据(传感器采集的数字信号 由BMDlOl的TX端口传输给蓝牙的P0_2 (UART0_RX)接收)通过天线Jl无线传输到智能终 端的蓝牙客户端。
[0038] 实施例2
[0039] 请参照图7,本实施例在于提供一种便携式心电监护系统的数据处理方法,包括: S100,将微型检测装置佩戴于用户端,采集心电信号,并将采集的心电信号进行滤波,然后 通过蓝牙4. 0进行传输;S200,用户端接收所述微型检测装置通过蓝牙传输的心电信号,实 时显示心电数据并绘制成曲线,然后,采用心电数据实时处理算法输出用户当前的心率状 况,同时在用户授权时将所述心电数据进行传输;S300,服务端接收用户端传输的心电数 据,以进行存储分析。
[0040] 优选地,心电数据实时处理算法包含在用户端手机App中,手机App的具体系统结 构如图8所示,主要完成ECG数据实时管理功能:包含心电数据实时处理方法及诊断算法 等、互动聊天功能以及数据库连接功能的设计。
[0041] 优选地,采用achartengine绘制实时曲线,最后连接SQl server 2014数据库,将 用特殊格式压缩的数据传输到健康监护中心服务器,此外,诊断算法会以IOs -个间隔实 时显示当前使用者的心率状况。
[0042] 优选地,所述滤波的步骤包括:将采集的心电信号经高通滤波器滤除0~0. 7Hz低 频干扰;经过带阻滤波器滤除50Hz工频干扰;经低通滤波器滤除IOOHz高频干扰;经平均 滤波器滤除并还原原始数据。
[0043] 优选地,本实施例采用蓝牙4. 0,相对于3. 0最大的特点是低功耗,此外还具有3ms 低延迟、100M以上超长距离、AES-128加密等诸多特色。Android从4. 3版本后开始支持 Bluetooth Smart,Android蓝牙API为各种应用程序提供访问其Bluetooth功能的方式, 本实施例用到的接口和类如图9所示。
[0044] 请参照图10,权限获取步骤中,监护软件的蓝牙是作为Client存在,在Android 系统中使用蓝牙设备需要获取两个重要权限一BLUETOOTH权限和BLUETOOTH_ADMIN权 限。BLUETOOTH用来获取请求连接、接收连接、数据传输权限,程序在获取到BLUETOOTH 权限后,可申请BLUETOOTH_ADMIN权限,用来获取设备发现功能和保护功能。权限在 AndroidMainfest. xml 中声明。
[0045] 优选地,蓝牙适配步骤中,BluetoothAdapter对象通过静态方法 getDefaultAdapterO获取,如果返回Null则表示不支持此蓝牙设备。
[0046] 优选地,设备开启步骤使用蓝牙接收数据首先需要检测蓝牙是否使能isEnable, 若是没有开启,则可以调用StartActivityForResult ()来使能,之前需要new -个 Intent (抽象的"意图"),其中封装有ACTI0N_REQUEST_ENABLE操作请求。
[0047] 优选地,查找、匹配与连接设备步骤用来连接传感器端的蓝牙服务器。蓝牙有一个 设备列表,与本地蓝牙配对过的其他设备会显示在本列表中,配对与连接存在本质差异,配 对过的设备无需再次扫描,并保存有配对密匙,连接后的设备调用蓝牙API共享RFCOMM通 道进行数据传输。蓝牙程序会先调getBondedDevicesO方法查看列表中是否存在期望设 备,返回一个设备对象集合,之后循环扫描出附近所有设备(获取MC地址和自定义名称)。
[0048] 优选地,蓝牙使用startDiscovery ()方法发现每个设备,系统会进行12s的扫描, 然后使用ACTI0N_F0UND型的广播器接收被发现的设备,存储在BroadcastReceiver中,广 播器广播的Intent封装有EXTRA_DEVICE和EXTRA_CLASS两个字段。
[0049] 优选地,蓝牙设备默认为不可被发现,要进行连接就必须使设备可以被发现,首先 new -个带有 ACTI0N_REQUEST_DISC0VERABLE 意图的 Intent,并将 Intent 以 int 格式传递 进 StartActivityForResult (Intent intent, int RequestCode)方法。为保护设备安全, 默认可被发现时间为120s (最大可为300s),这个时间可以使用字段EXTRA_DISC0VERABLE_ DURATION来修改。
[0050] 优选地,蓝牙的数据在服务器端和客户端通过RFCOMM通道进行传递,RFCOMM是 以流为传递方式的Serial Port Profile,服务器端使用BluetoothServerSocket创建到 BluetoothSocket的连接,客户端使用BluetoothSocket管理连接。
[0051] 优选地,由于RFCOMM是基于连接的流传递方式,所以通过getlnputStreamO和 getOutputStream()方法获取 I/O 流,通过 read(byte[])和 write(byte[])函数来读写数 据。
[0052]优选地,心电的干扰信号主要来自三个方面,即肌电干扰(通常为10~300Hz)、 50Hz工频干扰和呼吸干扰(基线漂移),所以,本实施例设计了 4个滤波器对数据进行滤 波,分别为基于Z平面简单零极点法的高通滤波器、50Hz带阻滤波器、FIR数字低通滤波器、 平均滤波器。
[0053] 优选地,高通滤波器的作用是为心电信号消除呼吸干扰(0. 5Hz左右)引起的基线 漂移(此方法又称为基线纠漂),严重的基线漂移会导致后续滤波失真,基于以上原因,本 实施例最终采用Z平面简单零极点法进行高通滤波,同时对该算法做进一步优化处理,并 通过实验修正计算初值,从而消除了 0.7Hz以下的低频干扰,得到了纠漂后的高频心电信 号。Z平面简单零极点法传递函数图算法如下:
【主权项】
1. 一种便携式心电监护系统,其特征在于,包括: 微型检测装置,用于佩戴于用户身体,以采集心电信号,并将采集的心电信号进行滤 波,然后通过蓝牙4. O进行传输; 用户端设备,用于通过蓝牙4. O接收所述微型检测装置传输的心电信号,实时显示心 电数据并绘制成波形曲线,然后,采用心电数据实时处理算法输出用户当前的心率状况,同 时在用户授权时将所述心电数据进行传输; 服务端设备,用于接收用户端传输的心电数据,以进行存储分析。
2. 如权利要求1所述的便携式心电监护系统,其特征在于,所述微型检测装置包括模 拟前端单元,所述模拟前端单元连接有数字信号处理单元。
3. 如权利要求2所述的便携式心电监护系统,其特征在于,所述模拟前端单元包括:传 感器,所述传感器连接一高通滤波器,所述高通滤波器连接一可编程低噪声放大器,所述可 编程低噪声放大器连接一模数转换器。
4. 如权利要求3所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于,所述数字 信号处理单元包括:陷波滤波器,所述陷波滤波器的输入端连接所述模数转换器,输出端连 接一低通滤波器。
5. 如权利要求4所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于:所述传感 器包括:电源模块,所述电源模块连接处理模块,所述处理模块连接蓝牙4. O通讯模块。
6. 如权利要求5所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于,所述电源 模块包括:一升压转换器,其输入端与输出端分别并联一电容器。
7. 如权利要求6所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于,所述处理 模块包括:一心电芯片,其电压端与接地端之间连接有隔离电容,所述接地端还连接一电 感。
8. 如权利要求7所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于,所述心电 芯片为BMDlOl。
9. 如权利要求8所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于,所述蓝牙 4. 0通讯模块包括:一蓝牙芯片,其连接一天线。
10. 如权利要求9所述的便携式心电监护系统的数据处理系统,其特征在于,所述蓝牙 芯片为CC2540。
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式心电监护系统,包括:微型检测装置,用于佩戴于用户身体,以采集心电信号,并将采集的心电信号进行滤波,然后通过蓝牙4.0进行传输;用户端设备,用于接收所述微型检测装置传输的心电信号,实时显示心电数据并绘制成波形曲线,然后,采用心电数据实时处理算法输出用户当前的心率状况,同时在用户授权时将所述心电数据进行传输;服务端设备,用于接收用户端传输的心电数据,以进行存储分析。本实用新型具备能够实时检测用户的心率状况,并依据数据处理方法对检测心率做出基本诊断的优点,同时在用户授权的情况下将数据传输到服务端设备,便于实现各级授权用户对数据进行增、删、改、查的功能。
【IPC分类】A61B5-0402, A61B5-024
【公开号】CN204500675
【申请号】CN201520072351
【发明人】彭*, 吴兆强, 周璐, 何展, 宋光珍
【申请人】四川理工学院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月2日