基于GPRS网络的集中供氧数据传输系统

摘要

本课题针对目前医院集中用氧的实际状况，开发出“基于GPRS网络的集中供氧数据传输系统”，对医院各科室的用氧情况进行实时监控和计量。本系统使用户全面了解整个医院的氧气消耗情况，及时发现问题、解决问题，以便最大限度地提高氧气利用率，确保用氧安全。 基于GPRS网络的集中供氧数据传输系统的建立主要是解决三个方面的问题：首先，氧气流量积算的设计。氧气流量积算的主要功能是采集传感器上的信号，按照流体力学原理计算出质量流量，并且对质量流量进行实时计算、累积、变送、数据显示、传送、告警等。 其次，GPRS无线网络数据传输的设计。为了满足GPRS终端低成本、小型化和移动灵活等要求，采用单片机对GPRS终端进行控制，并且实现内嵌TCP/IP协议栈。主要的困难在于：运行TCP/IP协议对内存、运算速度等要求较高，会占用大量的系统资源。本课题着重研究一种小型TCP/IP协议栈，使基于单片机系统的GPRS终端能够在Internet网络中进行数据传输，同时改善了系统的性能，提高了系统的可靠性，增强了系统的可扩展性和产品开发的可延续性。 最后，提高系统电磁兼容性设计。本系统在硬件上、软件上采取了有效的抗干扰措施，从而使系统更加稳定正常的工作。 对热流量传感器和整个系统做了联调试验，实验证明，其结果符合精度要求＜±5％，本系统完全可以运用在医院氧气流量集中监测管理系统中，对医院各科室的用气情况进行实时监控和计量。

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第一章绪论

1.1研究本课题的意义

1.2医院集中供氧系统概况

1.3本课题研究内容、技术难点和创新点

1.4系统的整体结构设计

1.4.1系统的组成

1.4.2系统的特点

1.4.3系统的功能

1.4.4工作原理简述

第二章硬件设计

2.1 AVR单片机

2.2流量传感器

2.3电源转换电路

2.4流量转换电路

2.5数据存储器

2.6显示及键盘电路

2.7 GPRS无线通讯模块

第三章TCP/IP

3.1 TCP/IP简介

3.2 TCP/IP的参考模型

3.3单片机的TCP/IP的实现

第四章软件设计

4.1软件功能

4.2软件组成

4.2.1主程序

4.2.2中断子程序

4.2.3登陆GPRS网络子程序

4.2.4 TCP/IP打包子程序

4.2.5累积流量的计算和显示子程序

第五章系统的抗干扰性

5.1电源滤波

5.2 PCB板布线

5.3接地

5.4瞬态电压抑制器(TVS)

5.5软件抗干扰

第六章系统试验与结论

6.1试验分析

6.2结论与讨论

参考文献

已发表论文

致谢