一、课题综述及研究意义 随着人们生活水平的不断提高以及医疗事业的飞速发展，人们对医疗监控紧急呼叫技术的要求也越来越高。近年来，现代科技的高度发展更为医疗监控技术的研究提供了可靠的技术基础。医用监测紧急呼叫系统是一种应用于医院病房，以实现对病人身体状况的监测以及紧急呼叫功能的设计。通过实现医护人员和病人之间的信息沟通，以便医护人员及时了解病人的状况，选择最佳的治疗与护理方案。因此，该设计可以有效地提高医院的护理水平以及医护效率。同时，由于医用监测紧急呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，所以对系统的稳定性、可靠性有着很高的要求，还需要进一步的研究与完善现有的病房呼叫系统。 医用监测紧急呼叫系统对于提高医院医疗护理的水平和质量十分重要，该系统 主要用来实现医护人员和病人之间的信息沟通，以便医护人员能够及时了解病人的状况，选择最佳的治疗与护理方案。所以，医用监测紧急呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。 国内外研究现状： 近年来，国内外的医疗监测呼叫系统都有了很大的发展，并且已有广泛的应用。国外的医用呼叫系统的发展更为迅速，现已渐渐出现了朝着护理系统的智能化和可视化发展，而我国的病房呼叫系统起步比较晚，还处在电子按铃呼叫的初级阶段。 在我国，二十世纪八十年代，电子按铃呼叫开始出现在医院，但是技术含量很低。随着电子技术和单片机技术的发展,微控制器和编码解码电路开始应用到呼叫系统中来,系统的稳定性也有所提高，病房呼叫系统的功能也越来越多,越来越完善,朝着人性化、智能化、网络化的方向发展。 目前市场上存在着许多种型号不一功能各异的医院病房呼叫系统，主要有两大类：有线式和无线式。传统的有线式病房呼叫系统往往采用集中式结构，电源线、数据通信线、语音通信线分开传输，具有铺设线路较多、成本高、安装调试困难、实时性差、故障率较高等缺点。无线式病房呼叫系统不存在铺设线路的问题，但是可靠性差，而且无线电波会干扰其它医疗仪器设备，目前大多数医院不采用此类无线呼叫系统。 本设计综合分析了我国医院对医用监测紧急呼叫系统的实际需求，通过比较和研究现有的病房呼叫系统的优缺点，提出了一种基于LabVIEW的医用监测紧急呼叫系统设计。该设计方案可以实现医院静脉注射测控、脉搏心率监测、紧急呼叫等功能，并且通过LabVIEW开发上位机软件管理平台实现人机交互。该方案克服了传统病房呼叫系统成本高、安装调试困难、实时性差、等缺点，并增加了静脉注射测控、脉搏心率监测等功能，具有可靠性高、成本低、功能强大、安装方便、实用性强等优点。 二、课题拟采取的研究方法和技术路线 研究方法： 先分析医院对医用监测紧急呼叫系统的实际需求，确定该设计实现医院静脉注射测控、脉搏心率监测、紧急呼叫等功能,然后将传感器技术、计算机技术、串行通信技术、虚拟仪器技术相结合，从硬件方面和软件方面对医用监测紧急呼叫系统进行设计。 技术路线： 硬件方面包括信号检测模块设计、单片机检测控制模块设计、串行通信模块、驱动报警（控制）系统设计。 信号检测模块负责采集静脉注射、脉搏心率监测的数据及病人是否有呼叫请求信息，并将这些信息转换为相应的电信号，以便单片机采集。对静注射的检测主要涉及到反射型光电探测器RPR220。RPR220由红外发光二极管与光电三极管组成，当红外发光二极管发出的光发射回来时，光电三极管导通输出低电平。当液滴滴下时，将使红外发光二极管所发出的光被反射回来，使得光电三极管导通输出低电平；而没有检测到液滴时，光线不会被反射，光电三极管将输出高电平。RPR220工作电路非常简单，只需和LM393电压比较器电路配合使用即可。对脉搏心率的监测利用脉搏传感器Pulse Sensor测量脉搏率，该型号传感器具有使用方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。病人紧急呼叫请求通过扫描矩阵按键来监测。 单片机检测控制模块主要实现对信号检测模块检测到的数据进行处理，并通过RS-485串行口实现单片机与上位机LabVIEW的通信，该模块主要涉及MSP430系列的单片机。经比较选用MSP430F169型号的单片机，此型号单片机运行速度快，并内部集成了AD与DA模块，中断资源丰富，并有两组串行通信接口，使用方便。 驱动报警（控制）系统功能是当病人的静脉注射结束、脉搏心率异常或者有呼叫请求时通过声光报警的形式告知医护人员。选用蜂鸣器与发光二极管来实现声光报警功能。 软件方面主要涉及到单片机处理数据及上位机LabVIEW人机交互界面设计。其中，单片机处理数据程序又包括串行通信子程序设计。同时应用LabVIEW软件开发平台进行虚拟仪器控制软件的设计与实现，LabVIEW的程序是由前面板和程序框图组成的，因此需要对其进行前面板设计和程序框图设计来实现基于LabVIEW的医用监测紧急呼叫系统设计。 三、主要参考文献 [1] 常书惠. 一种基于单片机控制的病房呼叫系统[J].科技视界,2013,15(20):7-8. [2] 王秋菊. 浅析石英晶体的压电效应及应用[J].职业,2013,8(02):10-13. [3] 王志林. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制[D].沈阳:东北大学,2006. [4] 谭浩强.C程序设计[M].北京:清华大学出版社,1991:20-68. [5] 董震. 基于运动控制卡的开放式数控火焰切割机设计[D].新疆:石河子大学,2013. [6] 唐笑年. 便捷式多功能心率监测仪[D].吉林:吉林大学,2004. [7] 王建群,南金瑞,孙逢春,等. 基于LabVIEW的数据采集系统的实现[J].计算机工程 与应用,2003,21:122-125. [8] 高占凤,杜彦良,刘玉红,等. 基于LabVIEW的远程数据采集与传输系统[J].微电学 与计算机,2007,6(03):34-36. [9] 洪利,章扬,李世宝. MSP430单片机原理与应用实例详解[M].北京:北京航空航天 大学出版社,2010:139-225. [10] 史健芳. 智能仪器设计基础[M].北京:电子工业出版社,2012:66-91. [11] 王礼广,胡解生,熊东平,等. 基于RS-485的静脉注射网络监控系统的设计与实验 [J].南华大学学报,2009.23(03):94-96. [12] 温明峰,郭洪威,潘育锦,等. 基于STR-30的无线静脉注射监控仪设计[J].五邑大 学学报,2010,24(03):29-34. [13] 叶佳辉. 虚拟仪器技术在传感器智能检测系统中的应用与研究[D].东华大 学,2012. [14] 杨明极,刘鸿图. 基于ZigBee的无线病房呼叫系统便捷终端设计[J].中国科技论 文在线,2010,24(02):237-243. [15] 熊平,雷英俊,徐敏,等. 基于低压电力线的病房呼叫系统[J].医疗卫生装备,2009, 11(08):61-64. [16] 李江全,任玲,廖结安,等. LabVIEW虚拟仪器从入门到测控应用130例[M].北京： 电子工业出版社,2013:230-249. [17] 张小池,陈天华. 基于MSP430单片机的红外便捷式心率监测系统[J].制造业自动 化.2014,7(06):154-156. [18] 伦志新,王蕾. 基于LabVIEW和Multism的病房呼叫器的设计与实现[J].唐山学 院报,2013.26(3):71-74. [19] 胡振光,王洪金. 基于GSM网络的无线心率实时监测系统研究[J].无线通信技术, 2010,4(02):37-40. [20] 杨振江. 智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用[M].西安:西安电子科大 学出版社,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. 基于信号处理的Android手机心率[D].上海:东华大学,2012. [23] 郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京:电子工业出版社,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、毕业设计（论文）工作实施计划www.eeeLW.COM （一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果 理论分析： 1、系统设计方案的分析论证； 2、信号检测模块、单片机检测控制模块、串行通信模块、驱动报警（控制）系统的工作原理设计； 3、上位机LabVIEW管理平台的基本功能设计； 软硬件要求： 硬件设计要求：完成单片机检测控制模块设计、信号检测模块设计、驱动报警（控制）系统设计。要求实现多功能：静脉注射测控、脉搏心率监测、紧急呼叫等。确定要选择的器件及其类型，绘制出详细的硬件结构框图与原理图。 软件设计要求：配合硬件设计实现最优化设计，绘制程序流程框图及上位机LabVIEW管理平台的基本程序设计。 |
