生命体征远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于远程医疗,健康监测,B/S架构,生命体征,服务器推送的论文, 主要内容为远程医疗(Telemedicine)是计算机技术与医疗技术结合的产物,是新兴的交叉学科,它以计算机和通信技术为基础,实现对医学数据和信息的传输、存储、查询、显示。简单地说,远程医疗就是综合应用信息技术在异地之间进行医学信息传输和处理的远程医疗活动。近几年计算机技术、多媒体技术以及互联网技术迅猛发展,为远程医疗的发展提供了契机。目前远程医疗的应用主要包括:远程专家会诊、远程重症监护、远程手术室、家庭医疗服务等几种。其中,基于家庭的远程医疗应用是一个重要的发展方向。在我国,由于人口数量的膨胀和人口老龄化的加剧,现有的社会医疗资源越来越无法满足人们求医看病的需要。基于家庭的远程监护和会诊则可以较好的缓解医疗资源的紧缺。通过远程医疗系统,用户足不出户就可以远程的同健康中心的医生进行健康会诊,这样便可充分利用医疗资源,同时为用户的健康监护提供极大的便利。 本文是为老年人开发的一套适用于家庭的生命体征远程监护系统。使用该系统,用户可以在家中通过小型的数字健康检测设备对各项生命体征(如血压、心率、心电等)进行监测,系统会将监测得到的数据通过网络自动的传输给医疗中心的医生,并在系统的医生端实时动态的展现出来供医生诊断。另一方面,通过电脑网络摄像头,医生和病人可以对病情进行类似面对面的交流。这样,被监护者就可以在家中实现日常健康状况的诊断。这为用户尤其是对体弱多病的老年人群进行健康监护提供了极大的便利。此外,为了能应对老年人在户外活动时发生的紧急病症,如突发心肌梗塞。系统中添加了紧急报警功能,通过随身佩戴的GPS手表,用户可以完成紧急报警,手表会通过服务器后台将患者的个人信息、所处的地理位置发生短信给紧急救助号码,并在医生监护端的界面上显示事发地点所在的位置和前往路线。这样医生就可以及时的前往进行救助。 本文详细描述了上述系统的分析、设计和实现工作。其中,生命体征数据的采集、传输和显示是其中的重点环节,并涉及几方面的技术。首先,医疗设备同服务器之间的数据通信是采用的UDP协议,文中对数据监听、分包、回调的实现过程进行了详细的讲述。其次,对于生命体征数据的传输显示而言,传统的方式更多的是通过传送视频信号来实现。由于本系统定位于日常的家庭健康监护,对于成本较为敏感,所采用的医疗设备更多的是价格较为低廉便携式数字监护仪,无法使用复杂的、高清晰度的视频监控设备。因此本文探索了一种基于B/S架构的生命体征数据传输和显示的方法。通过服务器推送技术(Comet)可以实现服务器和浏览器之间数据的稳定传输;通过HTML5技术又可以不依赖插件在浏览器端实时显示心电等动态波形数据。这样就可以抛弃传统的以视频信号作为传输载体的传输显示方法,使整个系统的成本大大降低,因此也更易于进行部署和推广。 整个系统以远程健康监护为应用背景,实现了生命体征数据的监测和医生的远程会诊以及户外的紧急报警功能。整个系统成本低廉、部署简单、应用方便,非常适合于老年人等多病人群的家庭日常监护应用,是远程医疗应用方面一个积极的探索。
桥梁结构健康监测云平台的设计与实现
这是一篇关于桥梁结构,健康监测,SpringMVC,Hibernate,OpenStack的论文, 主要内容为近年来,我国道路桥梁建设事业日趋完善,然而机动车数量急剧增长使得交通压力并没有真正缓解,桥梁结构长期处于超负荷的状态,交通事故频发及自然灾害的破坏也使得桥梁本身不堪重负。针对桥梁结构实时监控、状态评估以及预警处理,是实现长期安全平稳运营的关键因素,因此桥梁结构的健康监测已经成为人们研究关注的热点。本文针对桥梁结构提出一个智能化实时监测云平台的设计方案,主要工作如下:(1)采用SpringMVC设计模式,轻量级框架SpringMVC在桥梁结构健康监测云平台的开发中具有较好的层次分隔能力和低耦合性。在相应的数据库设计中,结合Hibernate框架进行数据持久化设计,实现了对象关系到关系数据库间的OR映射。(2)针对基础设施层架构进行具体的方案设计,并阐述了监测过程中桥梁健康状态的评估方法,光纤光栅传感器上采集的物理量以及基于快速傅立叶变换的加速度数据的计算分析。通过对FBG解调仪和振动采集仪及其采集分析软件合理配置,使得数据采集提取并最终存储到数据库的过程更加高效并减少数据冗余。(3)采用安全认证模式和资源访问机制,在不同层采取不同的安全管理措施与策略,保证了各种实时监测数据、专业数据的安全性和可靠性。针对主要设计流程和数据分析处理进行详细的阐述,包括健康状态评估、告警管理中监测因素的计算方法以及利用采集软件进行数据提取、计算分析等。(4)通过OpenStack实现健康监测系统在云端的部署,云计算平台的架构使得系统可扩展性得到改善,可以灵活地部署应用及服务,桥梁监测设备的快速接入,简化大量运维管理工作。
社区老年人健康监测系统设计研究
这是一篇关于社区,老年人,健康监测,系统设计的论文, 主要内容为近年来随着人口老龄化的加剧,老年人的健康监测问题为整个医疗体系和社会服务体系带来了不小的挑战,现有的以医院为主的老年人健康监测急需向社区卫生服务站以及家庭转变。而为老年人提供有效的健康监测手段是实现这一转变的前提。本课题以此问题为切入点,研究开发一套可在日常生活、工作环境中使用的老年人健康监测系统,同时满足了老年人对于自身身体状况的了解,也可对老年人的健康生活进行有效、科学的管理,更是可以增进子女与自己父母之间的交流。该系统由社区医生使用的后台电脑端、老年人使用的IOS端APP两部分组成。本文主要内容有:(1)分析总结了与老年人健康监测设计相关的老年学、人机交互学、用户体验的理论和基础互联网与通讯技术、远程医疗、日常提醒、社交辅助的应用基础。(2)提出了系统的物理架构,对系统的需求进行了分析,通过市场调查的研究分析,通过市场调查分析了老年人对手机界面的需求,同时对健康监测系统的功能模块做出设计,将系统划分为后台电脑端,移动端两个终端。(3)分析市场上现存移动端产品,学习iOS系统整体架构,选择使用iOS系统作为本课题的移动端设计的载体,首先对移动端的需求进行分析整理,然后通过情绪板,线框图,视觉设计最后完成移动端软件界面设计,接着利用Xcode开发软件编写相应软件代码,完成整个移动端软件设计。(4)通过对服务器端的需求分析,分析相关的编程语言,最后选择运用PHP语言、EditPlus编译器进行编写服务器端软件设计。同时介绍了本系统工作所需要的运行环境,叙述了本系统相关的运行流程,同时对系统未来的应用前景做出了分析。
生命体征远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于远程医疗,健康监测,B/S架构,生命体征,服务器推送的论文, 主要内容为远程医疗(Telemedicine)是计算机技术与医疗技术结合的产物,是新兴的交叉学科,它以计算机和通信技术为基础,实现对医学数据和信息的传输、存储、查询、显示。简单地说,远程医疗就是综合应用信息技术在异地之间进行医学信息传输和处理的远程医疗活动。近几年计算机技术、多媒体技术以及互联网技术迅猛发展,为远程医疗的发展提供了契机。目前远程医疗的应用主要包括:远程专家会诊、远程重症监护、远程手术室、家庭医疗服务等几种。其中,基于家庭的远程医疗应用是一个重要的发展方向。在我国,由于人口数量的膨胀和人口老龄化的加剧,现有的社会医疗资源越来越无法满足人们求医看病的需要。基于家庭的远程监护和会诊则可以较好的缓解医疗资源的紧缺。通过远程医疗系统,用户足不出户就可以远程的同健康中心的医生进行健康会诊,这样便可充分利用医疗资源,同时为用户的健康监护提供极大的便利。 本文是为老年人开发的一套适用于家庭的生命体征远程监护系统。使用该系统,用户可以在家中通过小型的数字健康检测设备对各项生命体征(如血压、心率、心电等)进行监测,系统会将监测得到的数据通过网络自动的传输给医疗中心的医生,并在系统的医生端实时动态的展现出来供医生诊断。另一方面,通过电脑网络摄像头,医生和病人可以对病情进行类似面对面的交流。这样,被监护者就可以在家中实现日常健康状况的诊断。这为用户尤其是对体弱多病的老年人群进行健康监护提供了极大的便利。此外,为了能应对老年人在户外活动时发生的紧急病症,如突发心肌梗塞。系统中添加了紧急报警功能,通过随身佩戴的GPS手表,用户可以完成紧急报警,手表会通过服务器后台将患者的个人信息、所处的地理位置发生短信给紧急救助号码,并在医生监护端的界面上显示事发地点所在的位置和前往路线。这样医生就可以及时的前往进行救助。 本文详细描述了上述系统的分析、设计和实现工作。其中,生命体征数据的采集、传输和显示是其中的重点环节,并涉及几方面的技术。首先,医疗设备同服务器之间的数据通信是采用的UDP协议,文中对数据监听、分包、回调的实现过程进行了详细的讲述。其次,对于生命体征数据的传输显示而言,传统的方式更多的是通过传送视频信号来实现。由于本系统定位于日常的家庭健康监护,对于成本较为敏感,所采用的医疗设备更多的是价格较为低廉便携式数字监护仪,无法使用复杂的、高清晰度的视频监控设备。因此本文探索了一种基于B/S架构的生命体征数据传输和显示的方法。通过服务器推送技术(Comet)可以实现服务器和浏览器之间数据的稳定传输;通过HTML5技术又可以不依赖插件在浏览器端实时显示心电等动态波形数据。这样就可以抛弃传统的以视频信号作为传输载体的传输显示方法,使整个系统的成本大大降低,因此也更易于进行部署和推广。 整个系统以远程健康监护为应用背景,实现了生命体征数据的监测和医生的远程会诊以及户外的紧急报警功能。整个系统成本低廉、部署简单、应用方便,非常适合于老年人等多病人群的家庭日常监护应用,是远程医疗应用方面一个积极的探索。
主动健康监测系统设计
这是一篇关于压电能量收集,健康监测,FPGA,跌倒检测的论文, 主要内容为近年来,随着国家的快速发展,国民经济水平不断提高,人们的需求也从满足基本的生活需要转变到追求更高的生活质量,各种与个人身体健康相关的设备或服务丛出不穷。从市面上出现的各种各样的智能手环、智能手表到市场需求越来越旺盛的各类健康体检服务,无不代表着国民对个人健康观念的加深。此外,我国还面临着严重的老龄化问题,老年人口数量越来越多。由于老年人身体机能的下降,更易出现健康问题,也更加需要利用健康监测设备掌握身体变化,提早发现潜在问题。但目前市面上健康监测设备还存在价格昂贵、监测功能单一和供能方式等局限。本文通过分析目前健康监测设备的现状,结合人们更广泛需求,设计了一款主动健康监测系统。此系统由能量收集系统和基于FPGA的传感器系统与控制系统组成。能量收集系统设计成鞋垫的形式,实现对穿戴者步行等日常活动时能量的采集与存储。传感器系统与控制系统基于FPGA设计,实现人体健康数据如心率、血氧饱和度、血压、体温信息的监测,被监测者的位置信息获取,实时的跌倒检测以及数据的云端物联网存储与预警提醒的功能。本文主要完成的工作有:一、进行能量采集装置设计。根据压电材料产生形变时会出现压电效应的原理以及其材料特性,设计能量收集的硬件结构与电路,将走路时因形变产生的电荷经过整流以及升压储存到锂电池和大电容中,以供系统使用。二、进行基于FPGA的传感器与控制系统设计。设计UART通信接口,实现心率血氧血压传感器数据的采集、卫星定位数据的获取与数据的4G物联网传输。设计采集数据包的解析程序状态机,筛选有效信息,实现卫星定位功能。充分了解IIC通讯协议,开发完成Verilog语言的IIC驱动程序,采集LM75A传感器体温数据和MPU6050传感器的加速度数据。对人体的日常走路和跌倒等动作的相关数据特征进行分析,并基于加速度数据设计完成跌倒检测算法。为实现算法中角度的计算,在FPGA硬件平台上设计实现了基于CORDIC原理的三角函数计算模块,最终实现跌倒检测功能。设计4G物联网模块的通信流程控制状态机,将各类数据上传至One NET平台,并设计了异常数据的预警提醒功能。各分系统功能设计完成后,设计FPGA总系统顶层控制逻辑的状态机,根据各分系统的状态信息产生各模块的工作使能信号,控制其他各传感器系统的工作流程。本文设计使用Xilinx的FPGA开发板和配套开发工具Vivado进行仿真调试与功能验证。从验证结果得出,各传感器工作正常,正确获取到各类健康数据,可以实现预期设计功能,本系统可以为个人健康管理、社区养老服务或智慧医疗提供一套完整的方案。
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