CN201750893U - 基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种监护系统，尤其涉及一种家庭远程监护系统。本实用新型的基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统，包括家庭监护终端、机顶盒、远程监护中心，家庭监护终端通过机顶盒与远程监护中心连接；家庭监护终端、机顶盒分别设有ZigBee无线通信模块，家庭监护终端与机顶盒之间通过ZigBee无线通信模块通讯；机顶盒通过Internet网与远程监护中心连接。本系统具有功耗低、传输错误率低、抗干扰性高等显著特点，有较好的推广价值。

Description

基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统

技术领域

本实用新型涉及一种监护系统，尤其涉及一种家庭远程监护系统。

背景技术

心脏病是严重威胁人类健康和生命的主要疾病之一。资料显示，在美国、日本和欧洲，心脏疾病占人口疾病死亡率的第一位，在我国居第三位。统计显示，约60％的心脏病死亡发生在病人家中，这些病人如果能够获得及时的抢救与护理，是完全可能避免死亡的。由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性，将心电监护从床边、医院扩展到社区、家庭，以实施远程心电监护，不论是从减轻患者的经济负担，还是从增强医院的服务能力来说，都具有非常重要的现实意义和推广价值。

针对目前家庭远程心电监护系统的研究现状，人们研制了具有快速、灵敏、操作方便等特点的无线远程心电监护系统，使病人告别了繁冗的连线，可以在家中随意走动，从而获得了较为真实准确的数据资料。但是目前国内外无线家庭远程心电监护系统往往存在着功耗大，成本高，对人体电磁辐射过高等缺陷。由于基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统与传统家庭远程心电监护系统相比，在设备功耗、抗干扰性、系统成本、位误码率等方面都具有明显的优势，因此采用具有短距离、低功耗、低成本、低复杂度以及高抗干扰性等特点的ZigBee技术，通过对使用者进行实时的心电监控，来达到心脏病健康事故的发生，提升生活质量。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统，其功耗低，能够及时救助心脏病突发者。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括家庭监护终端、机顶盒、远程监护中心，家庭监护终端通过机顶盒与远程监护中心连接；家庭监护终端、机顶盒分别设有ZigBee无线通信模块，家庭监护终端与机顶盒之间通过ZigBee无线通信模块通讯；机顶盒通过Internet网与远程监护中心连接。

本发明的报警系统通过声音提示使用者心电出现了异常，此时，使用者可以通过家庭监护终端的发送按键，将信息通过ZigBee无线通信模块传输至机顶盒，由机顶盒的网络接口连入Internet网络，进而将信息实时传输到远程监护中心，远程监护中心的专家对心电信息进行分析后，通过电话或短信的方式对患者进行具体指导。通过这种方式，可以大大减少心脏病事故的发生。

基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统，家庭监护终端包括心电采集系统、心电显示系统、报警系统、中央处理单元、存储器，心电采集系统、心电显示系统、报警系统、存储器分别与中央处理单元连接；中央处理单元通过ZigBee无线通信模块与机顶盒通讯。心电采集系统包括二级放大器、滤波器、A/D转换器，心电信号依次经过二级放大器、滤波器、A/D转换器处理后输入到中央处理单元。采集的心电参数信号经调理电路模块将心电信号进行放大、滤波、以及A/D转换，经处理后输入中央处理单元，中央处理单元对采集到的心电生理信号进行分析来判断使用者的心脏健康状况，若使用者心电信息出现异常，则会通过报警系统发出报警讯号，同时通过ZigBee无线通信模块将心电信息传输至机顶盒；机顶盒包含ZigBee无线通信模块及网络接口，ZigBee无线通信模块主要负责与家庭远程心电监护终端进行通信，而网络接口主要是与远程监护中心通信的接口，当患者感到不适时，或者报警系统发出报警信号时，可以通过网络接口将存储在机顶盒上的心电参数信息传输至连入Internet的远程监护中心。

本系统解决了现有的家庭远程心电监护系统存在的功耗大、传输错误率高、可靠性差等问题，克服了心脏病患者的心脏健康状况得不到实时监控、心脏病突发时往往得不到及时的救助的缺陷。

本系统的心电参数采集系统所采集的心电参数信息经中央处理单元处理后，通过显示子系统将心电信息以心电图的形式显示在心电监护终端的液晶屏幕上，再由ZigBee无线通信模块发送至机顶盒。

本系统采集到的人体心电信号一般表现为电压、电流或者电阻的微小变化，经过调理电路模块的放大、滤波、以及A/D转换等操作后传输至中央处理单元，由中央处理单元内部程序对这些信号进行编码、处理，处理后的信息可以通过ZigBee无线通信模块发送出去。使用者携带家庭监护终端，启动监护终端，通过手掌感应电极或胸感应电极，开始采集心电信号，此时使用者的心电信号经调理电路转换，微控制器编码，ZigBee无线通信模块发送到机顶盒；机顶盒再通过网络将患者的心电信息传送给远程监护中心，与此同时，家庭监护终端的中央处理单元通过对心电参数与正常心电参数范围的比较，来判断患者的心脏健康状况，如果患者心电参数超出正常范围，则由报警系统发出报警声音。

家庭监护终端外型小巧，易于携带，患者可以在家中随意走动。由于家庭监护终端可以由使用者随身携带，中央处理单元与ZigBee无线通信模块都需要体积非常小，以适合人体佩戴。本发明的ZigBee工作在2.4GHz频段；使用PCB天线；发射功率小于10dBm，且功率分级可调；无线信号覆盖半径大于10米。

本系统的家庭监护终端易于佩戴，通过基本不影响使用者正常生活的方式，实时采集使用者的心电参数信息。本系统作为新型的家庭远程心电监护系统，具有小型化、低功耗等显著优点，同时能够减少心脏健康事故的发生，能够很好的满足用户的使用需求。本系统还具有功耗低、传输错误率低、抗干扰性高等显著特点，有较好的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的总体系统模块示意图；

图2为本实用新型的家庭监护终端模块示意图；

图3为本实用新型的心电采集系统模块示意图。

具体实施方式

本系统包括家庭监护终端、机顶盒、远程监护中心，家庭监护终端通过机顶盒与远程监护中心连接；家庭监护终端、机顶盒分别设有ZigBee无线通信模块，家庭监护终端与机顶盒之间通过ZigBee无线通信模块通讯；机顶盒通过Internet网与远程监护中心连接。

家庭监护终端包括心电采集系统、心电显示系统、报警系统、中央处理单元、存储器，心电采集系统、心电显示系统、报警系统、存储器分别与中央处理单元连接；中央处理单元通过ZigBee无线通信模块与机顶盒通讯。心电采集系统包括二级放大器、滤波器、A/D转换器，心电信号依次经过二级放大器、滤波器、A/D转换器处理后输入到中央处理单元。

心电采集系统中，采集到的人体心电参数信号通过调理电路将其传送至中央处理单元，由中央处理单元对心电信号进行处理，心电感应电极及其调理电路部分根据需要设计成重量轻、体积小的模块，无线发射模块采用ZigBee技术的低功耗芯片设计，一方面是为了节能，另一方面是为了减少无线电信号对人体或者人体植入的其他医疗器械的影响。无线通信模块的发射功率最小可达到-10dBm，最大0dBm，并且分级可调，整个系统采用两节7号电池供电，使得使用者可以随时随地的使用。

家庭监护终端由用户使用，该终端小巧轻便，握在掌中便可使用，用户通过掌式感应电极采集心电信息，采集到的心电信号通过调整电路调整后送到中央处理单元，由中央处理处理单元处理后送到心电显示系统显示，因此使用者可以实时的观测到心电图信息。中央处理单元还会将实时测得的心电参数信息与正常的心电参数阈值进行比对，若超出正常范围，便立即触发报警模块，发出报警声音，提醒用户心电出现异常，应立即与远程监护中心联系，用户便可通过远程监护终端的ZigBee无线通信模块将存储在存储器中的心电信息发送至本地机顶盒中，通过机顶盒上的网络接口连接到Internet，通过Internet传送到远程监护中心，由远程监护中心的专家分析后通过短信或者电话给出具体的指导。

Claims (3)

1.一种基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统，其特征在于，包括家庭监护终端、机顶盒、远程监护中心，家庭监护终端通过机顶盒与远程监护中心连接；家庭监护终端、机顶盒分别设有ZigBee无线通信模块，家庭监护终端与机顶盒之间通过ZigBee无线通信模块通讯；机顶盒通过Internet网与远程监护中心连接。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统，其特征在于，家庭监护终端包括心电采集系统、心电显示系统、报警系统、中央处理单元、存储器，心电采集系统、心电显示系统、报警系统、存储器分别与中央处理单元连接；中央处理单元通过ZigBee无线通信模块与机顶盒通讯。

3.根据权利要求2所述的基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统，其特征在于，心电采集系统包括二级放大器、滤波器、A/D转换器，心电信号依次经过二级放大器、滤波器、A/D转换器处理后输入到中央处理单元。

Images