基于蜂窝移动网络的远程心电监护终端的设计与实现

摘要

论文以远程心电监护系统的研制为背景探讨了远程心电监护终端的设计思想和实现方法。终端在32位高性能嵌入式ARM微处理器和实时多任务操作系统uC/OS-II的平台上设计实现，具有心电信号的采集、存储和无线传输功能，同时提供患者位置定位及USB通讯功能。采用LCD显示器显示心电波形和功能菜单，配合按键提供友好的人机界面。终端体积小、成本低，可作为院内监护(ICU/CCU)的延续，特别适于家庭保健使用，对于心血管疾病的早期诊断具有很重要的意义。 本文全面介绍了远程心电监护终端硬件平台的设计，阐述了将嵌入式实时操作系统uC/OS-II移植到S3C44BOX平台的实现过程，给出了监护终端与数据服务器之间通过CDMA2000-1X移动通信网络进行数据传输的通信协议设计及其实现方法。同时，针对传统GPS定位技术的不足，论证了GPSOne定位技术在远程心电监护系统应用的可行性，在联通GPSOne定位网络上进行了远程心电监护系统的应用设计。 在远程监护终端硬件平台的设计中，心电数据采集部分采用了有源电极的设计方法，该方法可有效地提高采集信号的质量；终端控制部分以ARM7TDMI结构的SAMSUNG S3C44B0X为核心处理器，同时配有1G字节的NAND FLASH及BCM860无线模块，以配合S3C44B0X完成数据的存储和发送。结合终端的各项应用功能要求，通过嵌入式实时操作系统的移植，实现了各功能任务的划分及各任务间的实时通信。通过实际测试，表明联通GPSOne定位网络可实现监护中心对监护终端的准确定位。 本文中所提到的技术路线和设计方法均已经在实际的远程心电监护终端产品中实现，产品通过了临床试验，监护效果良好，产品性能可靠。