軟件分析設計課程設計_患者監(jiān)護系統(tǒng)_實驗報告

1、軟件分析與設計課程設計報告所選項目：患者監(jiān)護系統(tǒng)學院：軟件學院專業(yè)班級：學生姓名 :組長：組員：指導教師：時間： 2014.1.6-17目錄1系統(tǒng)簡介 .31.1背景描述： .32技術要求和限制條件 .42.1系統(tǒng)需求： .43需求分析 .43.1用戶要求： .43.2性能需求： .44系統(tǒng)分析 .54.1基本系統(tǒng)模型設計如下： .54.2數(shù)據(jù)流圖設計如下： .64.2.1數(shù)據(jù)流分析 .64.2.2需求概述 .64.2.3頂層數(shù)據(jù)流圖： .64.2.4進一步劃分的二層數(shù)據(jù)流圖如下.74.2.5對“監(jiān)護管理”模塊的分解 .74.2.6總的底層數(shù)據(jù)流圖 .94.2.7數(shù)據(jù)詞典 .95總體結構 .1

2、55.1系統(tǒng)的各模塊設計如下： .155.2軟件結構： .165.3功能分配 .165.4接口設計 .176詳細設計 .186.1登陸界面 .186.2程序描述 .186.3總程序設計流程圖 .196.4傳感器信息采集功能 .206.5監(jiān)護管理模塊 .206.6數(shù)據(jù)操作功能 .216.6.1添加新病人信息功能 .216.6.2查詢功能 .226.6.3更新功能 .226.7系統(tǒng)功能流程圖 .236.8系統(tǒng)操作模塊 .247數(shù)據(jù)庫設計說明書 .247.1定義 .247.2任務概述 .247.3結構設計 .257.3.1概念結構設計 .257.3.2邏輯結構設計 .288登錄界面 .298.1系統(tǒng)

3、主界面 .298.2功能選擇界面 .308.3生理信號信息采集模塊界面 .308.4監(jiān)護管理模塊界面 .319 軟件測試 .319.1白盒測試法 .329.1.1白盒測試的概述 .329.1.2白盒的測試用例需要做到： .329.1.3白盒測試的實施步驟： .329.1.4白盒測試的方法：總體上分為靜態(tài)方法和動態(tài)方法兩大類。.339.2黑盒測試法 .339.2.1黑盒測試的概述 .339.2.2黑盒測試試圖發(fā)現(xiàn)以下類型的錯誤：.339.2.3黑盒測試的測試用例設計方法 .349.3測試結果 .34參考資料.351 系統(tǒng)簡介1.1 背景描述：目前住院病人主要由護士護理，這樣做不僅需要大量護士，而

4、且由于不能隨時觀察病人的病情變化， 還會延誤搶救時間。 因此，某醫(yī)院想開發(fā)一個以計算機為中心的患者監(jiān)護系統(tǒng)。 醫(yī)院要求該系統(tǒng)能夠隨時接收病人的生理信號（血壓、體溫、脈搏、心電圖等） ，監(jiān)視病員的病癥；定時記錄病人情況以形成患者日志（定時更新病歷）；當某個病人的生理信號超出醫(yī)院的規(guī)定的安全范圍時向值班護士發(fā)出警告信息（病員出現(xiàn)異常情況時報警）；同時，護士在需要時還可要求系統(tǒng)打印某個病人的病情報告（隨機地產(chǎn)生某一病員的病情報告）。2 技術要求和限制條件2.1 系統(tǒng)需求：本系統(tǒng)要求 輸入病人的姓名、住址、電話號碼、身份證號碼、住院日期、身體狀況，隨時接收每個病人的生理信號（脈搏、體溫、血壓、心電圖等

5、），定時記錄病人情況以形成患者日志， 當某個病人的勝利信號超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時向值班護士發(fā)出警告信息， 此外，護士在需要時還可以要求系統(tǒng)印出某個指定病人的病情報告。3 需求分析人員管理的合理化和經(jīng)營化是醫(yī)院經(jīng)營效益的關鍵。擁有了先進的技術還要有更加良好的管理體制， 才可以讓醫(yī)院的經(jīng)營效益發(fā)揮到最好的狀態(tài)。充分利用現(xiàn)代先進的技術，可以節(jié)約大量的人力資源和財力資源。3.1 用戶要求：由于本系統(tǒng)基于windos 兼容的桌面平臺，僅要求用戶掌握基本的計算機操作。3.2 性能需求：根據(jù)系統(tǒng)的要求，將該系統(tǒng)設置有8 個功能模塊，各模塊功能如下：1、生理信號輸入管理模塊 ：通過連接在病人身上的傳感器，根

6、據(jù)傳感器的值將生理信號輸入系統(tǒng)2、定時時間調(diào)節(jié)處理 ：通過系統(tǒng)，管理人員（醫(yī)護人員）可以按需要輸入定時采樣的時間。3、病人信息輸入模塊 ：工作人員可以將病人的基本信息（患者姓名、患者性別、住址、聯(lián)系電話、患病名稱、入院日期、狀態(tài)（已出院、住院） 、備注）輸入系統(tǒng)。4、病人信息修改管理模塊：對病人的基本信息（患者姓名、患者性別、住址、聯(lián)系電話、患病名稱、入院日期、狀態(tài)（已出院、住院）、備注）進行修改。5、病人信息查詢模塊 ：對病人的基本信息（患者姓名、患者性別、住址、聯(lián)系電話、患病名稱、入院日期、狀態(tài)（已出院、住院） 、備注）進行查詢。6、生理信號安全范圍控制模塊 ：對各個病人的生理信號的安全范

7、圍進行輸入、修改、查詢。7、警報模塊： 對超過設定安全范圍的病人及時通知醫(yī)護人員。8、病人病情查詢及打印模塊：可以對這一段時間的病人病情進行查詢也可以將對查詢得的病人病情打印出病情報告4 系統(tǒng)分析4.1 基本系統(tǒng)模型設計如下：安全范圍數(shù)據(jù)傳感器輸入病人信息輸入生理信號輸入程序病情信息報告生成程序數(shù)據(jù)文件生理信生成報告號信息鈴聲判別生成程序響鈴4.2 數(shù)據(jù)流圖設計如下：4.2.1 數(shù)據(jù)流分析數(shù)據(jù)流圖是組織中信息運動的抽象，是管理信息系統(tǒng)邏輯模型的主要形式。它可以綜合的反映出信息在系統(tǒng)中的流動、 處理和存儲情況， 具有良好的抽象性和概括性。它在調(diào)查的基礎上，從系統(tǒng)的科學性、管理的合理性、實際運行的

8、可行性角度出發(fā)， 將信息處理功能和彼此之間的聯(lián)系自頂向下、 逐層分解， 從邏輯上精確地描述系統(tǒng)應具有的數(shù)據(jù)加工、 數(shù)據(jù)輸入、 數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)來源和去向（外部實體）等項目。數(shù)據(jù)流程圖和系統(tǒng)的物理描述無關，它所描述的內(nèi)容不涉及技術細節(jié)， 而是面向用戶的， 即使完全不懂信息技術的用戶也容易理解。因此，數(shù)據(jù)流圖成為系統(tǒng)分析員與用戶進行交流的有效手段， 同時也成為系統(tǒng)設計的主要依據(jù)之一。4.2.2 需求概述本系統(tǒng)由“數(shù)據(jù)接收處理” “監(jiān)護管理”“對檔案查詢處理”三個功能模塊組成。（ 1）數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)包含四個功能模塊： “病人生理信號處理中心” 、“時鐘采樣處理”、“病人基本信息處理” 、“安

9、全范圍設定”時鐘采樣處理子系統(tǒng)包括兩個功能模塊： “設定時間” 、“定時取樣”。安全范圍設定子系統(tǒng)包括 2 個功能模塊：“分析病人病情” 、“確定安全范圍”。（ 2）監(jiān)護管理子系統(tǒng)包括“超標判定” 、“危機情況處理”超標判定模塊包括超標判定操作。危機處理子系統(tǒng)包含 2 個功能模塊：“通知醫(yī)護人員”、“通知病人家屬”。（ 3）對檔案查詢處理子系統(tǒng)包含 3 個功能模塊：“修改”、“查詢” 、“刪除”。4.2.3 頂層數(shù)據(jù)流圖：輸入：輸出：患者日志各種傳感器輸入病人生理信號記錄病人情況醫(yī)院計算機醫(yī)院護士監(jiān)護系統(tǒng)發(fā)出警報信號醫(yī)院護士查詢病人信息查詢結果打印病情報告高4.2.4 進一步劃分的二層數(shù)據(jù)流圖

10、如下中央系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)接收處理、監(jiān)護管理、 對檔案查詢處理三個加工處理、三個文件存儲組成。安全范圍警報信息安全范圍生理信號安全范圍時鐘信號12病情報監(jiān)護管理告短息數(shù)據(jù)接收病人基本信息病人基本信息病人檔案病人日志病人基本信息志日人病人日志病修改后病人基本信息3對檔案的查詢處理病情報告病人日志4.2.5 對“監(jiān)護管理”模塊的分解監(jiān)護管理子系統(tǒng)包括“超標判定” 、“危機情況處理”超標判定模塊包括超標判定操作， 用來拿定時提取的病人生理信號與安全范圍相比較看是否是正常狀態(tài)。危機處理子系統(tǒng)包含2 個功能模塊：“通知醫(yī)護人員”、“通知病人家屬”。警告信息生理信號值2.1警報2.2超標判定危機情況處理病情報

11、告短信安全范圍“監(jiān)護管理”模塊一層分解圖2.1生理信號值超標判定警告信息警報安全范圍2.2.1警告信息2.2.2病情報告短信通知醫(yī)護人員通知家屬“監(jiān)護管理”模塊的底層分解圖對“對檔案的查詢處理”模塊的分解對檔案查詢處理子系統(tǒng)包含3 個功能模塊：“修改”、“查詢”、“刪除”。在刪除操作之前需要向主治醫(yī)師詢問是否可以刪除。病人信息3.1修改后的病人信息修改病人信息3.2.1病情報告3.2.2病情報告查詢打印病情報告3.3.13.3.2病人信息查詢可否允許通知刪除病人信息刪除“對檔案的查詢處理”模塊的分解圖4.2.6 總的底層數(shù)據(jù)流圖把細分圖整合起來形成總的底層DFD:病人生理信號1.1.1生理信號

12、1.1.2生理信號值2.1警報2.2.1警告信息醫(yī)護人員生理信號接收生理信號分析超標判定通知醫(yī)護人員生理信號值警告信息顯示器安全范圍2.2.2病情報告短信家屬通知家屬時鐘信號1.2.1時間間隔1.2.2時鐘病人日志設定時間定時取樣病人日志病人生理安全范圍病人生病日志安全范圍病人日志工作人員病人基1.3.1病人基1.3.2病人基病人檔案病人檔案1.4.1分析結果1.4.2本信息 接收基本信息 本信息記入檔案本信息分析病人病情確定安全范圍修改后的病人檔案病人檔案3.2.13.2.2病人檔案病情報告查詢者病人檔案病查詢打印病情報告人檔3.1案修改3.3.13.3.2查詢可否允許通知刪除病人信息刪除底

13、層數(shù)據(jù)流圖4.2.7 數(shù)據(jù)詞典數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合， 它是進行詳細的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析后所獲得的主要成果。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典如下：1. 數(shù)據(jù)源點和終點描述（ 1）名稱：病人簡要描述：被監(jiān)護的對象有關數(shù)據(jù)流：生理信號（ 2）名稱：時鐘簡要描述：用來為系統(tǒng)提供時間日期數(shù)據(jù)以便定時取樣生理信號有關數(shù)據(jù)流：時鐘信號（ 3）名稱：工作人員簡要描述：負責系統(tǒng)數(shù)據(jù)的錄入工作有關數(shù)據(jù)流：病人基本信息（ 4）名稱：醫(yī)護人員簡要描述：監(jiān)護系統(tǒng)終端的值班人員有關數(shù)據(jù)流：警告信息（ 5）名稱：顯示器簡要描述：終端設備，用來顯示病人的生理信號有關數(shù)據(jù)流：病人日志（ 6）名稱：家屬簡要描述：病人的家屬有關數(shù)據(jù)流：病

14、情報告，病情報告短息（ 7）名稱：查詢者簡要描述：主要由醫(yī)護人員和病人家屬組成，有權查詢病人的病情報告并打印有關數(shù)據(jù)流：病情報告2. 加工詞條描述（ 1）加工名：生理信號接收加工編號： 1.1.1輸入數(shù)據(jù)流：生理信號輸出數(shù)據(jù)流：生理信號加工邏輯：接收病人的生理信號（ 2）加工名：生理信號分析加工編號： 1.1.2輸入數(shù)據(jù)流：生理信號輸出數(shù)據(jù)流：生理信號值加工邏輯：分析病人的生理信號，轉化為具體的數(shù)值（ 3）加工名：設定時間加工編號： 1.2.1輸入數(shù)據(jù)流：時鐘信號輸出數(shù)據(jù)流：時間間隔加工邏輯：為定時采樣病人的生理信號設定時間間隔（ 4）加工名：定時采樣加工編號： 1.2.2輸入數(shù)據(jù)流：時間間隔

15、，生理信號值輸出數(shù)據(jù)流：病人日志加工邏輯：定時取樣病人的生理信號并存入病人日志（ 5）加工名：接收基本信息加工編號： 1.3.1輸入數(shù)據(jù)流：病人基本信息輸出數(shù)據(jù)流：病人基本信息加工邏輯：接收由工作人員輸入的病人的基本信息（ 6）加工名：記入檔案加工編號： 1.3.2輸入數(shù)據(jù)流：病人基本信息輸出數(shù)據(jù)流：病人基本信息加工邏輯：接收病人的生理信號（ 7）加工名：分析病人病情加工編號： 1.4.1輸入數(shù)據(jù)流：病人基本信息輸出數(shù)據(jù)流：安全范圍加工邏輯：由主治醫(yī)生對病人的病歷進行分析，產(chǎn)生分析結果（ 8）加工名：確定安全范圍加工編號： 1.4.2輸入數(shù)據(jù)流：分析結果輸出數(shù)據(jù)流：安全范圍加工邏輯：根據(jù)醫(yī)生對

16、病人病情的分析，確定出一個適合病人的安全范圍（ 9）加工名：超標判定加工編號： 2.1輸入數(shù)據(jù)流：生理信號值，安全范圍輸出數(shù)據(jù)流：警報加工邏輯：接收病人的生理信號值與安全范圍做比較，判斷是否超標（ 10）加工名：通知醫(yī)護人員加工編號： 2.2.1輸入數(shù)據(jù)流：警報輸出數(shù)據(jù)流：警告信息加工邏輯：接收警報并向終端發(fā)送警告信息（ 11）加工名：通知家屬加工編號： 2.2.2輸入數(shù)據(jù)流：警告信息輸出數(shù)據(jù)流：病情報告短息加工邏輯：接收警告信息并自動向病人家屬發(fā)出病情報告短信（ 12）加工名：修改加工編號： 3.1輸入數(shù)據(jù)流：病人信息輸出數(shù)據(jù)流：修改后的病人信息加工邏輯：可以對病人的病歷等進行更新修改（ 1

17、3）加工名：查詢加工編號： 3.2.1輸入數(shù)據(jù)流：病人信息輸出數(shù)據(jù)流：病情報告加工邏輯：醫(yī)生和家屬可以根據(jù)病人的姓名等查詢病人的基本信息并可以請求打印報告（ 14）加工名：打印病情報告加工編號： 3.2.2輸入數(shù)據(jù)流：病情報告輸出數(shù)據(jù)流：病情報告加工邏輯：可以響應打印要求打印出病人的病情報告(15) 加工名：查詢可否刪除加工編號： 3.3.1輸入數(shù)據(jù)流：病人信息輸出數(shù)據(jù)流：允許通知加工邏輯：有病人出院，查詢主治醫(yī)生等相關人員可否刪除病人信息（ 16）加工名：刪除病人信息加工編號： 3.3.3輸入數(shù)據(jù)流：允許通知輸出數(shù)據(jù)流：加工邏輯：刪除已出院病人信息3. 文件存儲（ 1）文件名稱：病人檔案簡述

18、：存放病人的基本信息及生病日志輸入數(shù)據(jù)：病人基本信息，病人日志，修改后的病人檔案輸出數(shù)據(jù)：病人檔案文件組成：由病人的姓名電話等個人基本信息、病歷、病人日志組成（ 2）文件名稱：病人日志簡述：存放時鐘定時取樣的病人的生理信號輸入數(shù)據(jù)：病人日志輸出數(shù)據(jù)：病人日志文件組成：取樣的確切時間和病人當時的生理信號值（ 3）文件名稱：病人生理安全范圍簡述：存放病人正常的生理信號值應該在的范圍輸入數(shù)據(jù)：安全范圍輸出數(shù)據(jù)：安全范圍文件組成：脈搏、體溫、血壓、呼吸、心電圖等生理信號值的安全范圍值4. 數(shù)據(jù)流（ 1）數(shù)據(jù)流名字：生理信號描述：由時鐘傳感器傳送的病人的脈搏、體溫、血壓、呼吸、心電圖等組成：生理信號 =

19、脈搏 +體溫 +血壓 +呼吸 +心電圖（ 2）數(shù)據(jù)流名字：時鐘信號描述：用以設定定時取樣的時間間隔及當時的日期時間組成：時鐘信號 =年 +月 +日 +時 +分 +秒（ 3）數(shù)據(jù)流名字：時間間隔描述：提供定時取樣的時間間隔組成：時間間隔 =時 +分 +秒（ 4）數(shù)據(jù)流名字：時鐘信號描述：用以設定定時取樣的時間間隔及當時的日期時間組成：時鐘信號 =年 +月 +日 +時 +分 +秒（ 5）數(shù)據(jù)流名字：病人日志描述：定時取樣的生理信號組成：每次提取的生理信號（ 6）數(shù)據(jù)流名字：病人基本信息描述：用以傳遞病人的個人信息病歷等組成：病人基本信息 =病人個人基本信息 +病歷 +病人日志（ 7）數(shù)據(jù)流名字：安

20、全范圍描述：用以傳遞病人安全的生理信號值范圍組成：安全范圍 =脈搏安全范圍值 +體溫安全范圍值 +血壓安全范圍值 +呼吸安全范圍值 +心電圖安全范圍值（ 8）數(shù)據(jù)流名字：警報描述：當病人的生理信號超出安全范圍時向終端發(fā)出的警報信號通知系統(tǒng)發(fā)送警告信息組成：警報（ 9）數(shù)據(jù)流名字：警告信息描述：向終端醫(yī)護人員發(fā)送的信息組成：警告信息 =病人 ID 號+病房號 +生理信號值（ 10）數(shù)據(jù)流名字：病情報告短信描述：向病人家屬發(fā)送的通知病情的信息組成：大體病情報告（ 11）數(shù)據(jù)流名字：分析結果描述：主治醫(yī)生根據(jù)病人的基本情況分析出的病人安全的生理信號值組成：安全生理信號值（ 12）數(shù)據(jù)流名字：允許通知

21、描述：向終端醫(yī)護人員發(fā)送的信息，告訴可以刪去已出院病人的信息組成：允許（ 13）數(shù)據(jù)流名字：病情報告描述：返回病人的生病日志以及病歷組成：病情報告 =病人日志 +病歷5 總體結構5.1 系統(tǒng)的各模塊設計如下：M1.1初始化模塊M1.2關閉系統(tǒng)模塊M1.3系統(tǒng)功能模塊M2.1生理信號輸入管理模塊M2.2定時時間調(diào)節(jié)模塊M3.1信息輸入模塊M3.2信息修改模塊M3.3信息查詢模塊M4.1生理信號安全范圍模塊M4.2警報模塊M5.1病情查詢模塊M5.2病情報告打印模塊5.2 軟件結構：醫(yī)院患者監(jiān)護系統(tǒng)生理信號病人基本病人病情管輸入控制信息管理警報子系統(tǒng)理子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)生理信信信生理病定時信號病情

22、信號息息息警情時間安全報告輸入輸修查報查調(diào)節(jié)范圍打印管理入改詢詢控制5.3 功能分配1. 系統(tǒng)控制功能初始化模塊（ M1.1）；關閉系統(tǒng)模塊（ M1.2）；系統(tǒng)功能模塊（ M1.3）2. 生理信號輸入控制功能生理信號輸入管理模塊（ M2.1）；定時時間調(diào)節(jié)模塊（M2.2）；3. 病人基本信息管理功能信息輸入模塊（ M3.1）信息修改模塊（ M3.2）信息查詢模塊（ M3.3）；4. 警報功能生理信號安全范圍控制模塊（M4.1）；警報模塊（ 4.2 ）；5. 病人病情管理功能病情查詢模塊（ M5.1）；病情報告打印模塊（ 5.2 ）5.4 接口設計1 初始化模塊： 系統(tǒng)初始時由操作系統(tǒng)調(diào)用，執(zhí)行

23、完畢后進入事件等待狀態(tài)；2 關閉系統(tǒng)模塊： 由系統(tǒng)功能模塊調(diào)用，執(zhí)行完畢返回操作系統(tǒng)；3 系統(tǒng)功能模塊：接收系統(tǒng)功能區(qū)相應事件，啟動生理信號輸入管理、定時時間調(diào)節(jié)、信息輸入、信息修改、信息查詢等模塊4 生理信號輸入管理模塊：完成生理信號輸入管理功能；5 定時時間調(diào)節(jié)模塊：完成定時時間調(diào)節(jié)功能；6 信息輸入模塊：完成信息輸入功能；7 信息修改模塊：完成信息修改功能；8 信息查詢模塊：完成信息查詢功能；9 生理信號安全范圍控制模塊：完成生理信號安全范圍控制功能；10 警報模塊：完成發(fā)出警報功能；11 病情查詢模塊：完成病情查詢功能；12 病情報告打印模塊：完成病情報告打印功能；6 詳細設計6.1

24、登陸界面登陸界面程序流程見圖：登陸系統(tǒng)用戶名及口令身份認證No正確 ?Yes登陸成功登陸界面程序流程圖6.2 程序描述主模塊功能：建立與數(shù)據(jù)庫連接；獲取系統(tǒng)設置；運行主對話框根據(jù)輸入調(diào)用子模塊；退出系統(tǒng)時斷開與數(shù)據(jù)庫的連接程序邏輯：初始化生理信號輸入監(jiān)護管理數(shù)據(jù)操作主功能模塊圖6.3 總程序設計流程圖設計內(nèi)容：本系統(tǒng)要求能夠監(jiān)護系統(tǒng)要隨時接受每個病人的生理信號( 脈搏、體溫、血壓、心電圖等 ) ，定時記錄病人情況以形成患者日志并間隔一定得時間存入病人檔案，當某個病人的生理信號超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時向值班護士發(fā)出警告信息；要求系統(tǒng)要提供輸入數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)查詢信息的功能，必要時候要通知患者家屬。程

25、序設計流程圖見圖：開始程序初始化人員登錄設備初始化N設備處理設備正常？Y信號采集信號初步分析監(jiān)護管理數(shù)據(jù)詳細分析正常？N報警Y數(shù)據(jù)操作情況處理數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)查詢病人檔案操作程序結束系統(tǒng)功能流程圖6.4 傳感器信息采集功能功能描述：傳感器要隨時接受每個病人的生理信號( 脈搏、體溫、血壓、心電圖等 ) ，而且要將其模擬信號轉換成數(shù)字型號后及時發(fā)送給監(jiān)護管理模塊。傳感器信息采集程序流程圖：開始初始化數(shù)據(jù)采集A/D 轉換液晶顯示數(shù)據(jù)判別N發(fā)送？Y發(fā)送數(shù)字信號結束傳感器信息采集程序流程圖6.5 監(jiān)護管理模塊功能描述：根據(jù)傳感器信息采集而傳入監(jiān)護管理模塊的生理信息，對其傳入的信息進行分析處理， 并將其和生理安全控制范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進行比較，如若超過范圍則報警，及時通知責任醫(yī)生進行緊急處理，醫(yī)護人員有打印患者病情報告的權利，同時通知患者家屬，實時記錄患者日志，每間隔一段時間要更新患者的檔案。監(jiān)護管理流程圖見圖：開始病癥信號采樣信號處理超出病人生理極限？Y報警N情況