基于无线通信的远程医疗设备在线监测系统的设计和实现

发布时间：2017-09-16 07:49

  本文关键词：基于无线通信的远程医疗设备在线监测系统的设计和实现

  更多相关文章： 无线通信 通信管理 完成端口 在线监测 数据回顾

【摘要】：近年来医疗设备呼吸机和监护仪大规模应用于重症监护室,如何加强对于医疗设备的使用管理和监测,提高设备管理精益化水平,减少陪护需求成为备受关注的热点。本论文设计了一套基于无线通信的医疗设备远程在线监测系统,有效解决当前医疗设备分布式管理带来的医护人员配备负担问题及设备运行状态无法实时远程监控问题。论文根据系统功能需求和性能指标设计了系统总体方案。远程监测系统分为上、下位机两部分。下位机部分为分布式无线节点,负责数据采集、存储和传输,论文设计了基于STM32的高效稳定的无线节点硬件结构和工作原理,完成了软硬件设计和调试,在该平台上移植了嵌入式操作系统,制定了有效的串口数据采集通信方案。上位机部分以服务器为核心,采用C/S结构,包括监测中心服务器和监测终端。论文中设计并实现了服务器软件管理平台,提出了一种基于报到机制的通信管理协议,采用定时器监测各节点网络通信状态,并采用链表记录各节点的工作状态。测试结果表明,该协议有效地提高了服务器通信管理效率,并且对于网络环境的突发情况具有较强的适应性和容错性。服务器设计中,采用高端的完成端口实现和客户端的网络通信,并通过数据库连接池实现多线程对数据库的访问管理。论文设计了客户端软件架构及各个功能模块,除了可以远程监测多个病床的实时数据,还设计了海量医疗数据的存储、重点监测、历史数据回顾和对比等功能。从而扩展了原医疗设备没有的功能,对于病情追踪、分析和预测等有重要意义。实际测试结果表明,论文所设计的基于无线通信的远程医疗在线监测系统,完全满足设计时提出的性能指标,目前此系统已进入到试运行阶段,具有较高的应用价值。
【关键词】：无线通信 通信管理 完成端口 在线监测 数据回顾
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 论文主要内容及章节结构16-18
• 第二章 在线监测系统总体设计18-27
• 2.1 系统总体方案的设计18-19
• 2.2 系统设计的功能需求及技术指标19-21
• 2.3 系统子功能模块设计21-24
• 2.3.1 无线节点内部模块构成21-22
• 2.3.2 服务器内部模块构成22-23
• 2.3.3 通信方式的选择23-24
• 2.4 网络协议的选择24-25
• 2.5 系统设计中的技术难点25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 无线节点硬件和软件设计27-42
• 3.1 无线节点的硬件设计27-31
• 3.1.1 ARM芯片的选择27-28
• 3.1.2 电源模块的电路设计28
• 3.1.3 串口模块的电路设计28-29
• 3.1.4 外部存储模块的电路设计29-30
• 3.1.5 无线通信模块的电路设计30-31
• 3.2 RT-Thread操作系统的移植31-34
• 3.2.1 移植规划31-32
• 3.2.2 移植步骤32-33
• 3.2.3 系统移植的亮点33-34
• 3.3 无线节点软件设计34-41
• 3.3.1 串口数据采集通信方案的设计34-37
• 3.3.2 数据处理模块设计37-39
• 3.3.3 网络通信协议设计39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 服务器软件设计42-62
• 4.1 服务器软件总体结构设计42
• 4.2 服务器和无线节点通信协议设计和实现42-46
• 4.2.1 网络通信协议设计42-45
• 4.2.2 服务器和无线节点异步通信设计45-46
• 4.3 服务器和客户端通信协议设计和实现46-56
• 4.3.1 服务器和客户端通信协议的设计46-48
• 4.3.2 服务器和软件终端完成端口通信设计48-53
• 4.3.3 完成端口和其他通信方式的比较53-56
• 4.4 服务器数据库模块设计56-60
• 4.4.1 数据库结构设计56-57
• 4.4.2 数据库连接池的设计57-60
• 4.5 服务器软件界面设计60-61
• 4.6 本章小结61-62
• 第五章 客户端软件设计62-77
• 5.1 客户端软件结构的设计62-63
• 5.2 客户端软件各子功能模块设计63-72
• 5.2.1 查看病床模块设计65
• 5.2.2 配置文件模块设计65-68
• 5.2.3 单病床监测子窗口设计68-70
• 5.2.4 波形和参数回顾模块设计70-71
• 5.2.5 报警功能模块设计71
• 5.2.6 数据显示及刷新模块设计71-72
• 5.3 软件编程的相关技术难点72-76
• 5.3.1 客户端UI界面动态生成72-74
• 5.3.2 自定义消息和消息响应函数74-75
• 5.3.3 使用MFC调用EXCEL生成表格75-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第六章 系统的性能测试77-82
• 6.1 无线节点性能测试77-79
• 6.1.1 硬件实物图77-78
• 6.1.2 无线节点性能测试78-79
• 6.2 系统综合测试79-81
• 6.2.1 监测系统波形、参数和医疗设备数据对比79-80
• 6.2.2 监测系统稳定性和容错性测试80-81
• 6.3 本章小结81-82
• 第七章 总结与展望82-84
• 7.1 本文主要工作和创新点82-83
• 7.2 进一步工作展望83-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-89
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文89

【参考文献】

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本文编号：861811