基于C8051F120的透射式脉搏血氧仪的设计

脉搏血氧仪具有连续、无创、快速、准确监测人体动脉血氧饱和度和心率的功能,在临床上具有重要作用.以朗伯比尔定律为理论基础,采用成人指夹式血氧探头为传感器,以C8051F120单片机组建微处理器系统,进行了血样检测的软硬件设计,实现了血氧饱和度检测.使用设计的脉搏血氧仪对6名受试者进行血氧测试,结果表明该血氧仪测量的血氧饱和度值和脉率值准确,脉搏波波形可用.     

人体高原适应性多参数同步监测系统

针对急性高原反应,研发了相关的人体高原适应性多参数同步监测系统。通过无创的方法来监测人体在高海拔环境下相关生理参数（血氧饱和度、心率、心电、脉搏波、呼吸）的变化,同时监测人体所处外界环境参数（海拔、气压、温度、方向、GPS定位）。通过基于无创多参数同步测量系统之上的高原适应性分析算法,对多种参数综合分析,给出人体在高海拔下的高原适应状况的直观判断,通过通讯模块实现数据远距离无线传输。     

无创血流参数监护系统

本系统以自带24位∑-△ADC的微处理器MSC1210为核心,结合高灵敏度集成光电传感器OPT101,实现具有高精度、结构简单、强抗干扰的无创血流参数监护系统,实现脉搏波的高精度检测及实时显示、十几项心血管参数的计算和与主机的通信等多种功能.     

基于脉搏信号融合分析的心率监测方法

针对日常生活中脉搏信号在检测过程中易受运动影响,导致心率无法准确监测的问题,利用不同部位的脉搏信息受运 动影响在时间和程度之间的区别,提出了基于耳后与指部脉搏信号融合分析方法实现信息互补,来提高心率监测的准确性。 同 步检测耳后与指部脉搏信号,对其质量评估判断是否为可用段,当日常运动使得信号质量下降时,通过信息融合方法选取质量 较好的脉搏信号进行分析,从而确保心率的准确检测。 实验结果表明,相较于仅使用单一部位脉搏信号,耳后与指部脉搏信号 融合分析后的峰值检测的准确性从 90. 2%提高至 98. 8%。 提出的基于脉搏信息融合的方法具有更好的抗运动干扰能力,为日 常生活状态下的心率的准确检测提供了一种有效途径。     

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.     

CC2430芯片在生命监测系统中的应用

介绍了一种利用CC2430芯片完成生理信息数据无线传输的生命监测系统。该系统由生理参数采集模块、无线通信模块、数据分析处理模块3部分组成,以CC2430为主控芯片,配合温度传感器芯片DS18B20以及压力传感器芯片MPX2100,采用信号检测、数据处理和无线传输技术实现了体温、脉搏2个生理参数的实时监测。实验表明本系统具有功耗低、体积小、精度高以及实时性强、稳定可靠、使用灵活方便的特点。     

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.     

电气数据整合与集中式检测预警系统的研究

传统电气检测设备安全系数与效率低、及时性差且繁琐,信息系统不具备数据采集功能.基于GPRS电气数据整合与集中式检测预警系统,通过软硬件与数据库设计,通过电气参数数据自动采集、GPRS DTU无线传送、数据中心自动处理及预警、数据库,实现对电气设备各项参数的采集和处理,实时监测电气设备的运行.     

基于Android的智能家居无线监控系统设计

针对智能家居的安全性、人性化和智能化等特点,提出基于 Android的智能家居无线监控系统。系统以ARM Cortex‐A8内核处理器作为硬件平台,采用Android4．0．3操作系统、SQLite数据库和Socket作为软件平台,利用ZigBee技术组建智能家居无线监控系统。其中,监控装置可以实时监测家庭环境参数,服务器可以实时存储家庭环境参数,Android客户端可以无线访问服务器数据和控制家电。实验表明,服务器能够快速稳定地存储数据,本地客户端和移动客户端都可以实现智能家居监控,客户端的功能丰富,操作便捷友好,能够较好地满足用户的需求,具有一定实用价值。     

基于FPGA的实时视频运动背景补偿校正技术

从视频运动背景中检测与跟踪运动目标通常需要对背景进行补偿校正.本文提出了一种利用高性能FPGA实时实现的技术方案.该方法基于仿射参数模型求取视频图像的全局运动参数,利用块匹配的方法得到特征点的运动位移估计,利用匹配加权函数的方法剔除目标点和噪声点对全局运动参数估计的影响.在系统实现上采用多分辨率和并行流水线的处理结构,使系统资源占用和运算效率得到了较好的统一.     

燃气轮机性能监测与故障预警系统开发及工程应用研究

基于燃气轮机运行数据开发性能监测与故障预警系统,有利于掌握燃气轮机整体性能,并在测点数据达到报警阈值前预警设备故障,预测效率劣化趋势。采用零代码、组态式建模技术开发了性能监测模型,利用人工智能和深度学习算法搭建了压气机叶片结垢和透平排气温度异常预警诊断模型,并在广东某GE 9E重型燃气轮机实现了工程示范应用。结果表明:所开发的性能监测模型可以实时监测燃气轮机关键性能参数,计算误差小于1%;预警诊断模型能够实时监视压气机出口压力和透平排气温度实际运行值与正常运行值的偏差,捕捉偏差的变化趋势,实现故障的提前预警。本文所开发的燃气轮机性能监测与故障预警系统工程应用效果良好,可进一步推广应用。     

电力作业现场可穿戴安全保障系统设计与实现

高海拔、高寒地区紫外线强烈、缺氧、温差大,电力现场作业人员在此类恶劣环境下的人身安全难以保障,甚至存在生命危险。设计和实现了一种可穿戴安全保障系统,采用智能手表实现人体生理体征检测,以无线可穿戴式网关为环境监测和数据通信中心,集中管理可穿戴设备信息,并与后台服务器进行远程数据交换,实现对作业人员周围环境及自身体征状况的实时监测、健康预警和安全管理等功能。     

基于Android平台的水上游乐设施图像采集系统

针对传统游乐设施图像采集系统结构复杂、移动性差并且图像传输受布线、成像物体以及游客位姿的局限等缺陷,设计和实现了一种基于Android平台的水上游乐设施图像采集系统。该系统主要由Android终端和穿戴式高清相机组成,通过WiFi无线传输技术、HTTP网络编程,用Android终端控制穿戴式高清相机采集游客滑行图像,并将图像进行实时传输、显示和保存。该系统方便快捷地实现了游客滑行状态图像的实时采集与观察,为水上游乐设施特别是水滑梯的调试、安全运行以及游客的安全提供有效的保障。     

高压断路器分闸时间带电检测技术

传统的断路器检测采用的是离线检修,需要大量的人力物力.为了减少检修成本,实现实时在线检测断路器运行参数,提出一种高压断路器分闸时间带电检测技术,在断路器正常运行时,对其分闸时间进行监测,实时掌握其分闸运行状态,并在出现异常时第一时间进行预警,保证断路器的安全稳定运行.     

跨越架远程监控系统研制

在新建或检修架空输电线路过程中常需搭建跨越架进行不停电跨越施工.为了减少不停电跨越施工过程中的安全事故风险,研制了跨越架远程监控系统,对跨越架施工过程中的各种参数进行实时监测与预警.针对施工现场布线困难问题,该系统采用远程无线分布式结构,各子站的传感器对现场数据进行采集后通过无线通信方式传输至监控中心显示.此外,监控中心也能对具有自动升降功能的新型跨越架进行控制。     

考虑单相接地故障处理的自适应重合式馈线自动化方法

针对当前馈线自动化(FA)存在过度依赖通信、安全防护难度大、定值参数不能自适应等问题,提出一种考虑单相接地故障处理的自适应重合式FA方法。结合单相接地暂态特征检测原理,制定过流失压跳闸,合闸过流后跳闸并闭锁,短时来电跳闸并闭锁的策略。配合变电站出口保护设计FA逻辑,并基于配电一二次融合成套装置实现多分支多联络配电网的大电流故障和单相接地故障的定位隔离及非故障区供电恢复。最后,基于实时数字仿真器(RTDS)搭建仿真测试平台,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于遗传算法的机器人动态视觉检测系统

建立了一种基于二自由度机器人视觉伺服系统,该系统通过实时监控和跟踪运动目标,实现对运动目标的相对距离和瞬时速度的动态检测。本系统为双目视觉系统,采用遗传算法进行特征点匹配,利用其随机搜索的特点,更快更好地找到全局最优值,从而得到较高匹配精度的点。最后通过三维重建和建立速度模型,实现了对机器人动平台运动参数的动态检测,并给出测量精度及改进方法。此方法还适用于多自由度并联机器人和空间复杂运动的检测。     

便捷式接地线工作状态监测装置的设计

目前,便捷式接地线是否接地良好仍然采用人工观察的方法,存在操作步骤繁琐、无法及时检测出故障。为了解决这一问题,结合钳表法和发射接收传感器提出一种新型便捷式接地线装置。经过实验室环境下测试,该装置能够实现便捷式接地线是否成功接地的实时在线测试,并将测试结果实时上传到上位机进行预设标准判断,一旦检测到不符合接地标准的便捷式接地线,立即发出预警通知,实现了智能化的检测和预警功能。此外,该装置内置全球定位系统(global positioning system, GPS),可防止因遗漏拆卸接地线装置而导致的电力事故的发生。测试结果表明,新型便捷式接地线装置不仅提升了操作的智能化和自动化水平,还有效提高了电力检修人员的安全保障水平。     

基于物联网技术的井下智能预警系统

针对我国矿难频发的现状,设计和实现了基于红外通信、ZIGBEE和电力载波技术融合的井下智能预警系统。整个系统大体分为三大模块：红外传感网、ZigBee无线传感网、ARM数据与转发系统。该系统可以实时监测井下各种环境参数、矿工位置,有效避免了无线通信在地下的传输障碍、多径干扰、符合国家颁布的本质安全规范,能安全、有效、实时地对井下瓦斯（甲烷、一氧化碳等可燃气体）浓度、烟雾、温度、火警、湿度、透水等各种环境参数进行监测和预警。并有工人工作位置检测以及通话功能。有助于改进井下预警及救援工作。