医院无线智能输液监测装置的研究与设计

发布时间：2017-04-23 10:06

  本文关键词：医院无线智能输液监测装置的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术与无线通信技术水平的不断提高,我国医用仪器设备也越来越智能化。例如,输液监测系统在静脉输液中的应用。通过传感器采集输液重量,并将重量上传到上位机来实现对输液的实时监测。在本文中,设计了一种医院无线输液监测装置,该装置由全桥式称重传感器、微控制器、LCD显示模块、电源转换模块以及电池组成。针对输液的特性以及输液监测装置没有硬件去抖动的功能,设计了一种基于改进的RANSAC算法来去除输液抖动。首先通过传感器得到稳定的输液液体的重量。然后,使用RANSAC算法拟合出输液数据的特性曲线。最后,通过拟合的模型来过滤输液过程中产生的抖动,围绕拟合模型的滤波得到稳定、精确的输液数据。通过输液数据模型的特性,系统还对病人的行为特性进行了分析。其次,本文针对输液监测装置的数据收发模块,设计了一种基于轮询机制的间接的数据传输方法。该方法有效解决了在输液监测装置不入网的情况下是如何进行数据收发的,具有良好的功耗控制,更有效的数据传输以及简单快速的连接建立。在上述工作基础上,本文设计了一种无线输液监测系统,包括无线传感网络的组建、护士站监测中心以及软件管理三个模块,输液监测软件在护士站监测中心运行,为护士可以实时观察并监测病人的输液情况提供友好的图形界面。实验表明：输液监测装置能够与中心节点快速建立连接,实时采集输液重量信息,并将输液信息实时上传到上位机。改进的RANSAC算法能够有效的过滤输液过程中产生的抖动数据,保证输液数据的准确性。基于无线传感网的智能输液监测系统对病人的输液情况能够进行有效的监测。
【关键词】：无线输液监测装置 无线传感网 无线输液监测系统 RANSAC 轮询机制
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景9
• 1.2 无线传感器网络研究现状9-10
• 1.3 本文所作的工作10-12
• 第2章 无线传感器网络概述12-17
• 2.1 无线通信技术对比12-13
• 2.2 无线传感器网络体系结构13-16
• 2.2.1 无线传感器网络系统结构13-14
• 2.2.2 无线传感器网络节点结构14
• 2.2.3 无线传感器网络关键技术14-16
• 2.3 IEEE802.15.4(ZigBee)协议栈16-17
• 第3章 基于WSN的医院无线输液监测装置的研究17-36
• 3.1 无线输液监测装置功能与结构17-21
• 3.1.1 无线输液监测装置功能17-18
• 3.1.2 输液无线监测装置结构18-21
• 3.2 无线输液监测装置电路设计21-25
• 3.2.1 微控制器及其外围电路21-22
• 3.2.2 称重传感器模块22-23
• 3.2.3 传感器数据采样及外围电路23
• 3.2.4 LCD显示模块及外围电路23-24
• 3.2.5 电源转换模块24-25
• 3.3 输液无线监测装置嵌入式软件设计25-35
• 3.3.1 程序下载器25-27
• 3.3.2 帧格式的设计27-28
• 3.3.3 数据传输机制28-33
• 3.3.4 关键函数接口及通信报文格式33-35
• 3.4 小结35-36
• 第4章 输液数据去抖动算法的实现36-43
• 4.1 输液过程中的抖动问题36-37
• 4.2 输液去抖算法37-39
• 4.2.1 基于RANSAC的输液去抖算法37-38
• 4.2.2 RANSAC算法的参数选择38-39
• 4.3 RANSAC算法的改进39
• 4.3.1 初始点的选择39
• 4.3.2 拟合点数的重复选择39
• 4.3.3 算法迭代次数的降低39
• 4.4 性能评估39-41
• 4.5 小结41-43
• 第5章 基于WSN的医院输液监测系统研究43-51
• 5.1 无线输液监测系统功能和结构43-48
• 5.1.1 护士站监测中心44-46
• 5.1.2 输液无线监测网络46-48
• 5.2 无线输液监测系统管理软件设计48-50
• 5.2.1 基于无线传感器网络医院输液监测系统数据库设计48
• 5.2.2 输液后台统计设计48-50
• 5.3 小结50-51
• 第6章 实验结果与分析51-58
• 6.1 实验设备与场景51
• 6.2 输液监测装置功耗评估51-52
• 6.3 电池电压对输液监测装置性能影响测试52-55
• 6.3.1 电池电压对输液监测装置称重影响测试52-53
• 6.3.2 电池电压对射频性能影响测试53-55
• 6.4 无线输液监测系统控制功能测试55-57
• 6.4.1 输液装置校准功能测试55-56
• 6.4.2 输液装置关机功能测试56-57
• 6.5 小结57-58
• 第7章 总结与展望58-60
• 7.1 总结58
• 7.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 余晓填;叶涛;李艳;朱学峰;姚景扬;;医疗点滴输液监测管理信息系统的设计[J];自动化与信息工程;2010年02期

  本文关键词：医院无线智能输液监测装置的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：322210