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高危心脏病人远程实时监护系统的原型研制 (2)
rss200904 | 2009-05-25 00:38:15    阅读:919   发布文章

关键字:GPS GPRS 高危心脏病 远程监护 嵌入式技术

 

图 1 嵌入式移动终端的硬件系统架构图

      (2)嵌入式移动终端的软件设计

      嵌入式移动终端的软件设计采用了当前流行的嵌入式系统开发技术。首先将实时操作系统uCOS-II移植到Philips LPC2200嵌入式微处理上,将终端所要完成的功能细化为几个核心的任务,由uCOS-II实时内核进行统一调度,宏观上实现了多任务的并行执行,系统的可靠性和实时性得到了大幅度提升。

      抢占式操作系统对任务的调度是按优先级的高低进行的,按照系统所要实现的功能,整个软件系统按优先级从高到低的顺序被划分为:ECG采集任务、GPRS通信任务、数据分析和LCD显示任务、GPS任务。系统运行时,首先进行系统的初始化操作,初始化所有数据结构,分配堆栈空间,然后建立任务间通信的消息队列,进行任务建立和分配任务优先级。所有新建任务被置为就绪态,系统程序从优先级高的任务开始执行。

  3.2 医院监护中心设计

      监护中心系统是基于Windows NT局域网建成,主要包括GPRS网络服务器、数据库服务器、ECG中心监护工作站和GIS定位管理工作站。

      本文应用C/S体系架构设计思路,采用多任务方式保证对多个远程用户的同时监护。整个ECG中心监护系统和GIS定位管理系统的功能原型采用Microsoft Visual C++6.0工具开发完成,后台数据库采用Microsoft SQL SERVER 2000关系数据库系统。

      3.3 系统原型

      最后,研制完成的高危心脏病人的远程实时监护系统的原型包括,如图2 所示的远程嵌入式移动终端原型和图3所示的医院监护中心显示界面。利用该原型,对一受试者(位于上海闸北公园)的3导联ECG信号进行实时采集,由GPS模块接收受试者所在的闸北公园经纬度信息,经过终端的信号分析处理后,由GPRS网络传送至远端(复旦大学)的实验室监护中心(具有实IP地址),进行动态分析和显示,其监护中心显示结果如图4所示,受试者心率正常为87次/分钟,经纬度分别为E 121.4525、N 31.25793,GIS地图指示为上海闸北公园附近。

4 结束语

      本文针对高危心脏病患者在医疗监护方面的特殊背景及临床救助需求,研制了一套用于远程实时监护高危心脏病人的系统原型,该系统基于GSM/GPRS无线移动通信系统及GPS全球卫星定位系统的系统,包括一套基于ARM 7处理器和uCos-II微系统的嵌入式移动单元和一套VC++开发的医院监护中心软件系统。对一受试者的初步实验测试,结果表明该原型系统能实时监护患者的动态心电图,准确定位患者地理位置。

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