對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行處理，心電感應(yīng)電極及其調(diào)理電路部分根據(jù)需要設(shè)計(jì)成重量輕、體積小的模塊，無(wú)線發(fā)射模塊采用ZigBee技術(shù)的低功耗芯片設(shè)計(jì)，一方面是為了節(jié)能，另一方面是為了減少無(wú)線電信號(hào)對(duì)人體或者人體植入的其他醫(yī)療器械的影響。 無(wú)線通信模塊的發(fā)射功率最小可達(dá)到-IOdBm,最大OdBm，并且分級(jí)可調(diào)，整個(gè)系統(tǒng)采用兩節(jié)7號(hào)電池供電，使得使用者可以隨時(shí)隨地的使用。家庭監(jiān)護(hù)終端由用戶使用，該終端小巧輕便，握在掌中便可使用，用戶通過(guò)掌式感應(yīng)電極采集心電信息，采集到的心電信號(hào)通過(guò)調(diào)整電路調(diào)整后送到中央處理單元，由中央處理處理單元處理后送到心電顯示系統(tǒng)顯示，因此使用者可以實(shí)時(shí)的觀測(cè)到心電圖信息。 中央處理單元還會(huì)將實(shí)時(shí)測(cè)得的心電參數(shù)信息與正常的心電參數(shù)閾值進(jìn)行比對(duì)，若超出正常范圍，便立即觸發(fā)報(bào)警模塊，發(fā)出報(bào)警聲音，提醒用戶心電出現(xiàn)異常，應(yīng)立即與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心聯(lián)系，用戶便可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)終端的ZigBee無(wú)線通信模塊將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的心電信息發(fā)送至本地機(jī)頂盒中，通過(guò)機(jī)頂盒上的網(wǎng)絡(luò)接口連接到Internet，通過(guò)hternet傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，由遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的專家分析后通過(guò)短信或者電話給出具體的指導(dǎo)。
權(quán)利要求
1.一種基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括家庭監(jiān)護(hù)終端、 機(jī)頂盒、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，家庭監(jiān)護(hù)終端通過(guò)機(jī)頂盒與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接；家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒分別設(shè)有ZigBee無(wú)線通信模塊，家庭監(jiān)護(hù)終端與機(jī)頂盒之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊通訊；機(jī)頂盒通過(guò)hternet網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 家庭監(jiān)護(hù)終端包括心電采集系統(tǒng)、心電顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、中央處理單元、存儲(chǔ)器，心電采集系統(tǒng)、心電顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、存儲(chǔ)器分別與中央處理單元連接；中央處理單元通過(guò) ZigBee無(wú)線通信模塊與機(jī)頂盒通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，心電采集系統(tǒng)包括二級(jí)放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器，心電信號(hào)依次經(jīng)過(guò)二級(jí)放大器、濾波器、 A/D轉(zhuǎn)換器處理后輸入到中央處理單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種家庭遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明的基于ZigBee技術(shù)的家庭遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，家庭監(jiān)護(hù)終端通過(guò)機(jī)頂盒與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接；家庭監(jiān)護(hù)終端、機(jī)頂盒分別設(shè)有ZigBee無(wú)線通信模塊，家庭監(jiān)護(hù)終端與機(jī)頂盒之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊通訊；機(jī)頂盒通過(guò)Internet網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心連接。本系統(tǒng)具有功耗低、傳輸錯(cuò)誤率低、抗干擾性高等顯著特點(diǎn)，有較好的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)H04W88/02GK102247139SQ20101018251
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者富饒, 王亮, 王兵, 翟偉偉, 袁斌 申請(qǐng)人:青島海爾軟件有限公司