基于GPS_GPRS和GIS的远程医疗监护系统的设计与实现
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基于GPRS的电网参数远程监测系统的研究与设计的开题报告一、选题背景随着电力行业的发展,电网规模不断扩大,电网参数监测的重要性也越来越明显。
传统的电网参数监测方式主要依赖于手动巡检和实地检测,这种方式存在工作量大、周期长、效率低等缺点,无法满足现代化电网管理的需求。
因此,基于GPRS的电网参数远程监测系统的研究具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在开发一种基于GPRS的电网参数远程监测系统,实现对电网参数的实时监测、数据分析、预警和管理。
三、研究内容1. 系统需求分析。
对现有电网参数监测方法进行分析,并确定本系统的需求和功能。
2. 系统设计。
基于GPRS技术,设计具有可靠性、安全性和灵活性的电网参数远程监测系统。
系统设计包括硬件和软件两个方面。
3. 系统实现。
搭建系统硬件平台,对系统进行软件编程和调试。
4. 系统测试与优化。
对系统进行全面测试,发现并解决系统存在的问题,优化系统性能。
四、研究意义本研究的意义在于:1. 提高电网参数监测的效率和准确性,为电网运营提供有力的数据支持。
2. 推动电力行业信息化建设,提高电网管理水平。
3. 拓展GPRS技术在电力行业的应用,为电力行业数字化转型提供参考。
五、研究方法本研究采用文献资料法、实验法和调查法等方法,对现有电网参数远程监测技术进行调研和分析,确定系统需求和功能,设计硬件和软件系统,并进行实验和测试。
六、研究进度第一阶段:文献调研和系统需求分析。
预计完成时间:2022年6月。
第二阶段:系统设计和实现。
预计完成时间:2022年12月。
第三阶段:系统测试和优化。
预计完成时间:2023年4月。
七、预期成果1. 开发一种基于GPRS的电网参数远程监测系统原型。
2. 发表相关学术论文1-2篇,并参加相关学术会议。
3. 在电力行业推广电网参数远程监测技术,提高电力行业信息化水平。
摘要:介绍一种通过GPRS技术传输生理数据的方法。
采用网络协议处理器芯片E5112实现TCP/IP协议,单片机检测出人体的心率数据,同时通过串行口发出的命令字符串控制E5112,由E5112再控制GPRS数传模块G18,实现心率数据的发送。
接收端采用拨号上网的计算机接收心率数据。
这种方法费用少,传输稳定,且传输距离可达到GSM网络能达到的区域。
关键词:GPRS 串行口心率网络协议处理 E5112 G18引言GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种以全球手机系统(GSM)为基础的数据传输技术。
GPRS和以往连续在频道传输的方式(如GSM)不同,是以分包(packet)的形式来传输,信道是共享使用的,需要的时候才有数据包产生。
用户可以随时进行数据传输,而不是每次都需要拨号上网。
GPRS的数据传输速率可提升到56Kbps,甚至114Kbps。
随着医疗事业的发展,远程医疗(telemedicine)逐渐成为发展的方向。
在很多情况下,都要求将现场采集的病人的各种生理参数传到医疗或中心站。
如将急求车上病人的数据传输到医院,以及对一般非住院病人的病情监护(社区监护)等。
由于GPRS技术的特点,使得它非常适合这一类应用。
本文中,将介绍一种基于GPRS技术的生理数据传输的方法。
1 方法实验中,采用GPRS数据模块G18来完成通信的任务,所以传输的生理数据为心率。
由于GPRS技术是一种基于TCP/IP协议的分包传输技术,所以数据在传输前必须进行TCP/IP协议的封装处理。
这个任务由协议处理芯片E5112完成。
单片机测量心率数据,然后通过串行口,送至E5112进行TCP/IP协议的处理和封装,再送至G18发送。
由于心率数据采用TCP/IP协议进行分包传输,所以在接收端不需要再配置G18,只需一台以某种方式联入互联网(必须具有公司的IP地址)的计算机即可。
计算机中的系统软件(Windows系统)具有TCP/IP协议处理功能,能提取出网络传输的心率数据,在屏幕上显示。
第27卷第3期 计算机应用与软件Vol 127No .32010年3月 Computer App licati ons and Soft w are Mar .2010基于GPRS 远程医疗系统的移动终端设计与实现刘 军1,3 马文丽1,2 姚文娟1 郑文岭1,21(上海大学电子生物技术研究中心 上海200072)2(南方医科大学分子生物研究所 广东广州510515)3(江苏财经职业技术学院电子工程系 淮安江苏223000)收稿日期:2008-07-31。
国家自然科学基金项目(39880032)。
刘军,博士生,主研领域:生物医疗仪器。
摘 要 远程医疗是基于生物医疗、计算机科学、通信技术等多学科,将无线数据传输、计算机软硬件技术等密切结合的高新技术。
介绍远程医疗系统的组成及其工作原理,设计基于AR M 芯片S3C2410和MC55无线模块的远程医疗系统的移动终端,该终端以AR M 芯片为控制器,以通用无线分组业务GPRS (General Packet Radi o Service )无线网络和I nternet 网络为通道,实现远程生理数据的传输。
该终端具有强大的数据采集和处理功能。
实验结果表明,该移动终端通信可靠、实时性好。
关键词 远程医疗 GPRS S3C2410 MC55 W inCE .NetD ES I GN AND REAL I SAT I O N O F MO B I LE TER M I NALIN TEL E M ED I C I NE SY STE M BASED O N GPRSL iu Jun1,3 Ma W enli 1,2 Yao W enjuan 1 Zheng W enling1,21(B io 2electronics Research Center ,Shanghai U niversity,Shanghai 200072,China )2(Institute of Genetic Engineering,Southern M edical U niversity,Guangzhou 510515,Guangdong,China )3(D epart m ent of Electronic Engineering,J iangsu Vocatinal and Technoical College of finance and Econi m ics,Huai πan 223000,J iangsu,China )Abstract Tele medicine is a ne w high technol ogy which is based on multi p le disci p lines including the bi omedicine,computer science and communicati on technol ogy and integrates the technol ogies of wireless data trans m issi on and computer hard ware and s oft w are,etc cl osely .The compositi on and operati on p rinci p le of the tele medicine syste m is intr oduced,and the mobile ter m inal of the tele medicine based on AR M chi p s3c2410and wireless module MC55is designed,which takes AR M chi p as the contr oller and takes GPRS wireless net w ork and I nternet as communicati on channel t o realise re mote trans m issi on of physi ol ogical data .The ter m inal has powerful functi ons of data acquisiti on and p r o 2cessing .Experi m ental results show that the mobile ter m inal has reliable communicati on and better real 2ti m e perfor mance .Keywords Tele medicine GPRS S3CZ2410 MC55 W inCE .Net0 前 言传统的医疗服务由于受到时空的限制,仅能为本地的人群提供服务,现代通讯技术和计算机技术的发展为突破这种限制提供了可能,使得医疗服务能为远程病人提供预防、诊断、治疗等一系列服务。
基于GIS/GPS/GPRS的铁路远程列车监控系统资源将该数据报发送出去。
在这种传送方式中,数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系,信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。
由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点,对信道带宽的需求变化较大,因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。
3 系统的特点与操作介绍本课题设计与开发的列车远程监控系统结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息及时高效的传送到系统终端。
与传统列车单方向发出指令而无法反馈信息的调度指挥相比,该系统的实现使调度中心与每台列车形成互动是信息交流,可以使调度中心完整的了解列车运行情况,综合管理,全面协调,降低;列车事故发生风险。
从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。
3.1 系统的特点(1)在铁路领域使用高端技术:在科技日益发展的时代,铁路运行的现代化显得格外重要,本课题将GPS、GIS、GPRS引入铁路范畴,不仅实现了对铁路安全运营的双保险,同时对实现和谐铁路和现代化铁路具有深远的意义。
(2)列车信息完整、准确:该系统的开发将列车运行的信息准确无误的实时监控。
从而全面、具体的将列车运行状况动态显示。
从而保证了总调度室对各个列车状况的深度了解,方便总控室的综合调度与指挥。
(3)信息交流的无障碍化:本系统建立了一套基于GPRS 技术的信息交流平台,在保留了原有的轨道电路通信基础上,加强了列车与调度室之间的联系以及列车与列车之间的联系,从而切实保证了列车的高效监控,进而避免列车之间因为缺乏交流而导致事故发生。
(4)人机结合巧妙:本监控系统采用可视化的设计方法,监控系统操作简便,内容清晰易懂,可以随意安装在任意电脑上,对铁路的发展和普及有很好的推动作用。
3.2 软件的操作界面与操作流程本课题开發的监控系统界面如图2所示,总控室调度员输入调度室信息登陆,可根据列车车次、编号和列车长信息查找相关列车数据,通过GPS和GIS技术,精确获得该列车的位置、速度以及列车工况等实时信息,若需要列车与调度室进行紧急通讯,可通过GPRS实现两者之间的无障碍通信。
基于GPRS和GPS的脉搏血氧监护系统刘娟娟;张林;左金林;韩勇;郭景秋【摘要】A system for real-time monitoring of human pulse blood oxygen parameters is presented and it is of great importance for the prevention of sudden diseases. With a single chip microcomputer as the control core , blood oxygen parameters are measured by means of infrared sensors, with the measuring result sent to the remote medical care monitoring center and the medical care management center through GPRS and with health information reflected through GPRS. The system also has GPRS voice, SMS for help and GPS positioning functions.%提出了一种实时监测人体脉搏血氧参数的监护系统,其对突发疾病的预防与救治具有重要意义。
该系统以单片机为控制核心,通过红外线传感器测量血氧脉搏参数并将测量结果通过GPRS发送给远程医疗监护中心以及医疗管理中心,同时通过GPRS反馈健康情况信息;该系统还具有GPRS语音及短信呼救与GPS定位功能。
【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】2页(P53-54)【关键词】GPRS;GPS;脉搏血氧测量仪【作者】刘娟娟;张林;左金林;韩勇;郭景秋【作者单位】东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TP277脉搏血氧是人体重要的健康指标,对患者脉搏血氧的远程实时监测有助于疾病的预防和治疗,而且紧急状态下的实时呼救和定位功能也能使患者得到及时救治,因而其对患者的健康和安全均有积极意义。
基于GPRS的远程监测与控制系统设计与实现远程监测与控制系统在现代工业、农业、交通等领域中扮演着重要的角色。
而基于GPRS的远程监测与控制系统可以通过无线网络实现远程实时数据采集、监测和控制,为用户提供便捷的远程操作和管理。
本文将探讨基于GPRS的远程监测与控制系统的设计与实现,并介绍相关技术和方案。
一、系统设计概述基于GPRS的远程监测与控制系统主要由传感器、数据采集模块、通信模块、中央控制器和远程终端组成。
传感器用于采集被监测目标的数据,数据采集模块用于对传感器采集的数据进行处理和存储,通信模块负责将数据通过GPRS网络发送到远程终端,中央控制器用于控制系统的运行和数据处理,远程终端则提供用户远程操作和管理的界面。
二、传感器选择与接口设计传感器的选择与接口设计是远程监测与控制系统设计的重要环节。
根据被监测目标的不同,可以选择温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光照传感器等各类传感器。
在接口设计方面,需要与传感器进行信号转换和电平适配,以将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并与数据采集模块进行连接。
三、数据采集与存储数据采集模块负责将传感器采集到的数据进行处理和存储。
在GPRS远程监测与控制系统中,通常采用微处理器或单片机作为数据采集模块的控制核心。
该模块负责对传感器输出的数据进行采样、滤波、放大等处理,并将处理后的数据存储于内部存储器或外部存储设备中。
四、通信模块与GPRS网络通信模块是连接数据采集模块与远程终端的桥梁,负责数据的传输和通信连接的建立。
在GPRS远程监测与控制系统中,通常采用GPRS通信模块作为通信设备。
GPRS通信模块通过GPRS网络与远程终端进行数据交换和通信,并可实现远程监测和控制的功能。
五、中央控制器与数据处理中央控制器是远程监测与控制系统的核心部分,负责整个系统的控制和数据处理。
中央控制器接收数据采集模块采集到的数据,并对数据进行处理和分析,提取有效信息并进行决策。
基于GPS和GPRS远程医疗监护报警系统的设计彭胜华;余晓锷;赖胜圣【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2012(016)013【摘要】背景远程医疗监护系统可以传输医疗信息,实现动态生理监护.目的设计一种基于GPS 和GPRS 的远程医疗监护报警系统.方法系统由中心站和多个用户机组成.运用医疗信息监测技术、移动通信技术、嵌入式技术以及GPS 技术,由定位传输模块把采集终端实时采集的患者生理信息,连同患者的位置信息一起发送到GSM移动通讯网,供医生进行及时诊断和处理,实现生理参数的远程实时监测与报警.结果与结论该系统构建了家庭、社区、医院的三位一体远程医疗信息传输、医疗救治平台,第一时间将患者的医疗信息和位置信息传送到医疗中心,由专家协助诊断并提供救治指导和援助.该系统可用于院前急救、院外监护以及远程医疗与紧急救助,不仅适用于医院、装配在救护车里,也可以用于家庭,对慢性病患者进行有效的院外监测和跟踪.%BACKGROUND: Remote medical monitoring alarm system can transmit medical information and realize dynamic physiological monitoring.OBJECTIVE: To design a remote medical monitoring alarm system based on GPS and GPRS.METHODS: The system consisted of central station and multiple subscriber terminals. The real-time physiological and location information of patients were gathered by collection terminal and then sent by positioning transmission module to GSM mobile communication network by using medical monitoring technology, mobile communication technology, embedded technologyand GPS technology, so a doctor could diagnose and deal with patients timely to realize the real-time remote monitoring and alarm of physiological parameters.RESULTS AND CONCLUSION: The system built a remote medical information transmission and medical treatment platform which was trinitarian for families, communities and hospitals, through which patient's medical and position information were sent to a medical center immediately, then experts made a diagnosis and provided guidance and assistance. The system can be used in pre-hospital first aid, out-hospital care, and remote medical and emergency assistance. It is not only applicable to hospital and ambulance, but also to monitor and track chronic patients in family.【总页数】4页(P2328-2331)【作者】彭胜华;余晓锷;赖胜圣【作者单位】南方医科大学生物医学工程学院,广东省广州市510515;南方医科大学生物医学工程学院,广东省广州市510515;广东食品药品职业学院,广东省广州市510520【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.基于GPRS的烤房温湿度远程无线报警系统设计* [J], 丁波;钟星德;林德兴2.基于ARM及GPRS的远程入侵监控报警系统的设计 [J], 杨海凤;李岩3.基于ARM和GPRS的无线远程光电报警系统设计 [J], 叶晓红;卢强;游荣义4.基于ARM/GPRS的远程图像报警系统的设计 [J], 郑道宝;王怀杰5.基于GPS和GPRS远程医疗监护报警系统的设计 [J], 彭胜华;余晓锷;赖胜圣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于G P R S 和G PS 的脉搏血氧监护系统刘娟娟,张林,左金林,韩勇,郭景秋(东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040)摘要:提出了一种实时监测人体脉搏血氧参数的监护系统,其对突发疾病的预防与救治具有重要意义。
该系统以单片机为控制核心,通过红外线传感器测量血氧脉搏参数并将测量结果通过G PR S 发送给远程医疗监护中心以及医疗管理中心,同时通过G PR S 反馈健康情况信息;该系统还具有G PR S 语音及短信呼救与G PS 定位功能。
关键词:G PR S ;G PS ;脉搏血氧测量仪中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:2095-2953(2012)05-0053-02Pul se B l ood O xygen M oni t ori ng Syst em B ased on G P R S and G PSL IU Juan-j uan,Z H A N G L i n,Z U O Ji n-l i n,H A N Y ong,G U O Ji ng-qi u(Col l ege of El ect r om echani cal Engi neer i ng,N or t heastFor est r y U ni ver si t y,H ar bi n H ei l ongj i ang 150040,Chi na )Abstr act:A syst em f or r eal -t i m e m oni t or i ng of hum an pul se bl ood oxygen par am et er s i s pr esent ed and i t i s of gr eat i m por t ance f or t he pr event i on of sudden di seases.W i t h a si ngl e chi p m i cr ocom put er as t he cont r ol cor e ,bl ood oxygen par am et er s ar e m easur ed by m eans ofi nf r ar ed sensor s ,w i t h t he m easur i ng r es ul tsentt o t he r em ot e m edi calcar e m oni t or i ng cent er and t he m edi cal car e m anagem ent cent er t hr ough G PR S and wi t h heal t h i nf or m at i on r ef l ect ed t hr ough G PR S.The syst em al so has G PR S voi ce,SM S f orhel p and G PS posi t i oni ng f unct i ons.Key words:G PR S;G PS;pul se bl ood oxygen m easur i ng i ns t r um ent脉搏血氧是人体重要的健康指标,对患者脉搏血氧的远程实时监测有助于疾病的预防和治疗,而且紧急状态下的实时呼救和定位功能也能使患者得到及时救治,因而其对患者的健康和安全均有积极意义。
基于GPRS网络的远程医疗信息支持系统
杨勇
【期刊名称】《西安航空技术高等专科学校学报》
【年(卷),期】2006(024)005
【摘要】用户终端测试仪采集体温、血压等生理数据,通过通信网络传输到远程管理中心,远程管理中心接收并保存用户终端发送来的数据并在数据库中以电子档案和电子病历形式存储管理.传统远程医疗数据都是通过公共电话网或Internet网等有线网络进行远程传输的.基于GPRS网络传输的远程医疗信息支持系统采用无线蜂窝网络,优于有线网络,蜂窝网络不受网络接口、地理位置的限制,大大提高了远程医疗系统的灵活性.
【总页数】2页(P14-15)
【作者】杨勇
【作者单位】西安航空技术高等专科学校,电气工程系,陕西,西安,710077
【正文语种】中文
【中图分类】TP29
【相关文献】
1.基于GPRS的远程医疗图像传输方法研究 [J], 韩先芹;韩涵
2.基于GPRS的远程无线家庭医疗系统的设计 [J], 荆刚;张纪良;刘登彪;陆翔
3.基于GPRS远程医疗系统的移动终端设计与实现 [J], 刘军;马文丽;姚文娟;郑文岭
4.基于GPS和GPRS远程医疗监护报警系统的设计 [J], 彭胜华;余晓锷;赖胜圣
5.基于GPS和GPRS远程医疗监护报警系统的设计 [J], 彭胜华;余晓锷;赖胜圣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
GPRS在远程医疗监护系统中的应用研究
曾松伟;刘敬彪;周巧娣;夏霞
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2007(028)008
【摘要】基于GPRS的远程医疗监护系统作为一种新的医疗手段正日渐受到重视.较系统地介绍了该方面的技术运用.该远程医疗监护系统由两大部分组成,即移动远程医疗监护单元与监护中心.用户可随身携带移动单元,移动单元实时监测用户的生理数据,当检测到异常时,自动拔通监控台;监护中心由监控台和信息管理系统(电子地图及电子病历等)组成.信息管理系统通过局域网与监控台连为一体,主要功能是管理电子地图信息以及用户的病历信息等.
【总页数】3页(P1947-1949)
【作者】曾松伟;刘敬彪;周巧娣;夏霞
【作者单位】浙江林学院,信息工程学院,浙江,临安,311300;杭州电子科技大学,电子信息学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,电子信息学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,电子信息学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,电子信息学院,浙江,杭州,310018
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.远程医疗监护系统的应用研究 [J], 李洋
2.GPRS网络远程测控系统中的短信功能应用研究与实现 [J], 花再军;黄凤辰;陈钊
3.CATV在远程医疗监护系统中的应用研究 [J], 黄布毅;张海霞;常亚军
4.WIFI与GPRS在远程医疗中的应用及研究 [J], 孙勇;陈小惠
5.远程医疗监护系统应用研究 [J], 宋庆松
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第36卷第6期2011年11月测绘科学Science of Surveying and MappingVol.36No.6Nov.作者简介:谭巧林(1987-),女,硕士研究生,主要研究方向为GIS 技术的应用与开发。
E-mail :tanqiaolin_87@收稿日期:2010-07-28基金项目:广东省科技计划项目-省国际合作项目“基于3S (GIS /GPS /GPRS )技术的智能远程生理监控系统开发应用与推广”(2009B050400001)基于GPS 、GPRS 和GIS 的远程医疗监护系统的设计与实现谭巧林①②,谭建军①,刘俊①③(①中国科学院广州地球化学研究所,广州510640;②中国科学院研究生院,北京100049;③广州中科盛博信息技术有限公司,广州510630)【摘要】本文针对我国远程医疗监护的现状,提出了一种基于GPS 、GPRS 和GIS 的远程医疗监控系统,阐述了系统的框架结构和功能模块,以及主要功能的实现方法。
该系统将GPS 、GPRS 和GIS 技术相结合,将采集到被监护者的生理参数和地理位置等信息通过通讯网络实时传送到监护中心服务器,实现病人佩戴的移动终端与医院监控中心的双向数据交换,用于动态跟踪病态发展,以保障及时诊断、治疗。
【关键词】远程医疗;移动终端;监控中心;生理参数【中图分类号】P208【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2011)06-0216-031引言远程医疗监护是指通过通信网络将远端的生理和医学信号传送到监护中心进行分析,并给出诊断意见的一种技术手段[1]。
目前很多医疗监控系统,采用掌上电脑作为检测和数据的传输的工具,如美国George Washington 大学研制的基于掌上电脑的心电记录仪,可以记录心电数据,并在掌上电脑上实时显示心电图[2]。
Nelwan 等开发了使用无线PDA 作为心电发送工具的心电监护仪器[3]。
2002年第三军医大学研制了与掌上电脑结合的具有远程传输能力的新型血压Holter [4]。
2005年清华大学研制了基于联想公司5000掌上电脑的心电血压监护仪。
总的来说,这些设备还不能实现24小时对人的生理监控,并且对人们的正常生活有一定的影响,携带仍然不是非常方便。
本文设计的是一种基于GPS 、GPRS 、GIS 的远程医疗监护系统,通过病人携带的轻便的腕式传感器24小时实时监控人们的体温、血压和心跳等情况,并将采集到的信息通过蓝牙发送到PDA 或者智能手机等终端设备,再通过GPRS 技术,将信息发送到监控中心,监控中心对采集到的信息进行相应的处理和分析,然后根据分析结果采取相应的措施。
2系统结构远程医疗监护系统能实时、连续、不间断地监测和传送重要生命特征参数,并将获得的数据实时地传送给医护人员。
移动终端集成一个内置空间定位系统的PDA 和腕式医疗传感器,通过GPRS 进行信息传输,实现对佩戴该便携设备的病人进行生理监视和快速定位。
监控中心建立一个基于GIS 的信息传输、处理和发布的实时监控系统,实现对病人的实时生理变化、空间位置数据等进行采集,处理和显示,支持医护人员的快速、高效的决策。
基于GPS ,GPRS ,GIS 的远程医疗监护系统的框架结构如图1所示。
该系统中,由传感器采集病人的相关信息的信号,通图1系统框架结构过多路开关经信号放大器后由A /D 转换器转换为数字信号,送MPU (micro processor unit )模块进行处理。
传感器采集的信号经过MPU 模块的加工,将病人的各个信息合成为状态数据串,再集合由GPS 模块获得的病人的地理位置信息生成预定格式的完整数据,通过GPRS 数据传输模块,经由无线传感器网关,传送给服务器端。
服务器端接收到数据后,对数据进行解析和判断,解析获得的病人状态参数分别送诊断模块和医院临床软件数据库,然后再由医生对病人的生理信息进行分析、诊断及医疗干预等。
3系统功能及实现远程医疗监护系统由两大部分组成(如图2所示),即移动监护终端与监护中心。
用户可随身携带移动终端,移动终端实时监测用户的生理数据,发送至监护中心;监护中心实时显示和分析数据,检测到异常时自动发送报警信息。
图2远程医疗系统功能模块图3.1移动监护终端功能模块1)数据采集模块:该模块主要完成病人生理数据和GPS 数据的采集功能。
系统通过PDA 或智能手机与其他各种医疗设备,自动获取病人实时数据,并在PDA 或智能手机端进行必要的数据转化和处理,然后再通过无线网络发送到监控中心数据库。
2)数据传输模块:该模块利用中国移动的GPRS 技术,采用点对点的方式实现对带通信功能的移动终端的数据远程无线传输。
模块以GPRS 通信技发送回监控中心,实现实时定位与导航。
4)GIS模块:在移动监控终端,为了实现GPS定位和导航的功能,系统集成了GIS技术,实现了基本的GIS操作功能,例如放大,缩小,漫游,查询和简单的空间分析等。
3.2监控中心功能模块1)GIS图形化模块:该模块主要完成基本的GIS操作功能。
服务器端监护中心的GIS应用是一个综合的应用,它紧密结合GPS,结合空间数据库和基础数据库,医疗相关专题数据库,完成一系列操作,包括基础的多种放大、缩小、漫游操作、信息查询、距离量算、地物编辑、缓冲分析、最短路径分析等等。
例如对患者进行急救时,监护中心可以通过双向通话功能,指导救护车上的医生实施救护治疗,同时通过GIS的最优路径功能,给救护车指引道路,使其以最快的速度到达医院或急救中心。
2)诊断模块:诊断模块的主要功能就是把由传感器采集来的体温、脉搏、血压等数据进行一个初步的分析。
在对数据进行完一个设定好的信号处理分析并计算出对应的人体信息数据后,通过对得出的人体数据进行判断,给出相应的诊断意见。
3)GPS定位跟踪模块:通过获取各智能终端的GPS数据,嵌入于GIS中,完成GPS定位,导航,最短路径分析,用户跟踪等多项功能。
例如当患者向监护中心请求急救时,监护中心可以根据移动终端发送的GPS数据从GIS电子地图上查看到患者的具体位置,并同时搜索最近的急救车辆,让最近的车辆前去接患者。
4)自动报警模块:监护中心在记录和显示用户生理参数的同时,还要对其进行初步分析,当检测到有异常时,就通过自动报警模块警示用户。
3.3主要功能的实现移动监护终端负责实时地采集用户的基本生理参数和地理位置信息等,并通过无线网络与监控中心进行交互操作。
整个监护终端具有专用性强、体积小、可靠性高、低功耗等特点,基于这些因素考虑,系统的硬件部分采用基于ARM体系结构的PDA,通过PDA外接可穿戴的医疗传感器对病人的生命指标进行监测,并采用eSupermap5.0作为嵌入式GIS平台,用Microsoft embedded Visual C++4.0进行编程开发。
3.3.1GPS定位目前用于导航的GPS数据大多采用NEMA0183格式提供通用输出信息,包括定位点的经度、纬度、高度、可用卫星数、当前的星历信息以及每颗卫星的状态等。
NMEA0183数据流共由12个段组成,每一部分由6个标识符开始,标识符的第一个字母为$。
这其中只有一部分数据直接面向GPS信号接收器设备。
本系统采用GPRMC推荐的最短数据获取当前位置的经纬度,数据格式如下:$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,*hh<CR ><LF>其中:<1>定位时UT时间hhmmss格式;<2>状态导航数据中的经度和纬度,在PDA电子地图中显示出来,并利用GPRS无线网络将该定位数据送至监控中心数据库中,实现定位导航功能。
在该模块的实现上,定义了两个结构体date_time和GPS_INFO,用于保存当前的时间和地理位置,结构体内容如下:Typedef struct{int year;//年int month;//月int day;//日int hour;//小时int minute;//分钟int second;//秒钟}date_time;//时间结构体Typedef struct{date_time;//时间结构体变量char status;//当前的状态是否有double latitude;//经度double longitude;//纬度char NS;//北纬或南纬char EW;//东经或西经double speed;//速度double high;//高程}GPS_INFO;//GPS本地信息结构体3.3.2GPRS数据传输为了便于数据的解析和与统一标准的兼容,在移动终端中,定时将采集到的生理参数和定位数据以XML格式封装成数据包,然后通过GPRS数据传输模块将数据包以无线的方式发送到监控中心的数据接收服务器。
数据传输模块相关的实现函数声明如下:void set_speed(int fd,int speed);//设置串口的波特率//设置串口的奇偶位、校验位、停止位int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,intparity);int GPRS_Init(int serial);//初始化GPRS模块int GPRS_TCP(char*ipAddr,char*port);//初始化与服务器的TCP连接void GPRS_Send(char*data,int len);//发送监测数据包void GPRS_TCPClose();//关闭GPRS与数据接收服务器的TCP连接void GPRS_Close();//关闭GPRS模块void GPRS_Cmd(char*Pt);//向串口发送包含AT 命令的字符串GPRS数据传输模块在以无线的方式传送数据包时,首先通过AT命令与集成子系统中的数据接收服务器建立TCP 连接,建立连接时使用的参数是通过系统运行参数配置模块设定的。
若TCP连接建立失败,则在图形界面窗口上将会显示该信息,否则,连接建立成功,等待用户的操作。
无论用户是选择自动发送还是手动发送,都是通过GPRS的AT命来发送数据包。
在该模块中使用的AT命令集如下://建立TCP连接或注册UDP端口号测绘科学第36卷AT+CIPSTART=(“TCP”,”UDP”),(“IPAD-DRESS”,”DOMAIN NAME”),”PORT”AT+CIPSEND//发送数据AT+CIPCLOSE//关闭TCP或UDP连接在数据包的传输过程中,该模块能够实时地检测到远端数据接收服务器的接收状态,如果某个时刻接收服务器发生意外关闭,此时该模块会立即停止数据包的传输,并在图形界面窗口上显示与服务器断开连接。
3.3.3GPRS短消息控制为了增加移动终端的灵活性,便于用户的远程动态管理,在数据通信模块中配置了短消息控制功能。