一、課題綜述及研究意義 隨著人們生活水平的不斷提高以及醫療事業的飛速發展，人們對醫療監控緊急呼叫技術的要求也越來越高。近年來，現代科技的高度發展更為醫療監控技術的研究提供了可靠的技術基礎。醫用監測緊急呼叫系統是一種應用于醫院病房，以實現對病人身體狀況的監測以及緊急呼叫功能的設計。通過實現醫護人員和病人之間的信息溝通，以便醫護人員及時了解病人的狀況，選擇最佳的治療與護理方案。因此，該設計可以有效地提高醫院的護理水平以及醫護效率。同時，由于醫用監測緊急呼叫系統的優劣直接關系到病員的安危，所以對系統的穩定性、可靠性有著很高的要求，還需要進一步的研究與完善現有的病房呼叫系統。 醫用監測緊急呼叫系統對于提高醫院醫療護理的水平和質量十分重要，該系統 主要用來實現醫護人員和病人之間的信息溝通，以便醫護人員能夠及時了解病人的狀況，選擇最佳的治療與護理方案。所以，醫用監測緊急呼叫系統的優劣直接關系到病員的安危，歷來受到各大醫院的普遍重視。 國內外研究現狀： 近年來，國內外的醫療監測呼叫系統都有了很大的發展，并且已有廣泛的應用。國外的醫用呼叫系統的發展更為迅速，現已漸漸出現了朝著護理系統的智能化和可視化發展，而我國的病房呼叫系統起步比較晚，還處在電子按鈴呼叫的初級階段。 在我國，二十世紀八十年代，電子按鈴呼叫開始出現在醫院，但是技術含量很低。隨著電子技術和單片機技術的發展,微控制器和編碼解碼電路開始應用到呼叫系統中來,系統的穩定性也有所提高，病房呼叫系統的功能也越來越多,越來越完善,朝著人性化、智能化、網絡化的方向發展。 目前市場上存在著許多種型號不一功能各異的醫院病房呼叫系統，主要有兩大類：有線式和無線式。傳統的有線式病房呼叫系統往往采用集中式結構，電源線、數據通信線、語音通信線分開傳輸，具有鋪設線路較多、成本高、安裝調試困難、實時性差、故障率較高等缺點。無線式病房呼叫系統不存在鋪設線路的問題，但是可靠性差，而且無線電波會干擾其它醫療儀器設備，目前大多數醫院不采用此類無線呼叫系統。 本設計綜合分析了我國醫院對醫用監測緊急呼叫系統的實際需求，通過比較和研究現有的病房呼叫系統的優缺點，提出了一種基于LabVIEW的醫用監測緊急呼叫系統設計。該設計方案可以實現醫院靜脈注射測控、脈搏心率監測、緊急呼叫等功能，并且通過LabVIEW開發上位機軟件管理平臺實現人機交互。該方案克服了傳統病房呼叫系統成本高、安裝調試困難、實時性差、等缺點，并增加了靜脈注射測控、脈搏心率監測等功能，具有可靠性高、成本低、功能強大、安裝方便、實用性強等優點。 二、課題擬采取的研究方法和技術路線 研究方法： 先分析醫院對醫用監測緊急呼叫系統的實際需求，確定該設計實現醫院靜脈注射測控、脈搏心率監測、緊急呼叫等功能,然后將傳感器技術、計算機技術、串行通信技術、虛擬儀器技術相結合，從硬件方面和軟件方面對醫用監測緊急呼叫系統進行設計。 技術路線： 硬件方面包括信號檢測模塊設計、單片機檢測控制模塊設計、串行通信模塊、驅動報警（控制）系統設計。 信號檢測模塊負責采集靜脈注射、脈搏心率監測的數據及病人是否有呼叫請求信息，并將這些信息轉換為相應的電信號，以便單片機采集。對靜注射的檢測主要涉及到反射型光電探測器RPR220。RPR220由紅外發光二極管與光電三極管組成，當紅外發光二極管發出的光發射回來時，光電三極管導通輸出低電平。當液滴滴下時，將使紅外發光二極管所發出的光被反射回來，使得光電三極管導通輸出低電平；而沒有檢測到液滴時，光線不會被反射，光電三極管將輸出高電平。RPR220工作電路非常簡單，只需和LM393電壓比較器電路配合使用即可。對脈搏心率的監測利用脈搏傳感器Pulse Sensor測量脈搏率，該型號傳感器具有使用方法簡單、佩戴方便、可靠性高等特點。病人緊急呼叫請求通過掃描矩陣按鍵來監測。 單片機檢測控制模塊主要實現對信號檢測模塊檢測到的數據進行處理，并通過RS-485串行口實現單片機與上位機LabVIEW的通信，該模塊主要涉及MSP430系列的單片機。經比較選用MSP430F169型號的單片機，此型號單片機運行速度快，并內部集成了AD與DA模塊，中斷資源豐富，并有兩組串行通信接口，使用方便。 驅動報警（控制）系統功能是當病人的靜脈注射結束、脈搏心率異?；蛘哂泻艚姓埱髸r通過聲光報警的形式告知醫護人員。選用蜂鳴器與發光二極管來實現聲光報警功能。 軟件方面主要涉及到單片機處理數據及上位機LabVIEW人機交互界面設計。其中，單片機處理數據程序又包括串行通信子程序設計。同時應用LabVIEW軟件開發平臺進行虛擬儀器控制軟件的設計與實現，LabVIEW的程序是由前面板和程序框圖組成的，因此需要對其進行前面板設計和程序框圖設計來實現基于LabVIEW的醫用監測緊急呼叫系統設計。 三、主要參考文獻 [1] 常書惠. 一種基于單片機控制的病房呼叫系統[J].科技視界,2013,15(20):7-8. [2] 王秋菊. 淺析石英晶體的壓電效應及應用[J].職業,2013,8(02):10-13. [3] 王志林. 基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制[D].沈陽:東北大學,2006. [4] 譚浩強.C程序設計[M].北京:清華大學出版社,1991:20-68. [5] 董震. 基于運動控制卡的開放式數控火焰切割機設計[D].新疆:石河子大學,2013. [6] 唐笑年. 便捷式多功能心率監測儀[D].吉林:吉林大學,2004. [7] 王建群,南金瑞,孫逢春,等. 基于LabVIEW的數據采集系統的實現[J].計算機工程 與應用,2003,21:122-125. [8] 高占鳳,杜彥良,劉玉紅,等. 基于LabVIEW的遠程數據采集與傳輸系統[J].微電學 與計算機,2007,6(03):34-36. [9] 洪利,章揚,李世寶. MSP430單片機原理與應用實例詳解[M].北京:北京航空航天 大學出版社,2010:139-225. [10] 史健芳. 智能儀器設計基礎[M].北京:電子工業出版社,2012:66-91. [11] 王禮廣,胡解生,熊東平,等. 基于RS-485的靜脈注射網絡監控系統的設計與實驗 [J].南華大學學報,2009.23(03):94-96. [12] 溫明峰,郭洪威,潘育錦,等. 基于STR-30的無線靜脈注射監控儀設計[J].五邑大 學學報,2010,24(03):29-34. [13] 葉佳輝. 虛擬儀器技術在傳感器智能檢測系統中的應用與研究[D].東華大 學,2012. [14] 楊明極,劉鴻圖. 基于ZigBee的無線病房呼叫系統便捷終端設計[J].中國科技論 文在線,2010,24(02):237-243. [15] 熊平,雷英俊,徐敏,等. 基于低壓電力線的病房呼叫系統[J].醫療衛生裝備,2009, 11(08):61-64. [16] 李江全,任玲,廖結安,等. LabVIEW虛擬儀器從入門到測控應用130例[M].北京： 電子工業出版社,2013:230-249. [17] 張小池,陳天華. 基于MSP430單片機的紅外便捷式心率監測系統[J].制造業自動 化.2014,7(06):154-156. [18] 倫志新,王蕾. 基于LabVIEW和Multism的病房呼叫器的設計與實現[J].唐山學 院報,2013.26(3):71-74. [19] 胡振光,王洪金. 基于GSM網絡的無線心率實時監測系統研究[J].無線通信技術, 2010,4(02):37-40. [20] 楊振江. 智能儀器與數據采集系統中的新器件及應用[M].西安:西安電子科大 學出版社,2001:45-67. [21] Bialek JW,Ziemianek S,Abi-Samra N.Tracking- based Loss Allocation and Economic Dispatch[C].Proceedings of 13th Power Systems Computation Confer2ence[C]. Trondheim（Norway):1999. [22] 唐弘玲. 基于信號處理的Android手機心率[D].上海:東華大學,2012. [23] 郭天祥.51單片機C語言教程[M].北京:電子工業出版社,2010:69-87. [24] F.Wen,A.K.David.Optimal Bidding Strategies for Competitive Generators and Large Consumers [J].Electrical Power & Energy Systems,2001,23 (1):37-43．
二、畢業設計（論文）工作實施計劃www.628tf.com （一）畢業設計（論文）的理論分析與軟硬件要求及其應達到的水平與結果 理論分析： 1、系統設計方案的分析論證； 2、信號檢測模塊、單片機檢測控制模塊、串行通信模塊、驅動報警（控制）系統的工作原理設計； 3、上位機LabVIEW管理平臺的基本功能設計； 軟硬件要求： 硬件設計要求：完成單片機檢測控制模塊設計、信號檢測模塊設計、驅動報警（控制）系統設計。要求實現多功能：靜脈注射測控、脈搏心率監測、緊急呼叫等。確定要選擇的器件及其類型，繪制出詳細的硬件結構框圖與原理圖。 軟件設計要求：配合硬件設計實現最優化設計，繪制程序流程框圖及上位機LabVIEW管理平臺的基本程序設計。 |
