基于脉搏波传导时间的无袖带血压测量仪设计

设计了一种无袖带血压测量仪器,它主要由脉搏波测量、数据处理、特征点的提取和数学建模4个部分组成。单片机将脉搏波测量部分输出的数据进行数据处理后以异步串行通信方式传送给上位机,上位机提取脉搏波特征点,计算出脉搏波传导时间,并建立脉搏波传导时间与血压之间的模型关系,从而实现无袖带血压测量。实验结果表明,血压测量标准差小于8 mmHg,符合AAMI推荐的标准差不大于8 mmHg的标准,可初步应用在医疗监护中。     

基于低功耗蓝牙的脉搏波监测仪设计

为实时无线监测人体心率,提出了一套基于低功耗蓝牙技术的无线心率计设计方案。该心率计主要由主控芯片CC2541芯片通过IIC接口连接传感器Max30100,控制采集并读取人体腕部脉搏波数据;CC2541作为一款支持低功耗蓝牙协议的单片机芯片,能将脉搏波数据传送至蓝牙主机设备。提出了一种改进的R波检测方法,该方法通过加入对心率基频及其谐频的分析,有效减少R波误判。多次实测表明,该心率计可稳定实现心率测量与无线传输,具有功耗低、精度高、快速测量、实时监测等特点。     

基于云端的口袋式人体脉搏诊断仪

脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,反映了人体心血管系统的众多生理病理信息.现代医学通过脉搏波获取心血管动力学参数,我国传统医学通过脉搏诊断人体各个器官、经络的健康状况.本系统采用科学的手法采集并分析脉搏波,光电容积脉搏波描述法因其无创、便宜、方便等优点,在评估血液动力学参数方面应用较多.尤其是用于血氧饱和度、血压以及心输出量的测量.本系统在光电容积描述法采集脉搏波信号后利用专业算法,提取心血管动力学参数的同时结合传统医学分析人体12经络健康状况,最后将历史数据保存并通过TCP远程共享.     

人体脉搏测试系统的设计与实现

脉搏信息反映人体的健康状况,脉诊技术应客观化、定量化.利用PVDF压力传感器拾取脉搏信息,设计搭接硬件电路对脉搏信号进行放大调理,并通过数据采集卡送人计算机,借助虚拟仪器软件LabVIEW架构脉搏测试仪,实现了脉搏信号的数据采集、波形显示、波形回放、频谱分析、有关参数测试等功能.测试结果跟中医理论基本吻合,设计的脉搏测...     

基于 GRU 神经网络的脉搏波波形预测方法研究

随着生活水平的提高,人们对健康的关注度越来越高,尤其是适应快节奏生活的手环等便携式生理监测设备,备受人们青睐。光电容积脉搏波描记法(PPG)作为一种无创人体脉搏采集手段,被广泛应用于此类设备中。人体脉搏中包含很多生理信息,如血压、血糖、动脉硬化等,为了对这些信息进行提取和分析,目前主要采用机器学习的方法,通过提取脉搏波中的特征点计算特征参数进而建立生理参数模型。但此类方法需要大量且长期的脉搏数据,用于提高生理参数模型的精度,而长期的数据采集受环境限制较大且与便携式生理监测设备设计理念冲突,并且对脉搏波预测的研究存在空白。针对此问题,本文使用Colaboratory建立GRU神经网络模型与LSTM网络模型分别对脉搏波数据进行预测,并对影响模型性能的主要参数进行对比调参。而由自动化机器学习工具AutoML＿Alex针对脉搏波数据分析并择优建立的LightGBM网络可以作为具有参考价值的基线模型。通过以上3个模型针对从不同个体采集到的大量脉搏波数据进行建模,对比其平均绝对百分比误差MAPE,LSTM为0.879%,单层GRU为0.852%,LightGBM为0.842%,4层GRU模型为0....     

双处理器方案在智能测试仪中应用

根据现代测试仪器的发展趋势。采用双处理器方案研制出了一种多功能智能测试仪，并对该测试仪的性能进行了测试。详细介绍了AD7714的工作原理。内部结构图。数字信号处理采用新型数字信号处理器（DSP）TMS320LF2407A。由于DSP数据运行计算速度远大于MCU的处理速度．故在DSP＋MCU双处理器方案中给出了DSP与MCU之间数据传输的解决办法，并通过在实验室条件下进行测试．得出了所测得的几组实验数据．从实验数据中可以看出该测试仪的优良性能。该仪器具有很好的市场前景与应用前景。     

基于DSP和光纤技术的高压设备在线监测系统

介绍了基于DSP和光纤通信技术的变电站高压设备在线监测系统的组成、工作原理和设计方法。测试仪A/D采用AD73360,保证六路同时采样,同时采用软件数字滤波,保证各通道的良好一致性;核心数据处理采用高性能DSP,通过先进的数字信号处理技术和改进算法实现了系统的测量准确性;针对变电站电磁干扰、地环干扰以及雷击等问题,系统采用光纤进行数据通信。另外,利用该DSP的Bootloader特性和FLASH烧写技术,实现了测试仪软件的在线升级。在变电站的应用表明,系统通信稳定,测量结果准确。     

基于DSP的电气参数测试仪研究

随着电力电子技术的飞速发展,电力系统谐波含量迅速上升.电力参数测量领域中真有效值和功率值测量变得更加困难.作为新一代微处理器芯片,DSP必然被用于电气参数测量领域,并带来电气参数测量技术的新发展. DSP具有高速时钟频率,快速的运算速度和更高的数据精度,深化了数字信号处理过程,得到更精确的测量结果.本文围绕基于DSP TMS320F240的电气参数测试仪的硬件结构和检测软件进行了深入详细的研究.文章给出了基于TMS320F240的电气参数测试仪硬件结构图,分析了本电气参数测试仪非理想采样条件下的理论误差,包括有效值测量误差和功率测量误差.检测软件是基于TMS320F240的电气参数测试仪的一个重要组成部分.文章分析了基于DSP的电气参数测试仪检测软件结构和软件各部分设计流程.     

基于改进型斜率阈值法的脉搏波特征提取研究

脉搏波压力及波形特征变化是评价人体心血管系统生理病理状态的重要依据.脉搏波特征点是脉搏波压力曲线上衡量血管阻力和动脉弹性的重要指标,准确提取脉搏波特征点对于评估人体心血管功能具有重要意义.以斜率法为基础结合倒序法阈值判断,提出了一种基于改进型斜率阈值法的脉搏波特征点提取算法,可逐步缩小检测阈值快速提取特征点.实验结果证明,该算法特征点提取精度较高,运算复杂度低,可应用于实时性运算处理.     

基于嵌入式的家用心血管功能检测仪的系统设计

桡动脉脉搏波蕴藏着极丰富的心血管系统生理病理信息,对心血管疾病的预防、诊断和治疗具有重要的意义目前检测心血管的设备主要分为两类:一类为检测功能全面的台机,但体积过大,价格偏高;而另一类虽然体积小、价格低廉,但检测功能单一,两者存在较大的应用局限性.因此,采用ARM+DSP微处理器为核心,通过压电薄膜传感器实时采集脉搏波波形,经过信号调理电路处理噪声、基线漂移和工频对脉搏波的干扰,根据脉搏波波形特征和血压信息计算出10项心血管参数,系统集成μC/OS-III微型操作系统和STemWin图形界面实现显示和交互功能,最后实现设备微型化、检测多样化、价格低廉化和操作简便化的市场需求.实验结果表明,系统硬件和软件设计合理,可以有效、准确地检测用户心血管参数.     

一种用于GIS局部放电信号在线监测的数据融合管理系统

气体绝缘组合电器(GIS)特高频局部放电信号为上升沿和脉宽均为纳秒级的陡脉冲信号,它是表征设备绝缘状态的重要特征量。为在线实时监测和信号处理,提出一种基于LabVIEW的文件数据融合管理的方法,将文件管理和数据库管理的优势相融合,构成一种适合陡脉冲信号数据存储的文件数据融合管理系统。介绍了GIS在线监测系统后,叙述了数据管理的要求、常用方法,数据融合管理系统的数据库操作、陡脉冲局部放电波形数据的保存、数据库信息查询等关键技术。实践表明,所构建的文件数据融合管理系统能有效地管理大量的陡脉冲局部放电监测数据。     

抗干扰技术在电力变压器局部放电在线监测中应用

针对电力变压器现场干扰信号特点,采用了软件辅助的脉冲定向耦合法进行抑制,即利用每相高压套管底座和套管末屏接地线上的2个磁芯式电流传感器耦合信号,通过软件鉴别2路传感器所耦合到的脉冲信号第1个峰值的极性,判断2路传感器脉冲极性的异同,从而定向耦合变压器内部的放电脉冲,可有效去除随机脉冲型干扰;同时将动态阈值、数字滤波及相位开窗等抗干扰技术融合到在线监测系统中,综合去除背景噪声、固定频段干扰、周期性脉冲等,使监测数据真实可靠.通过在220 kV变电站的实践应用验证了系统监测的有效性及可靠性.     

用于变频电机绝缘测试的PWM电压发生器

在变频电机绝缘测试中,重复脉冲方波电压不能完全模拟变频器输出的PWM电压反映变频电机绝缘失效机理,并且同一实验中使用不同电源影响实验数据的一致性。该文章设计了一台直接输出式PWM电压发生器,既可以输出模拟变频器实际的SPWM电压和SVPWM电压用于绝缘测试,又可以输出重复脉冲方波电压开展对比实验。首先,设计了基于FPGA的脉冲信号发生器,产生基波频率、开关频率可调的SPWM、SVPWM触发脉冲以及频率、占空比可调的重复方波脉冲;然后,设计了基于固态推挽开关的斩波器,在脉冲信号的触发下输出对应的双极性高压脉冲;最后,使用该脉冲电压发生器开展了SPWM电压下变频电机绝缘局部放电实验,验证了系统的可靠性和实用性。     

脉冲注入法和单端故障行波法相结合的直流输电系统接地极线路故障测距

分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程。以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案。首先通过在换流站直流中性母线处监测接地极线路故障暂态行波识别线路是否发生故障,在线路故障暂态过程结束后从中性母线向线路注入脉冲信号。根据脉冲注入法得到初步测距结果,并以此确定故障区段。然后,根据确定的故障区段,进一步用单端故障行波法再次获得测距结果。最后,对两次测距结果取平均值,作为最终测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在单极运行方式下的接地极线路故障测距仿真模型。并借助Matlab对仿真波形数据进行分析,表明所提出的接地极线路故障测距方案是可行的。     

超高压变压器局放在线监测与诊断的探讨

提出采用脉冲电流法、超声波法和DGA法对超高压变压器局部放电进行在线监测与诊断.     

Efficient analytical-numerical modelling of ultra-wideband pulsed plane wave scattering

Ultra-wideband (UWB) pulsed plane wave scattering from a large but finite strip grating in free space is analysed in the frequency domain via decomposition into plane wave spectra, implemented numerically by the method of moments, and then inverted into the time domain (TD). To make this procedure practical under UWB conditions, closed form expressions are derived for interaction integrals involving widely separated expansion and testing functions. These closed forms are based on a judicious choice of the basis functions, and on asymptotic methods for reducing the integrals. Although large separation distances are assumed, the expressions have been found to be accurate for separations as small as 0·1 wavelengths. The TD self terms can also be evaluated efficiently. To test the frequency domain algorithm, comparisons are made with available data in the literature for surface currents and far-field scattering from multiple strips. New short pulse TD results are shown as well.     

基于长期递归卷积网络的无创血压测量

血压是能够反映人们身体健康的一个重要指标,随着高血压人群分布范围日益增大,连续血压的监测变得愈发重要。本文提出了基于长期递归卷积网络对光电容积脉搏波进行血压连续无创测量的方法。首先将利用光电容积法采集到的脉搏波信号归一化、阈值处理和特征提取,然后用长期递归卷积网络从脉搏波中计算出血压。实验表明,当光电容积脉搏波信号直接输入时,所提方法比长短期记忆网络的平均绝对误差和均方误差分别提升了56.00%和73.25%。将特征参数作为输入时,该实验比光电容积脉搏波信号直接输入时的平均绝对误差和均方误差提升了59.55%和87.41%,相比直接输入,特征参数输入的实验效果更好,实现了血压的精确测量。     

基于四端网络法的扭振监测与分析仪研制

简要论述了汽轮发电机组轴系扭振监测研究及扭振仪现状,阐明了四端网络法的基本原理和该算法的优点,并对应用广泛的用于测量旋转轴扭振的时间脉冲法进行了概要说明.基于四端网络模型和时间脉冲法,文中详细介绍了本扭振监测与分析仪的系统结构和系统功能.该分析仪集扭振数据采集与分析于一体,实时监测扭振状况,并对扭振故障进行在线分析,将对汽轮发电机组安全运行带来短期的和长期的利益.     

利用辐射UHF信号反演局部放电脉冲电流

获取局部放电(PD)特征信息是局部放电特高频(UHF)检测的关键问题之一,研究UHF信号与PD脉冲电流之间的关系有助于绝缘缺陷的诊断.文中从电磁辐射理论出发,计算了变压器油箱外壳等复杂环境影响下的PD脉冲电流辐射场,分析了PD脉冲电流辐射场的横电磁波特性.在此基础上,提出了利用检测UHF信号的时间积分反演PD点脉冲电流的新方法,并讨论了UHF传感器及检测系统频带对PD脉冲电流推测算法的影响.仿真和油中针-板型放电实验结果表明:文中所提出的方法能有效推测PD脉冲电流波形,对变压器PD信号UHF在线监测和智能化诊断有一定的参考价值.