基金项目:电工理论与新技术国家级重点学科和高电压与电工新技术教育部重点实验室资助。收稿日期:2005-06-07
第23卷 第7期
计 算 机 仿 真
2006年7月
文章编号:1006-9348(2006)07-0223-05
基于远程多参数的嵌入式监护系统研究
王平,汪金刚,何为,石小波
(重庆大学电气工程学院,重庆400044)
摘要:该文研究了基于嵌入式计算机的远程多参数监护系统,该监护系统主要由远程多参数监护终端,I nternet 和GPRS 网络,医院监护中心服务器组成。远程多参数监护终端是整个系统的核心,它主要由多参数监护模块,嵌入式计算机系统,
GPRS 无线模块构成。在远程多参数监护终端中实现了嵌入式操作系统L inux 的裁减,定制和移植,并且在此基础上介绍了
基于嵌入式L inux 操作系统的网络编程,实现了嵌入式计算机监护终端与监护中心服务器的数据通信,嵌入式多参数监护终端通过GPRS 自动接入I nternet,以及服务器端基于W ins ock 网络编程的实现。基于嵌入式计算机的远程多参数监护系统具有成本低,体积小,功耗低,携带方便,并且可以实现基于I nternet 和无线GPRS 的心电,血压,呼吸,体温等多生理参数的远程监护。
关键词:嵌入式计算机;嵌入式系统;无线模块;远程监护中图分类号:TP391.9 文献标识码:B
M ulti purpose Tele -m on itor i n g System Ba sed on Em bedded Com puter
WANG Ping,WANG J in -gang,HE W ei,SH I Xiao -bo
(Electrical Engineering College of Chongqing University,Chongqing 400044,China )
ABSTRACT:A tele -monit oring syste m based on embedded computer is p resented,which consists of multi pur pose monit oring module,I nternet,GPRS net w ork and center server in hos p ital .Monit or ter m inal which consists of e mbed 2ded computer and GPRS module is the core module of the whole syste m.
I n the syste m the e mbedded L inux is cut
down,cust om ized and ported int o the monit or ter m inal,and data communicati on bet w een the ter m inal and the monit or center via I nternet and GPRS is realized .It als o gives an intr oducti on t o the net w ork p r ogra mm ing based on the e m 2bedded L inux,the aut omatic data sending t o I nternet via GPRS module and the realizati on of the net w ork p r ogra m 2m ing based on W ins ock on the center server in hos p ital .The syste m based on embedded computer is convenient,portable and highly cost -effective,can tele -monit or four vital bi o -signals,such as cardi ograph,bl ood p ressure,res p irati on and body te mperature thr ough GPRS or I nternet .
KE YWO RD S:E mbedded computer;E mbedded syste m;W ireless module;Tele -monit oring
1 引言
随着传感技术和电子技术的发展,监护参数不断增多,由过去的单一参数监护发展为多参数监护。比如由单一的心电监护、血压监护、血氧饱和度监护,逐步发展成为包括心电、呼吸、血压、血氧饱和度、体温、呼吸末二氧化碳、心输出量及麻醉气体分析等在内的多参数监护仪,这些设备正在医院临床的诊断中发挥着积极的作用,并且这些设备向着远程多参数监护的方向发展。但是目前的远程监护设备普遍采用的是基于PC 机平台下完成的,这类监护设备价格昂贵,体积庞大,不便于移动。也有人研究了微型便携式多参
数监护仪,但它们大多采用低档单片机实现,功能简单,只能进行心电信号的采集和显示,不能实时数据分析,不便于医务人员监视,而基于PC104的多参数监护仪价格高昂,功耗较大,不能实现长时间的野外监护,对于一些功能相对简单的监护仪来说,这又是一种资源的浪费。
随着微电子技术和网络技术的迅速发展,嵌入式计算机系统强大的处理能力和网络通信能力能够方便地实现I nter 2
net 和无线GPRS 的接入,把嵌入式计算机系统应用到远程医
疗监护系统中具有现实可行的意义。基于嵌入式计算机的远程多参数监护系统不但具有体积小,功耗低,携带方便,而且一个其独特的优势就是性价比极高,目前的嵌入式计算机系统具有接近工控机的性能,却只有单片机的价格,所以研究基于嵌入式计算机的远程多参数监护系统具有重要的价值。本课题研究的嵌入式计算机系统可以及时对病人的生
理信息进行分析、处理、判断和存储,并且把这些数据通过
I nternet 或无线GPRS 传到监护中心,使得医院的医生能够及
时了解病人的健康状况,从而为病人的生命安全提供保障。
2 远程医疗监护系统的总体设计
[1][2][3]
该远程医疗系统主要由远程多参数监护终端,I nternet 和GPRS 网络,医院监护中心服务器组成。远程医疗系统构建原理框图如图1所示。
在远程监护系统中[3][4],数据的传输是关键,图1是远程医疗系统构建的总体原理框图。从图1中可以看出,远程多参数监护设备终端(监护设备)主要是负责完成对病人生理数据的采集,监护和传输。对于数据的传输有两条路径:①I nternet,监护设备的监护数据通过单位局域网,服务器,传上互联网,最后经过医院的服务器而最终到达监护中心。②无线GPRS,监护设备将数据通过无线GPRS 模块,经过
GPRS 基站,GPRS 接入网关传上互联网,然后经过医院的服
务器而最终到达监护中心。以上两种方式互相补充,使得该监护设备具有更大的灵活性和更广阔的应用范围,弥补了在广大农村没有I nternet 的缺陷。在医院的监护中心,监护用的服务器可以同时接收多个监护终端的监护数据,因为人体的生理信号都是低频信号,数据通信量比较小,一般每个监护终端的数据通信量不超过2K 字节/秒,所以监护中心的服务器能够实现同时对多个病人的实时临床监护
。
图1 远程医疗系统构建原理框图
3 数监护终端的设计
在远程医疗监护系统中,基于嵌入式计算机系统的多参数监护终端的设计是远程监护的重要组成部分,在远程监护中发挥着重要的作用,图2是基于AR M9的嵌入式计算机系统监护终端原理框图。
工作原理:从上图可以看出,该监护终端主要由多生理参数检测电路,基于AT91R M9200为核心的嵌入式计算机系统和无线GPRS 模块构成。多生理参数检测电路主要是负责检测人体的心电,血压,呼吸,体温等生理参数;嵌入式计算机系统主要是控制多生理参数检测电路完成对这些生理数据的采集和处理,以及在LCD 或VG A 屏上的显示,存储,以及将这些数据通过I nternet 或者无线GPRS 模块进行数据的传输。
3
.1 多生理参数的检测电路设计与工作原理
图2 基于AR M 9的嵌入式计算机系统监护终端原理框图
多生理参数的检测电路主要包括心电、血压、呼吸和体温四个方面的生理参数的采集和测量:
1)对于心电信号的采集是采用以AD620为核心的仪表
放大器实现的,在心电信号的采集过程中需要将测量电极两端的心电信号经过AD620放大10倍左右,然后让被检测信号通过0.03Hz 的高通电路除去基线漂移,这时检测出的心电信号幅值很小,并且混入了大量的50Hz 干扰信号,需要将信号再次放大,并且滤除50Hz 工频干扰,混入的50Hz 信号是由于在心电信号的采集过程中,人体存在50Hz 的共模信号干扰,测量电极两端的接触电阻的不同,以及屏蔽线不可能完全对空间50Hz 干扰信号进行屏蔽,这样就造成了工频
50Hz 干扰信号在仪表放大器AD620的输入端向差模信号的
转换,并且由于AD620的共模抑制比也不是无穷大,这些诸多情况最终造成了在测量的心电信号中混入了50Hz 的干扰信号,所以这时必须用50Hz 的陷波电路去除工频干扰,由于心电信号的频率范围在0-100Hz,所以需要将心电信号通过100Hz 的低通电路,滤除各种高频噪声干扰,最后让心电信号通过电平偏移电路和放大倍数调理电路就可以得到心电信号的原型,然后利用嵌入式计算机进行心电信号进行数字滤波方式处理就可以得到标准的心电信号了。
2)对于血压信号的检测,采用了以MPX5050GP 压力传感
器为核心的检测部件来实现。CP U 控制臂袋的充气泵对臂带进行充气,然后CP U 通过控制放气阀有规律的放气,利用
MPX5050GP 压力传感器检测臂袋的压力在这个过程中的波
动即可获得血压信息,然后将血压信号通过的带通滤波器,让血压信号的频率分量能够顺利通过,滤除干扰信号,可以获得血压信号的原型,把血压信号经过数字化后利用嵌入式计算机进行血压信号的数字滤波处理,同时利用示波法对血压测量数据进行处理就可以计算出被测量病人的血压数据了。
3)对于呼吸信号的检测,采用的是四电极阻抗法。首先
是采用数字频率合成芯片AD9833得到50KHz 的信号源,滤除直流分量,经过交流放大后就得到标准的50KHz 的正弦波信号源,再通过V /I 变换电路就可以得到50KHz 的1mA 的正弦波恒流源。将此恒流源施加在人体的胸腔上,从测量电极两端提出的是一个被呼吸信号调制的高频调幅信号,利用仪表放大器PG A206进行放大,然后利用全波整流电路对高频调幅信号进行解调,检出高频信号幅值变化的包络线,此
即随阻抗变化的信号,最后让阻抗变化信号通过0.08Hz～10Hz的带通滤波器,滤除直流分量和高频杂波干扰,就可以得到呼吸信号的原型,将呼吸信号数字化后,利用在嵌入式计算机系统中作进一步的处理就可获得呼吸信号。
4)体温信号的检测采用需要采用专门的体温传感器,一般要求传感器的温度测量范围在20-45℃之间,并且测量精度一般需要在±0.1℃以内,由于体温是平稳变化信号,为了提高测量精度,在A/D转化的时候,往往还需要用过采样的方式来提高测量精度。
3.2 嵌入式计算机系统的设计及工作原理
远程监护系统终端中的嵌入式计算机主板是根据远程监护系统的需要设计,它是以AT ME L公司的AT91R M9200处理器为核心,AT91R M9200具有非常强大的处理能力,工作频率在180MHz,峰值指令执行速度在200M I PS, AT91R M9200处理器对大量的外设进行了集成,使得嵌入式计算机主板具有强大的功能和丰富的外设接口,其原理框图如图2所示。该主板包括LCD和VG A接口,两个主US B2.0接口,Mode m串口,10/100M网口,A/D,NandFlash存储器,键盘和鼠标等。
在嵌入式监护终端中,采用的AD转换器选用的是8通道12位转换精度的T LV2548,利用AT91R M9200的SP I口实现对T LV2548的控制和数据的采集。AT91R M9200具有丰富的存储器接口,支持NandFlash,S MC,CompactFlash等存储介质,在设计中采用了NandFlash作为存储介质,在嵌入式L inux中,NandFlash被映射成了一个文件设备,通过对文件设备的打开就可以非常方便的实现对NandFlash访问和存储数据。AT91R M9200有两个主US B2.0接口,通过US B hub 可以实现多个US B口的扩展,从而方便的实现US B键盘和US B鼠标接入,以及US B的数据通信。AT91R M9200通过外扩S1D13806显示芯片实现LCD和VG A显示,在嵌入式L inux下通过打开fb0设备,对fb0设备的操作即可实现对显示的操作。在该系统中还成功的实现嵌入式图形用户界面Q t op ia的移植,可以方便用户进行图形界面的开发。AT91R M9200芯片内部集成了1个EthernetMAC10/100Base -T,通过外扩DM9161E可以方便的实现10M/100M的I n2 ternet连接,为嵌入式计算机系统的网络通信提供了良好的硬件平台,在系统设计中,为了实现偏远地区没有I nternet地方的远程监护,在监护终端的系统设计中专门增加了无线GPRS模块的接口,为监护数据的传输提供更加灵活的通信方案,使得该系统终端能够得到更加广泛的应用。
3.3 操作系统的移植
在本嵌入式系统中,采用了目前流行的嵌入式L inux操作系统。由于嵌入式L inux系统的使用非常的灵活,可以根据用户的需要进行相应的裁减,定制,其强大的网络功能使其在数据通信中具有独特的优势,目前的嵌入式L inux在中低端智能信息设备,特别是手持式便携设备中得到了广泛的应用。在嵌入式计算机主板硬件设计好后,需要在此基础之上编写硬件的各个部分的驱动程序,对硬件的各个部分进行测试,保证嵌入式计算机系统的硬件部分的稳定性和可靠性,其次是嵌入式L inux的裁减,定制,主要步骤如下:
1)建立L inux下的交叉开发环境。
2)然后在内核源码中设置makefile文件的目标板为: ARCH:=ar m,其次是交叉编译工具的地址。
3)利用make menuconfig进入内核配置菜单界面进行内核配置。
4)编译内核,建立内核影象文件。
然后在此基础上进行图形用户接口程序G U I的移植,最后在此嵌入式计算机平台上才是用户程序的开发。
3.4 接入I n ternet的实现
L inux用一系列相互连接层的软件来实现I nternet协议地址族,它对I P协议族的实现机制如图3a所示
。
图3a L i n ux网络层次结构
其中BS D套接字(BS D s ocket)由专门处理BS D s ocket 的通用套接字管理软件来处理,它由I N ET s ocket层来支持,这一层为基于I P的协议T CP和UDP提供端到端传输管理,在I P层以下是支持所有L inux网络应用的网络设备层,如PPP和以太网。L inux网络部分沿用了传统的网络层次结构,网络数据从用户进程传输到网络设备总共经历了用户进程,套接字,网络协议,网络设备4个层次,这样使得网络传输只能有唯一的一条路径,从而提高网络的可靠性。
在嵌入式L inux系统下的网络通信是基于客户机、服务器模式下进行的,主要是基于嵌入式L inux下的s ocket编程来实现的,整个面向连接的数据流通信的s ocket编程过程如图3b所示。使用s ocket的数据流进行通信,首先在服务器端使用s ocket()建立一个通信端点,再用bind()命令把一个地址绑定到这个端点上,然后调用listen()侦听连接请求,当远程的客户机使用connect()连接listen()正在监听的端口时,连接将会在队列中等待,直到accep t()处理它,在服务器accep t()处理了连接请求后,将会生成一个描述这个端口的套接字,利用这个套接字就可以进行数据通信。
对于客户机来说,它也需要先用s ocket()建立一个通信端口,不必用bind()把一个本地地址绑定到这个端口上,而是直接使用connect()向指定的服务器发送连接请求,如果请求被接收,服务器和客户机利用接收函数Recv()和发送
图3b 数据流通信流程图
函数Send()收发数据[6]。在客户端和服务器之间的数据通信建立起来后,对于服务器和监护终端的数据和命令通信还需要根据双方约定的通信协议来进一步的完善才能确保数据通信的完备性与可靠性。
3.5 GPRS自动接入I n ternet的实现
在远程监护终端是采用Modem串口控制GPRS模块实现远程通信的。GPRS模块选用西门子的MC35,支持AT指令集,集射频电路和基带于一体,为传输数据,语音,短消息和传真提供可靠,安全的传输。它属于B类GPRS移动台,双频带EGS M900/GS M1800,AT命令控制,波特率300bp s～115.2kbp s。
在远程医疗系统中,GPRS需要自动拨号接入I nternet。在嵌入式L inux中已经包含PPP点对点协议。PPP会话分为四个步骤:连接建立,连接质量控制,网络层协议配置,连接终止。在本系统中采用shell脚本拨号,其主要过程为:首先将ppp-on,ppp-on-dialer两个脚本程序拷贝到/etc/ppp 目录下面,配置包括GPRS业务号码在内的ppp-on文件,配置完成后正确配置DNS域名解析。由于GPRS业务是中国移动开通的,在将/etc/ppp/res olv.conf和/etc/res olv.conf文件写到主要域名服务器地址和辅助域名服务器地址时,要按照中国移动的服务器地址来设置。设置完这些后,再将执行这些文件的命令编写成Shell脚本,它是一个命令集的集合,通过Shell可以使任务自动化。把Bash脚本放到公共启动脚本/etc/rc.d/rc.sysinit里,运行该脚本时其它的脚本不能运行,在其中也包括系统的初始化命令,当系统重新启动时就可以自动运行拨号上网程序了。
4 W i n Sock服务端网络通信的实现
服务器端的数据通信程序是在VC++6.0下基于W in2 s ock的网络编程实现的[7][8]。使用M FC的CA syncSocket实现网络编程的基本流程:首先以Public方式继承C A sync2 Socket类,生成新类C MySock,根据所编写的网络程序是客户端还是服务器端及其所要实现的功能分别添加相应的重载函数;然后生成C MySock类的实例建立相互之间的连接;随后进行相互之间的网络通信;最后断开连接关闭套接字。4.1 W inSock初始化
在使用W inSock MFC类之前必须为应用程序初始化W inSock环境,在已经创建了应用程序框架的基础上添加网络通信功能可以在CXApp::I nitI nstance()手动添加AfxSock2 etI nit()函数达到初始化W inS ock的目的。
BOOL CHEC App::I nitI nstance()
{
if(!AfxSocketI nit())
{
Afx M essage Box(I D P S OCKETS I N I T F A I L E D);
return F ALSE;
}
}
4.2 生成新类C M ySocket
以Public方式继承CA syncSocket类生成C M ySocket,接着在Class W izard中为C M ySocket类添加重载函数:On Accep t (),OnReceive(),OnCl ose().并在相应的M ySocket.cpp文件中添加实现代码。
MySocket.h中的代码:
class C MySocket:public C A syncSocket
{
public:
C M ySocket();
virtual～C MySocket();
//{{AFX V I RT UAL(C MySocket)
public:
virtual void On Accep t(int nErr or Code);
virtual void OnCl ose(int nErr or Code);
virtual void OnReceive(int nErr or Code);
//}}AFX V I RT UAL
}
4.3 网络连接和网络通信
在HEC.h头文件中添加如下头文件和变量:
#include"MySocket.h"
public:
char Receive Buf[1024];
public:
void OnReceive();
void OnCl ose();
void On Accep t();
C M ySocket m L istenSocket,m ConnectSocket;
在HEC.cpp文件中添加如下代码:
BOOL CHEC App::I nitI nstance()
{
BOOLbFlag=m L istenSocket.Create(1024,S OCK ST RE AM,F D RE AD|F D ACCEPT|F D C LOSE,"192. 168.50.126");
m L istenSocket.B ind(1024,"192.168.50.126");
m L istenS ocket.L isten();
}
void CHECApp::On Accep t()
{
m L istenS ocket.Accep t(m ConnectSocket);
}
void CHECApp::OnCl ose()
{
m ConnectSocket.Cl ose();
}
void CHECApp::OnReceive()
{
unsigned char3pBuf=ne wunsignedchar[1024];
inti B ufSize=1024;
inti Rcvd=0;
me m set(pBuf,’\0’,1024);
i Rcvd=m ConnectSocket.Receive(pBuf,i B ufSize);
后面的程序可根据客户机和服务器端之间的数据通讯协议对接收到的数据进行相应的处理。
}
5 监护中心软件[4][5]
医院监护中心的监护软件主要是将远程监护终端送来的生理参数显示出来,并且存档,以便医生观察和临床分析。本课题中运行于监护中心服务器上的远程生理参数监护程主要包括网络通信模块,数据分析模块,显示模块,数据记录与回放模块。网络通信模块随时处于监听状态,响应客户的连接请求,并且与客户机之间建立连接,接收客户发来的数据并存入相应的缓冲区。数据分析模块对接收到的生理参数数据进行分析,处理并及时的给出警告信息。显示模块将收到的多生理参数的数据在计算机屏幕上分别以波形和数值的方式显示出来,方便临床医生的观察和分析。数据记录与回放模块将收到的生理参数数据以文件的形式存到硬盘上,根据医生的需要可以重新调出来显示和分析。对于服务器来说,根据收到的不同的生理数据,即可实现不同的远程监护,在临床监护中,监护最多的是多生理参数的远程监护,图4是远程多生理参数的监护界面,右边框中的信息分别是病人的心率,呼吸率,体温,以及血压信号等生理参数。
6 结论
本系统将嵌入式计算机系统与无线GPRS和I nternet最新技术结合起来运用到远程医疗上,实现了对包括心电,血压,呼吸和体温等在内的生理参数的远程监护,该系统使用方便,灵活,低成本,体积小,功能强大,便于携带等特点,使得该远程监护系统具有广泛的应用领域和良好的市场前景,随着该远程监护系统的不断改进和完善,特别是嵌入式计算机系统远程监护终端的完善,
把嵌入式远程监护终端应用在远程
图4 远程多生理参数监护的界面
医疗监护中具有非常现实可行的意义,这对于提高人民的健康保健和我国的远程医疗事业的发展起着重要的促进作用。
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京:清华大学出版社,1996-
9.
[作者简介]
王 平(1976-),男(汉族),重庆江津人,重庆大
学2003级博士研究生,专业:电气工程,主要研究方
向:嵌入式计算机系统和网络通信方向的研究;
汪金刚(1979-),男(汉族),江西高安人,重庆大
学2004级博士研究生,专业:电气工程,主要研究方向:信号处理与生物医疗仪器;
何 为(1957-),男(汉族),四川自贡人,教授,博士生导师,重庆大学电工技术研究所所长;
石小波(1979-),男(苗族),重庆酉阳人,重庆大学2003级硕士研究生,专业:电气工程,主要研究方向:生物医学信号处理。
文章编号:100220411(2006)022******* 一种基于无线传感器网络的远程医疗监护系统 赵 泽,崔 莉 (中国科学院计算技术研究所,北京 100080) 摘 要:介绍了一种基于无线传感器网络技术的嵌入式远程医疗监护系统.首先,提出了以各种无线通信生理指标传感器形成一种可扩展的无线传感器网络的系统结构.然后,介绍在该系统结构中采用的无线生理指标传感器节点以及监护基站设备的设计.在本系统中,节点和基站设备所使用的近距离通信标准为802.15.4/Zigbee标准,同时本系统中的基站设备可以采用多种接入方式进行远距离数据传输,包括直接联入 I nternet网络、使用GS M短消息通信方式或者通过mode m接入I nternet网络.该系统可以应用于家庭以及医院 病房,构成远程的家庭、社区以及医院的医疗监护系统.3 关键词:无线传感器网络;远程医疗监护;802.15.4/Zigbee 中图分类号:TP393 文献标识码:B A Rem ote Hea lth Care System Ba sed on W i reless Sen sor Networks Z HAO Ze,CU IL i (Institute of Co m puting Technology,Chinese Acade m y of Sciences,B eijing100080,China) Abstract:An e mbedded re mote health care syste m based on wireless sens or net w ork technol ogy is established. Firstly,a ne w syste m architecture is p r oposed which intr oduces a scalable wireless sens or net w ork with a variety of wireless physi ol ogical sens or nodes.Then the designs of severalwireless physi ol ogical sens or nodes and the care base2 stati on are p resented.W ireless communicati on bet w een the sens or nodes and the care base2stati on is realized with I EEE802.15.4/Zigbee standard,and the care base2stati on and the re mote central server are connected in one of the f oll owin g ways,including computing net w ork,GS M short messages and telephone modem.The syste m can be used at home or in hos p itals t o f or m a re mote health care syste m a mong home,community and hos p ital. Keywords:wireless sens or net w ork;re mote health care;802.15.4/Zigbee 1 简介(I n troducti on) 医疗监护仪器目前可以分为两类,一类是指在医院内由职业医生或专业技术人员使用的专门仪器,对病人进行生理指标的监护;另一类是在普通人员的家庭内或者户外,在医生的指导下,由病人本人或者家属使用远程医疗监护系统对病人进行监护,所得到的生理指标将及时传送给相关医生.目前,医院所使用的监护方法,大多使用固定的医疗监护仪,连接设备将传感器探头连接在病人与监护设备之间进行信号的传递.复杂的设备,众多的连线,会造成病人心理上的压力和紧张情绪,可能会影响病人身体状况,使得诊断所得到的数据与真实情况有一定差距,给病人和医护人员都带来不便,可能会影响对病情的正确诊断. 为了使经常需要测量生理指标的人员(比如慢性病人或者老年患者等)能够在家中在随意运动的状态下测量某些常规指标,目前国际上对远程医疗的关注越来越强[1～5].本文设计出一种新的网络式监护装置及系统,目的是利用高频率的无线多通道数据传输方式,传递医疗传感器与监护控制仪器之间的信息,减少监护设备与医疗传感器之间的连线,使得被监护人能够拥有较多的自由活动空间,在获得较准确的测量指标的同时,免除病人在家庭与医院之间奔波的劳苦.同时,在医院病房内建立无线监测网络,很多项测试可以在病床上完成,能够极大地方便病人就诊,并加强医院的现代化信息管理和工作效率.另外,远程监护系统还可以扩展,使远离医院等医护机构的病员也随时能够得到必要的医疗监 第35卷第2期2006年4月 信息与控制 I nfor mati on and Contr ol Vol.35,No.2 Ap r.,2006 3收稿日期:2006-01-20
一种远程智能医疗监护系统的设计方案 0 引言 随着物联网的不断普及和技术的广泛推广，物联网技术给医疗卫生行业带来了深远的影响。物联网医学成为了人们关注的另一个焦点，物联网医学是复旦大学附属中山医院在第七届上海国际呼吸研究研讨会上向国内医学界提出的。 所谓物联网医学，指的是利用传感技术，将传感器固定在人体上，传感器的终端嵌入和连接到医疗检测设备里，医生可通过手机或电脑连接到该终端，实时地实现对病人全天候、远程检测及诊断。 1 远程智能医疗监护系统 针对物联网医学提倡的全方位互联的特点，本文将ZigBee 和GPRS 技术相结合，充分利用网络资源，设计了对智能医疗多监护参数进行处理、传输和可视化的网关系统，在一定范围内配置一处或者多处血压、体温、血氧和脉搏传感器，组成ZigBee无线传感器网络。ZigBee网络作为低功耗、低复杂度、低成本且可自动组网的无线网络技术，支持传感器信息采集、传输和处理，可以将不同点的多个传感器数据利用无线网络进行通信，同时结合GPRS 技术实现远程监控，改变了传统无线传感网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制，解决了同时安装大量检测装置、布线量大、线路维护和更改困难的难题，使网络显示出巨大的优势。 图1 所示是远程智能医疗监护系统架构图。该系统将信息通过HTTP POST 数据包上传到互联网云端Yeelink 平台，从而实现对体征数据的实时采集、处理、可视化和远程监测。实际测试结果表明，该系统稳定可靠，方便扩展、实时性强。 2 网关节点硬件设计 设计实现了一种基于STC12C5A60S2 为主控芯片的智能网关系统，单片机负责GPRS 与ZigBee 网络之间的双向数据转换，网关实际上是一个基于GPRS 协议和ZigBee 协议的转换网关。在ZigBee 网络中，网关起到网络协调器的作用，主要工作包括ZigBee 组网
水位远程监测系统 方案
水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司
目录 一、客户需求....................................................................................2二、方案概述....................................................................................2三、系统组成....................................................................................2 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络....................................................................................3 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功
能..........................................................................................5 5.2特点..........................................................................................6六、主要硬件设备概述 (9) 6.1G P R S无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)
目录 摘要................................................................................................................................. 错误！未定义书签。ABSTRACT............................................................................................................................. 错误！未定义书签。0引言.. (1) 1绪论 (1) 1.1 远程监护概述 (1) 1.2远程监护的研究背景和意义 (2) 1.2.1研究背景 (2) 1.2.2研究意义 (2) 1.3国内外相关研究 (2) 2医疗监测原理与系统设计思想 (3) 2.1医疗监测原理 (3) 2.2无线通信技术 (3) 2.3系统设计思想 (3) 3无线监护传感器节点的设计 (5) 3.1无线传感器节点结构框图 (5) 3.2无线监护传感器节点的硬件设计 (5) 3.2.1 MSP430系列单片机及其外围电路 (5) 3.2.2脉搏测量电路的设计 (7) 3.2.3通用模拟信号处理接口 (8) 3.2.4电源处理部分 (11) 3.2.5 Zigbee无线数据通信模块 (11) 3.2.6预留人机界面 (13) 3.3无线监护传感器节点的底层代码设计 (15) 3.3.1底层软件整体构架 (15) 3.3.2底层代码设计 (15) 3.3.3时钟系统的设置 (16) 3.3.4通用软件包的设计及应用 (17) 3.3.5模拟量、开关量测量的代码设计 (18) 3.3.6串口通讯程序设计 (18) 3.4无线传感器网络通信协议 (19) 3.4.1星型网络拓扑的实现 (20) 3.4.2自组织网状网络通信协议 (21) 4系统设计方案 (24) 4.1医院监护网络体系方案 (24) 4.2家庭监护网络体系方案 (24) 5总结和展望 (25) 5.1主要结论 (25) 5.2后续研究工作的展望 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27) 附录..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 I
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 目录 摘要................................................................................................................................................................... I ABSTRACT............................................................................................................................................................... I 0引言.. (1) 1绪论 (1) 1.1 远程监护概述 (1) 1.2远程监护的研究背景和意义 (2) 1.2.1研究背景 (2) 1.2.2研究意义 (2) 1.3国内外相关研究 (2) 2医疗监测原理与系统设计思想 (3) 2.1医疗监测原理 (3) 2.2无线通信技术 (3) 2.3系统设计思想 (3) 3无线监护传感器节点的设计 (5) 3.1无线传感器节点结构框图 (5) 3.2无线监护传感器节点的硬件设计 (5) 3.2.1 MSP430系列单片机及其外围电路 (5) 3.2.2脉搏测量电路的设计 (7) 3.2.3通用模拟信号处理接口 (8) 3.2.4电源处理部分 (11) 3.2.5 Zigbee无线数据通信模块 (11) 3.2.6预留人机界面 (13) 3.3无线监护传感器节点的底层代码设计 (15) 3.3.1底层软件整体构架 (15) 3.3.2底层代码设计 (15) 3.3.3时钟系统的设置 (16) 3.3.4通用软件包的设计及应用 (17) 3.3.5模拟量、开关量测量的代码设计 (18) 3.3.6串口通讯程序设计 (18) 3.4无线传感器网络通信协议 (19) 3.4.1星型网络拓扑的实现 (20) 3.4.2自组织网状网络通信协议 (21) 4系统设计方案 (24) 4.1医院监护网络体系方案 (24) 4.2家庭监护网络体系方案 (24) 5总结和展望 (25) 5.1主要结论 (25) 5.2后续研究工作的展望 (25) 致谢 (26)
设备远程实时监测系统的研究 陈新宇1 周锋2 王丽华1 荀东升3 1.天津科技大学 2.天津电气传动设计研究所 3.天津普辰电子公司 摘要:论述了基于Internet的设备远程实时监测系统的实现方法,采用虚拟仪器技术,研究了以D ataSocket 和A ctiveX技术来实现远程设备运行状态参数的传输和显示,以德国进口的大型珩磨机为例,采用C lient2serv2 er(C S)模式,实现了设备的远程实时监测和简单的故障诊断。 关键词:远程监测 数据采集 C S模式 Study on Rea l-ti m e M on itor i ng Syste m for Re m ote Equ ip m en t Chen X inyu Zhou Feng W ang L ihua Xun Dongsheng Abstract:T he m ethods of real ti m e monito ring fo r remo te equi pm ent are discussed based on virtual instru2 m ents(V I).A new m ethod of data trans m issi on and disp lay of running status of the equi pm ent is studied by D ataSocket and A ctiveX techno logy.T ake ger m an i m po rted grinding m ach ine fo r examp le,the real2ti m e moni2 to ring system fo r the remo te equi pm ent is realized in client2server(C S)mode. Keywords:remo te monito ring data acquisiti on client2server(C S)mode 1 概述 网络测控是融合通信网络技术、自动化测控技术、计算机技术的一门前沿应用学科。实现测控技术网络化的实用意义至少有以下3点。 1)有利于降低测控系统的成本。利用网络技术将分散在不同地理位置不同功能的检测设备联系在一起,使昂贵的硬件、软件在网络内得以共享,减少设备的重复投资。 2)有利于实现远距离测量和控制。通过网络,一台计算机采集的数据可以立即传输到另一台计算机;操作人员也可以在另一台计算机控制这台计算机的采集及输出。 3)有利于实现设备的远距离诊断和维护。特别是进出口设备,如果能实现基于In ternet跨国的远程监测和诊断,将大大降低维修费用。因此,网络测控是当今测控技术发展的方向。 2 实现原理与构成 2.1 实现原理 设备远程监测的原理是:用户连接到网络上,通过远程访问的客户程序发送客户身份验证信息和与远程主机连接的要求,远程主机的服务器端程序验证客户身份,如果验证通过,就与客户建立连接,并向用户发送验证通过和已建立连接的信息。这时,用户便可以通过客户端程序监控或向远程主机发送要执行的指令,而服务器端程序则执行这些指令,然后把执行的结果传递给客户端,并在客户端按一定规则显示出来。远程控制软件一般为C S模式,即客户 服务器模式。这种模式包含2个部分:一个客户端程序,一个服务器端程序。使用前需要将客户端程序安装到主控端计算机上,将服务器程序安装到被控端计算机上。2.2 系统的硬件构成 设备远程监测系统根据被测设备的配制而异,通常系统组成如图1所示。有些设备本身具有联网能力,可以直接接入网络;而大多数设备不具备这样的接口,因此,一般须通过传感系统将被测设备运行状态转换成电量,信号调理单元将转换的电信号进行适当的处理(诸如放大、调制、滤波等),直到便于计算机数据采集和处理,服务器通过In ternet将信息传输到网上,并传输到远程监 84 电气传动 2005年 第35卷 第2期设备远程实时监测系统的研究
水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司
目录 一、客户需求 (2) 二、方案概述 (2) 三、系统组成 (2) 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络 (3) 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功能 (5) 5.2特点 (6) 六、主要硬件设备概述 (9) 6.1 GPRS无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)
一、客户需求 在某单位建立一套水位远程监测系统，来实对水位的实时监测，统一管理。 二、方案概述 作为行业领先者的水位远程监测系统的解决方案，经过我们多年的水位监测系统项目实施经验，依据用户的具体情况，并结合实际需求，我们提供并建立一个合理、完整的地下水位系统的决方案。 水位数据的收集不仅能够及时、准确地反应问题，分析问题，解决问题，从而指导工作实践，而且更是研究地下水位动态规律，掌握不同水文地质单元、不同层位、不同水源地地下水位变化特征的重要依据，对水资源的研究与管理具有重要意义。 可实现如下功能： （1）数据自动采集：自动实时采集计量点的地下水位数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性，； （2）报警信息主动上报:现场监测箱开门、断电、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心； （4）计量装置监测：远程监测水位计运行信息，分析计量故障等信息，及时发现用户计量异常； （5）统计分析：配合水位监测体系的建立，实现各地下水位监测点的数据统计、做出日周月年报表、曲线、柱状图等。 三、系统组成 本系统主要地下水位监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成，利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现。采集数据，使监测中心通过简单而又经济的计量手段，实现对整个地区地下水信息的实时监测，进而实现良好的社会效益和经济效益。
心电监护仪 1、插件式监护仪,新生儿专用配置 2、彩色LED显示屏不小于8.4英寸，彩色分辨率不小于800*600，6通道波形显示 3、具备可监测心电，呼吸，无创血压，血氧饱和度，脉搏和体温功能 4、具备心电概览报告，统计分析心率变化情况不少于24小时，可全息波形与趋势图联动显示 5、可显示PI血氧灌注指数，反映血氧灌注情况 6、具备抗干扰和弱灌注血氧技术 7、具备CCHD新生儿危重先心病筛查临床辅助应用功能 8、可选微流EtCO2，抽气速率≤50ml/min 9、可选有创血压，最多可配置2通道，支持PPV监测 10、具备药物计算、血液动力学计算功能，氧合计算,通气计算,肾功能计算 11、具备掉电存储功能,交流电与电池断电时均可保存当前数据 12、具备120小时趋势图表、100个报警和手动事件、1000组NIBP测量、100条呼吸氧合事件的数据存储和回顾功能,48小时全息波形回顾. 心电监护仪 *1.1：便携插件式监护仪,配置提手,方便移动 *1.2：12.1英寸彩色LED背光显示，彩色高分辨率达800*600 1.3：整机无风扇设计，为科室提供更安静的治疗环境，减小临床交叉感染的风险 2：监测参数： 2.1：配置3/5导心电，呼吸，无创血压，血氧饱和度，脉搏和双通道体温参数监测 2.2：多导同步心电信号分析心电监测技术 *2.3：支持不少于22种心律失常分析,包括房颤分析,并列举具体的心律失常种类，满足心电监护临床应用 2.4：支持升级提供过去24小时心电概览报告查看与打印，包括心率统计结果，心律失常统计结果，ST统计和QT/QTc统计结果 *2.5：提供实时QT和QTc监测，适用于成人，小儿和新生儿 2.6：采用抗运动和弱灌注血氧技术 2.7：支持指套式血氧探头，IPX7防水等级，支持液体浸泡消毒和清洁 *2.8：无创血压提供手动，自动，连续和序列4种测量模式，满足临床应用
目录 目录 (1) 一. 概述： (2) 二.用户需求： (2) 三.家庭监控网络系统： (3) 1.解决方案： (3) 家庭内部监控 (3) 远程实时监控查看 (4) 2.系统示意图： (5) 3.产品介绍 (5) 家庭监控端： (5) 中维云视通平台： (8) 远程访问端： (9) 4.系统特点： (10) 部署灵活、建设低廉： (10) 操作方便、扩展性强： (10) 产品成熟度高、高效优质服务 (10) 5.推荐配置： (11)
一.概述： 随着经济的快速发展，人们生活节奏的提高，照顾家庭的时间将越来越少。但现代科技的高速发展可以让远程照顾小孩、家庭宠物等成为可能。人们在可以繁忙工作的同时，通过智能手机、电脑登陆中维云视通监控平台在远程就了解自己家庭概况，及时做出分析与判断。随着网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得家庭能够采用最新的通讯和图像处理技术，通过网络传输数字图像，可为实现家庭监控系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。 二.用户需求： 用户需求：亲情关怀：了解家中父母的健康，免去您的挂念；关注家中宝贝亲情关怀的活动，免去您的思念；远在海外或他乡，增加父母和子女之间的亲情。 视频监控：视频监控：掌控家中的保姆对宝贝的看护情况；了解家中宠物的活动。 安防报警：移动视频侦测功能和安装红外、烟感、门禁的家庭视频监控系统，通过报警联动，使您第一时间了解家中发生的事件。
三.家庭监控网络系统： 家庭监控网络系统：通过家庭监控网络系统，使我们工作之余或出门在外时，可以随时打开电脑或手机查看家中的实时影像，与家人面对面地沟通、了解家庭情况、远程照顾家属；当窃贼趁家中无人进行偷窃时，自动信号能及时传至小区监控中心，同时通过移动短消息、邮件或者电话的方式通知住户。这一切通过家用视频监控系统即可轻松实现。 1.解决方案： 大部分家庭监控范围在70-200 平米之间，为保障家庭安全及可视环境，本方案特此解决以下两方面：一、家庭内部监控，包括音视频等；二、实现远程实时监控查看。 根据家庭环境特点建立以互联网、宽带ADSL 为传输基础的应用方案，采用“监控摄像机”+“电脑监控主机”的方式，以电脑主机作为监控主机大大降低了成本。 家庭内部监控 客厅及阳台位置选择一台摄像机，安装位置应为客厅墙角位置，调整监视范围达到既面向阳台进出门又覆盖客厅大部分范围，推荐使用中维JVS-V61C 3.6mm 定焦摄像机，可视角度可达85°宽视角进
在线害虫远程实时监测系统使用说明书 一、害虫远程实时监测系统概况： 针对害虫监控过程中监测点分布广、数量多、多分散的特点和害虫监测数据统计汇总难、精度低、缺乏时效性的不足，在分析目标害虫防治特点的基础上，在诱罐内添加目标害虫诱芯和害虫数量计数器，结合现代电子科学技术，研发出害虫实时远程监控系统，集害虫诱捕，数据处理，数据检测及数据分析为一体的托普云农害虫监控系统，可以实现远距离的害虫实时监控。本系统通过对苹果蠹蛾、美国白蛾等多种目标害虫的田间监控效果示范显示具有良好的监测效果，可以达到准确、及时的测报苹果蠹蛾、美国白蛾等多种目标害虫目的。 在线害虫远程实时监测系统流程图： 二、害虫远程实时监测系统特点； 1）人机远程交互：不受距离、地域限制。即使您出差在外，只要能够上网、手机能够接收短信，就能够及时了解林区内害虫发生状况。 2）虫种测报多样：果树害虫、农业害虫、仓储害虫、检验害虫等几百种常
见害虫都可测报 3）虫口统计精确：虫口数量统计正确率95%以上。能够准确反应区域内害虫发生动态，为您进行病虫害预防提供科学依据。 4）信息反馈多样：随诱随报，定时反馈。利用无线通讯终端，可以根据客户需要，对重点监测害虫，随诱随报，让您在第一时间获得区域内害虫发生情况。同时，也可以根据工作需要，设定某一时间，将24小时内害虫发生情况汇总后反馈。 5）数据分析全面：全面系统分析与虫口数量相关的所有变更。能够根据当地温湿度条件，迅速分析害虫发生趋势。 6）安装使用方便：野外使用随意确定安装地点。只要有阳光、有手机网络覆盖的地方，即可使用；机身设计小巧，便于携带，单人即可完成安装调试工作。 7）软件操作简单：后台界面友好易操作。不用另建服务器，只需要一个登陆名和密码，即可以登陆系统页面，及时了解本区域害虫发生状况。 三、害虫远程实时监测系统主要结构： 诱捕装置、环境检测器、数据处理系统、传感设备、数据传输系统、客户端、终端主控平台和供电系统等。 四、害虫远程实时监测系统使用方法： 在靶标害虫化蛹期前开始检测；诱芯穿在附带的铁丝一端，另一段系在诱罐相应的孔上，使得诱芯位于诱罐中央。将设置好的诱罐悬挂于该系统的不锈钢柱上（可以悬挂若干个诱罐）；每1500平方米设置一个监测点；每半年更换一次性
家庭远程监控系统设计方案 一、概述 家庭监控的网络化、智能化、高清化已经是安防行业自我追求的另一高度。由于家庭监控的智能化依赖于网络技术与高清技术的发展，网络低速曾经阻碍了家庭安防的发展。但4G 网络的到来，为监控行业打开了新的局面，也为家庭安防实现一个阶段性发展，必然也将推动家庭网络监控的全面覆盖。 各地虐童案例、非法入侵、入室盗窃等事故的频频发生，自身安全和家庭财产成为民众关心的社会话题。这些恶性事件提高了民众对安全的防范意识。在众多智能家居系统中，家庭监控已经成为其中的一员了。看孩子、看父母、防保姆、防小偷……家庭监控俨然成为了家庭安全保障的得力智能助手。网络技术的普及也让众多不懂监控技术的大众能够安装和使用监控设备。技术人员不必亲自到场解决各种问题，只需要在网络进行指导就行。通过安装一套远程视频监控系统，就可以解除您的后顾之忧。在上班或出差时，您可以随时通过电脑或手机查看家中即时的实时影像，及时与家人面对面地沟通，了解家庭情况。 家庭安防监控系统主要是通过远程安防监控器，实现对家庭智能化系统中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置等进行集中的或异地的控制和家庭事务管理，实现对家庭中重要设备进行远程信息查询、安防报警、远程监控等功能。 二、系统设计目标 在进行家庭监控系统设计时，根据用户的实际需求，从架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、安装简便为出发点，注重用户体验并为用户提供先进、安全、高效的系统解决方案。 三、系统设计原则与依据 1、设计原则 本系统是以孩子、老人的安全和财产安全为主，本着美观大方的理念，在孩子的卧室、老人的卧室、主要活动场所（客厅、阳台）、门口等安装监控摄像机，摄像机的图像通过视频线缆传送到监控主机上，设置好路由器将视频图像通过ADSL传送出去。在此方案设计中，以下原则贯穿于设计工作中的全部过程： （1）可靠性原则 （2）实时准确的原则
远程医疗监护系统 （型号：UP-IOT-RMMS） 一、硬件资源 1、主控器平台硬件参数： ?处理器：Intel Atom Z510-1.1GHz@400MHz FSB； ?芯片组：Intel SCH(US15W)芯片组； ?内存：板载1GB DDR2内存； ?电源管理：支持ACPI 2.0、支持扩展电源管理、整机功耗10W左右； ?BIOS：4MB AMI BIOS； ?显示：集成Intel GMA500显示控制器;支持2D，3D显示加速;支持H.264, MPEG2, MPEG4, VC1, 和 WMV硬件解码;支持高清播放;支持双头显示； ?Audio：高品质音频，支持5.1声道； ?存储：随机附带8G CF卡； ?触摸屏：支持； ?接口：1个RS232 串口；1个VGA接口；1个PS/2键盘鼠标接口；1个音频输出 接口；1个音频输入接口；1个PC104+/PCI总线接口； 2、模块部分硬件参数： ?血压测量单元： 1）兼容所有NIBP标准，包括[EN1060-1],[EN1060-3],[IEC60601-2-30],[SP10]，
兼容CAS协议； 2）测量原理：震荡法； 3）电源：+12V供电； 4）通讯接口：+12V异步串行接口； 5）测试参数：收缩压、平均压、舒张压、脉率； 6）逐步充气和自动补充充气功能； 7）智能化程度高，可以适应各种手臂粗细、血压高低、脉搏强弱的病人； 8）双电磁阀接口，超压力自动放气； 9）外形尺寸110mm×82mm，气泵和电磁阀内置； ?体温测量单元： 1）测量范围 -33～220°C-27～428°F； 2）操作范围-10～50°C14～122°F； 3）精确度Tobj=15～35°C, Tamb=25°C +/-0.6°C； 4）精确度+/-2%,2°C； 5）分辨率 -9.9～199.9°C 0.1°C/0.1°F； 6）响应时间(90%)1sec； 7）发射率0.05～1 step.01； 8）更新频率1.4Hz； 9）体积12x13.7x35mm； 10）波长5um-14um； ?血氧测量单元： 1）符合标准：ISO9919:2005； 2）数据显示范围：0%～100%； 3）分解度：1%； 4）精准度：60%-100% ±2%；40%-60% ±3%； 5）测量范围：0bpm～300bpm； 6）电压范围：+5VDC~+3.3VDC； 7）抗低灌注：＜0.05%； ?脉搏测量单元： 1）内置程控放大电路、基线调整电路、A/D转换电路、串行通信电路，方便用户
道路实时运行远程监测系统 发表时间：2020-02-24T12:38:37.127Z 来源：《基层建设》2019年第29期作者：李晓阳谷彩彩 [导读] 摘要：道路实时运行远程监测系统是一个用于道路实时运行远程监测所设计研发的，本系统主要用于对道路实时运行进行监测管理操作，还可以对道路上的设备进行控制操作，道路实时运行远程监测系统是一个实用型强且操作简单的系统。山东科技大学 271000 摘要：道路实时运行远程监测系统是一个用于道路实时运行远程监测所设计研发的，本系统主要用于对道路实时运行进行监测管理操作，还可以对道路上的设备进行控制操作，道路实时运行远程监测系统是一个实用型强且操作简单的系统。通过监测对道路运行状况进行实时监测与调控，实时记录并预测道路危险指数，通过各系统控制从而及时做出相应措施。在道路安全运行的同时加以防范，为道路的安全运行开辟了一条崭新途径，在道路监控领域提出了更高的要求。 关键词：远程监测、实时运行、预测指数、安全调控 1.研究背景 随者当前社会经济的快速发展，城市化进展的加快和汽车普及率的提高，使得城市交通拥挤状况日益加剧，交通环境逐渐悲化。众所周知，解决交通问题的直接办法是提高路网的通行能力。交通系统是一个相当复杂的大系统，在这种背景下，从系统的观念出发，把车辆和道路综合起来考虑，运用各种高新技术系统来解决问题的思想就应运而生了，这就是道路实时运行远程监测系统。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通监测系统发展的新方向。[1] 1.1 道路实时运行远程监测系统概述 道路实时运行远程监测系统，它包括了道路实时监控系统和信息化处理两方面的内容，是将先进的实时监测技术、信息技术、控制技术等有效地综合运用于交通的监测、运输、和信息记录等方面，加强车辆、道路、监控者三者之间的联系，从而形成的一种实时、准确、高效的综合道路运行监测系统，最终使交通运输高效化人性化，使路网上的交通流运行处于最佳状态。此系统包括以下几个控制方面：隧道照明灯控制；两向车道指示器控制；交通信号灯控制。 1.2 道路实时运行远程监测系统的意义 道路监控系统是公安指挥系统的重要组成部分，提供对现场情况最直观的反映，是实施准确调度的基本保障。通过对道路的远程实时监控将视频图像以各种方式传送至监测指挥中心，进行信息的存储、整理和研究，使监控调度者对突发事件做出及时、准确的判断，并相应调整各项系统控制参数作出相应措施。[2] 2.道路实时远程检测系统操作简介 2.1.1点击“首页”项，用户将会看到“首页”服务操作版面。首页方式选择服务版面中显示了以下主要信息数据：信息管理、道路预案、隧道预案、统计报表。 属性操作：隧道灯、门架式情报板、风机、车道指示器、强光、人行横洞标志管理等操作项。 2.1.2隧道照明灯控制 用户移动鼠标左键点击“隧道照明灯控制”操作按钮，进入“隧道照明灯控制”界面，对“隧道照明灯控制”的数据查询等操作显示；隧道照明灯控制的操作数据列为：设备控制、控制方向； 2.1.3两向车道指示器控制 两向车道指示器控制管理：点击“两向车道指示器控制”按钮，进入“两向车道指示器控制”页服务操作面板。两向车道指示器控制管理栏主要功能包括为：设备控制、控制方向；
基金项目：科技攻关计划项目河南省科技厅（编号：112102210212）。 作者简介：顿文涛（1980-），男，硕士，工程师，研究方向：计算机网络安全、传感器与检测技术。通信作者：马斌强，男，实验师，研究方向：机械电子及信息技术。收稿日期：2013-12-27 无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用 顿文涛1，卢高飞1，左秀生1，赵玉成2，李子山1， 袁超1，马斌强1(1.河南农业大学，河南郑州450002；2.河南省农业机械试验鉴定站，河南郑州450008) 摘 要：在介绍无线传感器网络的基础上，针对我国医疗监护领域的现状和趋势，阐述了无线传感器网络技术在远程医 疗监护系统中的应用，为无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用拓宽思路。关键词：无线传感器网络；传感器；远程医疗；医疗监护；应用中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编码：1672－6251（2014）02－0043－04 Application of Wireless Sensor Network in Tele-medicine Monitoring System DUN Wentao 1，LU Gaofei 1，ZUO Xiusheng 1，ZHAO Yucheng 2，LI Zishan 1，YUAN Chao 1，MA Binqiang 1 (1.Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002； 2.Henan Agricultural Mechanical Test and Appraisal Station,Henan Zhengzhou 450008) Abstract:Based on the introduction of wireless sensor networks and the status and trends of medical care,the applications of wireless sensor networks technology in tele-medicine monitoring system were elaborated,which broadened the application ways of wireless sensor networks in this field. Key words:wireless sensor network;sensor;tele-medicine;medical care;application 农业网络信息 AGRICULTURE NETWORK INFORMATION ·信息技术· 2014年第2期 我国正逐步进入“老年型”社会，人口老龄化进程加快，各种慢性病在中青年人群中也有蔓延的趋势，因此，人们的健康意识和保健要求日益增强。随着科学技术的进步及人民生活水平的日益提高，人均寿命日益延长，社会将不可避免地进入老龄化，老人的医疗护理需求很大[1]。但我国医疗资源总体不足，而且有限的医疗资源又分布不均衡，80％在城市，20％在农村。由于医疗行业是高信任度的行业，患者对名医、专家和知名的医院非常信任，而各领域的名医专家大都集中在城市大医院里，小医院医疗力量相对薄弱，给很多患者带来了不便。 远程医疗是解决我国医疗资源分配不均衡的有效途径，特别是随着网络的发展和影像技术的发展，使普及远程医疗成为可能。医疗保障是现今社会的主要焦点之一[2]。现代社会的变迁和人口结构的变化使得医疗服务资源匮乏和分布不均的状况日益凸显，而远程医疗能够使医生突破地理范围的限制对医疗服务进行分配和管理，不仅降低了医疗时间和成本，还从某种 程度上减少了医疗服务的障碍，使患者能够及时方便地获得诊治。 1远程医疗监护系统简介 传统的医疗体系往往不能将病人的情况及时地反 馈给医生，从而导致延迟就医。因此，急需一种能够对病人身体状况进行实时监控的系统，将病人的生理信息及时地传给医生，做到及时发现，及时就医，及时医治。为了使经常需要测量生理指标的人员(比如慢性病人或者老年患者等)能够在家中在随意运动的状态下测量某些常规指标，目前国际上对远程医疗的关注越来越强[3]。 远程医疗监护系统采用无线传感器网络作为通讯及监测工具，对病人进行实时监护，使得人们可通过计算机技术和现代通信技术，实现个人与医院间的医学信息的远程传输和监控，远程会诊、医疗急救、远程监护等，从而提高对病人诊断和监护的准确性和便利性。远程医疗监护系统可用于对人体健康信息、体征参数进行采集与传输，通过无线传感器网络与后台
BMS-SP-RDM-T03 远程心电监护系统 软件需求规格说明书 文件编号YCXD/ BMS-SP-RDM-T03 文件状态[ ]草稿[√] 正式发布[ ]正在修改 当前版本 1.0 拟制日期 审核日期 批准日期
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目录 1 引言 (6) 1.1 目的 (6) 1.2 背景 (6) 1.3 术语与缩写解释 (6) 1.4 参考资料 (7) 2 项目概述 (9) 2.1 软件系统目标 (9) 2.2 软件系统功能概要 (10) 2.2.1远程心电监护系统结构图 (10) 2.3 软件系统中的角色 (11) 2.4 实现语言 (11) 2.5 用户特点 (11) 3 功能需求 (11) 3.1 日常业务管理 (11) 3.2 数据挖掘 (13) 3.3 远程会诊 (13) 3.4 系统管理 (14) 4 非功能性需求 (15) 4.1 运行需求 (15) 4.2 性能需求 (15)
4.3 数据管理能力要求 (15) 4.4 故障处理要求 (16) 4.5 其他专门要求 (16) 5 运行环境规定 (16) 5.1 设备 (16) 5.1.1 服务器 (16) 5.1.2 客户端 (17) 5.1.3 系统存储 (17) 5.2 支持软件 (18) 5.2.1 服务器网络端口 (18) 5.3 接口 (19)
1引言 1.1目的 本文档明确定义了用户对《远程心电监护系统》的业务需求，包括功能需求和非功能需求，是用户进行系统验收、设计人员进行系统设计和测试人员进行系统测试的主要依据。预期读者为： ?项目管理人员； ?业务需求人员； ?系统分析人员； ?系统设计人员； ?系统测试人员。 1.2背景 萝岗区区域医疗正在着力构建横向从医院、社区到疾控、妇保、急救等公共卫生单位，集合市民从出生到死亡的所有保健、诊断、用药和检查检验数据，通过电子健康档案的方式实时管理共享。为进一步消灭“信息孤岛”和“信息烟囱”，打破传统医疗卫生信息系统的“条线分割”，萝岗区加快智慧健康保障体系基础设施平台建设。 在这个背景下，需要建立区域心电网络平台，以卫生局智慧医疗平台为核心，在萝岗区建立连接社区服务中心和基层医院。在会诊中心解决医院内的心电检查基础上，实现对远程社区和分院的心电会诊。在心电远程会诊实现的基础上，可以扩展到Holter、动态血压的远程会诊，实现高端的医疗资源覆盖到社区和分院。同时解决区域电子病历的完整性和基层看病难看病贵的问题。 1.3术语与缩写解释
害虫远程实时监测系统的功能和应用 一、害虫远程实时监测系统简介概述： 害虫远程实时监测系统可以说是一套完整的农业物联网解决方案，该方案由多种信息化植保工具组成，既可以实现虫情信息、病菌孢子、农林气象信息的实时采集，还可以对这些数据进行上传分析，提高作物的病虫害监测防控能力。 托普云农的害虫远程实时监测系统的设计主要运用了电子机械技术、无线传输技术、物联网技术、生物信息素技术等多项技术，集害虫诱捕和计数、环境信息采集、数据传输、数据分析于一体，实现了害虫的定向诱集、分类统计、实时报传、远程检测、虫害预警的自动化、智能化，具有性能稳定、操作简便、设置灵活等特点，可广泛应用于农业害虫、林业害虫、仓储害虫等监测领域。 在玉米育种工作中，运用这种害虫远程实时监测系统能够实现玉米地虫情信息、病菌孢子、农林气象信息的图像及数据自动采集以及远距离传输功能，真正实现了玉米生产的远程管理，而且能够提高玉米病虫害的防治效果，提高玉米生产产量和生产品质。
二、害虫远程实时监测系统的移动管理方便快捷： 系统已实现与手机端、平板电脑端、PC电脑端无缝对接。方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。 三、害虫远程实时监测系统的数据采集： 托普云农害虫远程实时监测系统中数据采集是实现信息化管理、智能化控制的基础。由于农业行业的特殊性，传感器不仅布控于室内，还会因为生产需要布控于田间、野外，深入土壤或者水中，接受风雨的洗礼和土壤水质的腐蚀，对传感器的精度、稳定性、准确性要求较高。 1、远程可拍照式虫情测报灯 改变了测报工作的方式，简化了测报工作流程，保障了测报工作者的健康。 2、远程可拍照式孢子捕捉仪 专为收集随空气流动、传染的病害病原菌孢子及花粉尘粒而研制，主要用于检测病害孢子存量及其扩散动态，为预测和预防病害流行、传染提供可靠数据。收集各种花粉，以满足应用单位的研究需要。设备可固定在测报区域内，定点收集特定区域孢子种类及数量通过在线分析并实时传输到管理平台。 3、无线田间气象站 特点： ①可远程设置数据存储和发送时间间隔，无需现场操作；