基于无线通信的远程医疗设备在线监测系统的设计和实现

摘要

近年来医疗设备呼吸机和监护仪大规模应用于重症监护室，如何加强对于医疗设备的使用管理和监测，提高设备管理精益化水平，减少陪护需求成为备受关注的热点。本论文设计了一套基于无线通信的医疗设备远程在线监测系统，有效解决当前医疗设备分布式管理带来的医护人员配备负担问题及设备运行状态无法实时远程监控问题。
　　论文根据系统功能需求和性能指标设计了系统总体方案。远程监测系统分为上、下位机两部分。下位机部分为分布式无线节点，负责数据采集、存储和传输，论文设计了基于STM32的高效稳定的无线节点硬件结构和工作原理，完成了软硬件设计和调试，在该平台上移植了嵌入式操作系统，制定了有效的串口数据采集通信方案。上位机部分以服务器为核心，采用C/S结构，包括监测中心服务器和监测终端。论文中设计并实现了服务器软件管理平台，提出了一种基于报到机制的通信管理协议，采用定时器监测各节点网络通信状态，并采用链表记录各节点的工作状态。测试结果表明，该协议有效地提高了服务器通信管理效率，并且对于网络环境的突发情况具有较强的适应性和容错性。服务器设计中，采用高端的完成端口实现和客户端的网络通信，并通过数据库连接池实现多线程对数据库的访问管理。论文设计了客户端软件架构及各个功能模块，除了可以远程监测多个病床的实时数据，还设计了海量医疗数据的存储、重点监测、历史数据回顾和对比等功能。从而扩展了原医疗设备没有的功能，对于病情追踪、分析和预测等有重要意义。
　　实际测试结果表明，论文所设计的基于无线通信的远程医疗在线监测系统，完全满足设计时提出的性能指标，目前此系统已进入到试运行阶段，具有较高的应用价值。

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注释表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要内容及章节结构

第二章 在线监测系统总体设计

2.1 系统总体方案的设计

2.2 系统设计的功能需求及技术指标

2.3 系统子功能模块设计

2.4 网络协议的选择

2.5 系统设计中的技术难点

2.6 本章小结

第三章 无线节点硬件和软件设计

3.1 无线节点的硬件设计

3.2 RT-Thread操作系统的移植

3.3 无线节点软件设计

3.4 本章小结

第四章 服务器软件设计

4.1服务器软件总体结构设计

4.2 服务器和无线节点通信协议设计和实现

4.3服务器和客户端通信协议设计和实现

4.4服务器数据库模块设计

4.5服务器软件界面设计

4.6本章小结

第五章 客户端软件设计

5.1 客户端软件结构的设计

5.2客户端软件各子功能模块设计

5.3软件编程的相关技术难点

5.4本章小结

第六章 系统的性能测试

6.1 无线节点性能测试

6.2 系统综合测试

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本文主要工作和创新点

7.2 进一步工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文