医疗冷链转运箱嵌入式监控系统设计
发布时间：2021-01-22 18:10
随着现代医疗水平的发展,人们对医疗智能化的需求越来越迫切,而血液存储和转运设备研发是智能医疗的发展方向之一。在传统的血液运输过程中,采用被动制冷方式,制冷时间短,制冷效果差,导致血液运输过程中易变质不可用。开展血液冷链物流运输监控和追溯方法研究,确保血液冷链运输过程中主要环境参数的实时监测与处理已成为当今社会急需解决的焦点问题。面对目前血液冷链运输的不足和迫切需要,针对4℃左右的血液运输环境设计实现了一套以智能医疗冷链转运箱为载体的嵌入式控制及监控系统,并以智能医疗冷链转运箱为应用对象对图像匹配算法进行了深入研究,致力于提高模板匹配算法的计算速度,实现智能医疗冷链转运箱对箱内有无血袋状态的即时判断。具体工作如下:（1）在硬件系统设计方面,针对智能医疗冷链转运箱的功能需求,搭建了以CY8C4146单片机和CoM-S2416 ARM片上系统（SOM）模块为基础的双控制器硬件系统框架,完成了包括温湿度传感器、GPS模块、WiFi模块、USB摄像头等模块的器件选型和电路连接,设计了系统电源管理电路以判断电源输入类型,设计了光耦驱动H桥电路控制制冷片制冷制热效果。（2）在软件系统设计方面,设计了...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外发展现状
1.2.2 国内发展现状
1.3 本文主要研究内容
1.3.1 课题设计目标
1.3.2 课题研究任务
1.3.3 本文结构安排
第二章 智能医疗冷链转运箱总体方案设计
2.1 硬件系统设计方案
2.1.1 智能温度控制部分硬件设计方案
2.1.2 智能冷链通讯部分硬件设计方案
2.2 软件系统设计方案
2.2.1 智能温度控制部分软件设计方案
2.2.2 智能冷链通讯部分软件设计方案
2.3 快速图像匹配算法
2.4 本章小结
第三章 智能医疗冷链转运箱硬件系统设计
3.1 智能温度控制部分硬件系统设计
3.1.1 核心控制器
3.1.2 单级半导体制冷模块
3.1.3 电源管理模块
3.1.4 温度检测模块
3.1.5 按键和显示模块
3.2 智能冷链通讯部分硬件系统设计
3.2.1 核心控制模块
3.2.2 WiFi网络通信模块
3.2.3 图像采集模块
3.2.4 门磁模块
3.2.5 GPS定位模块
3.2.6 温度检测模块
3.3 本章小结
第四章 智能医疗冷链转运箱软件系统设计
4.1 智能温度控制部分软件系统设计
4.1.1 软件开发环境搭建
4.1.2 温湿度传感器驱动开发
4.1.3 智能温度控制软件设计
4.2 智能冷链通讯部分软件系统设计
4.2.1 图像采集与处理
4.2.1.1 USB驱动移植
4.2.1.2 V4L2 接口编程
4.2.2 位置信息采集
4.2.2.1 GPS数据格式
4.2.2.2 GPS数据采集
4.2.3 温湿度信息采集
4.2.3.1 温湿度传感器驱动编写
4.2.3.2 温湿度信息采集流程
4.2.4 网络通信软件设计
4.2.4.1 WiFi网络配置
4.2.4.2 网络通信进程设计
4.2.5 linux系统镜像文件与网络通信进程烧录
4.3 云端服务器简介
4.4 本章小结
第五章 快速图像匹配算法研究
5.1 经典NCC图像匹配算法简介
5.2 基于NCC的积分轮询快速图像匹配算法
5.2.1 建立积分图及平方积分图索引
5.2.2 图像区域分割
5.2.3 改进NCC图像匹配算法
5.3 本章小结
第六章 智能医疗冷链转运箱系统测试
6.1 服务器网络通信测试
6.1.1 WiFi连接测试
6.1.2 WiFi网络通信测试
6.2 GPS定位测试
6.3 智能温度控制测试
6.4 基于NCC的积分轮询快速图像匹配算法测试
6.5 系统整机性能测试
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]医药冷链前景可期[J]. 马姗姗. 中国物流与采购. 2018(12)
[2]基于STM32F401的温室害虫物理防控物联网系统[J]. 张平川,白巧灵,曲培新,白林峰,赵明富,张利伟,许睿. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2018(02)
[3]医药冷链物流项目创新实践[J]. 中国物流与采购. 2017(05)
[4]基于物联网技术的交互式席位卡系统设计[J]. 钱承山,俞露,薛增龙,张永宏,刘骁. 计算机应用. 2016(S2)
[5]冷链物流实时监控系统的设计与实现[J]. 闫建成,薛伟. 信息技术. 2016(11)
[6]冷链物流发展问题和对策研究[J]. 赖冬琴. 湖北经济学院学报(人文社会科学版). 2016(11)
[7]基于物联网的医疗冷链监测应用探讨[J]. 丁忠,姚青岭,严子禾,鲁晓杰,孙炜一. 中国医疗设备. 2015(10)
[8]ARM处理器和ZigBee的智能家居解决方案[J]. 张瑶,侯远韶. 长春大学学报. 2015(08)
[9]IIC总线在Linux下驱动程序的设计与实现[J]. 李植,李哲,牟云飞. 工业控制计算机. 2015(05)
[10]一种改进的快速归一化积相关图像匹配算法[J]. 程红,陈文剑,孙文邦. 光电工程. 2013(01)
硕士论文
[1]基于车联网的车载智能终端系统的设计与实现[D]. 白效松.吉林大学 2018
[2]基于嵌入式的冷链物流车载监控终端设计与实现[D]. 张海南.沈阳工业大学 2018
[3]基于物联网的智能药箱在冷链运输中的监控系统设计与实现[D]. 任俊杰.广西师范大学 2018
[4]基于linux系统运动检测系统设计[D]. 刘德庆.重庆邮电大学 2017
[5]半导体制冷温控系统硬件架构与软件设计[D]. 李成林.华北电力大学(北京) 2017
[6]基于STM32F103的无主机通信系统的设计[D]. 王薇.天津工业大学 2017
[7]基于ARM和Linux的远程视频监控系统的研究与实现[D]. 苏丙稀.武汉工程大学 2016
[8]A企业冷链物流动态监控系统应用研究[D]. 曹丽银.昆明理工大学 2016
[9]实时视频图像拼接技术研究与系统实现[D]. 周玉洁.华中科技大学 2015
[10]基于嵌入式Linux移动监控机器人的设计与实现[D]. 徐昌东.杭州电子科技大学 2015
本文编号：2993682
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外发展现状
1.2.2 国内发展现状
1.3 本文主要研究内容
1.3.1 课题设计目标
1.3.2 课题研究任务
1.3.3 本文结构安排
第二章 智能医疗冷链转运箱总体方案设计
2.1 硬件系统设计方案
2.1.1 智能温度控制部分硬件设计方案
2.1.2 智能冷链通讯部分硬件设计方案
2.2 软件系统设计方案
2.2.1 智能温度控制部分软件设计方案
2.2.2 智能冷链通讯部分软件设计方案
2.3 快速图像匹配算法
2.4 本章小结
第三章 智能医疗冷链转运箱硬件系统设计
3.1 智能温度控制部分硬件系统设计
3.1.1 核心控制器
3.1.2 单级半导体制冷模块
3.1.3 电源管理模块
3.1.4 温度检测模块
3.1.5 按键和显示模块
3.2 智能冷链通讯部分硬件系统设计
3.2.1 核心控制模块
3.2.2 WiFi网络通信模块
3.2.3 图像采集模块
3.2.4 门磁模块
3.2.5 GPS定位模块
3.2.6 温度检测模块
3.3 本章小结
第四章 智能医疗冷链转运箱软件系统设计
4.1 智能温度控制部分软件系统设计
4.1.1 软件开发环境搭建
4.1.2 温湿度传感器驱动开发
4.1.3 智能温度控制软件设计
4.2 智能冷链通讯部分软件系统设计
4.2.1 图像采集与处理
4.2.1.1 USB驱动移植
4.2.1.2 V4L2 接口编程
4.2.2 位置信息采集
4.2.2.1 GPS数据格式
4.2.2.2 GPS数据采集
4.2.3 温湿度信息采集
4.2.3.1 温湿度传感器驱动编写
4.2.3.2 温湿度信息采集流程
4.2.4 网络通信软件设计
4.2.4.1 WiFi网络配置
4.2.4.2 网络通信进程设计
4.2.5 linux系统镜像文件与网络通信进程烧录
4.3 云端服务器简介
4.4 本章小结
第五章 快速图像匹配算法研究
5.1 经典NCC图像匹配算法简介
5.2 基于NCC的积分轮询快速图像匹配算法
5.2.1 建立积分图及平方积分图索引
5.2.2 图像区域分割
5.2.3 改进NCC图像匹配算法
5.3 本章小结
第六章 智能医疗冷链转运箱系统测试
6.1 服务器网络通信测试
6.1.1 WiFi连接测试
6.1.2 WiFi网络通信测试
6.2 GPS定位测试
6.3 智能温度控制测试
6.4 基于NCC的积分轮询快速图像匹配算法测试
6.5 系统整机性能测试
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]医药冷链前景可期[J]. 马姗姗. 中国物流与采购. 2018(12)
[2]基于STM32F401的温室害虫物理防控物联网系统[J]. 张平川,白巧灵,曲培新,白林峰,赵明富,张利伟,许睿. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2018(02)
[3]医药冷链物流项目创新实践[J]. 中国物流与采购. 2017(05)
[4]基于物联网技术的交互式席位卡系统设计[J]. 钱承山,俞露,薛增龙,张永宏,刘骁. 计算机应用. 2016(S2)
[5]冷链物流实时监控系统的设计与实现[J]. 闫建成,薛伟. 信息技术. 2016(11)
[6]冷链物流发展问题和对策研究[J]. 赖冬琴. 湖北经济学院学报(人文社会科学版). 2016(11)
[7]基于物联网的医疗冷链监测应用探讨[J]. 丁忠,姚青岭,严子禾,鲁晓杰,孙炜一. 中国医疗设备. 2015(10)
[8]ARM处理器和ZigBee的智能家居解决方案[J]. 张瑶,侯远韶. 长春大学学报. 2015(08)
[9]IIC总线在Linux下驱动程序的设计与实现[J]. 李植,李哲,牟云飞. 工业控制计算机. 2015(05)
[10]一种改进的快速归一化积相关图像匹配算法[J]. 程红,陈文剑,孙文邦. 光电工程. 2013(01)
硕士论文
[1]基于车联网的车载智能终端系统的设计与实现[D]. 白效松.吉林大学 2018
[2]基于嵌入式的冷链物流车载监控终端设计与实现[D]. 张海南.沈阳工业大学 2018
[3]基于物联网的智能药箱在冷链运输中的监控系统设计与实现[D]. 任俊杰.广西师范大学 2018
[4]基于linux系统运动检测系统设计[D]. 刘德庆.重庆邮电大学 2017
[5]半导体制冷温控系统硬件架构与软件设计[D]. 李成林.华北电力大学(北京) 2017
[6]基于STM32F103的无主机通信系统的设计[D]. 王薇.天津工业大学 2017
[7]基于ARM和Linux的远程视频监控系统的研究与实现[D]. 苏丙稀.武汉工程大学 2016
[8]A企业冷链物流动态监控系统应用研究[D]. 曹丽银.昆明理工大学 2016
[9]实时视频图像拼接技术研究与系统实现[D]. 周玉洁.华中科技大学 2015
[10]基于嵌入式Linux移动监控机器人的设计与实现[D]. 徐昌东.杭州电子科技大学 2015
本文编号：2993682
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2993682.html
