基于LEACH协议的人体生理参数无线监测网络的实现

无线人体生理参数监测技术可以实时监测运动状态下的人体机能信息,并可完成对运动危险实时分析及实时预防等功能,在运动医学中具有重要意义,为此设计了基于LEACH协议的无线人体生理参数监测网络系统.首先介绍了LEACH路由算法的基本思想,设计了心电采集节点和血氧采集节点的硬件电路,叙述了基于NRF24L01的无线监测网络的实现,并对各模块和整个系统进行了联机调试,最后还进行了无线心率检测和血氧饱和度组网测试.     

便携式无线心电采集装置的研究及实现

在对人体心电信号研究的基础上,设计实现了便携式无线心电采集装置。首先设计搭建了心电采集的信号调理电路,其中包括前置放大电路、右腿驱动电路、屏蔽驱动电路以及滤波电路等;然后在此基础上应用无线单片机nRF9E5来实现所采集心电数据的无线收发;为了无线数据传输的准确可靠,制定了通信协议并采取了数据校验措施,同时进行了系统的软件设计;最后对装置进行了测试,试验结果表明所设计方案是可行的和有效的。     

一种有源血氧传感标签设计

为实现日常动态下人体血氧饱和度的实时监测,设计了一种有源血氧传感标签,采用反射式血氧传感探头,介绍了反射式无创血氧饱和度测量原理、血氧检测的方法,设计了相应电路。采用nRF24LE1无线收发芯片为核心,构建有源射频识别(RFID)标签发射系统,将血氧检测与RFID技术相结合,实现了血氧检测的无线传输,设计实现了血氧监测设备的小型化,提高了其可穿戴性,适合在日常动态环境下的实时监测。     

射频SoC nRF9E5及无线数据传输系统的实现

介绍最新51兼容的射频SoC(片上系统)nRF9E5的系统框架、各个组成部分、工作方式和配置方法;分析无线数据传输系统的结构和运用nRF9E5进行无线数据系统设计的通信协议;给出系统的硬件原理图和程序流程图;归纳nRF9E5在无线数据传输系统设计中的优势。     

刮板输送机圆环链无线张力传感器研制

针对现有刮板输送机圆环链张力检测方法采用有线方式无法实时检测圆环链张力的问题,设计了一种基于RFID的刮板输送机圆环链无线张力传感器。该传感器选用电阻应变片作为敏感元件,通过电桥式应变测量电路将应变片检测到的应变信号转换为与圆环链张力相关的电压信号,电压信号经放大、滤波等调理后送入无线射频芯片nRF24LE1,通过nRF24LE1的无线发射模块发送到无线采集分站,实现对圆环链张力的实时检测与数据无线传输;根据实时检测到的圆环链张力及张力变化情况,可以判断圆环链的松紧程度,有效预测与准确判定圆环链的断链故障。实验结果验证了该传感器的可靠性。     

基于ZigBee的无线肌电检测系统设计

针对目前表面肌电信号采集系统尺寸大,不易携带的缺陷,设计了一种基于ZigBee技术的无线表面肌电信号检测系统。系统由前置放大电路、带通信号调理电路和基于单片机CC2430的无线数据收发电路组成。该电路系统能有效覆盖带宽为10～500Hz的表面肌电信号,实现肌电信号的采集和与上位机的无线射频通信。应用实践表明,此系统能够通过ZigBee无线网络对人体肌电信号进行实时采集,具有移动性和便携性,因此能广泛适用于健康运动监测和医院移动监测等领域。     

基于nRF9E5和LabVIEW的无线温度采集系统

采用单总线数字温度传感器DS18B20,以无线射频单片机nRF9E5为核心,实现了多点无线温度采集系统。多个传感节点负责采集温度数据,并无线发送,中心节点通过nRF9E5接收数据后,将采集的温度信息上传上位机,并由LabVIEW软件平台对信号进行显示、分析、存储及报警等。该系统功耗低,测量精度高,界面友好,易于实现。     

基于nRF24E1与GSM的数据采集系统设计

本文介绍了由单片射频收发芯片nRF24E1和短信收发模块TC35i组成的远程数据采集系统的设计思路.该系统通过嵌入51单片机内核的单片射频收发芯片nRF24E1来实现数据的采集、处理以及无线收发,并通过西门子TC35i实现在GSM公网上的远程数据传输.文章首先介绍了温度传感器和无线收发芯片的工作原理,然后阐述了系统的硬件电路结构和软件设计方案,通过软硬件结合最终实现了数据的远程采集.     

油田区域网无线综合测控系统的设计

为了提高油田现代化管理水平,设计油田区域网无线综合测控系统。该系统由采油场监控中心、无线遥测遥控主机组成。无线系统采用nRF9E5集成模块,内置单片机、无线收发模块、A/D转换模块。监控中心的控制管理计算机通过串口与nRF9E5模块连接。采用论询检测、单点控制、集中管理,显示。使每一个采油点的工况都掌控在控制中心,以便进行有效的处理。油田区域网无线综合测控系统,能够满足设计要求。     

可检测氧传感器电阻的炉烟分析系统设计

本文介绍了一种可检测4路氧传感器电阻参数的实时炉烟分析系统的设计。该系统由恒温加热体、气体发生器、氧传感器及变送器、温度传感器及变送器、氧传感器检测电路、数据采集、控制电路、接口电路和微型计算机系统构成。可实时对炉烟进行检测分析及对氧传感器的电阻参数进行检测分析。     

烧结机漏风率在线监测系统的设计与实现

针对青岛特钢的烧结机漏风问题,基于Visual Studio 2017平台设计烧结机漏风率在线监测系统,系统在可移动的台车上和固定的风箱下部安装氧含量传感器,分别用来实现对炉篦下烟气中氧气含量和各个风箱下部烟气氧气含量的在线检测,经计算机处理得到生产过程中风箱的漏风率。系统采用接近开关获得台车上传感器的位置,针对生产现场设计了无线和有线两种信号传输方式,开发了相应的硬件和软件系统,实现各风箱漏风参数的实时检测和显示,以便工作人员及时采取降低漏风率的措施。应用表明,该系统可监测烧结过程的漏风率,对工厂的节能降耗有指导意义。     

基于iOS平台的脉搏血氧仪设计与实现

血氧饱和度的监测对生理健康具有极为重要的意义,为了实现对人体血氧饱和度的无线测量和远程分享,提出了一种基于iOS操作系统的脉搏血氧饱和度测量系统。该系统利用集成了低功耗蓝牙协议栈的单片机CC2540对光电容积脉搏波信号进行采集,使用蓝牙传输协议把数据实时的上传到iOS操作系统,利用iOS操作系统对信号进行数字信号处理,根据修正的朗伯-比尔定律计算出血氧饱和度和脉率,最终把测量结果上传到云端服务器。实验结果表明,该系统可以实现血氧饱和度的无创实时监测、脉搏波数据的存储、测量结果上传云端服务器和分享测量结果的功能。     

用于脑卒中病人康复训练的穿戴式无线生理参数检测系统设计

针对中风病人康复训练过程的监控需要,研制了一种基于无线传感网络技术的以脉搏血氧饱和度和呼吸参数为检测对象的穿戴式无线生理参数采集系统。结合脉搏血氧饱和度检测技术、呼吸参数检测技术以及无线传感网络技术的发展概况提出了以C8051F320为控制核心的无线生理参数采集系统的设计方案,详细介绍了无线生理参数采集系统的软、硬件设计,并对实验结果进行分析处理。实验结果表明:该生理参数检测系统可以完成脉搏血氧饱和度和呼吸参数的检测任务。     

一种单片便携式脉搏血氧饱和度测量仪的研制

根据红外光谱法血氧饱和度测量原理,以MSP430为开发平台,设计了一种便携式无线脉搏血氧仪.设计中采用了一种新型的腕式血氧探头,使用户佩戴和测量更加方便;硬件设计上充分利用了单片机内部的功能模块,使外围元件个数减到最少,功耗降到最低;软件设计上实现了信号调制、信号处理、信息显示和无线通信等功能.实验样机的初步测量结果表...     

基于贝叶斯网络的体域网多模态健康数据融合方法

体域网作为无线传感器网络在生物医学领域的一个重要分支能够远程实时监测人体多项健康数据.针对基于体域网采集到的多模态健康数据融合与分析方法进行研究,设计了一套包括动态心电传感器、血压传感器和血氧饱和度传感器的体域网组网方式,提出了一种基于贝叶斯网络模型和推理算法的心肌缺血监测识别方法.通过对60例确诊心脏病患者施行单一模态动态心电监测和多模态健康数据监测对比实验,验证了所提出的多模态健康数据融合方法能够有效提高无症状性心肌缺血的检出率,为临床应用提供了一种新的辅助判别手段.     

基于WSNs的脉搏血氧饱和度中央监护系统设计

设计了基于无线传感器网络(WSNs)的脉搏血氧饱和度中央监护系统;系统利用WSNs的各节点位置随机分布,自组织网络等特性,结合脉搏血氧饱和度监测仪,应用无线的方式完成了病人脉搏血氧饱和度监测的任务;其中一个传感器节点与血氧仪相连进行数据采集;其它的节点组成多跳路由通讯网络,把血氧仪采集到的数据传到中央监控站(host computer)里;最后通过一个友好的图形用户界面来接收和显示所有的监测患者的实时监测数据,并经分析、处理后实现自动报警,自动记录;试验结果表明具有很高的测量精确度,且在设备的实用性、方便性、可管理性等方面有了极大提高。     

Evaluation of three methodologies to estimate the VO2max in people of different ages

Aging and gender are factors that affect the variation of physical work capacity. The present paper highlights the importance of the metabolism used by ergonomics to establish the appropriate limits of loads at work. This study compares the aerobic capacity of people from 20 to 71 years old split in 5 different groups. The laboratory experiment tested 33 volunteers (19 women and 14 men). A submaximal step test was used to measure the VO₂ using a portable breath by breath metabolic system and a telemetric heart rate monitor. Three methods to estimate the VO_2max were compared: 1) a direct measurement of VO₂, 2) estimation by heart rate, and 3) a step test method using predetermined charts. Significant difference was encountered among the estimation methods as well as among the age ranges (F_2,92 = 6.43, p < 0.05 y F_4,92 = 7.18, p < 0.05 respectively). The method of direct measurement and the method of predetermined charts were different for the estimation of the VO_2max with a confidence level of 95%. The method of predetermined charts is better adapted for males and people younger than 30 years. The estimation through non invasive heart rate apparatus was a good appraiser of the maximal oxygen consumption considering both genders and all the age groups.     

警员可穿戴多体征参数监测系统的设计

为了实现公安、消防等高危职业的体征参数监测,以公安日常装备(警盔和T恤)为可穿戴载体,设计了一种体征参数监测系统,实现血氧饱和度、心电、心率的检测、传输和显示.警盔利用反射式探头采集光电容积脉搏波PPG(photoplethysmography)信号,检测血氧饱和度;T恤利用导电硅胶和ADS1292R采集心电ECG(electrocardiogram)信号,检测心电和心率;APP实现体征参数的实时显示.实验表明,ECG信号R波定位的准确率能达到98.5%以上;与标准监护仪对比,血氧、心率的平均误差都较低,血氧的最大误差在5%以内,心率的最大误差在10次/min以内.在不影响正常活动下,系统能够满足国际标准对实时体征参数监测的要求.首次设计了一套适用于警员的可穿戴体征参数监测系统,并实现了参数监测的准确度和稳定性.     

Development of a wrist-worn calorie monitoring system using bluetooth

Methods and tools for monitoring real-time human body information in daily life are required for advanced healthcare. In this study, a method for estimating energy expenditure during health exercises was evaluated and a wrist-worn sensing system based on the method was developed. Pulse monitoring was used to calculate energy expenditure by estimating oxygen uptake from a correlation between heart rate and oxygen uptake. Bluetooth technology was utilized for sending data by wireless communication. By the newly developed system, energy expenditure during exercise can be estimated considering individual difference and distinguishing changes in grade or load. Our goal is to construct a miniaturized wearable system that monitors vital signs and has many applications for healthcare. The study suggests that a wearable pulse sensing system proposed could provide useful information for healthcare.