醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫監(jiān)測系統(tǒng)方案1115

醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫監(jiān)測系統(tǒng)方案1115醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫監(jiān)測系統(tǒng)方案1115醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫監(jiān)測系統(tǒng)方案1115醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫監(jiān)測系統(tǒng)方案1115編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:ADDINADDINADDINADDINADDIN名稱醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案ADDIN 單位編寫ADDIN校對ADDIN審核ADDIN會簽ADDINADDINADDIN標(biāo)審ADDIN批準(zhǔn)ADDIN名稱名稱內(nèi)容提要：本文依據(jù)公司董事會和營銷部門提出的市場需求進(jìn)行了方案設(shè)計。主題詞指標(biāo)功能設(shè)計更改欄更改單號更改日期更改人更改辦法目次1技術(shù)設(shè)計的主要依據(jù)及指導(dǎo)原則 3醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計依據(jù) 3醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計指導(dǎo)原則 32基本要求 3醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)用途 3醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)功能 4終端監(jiān)護(hù)儀功能 4無線中繼器功能 4PC機(jī)功能 4醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)性能指標(biāo) 4 終端監(jiān)護(hù)儀性能指標(biāo) 4 無線中繼器性能指標(biāo) 5 無線中繼器性能指標(biāo) 53方案設(shè)計 6醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)組成 6體溫終端監(jiān)測儀設(shè)計方案 6無線中繼器設(shè)計方案 9PC機(jī)管理軟件 124質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 12醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)設(shè)計方案1技術(shù)設(shè)計的主要依據(jù)及指導(dǎo)原則醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計依據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)方案設(shè)計的依據(jù)是CCS201、CCS202無線體溫檢測儀的技術(shù)要求、技術(shù)指標(biāo)和目前市場常見醫(yī)用監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的功能、性能。醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計指導(dǎo)原則1、借鑒、繼承CCS20*系列產(chǎn)品成熟技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高技術(shù)設(shè)計水平，并采用自主研發(fā)和系統(tǒng)集成相結(jié)合方式；2、增加終端檢測儀與監(jiān)護(hù)中心的無線通訊技術(shù)設(shè)計；3、增加監(jiān)護(hù)中心PC機(jī)實時數(shù)據(jù)接收、存儲、查詢軟件設(shè)計；4、貫徹產(chǎn)品的可靠性、電磁兼容性和易維修性要求；5、終端監(jiān)護(hù)儀采用“傻瓜”式，操作使用簡單，監(jiān)護(hù)中心要求功能完善、需求資源低、界面人性化。2基本要求醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)用途醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的各科室病房護(hù)士站，主要用于實時采集每個病人的體溫，同時可定時檢測病人靜息體溫然后實時將數(shù)據(jù)傳送到護(hù)士站，由護(hù)士站配備的PC電腦接收、存儲，并提供隨機(jī)查詢功能。醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)功能終端監(jiān)護(hù)儀功能1）體溫數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測；2）靜息體溫的定時檢測和語音提示；3）體溫數(shù)據(jù)的查詢顯示；4）體溫數(shù)據(jù)的無線上傳；5）RTC的設(shè)置命令接收和RTC運行。無線中繼器功能1）采用輪流查詢方式接收終端監(jiān)護(hù)儀的無線數(shù)據(jù)；2）對下屬終端監(jiān)護(hù)儀數(shù)據(jù)進(jìn)行打包并上傳護(hù)士站PC機(jī)；3）可接收PC機(jī)設(shè)置命令并下傳至終端監(jiān)護(hù)儀；4）可設(shè)置下屬終端監(jiān)護(hù)儀數(shù)量。PC機(jī)功能1）實時接收上傳檢測數(shù)據(jù)，并完成當(dāng)?shù)赜脖P存儲；2）實現(xiàn)科室病人的檔案建立；3）按病人姓名、檢測數(shù)據(jù)時間段進(jìn)行體溫查詢；4）以圖形方式完成單個病人動態(tài)監(jiān)測體溫的小時、日、月趨勢圖，完成單個病人靜息體溫的月趨勢圖。醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)性能指標(biāo)終端監(jiān)護(hù)儀性能指標(biāo)1）測量誤差：誤差范圍±℃，測量范圍：25℃～45℃；2）顯示分辨率：℃；3）靜息體溫響應(yīng)時間：不大于2分鐘；4）充電后連續(xù)工作時間：不小于24小時；5）輸入過載保護(hù)≥；6）50Hz工頻、基線漂移等肌電干擾容差≥99%；7）采樣頻率：每次5s～60s（動態(tài)監(jiān)護(hù)），每次1s（靜息體溫）；8）無障礙物傳輸距離≥100m；9）電源：鋰電池，，850mAh；10）體積：100mm×44mm×19mm；11）重量：≤；12）使用環(huán)境：5℃～40℃，相對濕度≤90%；13）可靠性：MTBF不低于10000h；14）維修性：平均修復(fù)時間MTTR不大于30min。無線中繼器性能指標(biāo)無障礙傳輸距離≥1000m；電源：AC220V±15%功耗≤60W；最大下屬節(jié)點數(shù)：300；傳輸頻次：2次/s；體積≤300mm×200mm×50mm；重量：≤2Kg；使用環(huán)境：5℃～40℃，相對濕度≤90%；可靠性：MTBF不低于10000h；維修性：平均修復(fù)時間MTTR不大于30min。無線中繼器性能指標(biāo)硬盤容量≥40G；內(nèi)存≥512M；最大下屬節(jié)點數(shù)：600。3方案設(shè)計醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)組成整個系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)和概念上由三部分組成：體溫終端監(jiān)測儀；無線中繼器；PC機(jī)管理軟件。體溫終端監(jiān)測儀設(shè)計方案體溫終端監(jiān)測儀組成和各模塊功能體溫終端監(jiān)測儀組成框圖如下圖1按鍵及顯示電路模塊按鍵及顯示電路模塊微控制器鋰電池及電源管理電路Zigbee無線模塊信號放大/濾波電路人體體溫輸入信號USB狀態(tài)字設(shè)置接口USB電源充電接口USB電USB電路模塊體溫體溫傳感器圖1體溫終端監(jiān)測儀組成框圖體溫終端監(jiān)測儀按工作原理可分為以下七部分：微控制器模塊、信號轉(zhuǎn)換/濾波電路模塊、體溫傳感器、鋰電池及電源管理電路模塊、zigbee無線模塊、USB電路模塊、按鍵及顯示電路模塊。微控制器模塊作為控制中心主要通過軟件算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、處理以及信號的輸入、輸出，同時實現(xiàn)各種軟件功能和RTC時鐘功能；體溫傳感器負(fù)責(zé)將人體體溫信息轉(zhuǎn)換為熱電勢信號，并將其輸出到信號轉(zhuǎn)換/濾波電路模塊；信號轉(zhuǎn)換/濾波電路模塊包括：信號轉(zhuǎn)換電路、濾波電路。實現(xiàn)將溫度傳感器輸入的小信號經(jīng)處理轉(zhuǎn)換為可識別電壓信號傳送到微控制器模塊的A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換器；Zigbee無線模塊主要完成以下功能：實時上傳送檢測數(shù)據(jù)；接收下傳的特性指標(biāo)設(shè)置命令、起始時鐘設(shè)置命令等功能；USB電路模塊主要完成以下功能：連接PC電腦，通過PC電腦USB接口下傳狀態(tài)字、特性指標(biāo)設(shè)置、起始時鐘設(shè)置等功能；通過USB充電器對無線體溫監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行充電；按鍵及顯示電路通過按鍵盤啟動顯示電路進(jìn)行體溫查詢；通過多色LED指示燈或LCD顯示屏實時顯示體溫測量數(shù)據(jù)、使用狀態(tài)信息和各種告警信息；通過蜂鳴電路發(fā)出靜息體溫提示語音。鋰電池及電源管理電路由高安全性鋰電池、充電電路、供電電路、電量檢測電路組成，實現(xiàn)整機(jī)的充電、供電管理及其狀態(tài)信息輸出的功能。體溫終端監(jiān)測儀工作流程工作流程如下：首先通過長按查詢鍵啟動測量工作模式，溫度傳感器采集人體體溫信息并將其轉(zhuǎn)換為熱電勢小信號，通過信號轉(zhuǎn)換/濾波電路將其轉(zhuǎn)換為微控制器可識別模擬電壓信號，微控制器通過其內(nèi)部模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將此模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后經(jīng)軟件濾波、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理等算法輸出用戶可識別體溫數(shù)值到zigbee無線模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，用戶可通過輕觸查詢鍵啟動顯示電路即時顯示體溫數(shù)值，另外可通過電源管理電路實現(xiàn)充電/供電管理和低電量告警功能，還通過zigbee無線模塊實現(xiàn)無線連接告警功能。體溫終端監(jiān)測儀具體功能實現(xiàn)1）開、關(guān)機(jī)功能：開機(jī)功能：長按2秒開機(jī)，蜂鳴器發(fā)“嘀”聲提示，開機(jī)后電源指示燈紅色常亮；關(guān)機(jī)功能：長按3秒關(guān)機(jī)，蜂鳴器發(fā)“嘟”聲提示，電源指示燈滅；在非測量狀態(tài)下，30秒無任何操作，監(jiān)測儀自動關(guān)機(jī)。2）通過按鍵進(jìn)入檢測狀態(tài)功能：在非監(jiān)測狀態(tài)按“監(jiān)測”鍵2秒，開始進(jìn)入監(jiān)測模式，數(shù)據(jù)指示燈綠色閃爍；在監(jiān)護(hù)狀態(tài)按“監(jiān)測”鍵3秒，退出監(jiān)護(hù)狀態(tài)，數(shù)據(jù)指示燈滅；3）靜息體溫測量功能：通過PC機(jī)下傳靜息體溫測量啟動時間3個，RTC在到達(dá)此啟動時間后啟動靜息體溫測量，完成后發(fā)出體溫提示語音，并上傳此數(shù)據(jù)，測量過程中監(jiān)測儀數(shù)據(jù)指示燈呈綠色常量，測量完畢監(jiān)測儀數(shù)據(jù)指示燈滅。4）電池電量嚴(yán)重不足、不足狀態(tài)顯示和充電狀態(tài)顯示功能電池電量不足：電源開關(guān)指示燈呈黃色常亮（此時監(jiān)護(hù)儀可正常工作20分鐘）；電池電量嚴(yán)重不足：電源開關(guān)指示燈呈黃色閃爍；充電狀態(tài)顯示：USB充電且未充滿狀態(tài)，電源開關(guān)指示燈呈紅色閃爍；充滿狀態(tài)呈紅色常亮。5）測溫探頭脫落告警顯示功能當(dāng)測溫探頭脫落后，數(shù)據(jù)指示燈呈紅色閃爍，且監(jiān)測儀連續(xù)發(fā)出“嘀”聲音2分鐘之后停止，在報警過程中重新插好探頭插頭后，監(jiān)護(hù)儀恢復(fù)正常使用狀態(tài)。6）體溫超限告警顯示功能和體溫上下限設(shè)置功能體溫超限告警：當(dāng)測溫數(shù)據(jù)超出設(shè)置的體溫告警范圍后，數(shù)據(jù)指示燈呈黃色閃爍，且監(jiān)護(hù)儀斷續(xù)發(fā)出“嘟”聲音2分鐘之后停止，同時通過藍(lán)牙向手機(jī)發(fā)出告警信息；體溫上下限設(shè)置：通過PC機(jī)進(jìn)行設(shè)置。體溫終端監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)整機(jī)結(jié)構(gòu)由上蓋、底座、主板、電池、電池蓋組成，外形圖如下圖2所示。上蓋、底座、電池蓋材料采用PVC+ABS。圖2無線終端監(jiān)護(hù)儀結(jié)構(gòu)外形圖體溫終端監(jiān)測儀研發(fā)方式自主研發(fā)與合作研發(fā)相結(jié)合，zigbee無線模塊采用合作研發(fā)方式，其余設(shè)計自主研發(fā)。無線中繼器設(shè)計方案無線中繼器工作原理無線中繼器工作原理框圖如下圖3。最多300點最多300點無線中繼器1無線中繼器2無線中繼器3PCusb圖3無線中繼器工作原理示意圖無線中繼器分為兩種，圖3中無線中繼器1、無線中繼器2兩個中繼器為無線傳輸接力中繼器，主要起到傳輸功率放大作用，增加數(shù)據(jù)穿透能力和傳輸距離。圖3種無線中繼器3為數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換中繼器，起到接收上傳數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再通過USB接口傳至PC電腦。無線傳輸接力中繼器采用輪巡查詢方式向各終端監(jiān)護(hù)儀索取體溫監(jiān)測數(shù)據(jù)，波特率采用115200bit/s，輪詢周期為，每個查詢一個終端監(jiān)護(hù)儀，然后將所有終端監(jiān)護(hù)儀的上傳數(shù)據(jù)整合打包發(fā)送至出去。無線傳輸接力中繼器對每個終端監(jiān)護(hù)儀的數(shù)據(jù)索取步驟分為兩步，首先依次向下發(fā)送終端監(jiān)護(hù)儀的地址碼，此時所有下屬終端監(jiān)護(hù)儀接收后與本機(jī)地址比較，相同的即時上傳體溫數(shù)據(jù)依次，當(dāng)無線傳輸接力中繼器接收上傳數(shù)據(jù)后再依次查詢下一個地址監(jiān)測終端，知道達(dá)到自設(shè)置的最大監(jiān)測終端數(shù)量為止。數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換中繼器無線接口為can總線，采用總線仲裁數(shù)據(jù)接收方式，將2個或多個（可鍵盤自設(shè)置或PC機(jī)USB設(shè)置）無線傳輸接力中繼器的上傳數(shù)據(jù)再次打包并通過USB接口上傳PC電腦。關(guān)于2個或多個無線傳輸接力中繼器無線數(shù)據(jù)相互干擾問題有兩種解決方法：a）查詢命令采用終端監(jiān)護(hù)儀地址碼+接力中繼器自身編碼方式（通過自身鍵盤設(shè)置），此方式需調(diào)整無線接力中繼器的位置，使交叉地區(qū)兩者的發(fā)射功率不同，此方法的可行性需與產(chǎn)品設(shè)計外包方共同確認(rèn)。b）2個或多個無線傳輸接力中繼器采用不同的載波頻率（通過自身鍵盤設(shè)置），以減弱相互干擾，但此方法需不同區(qū)域終端監(jiān)護(hù)儀的zigbee無線模塊的載波頻率不同，造成終端監(jiān)護(hù)儀設(shè)計型號不一致，對生產(chǎn)、安裝和銷售造成很大的麻煩。所以2個或多個無線傳輸接力中繼器無線數(shù)據(jù)相互干擾問題需與產(chǎn)品設(shè)計外包方共同探討解決。無線中繼器工作流程兩種無線中繼器的數(shù)據(jù)傳輸方式有兩種，上傳數(shù)據(jù)方式和下傳數(shù)據(jù)方式。上傳數(shù)據(jù)方式由無線傳輸接力中繼器采用輪巡方式循環(huán)逐一索取每一個終端監(jiān)護(hù)儀的體溫數(shù)據(jù)，再打包上傳；然后數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換中繼器以總線仲裁方式接收器上傳數(shù)據(jù)，再次打包并通過USB接口繼續(xù)上傳至PC電腦（在PC機(jī)有索取數(shù)據(jù)命令時索取一次）。上傳數(shù)據(jù)分為連續(xù)體溫監(jiān)測數(shù)據(jù)和靜息體溫測量數(shù)據(jù)。在有靜息體溫測量數(shù)據(jù)時，選擇上傳靜息體溫數(shù)據(jù)，舍棄本次連續(xù)體溫監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸格式采用ASCII碼。下傳數(shù)據(jù)方式由PC機(jī)停止索取數(shù)據(jù)命令，下傳狀態(tài)字?jǐn)?shù)據(jù)至數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換中繼器，再有其將此數(shù)據(jù)下傳至無線傳輸接力中繼器，然后由無線傳輸接力中繼器停止輪巡操作，插入狀態(tài)字?jǐn)?shù)據(jù)的下傳，最后由所有終端監(jiān)測儀接收。下傳數(shù)據(jù)分為實時時鐘、三次靜息體溫啟動時間、體溫報警上下限等。數(shù)據(jù)傳輸格式采用ASCII碼。無線中繼器研發(fā)方式合作研發(fā)。PC機(jī)管理軟件軟件項目內(nèi)容1）界面UI設(shè)計；2）小型數(shù)據(jù)庫SYBASE設(shè)計；3）功能設(shè)計。軟件項目過程按軟件開發(fā)流程和定義功能完成整個設(shè)計過程。軟件項目研發(fā)方式自主研發(fā)。4質(zhì)量保證和質(zhì)量控制采用成熟技術(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)體溫檢測系統(tǒng)設(shè)計繼承了CCS20*系列無線體溫監(jiān)測儀自主研發(fā)設(shè)計技術(shù)，無線中繼器與具有相關(guān)成熟技術(shù)的外包廠