本發(fā)明涉及醫(yī)療領域，具體涉及一種生理信號智能監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無線傳感器技術(shù)的人體生理信號監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展較快，但一般只能監(jiān)測固定的生理信號(如：心率、脈搏等單一參數(shù))，而且沒有形成對生理信號進行監(jiān)控的網(wǎng)絡，無法對人體是否處在正常生理狀態(tài)做出綜合判斷、給出準確結(jié)論；而且一旦改變監(jiān)測方案，則需要重新設計或者購買，從而造成設備的閑置以及資源的浪費。因此無法滿足家庭、醫(yī)院、社區(qū)等不同環(huán)境下對被試者進行個性化生理狀況監(jiān)控的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種生理信號智能監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

提供了一種生理信號智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊、生理信號預處理模塊以及生理信號分析預警模塊；所述無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊實時采集生理信號，并將所述生理信號傳輸給所述生理信號預處理模塊進行預處理，所述生理信號預處理模塊將得到的生理信息傳輸給所述生理信號分析預警模塊進行綜合分析。

本發(fā)明的有益效果為：實現(xiàn)了對多種生理信號長時間、連續(xù)的監(jiān)測，監(jiān)測便利靈活。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明生理信號分析預警模塊的連接框圖。

附圖標記：

無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1、生理信號預處理模塊2、生理信號分析預警模塊3、數(shù)據(jù)預處理單元10、無線數(shù)據(jù)發(fā)送單元20、存儲單元30、生理信號分析單元40。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例提供的一種生理信號智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1、生理信號預處理模塊2以及生理信號分析預警模塊3；所述無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1實時采集生理信號，并將所述生理信號傳輸給所述生理信號預處理模塊2進行預處理，所述生理信號預處理模塊2將得到的生理信息傳輸給所述生理信號分析預警模塊3進行綜合分析。

優(yōu)選地，所述生理信號預處理模塊2包括數(shù)據(jù)預處理單元10和無線數(shù)據(jù)發(fā)送單元20；所述數(shù)據(jù)預處理單元10對無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1采集到的生理信號進行分析，過濾由于傳感器誤差和監(jiān)護對象移動產(chǎn)生的異常生理信號，并將過濾后的生理信號通過所述無線數(shù)據(jù)發(fā)送單元20發(fā)送給所述生理信號分析預警模塊3。

優(yōu)選地，所述生理信號分析預警模塊3包括存儲單元30、生理信號分析單元40；所述存儲單元30設有知識庫，將采集的生理信號的名稱、數(shù)據(jù)以及時間信息分塊存儲到知識庫中；所述生理信號分析單元40用于對單個生理信號進行分析，當生理信號超過健康正常值范圍時，所述生理信號分析單元40發(fā)出報警信號。

本發(fā)明上述實施例實現(xiàn)了對多種生理信號長時間、連續(xù)的監(jiān)測，監(jiān)測便利靈活。

優(yōu)選地，所述的無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1包括生理信號監(jiān)測節(jié)點和移動基站，所述的移動基站與生理信號預處理模塊2通信連接；生理信號監(jiān)測節(jié)點隨機部署在設定的監(jiān)測區(qū)域中。

優(yōu)選地，所述的無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1進行生理信號監(jiān)測節(jié)點的定位時，具體執(zhí)行：

(1)將每個方形子區(qū)域的頂點作為移動基站的測距點，并確定各測距點的坐標，根據(jù)實際情況對測距點進行排序；

(2)設定移動基站的通信半徑d，通信半徑d的設定公式為：

式中，v為監(jiān)測區(qū)域的面積，pg表示第g個生理信號監(jiān)測節(jié)點失效的概率，ξ為部署的生理信號監(jiān)測節(jié)點的個數(shù)；

(3)初始時，移動基站位于監(jiān)測區(qū)域左下角對應的測距點，并按照排序情況順序移動到每個測距點，移動基站每移動到一個測距點時，即暫時停留，與通信范圍內(nèi)的生理信號監(jiān)測節(jié)點進行rssi測距并保存，并結(jié)合相鄰兩個測距點計算通信范圍內(nèi)生理信號監(jiān)測節(jié)點的坐標，設移動基站在測距點vb、vc對生理信號監(jiān)測節(jié)點qa進行rssi測距，測距點vb的坐標為(xb,yb)，測距點vc的坐標為(xc,yc)，則生理信號監(jiān)測節(jié)點qa的位置坐標(xa,ya)通過結(jié)合下列兩個公式計算：

lab＝[(xa-xb)²+(ya-yb)²]^1/2

lac＝[(xa-xc)²+(ya-yc)²]^1/2

其中，lab、lac分別為移動基站在測距點vb、vc對生理信號監(jiān)測節(jié)點qa進行rssi測距獲得的歐式距離。

本優(yōu)選實施例由于在進行生理信號監(jiān)測節(jié)點的定位過程中，移動基站負責了大部分的計算和通信任務，能夠有效降低生理信號監(jiān)測節(jié)點的通信及計算負載，此外，定義了移動基站的通信半徑設定公式，在保證對所有生理信號監(jiān)測節(jié)點都能夠進行rssi測距的前提下使得移動基站的通信半徑最小化，從而節(jié)省了生理信號收集的能耗。

優(yōu)選地，所述移動基站按照設定的訪問路徑移動并進行生理信號收集，具體包括：

(1)將監(jiān)測區(qū)域平均劃分為4×4的方形子區(qū)域，將相鄰四個方形子區(qū)域的中心點作為移動基站進行生理信號收集時的停留站點，則監(jiān)測區(qū)域中共有四個停留站點，將各停留站點按照與移動基站初始位置的距離由近到遠的順序直線連接形成的路徑設定為移動基站的訪問路徑；

(2)對于每個方形子區(qū)域，計算移動基站通信范圍內(nèi)的生理信號監(jiān)測節(jié)點的狀態(tài)值，并從中選取狀態(tài)值最大的生理信號監(jiān)測節(jié)點作為該方形子區(qū)域的簇首，共形成四個簇首，定義狀態(tài)值的計算公式為：

式中，表示在移動基站通信范圍內(nèi)的方形子區(qū)域中第i個生理信號監(jiān)測節(jié)點即qi的狀態(tài)值，分別表示qi的當前剩余能量、當前可用內(nèi)存、一跳鄰居節(jié)點數(shù)，為qi的第j個一跳鄰居節(jié)點的當前剩余能量，為qi的初始內(nèi)存，l(qi,o)為qi到方形子區(qū)域所對應的停留站點的歐式距離；

其余的生理信號監(jiān)測節(jié)點計算自身與四個簇首的歐式距離，并選擇歐式距離最小值所對應的簇首加入簇；

(3)當簇首的剩余能量低于初始能量的50％時，在移動基站通信范圍內(nèi)的生理信號監(jiān)測節(jié)點中選取狀態(tài)值最大的生理信號監(jiān)測節(jié)點更新簇首；簇首收集簇內(nèi)生理信號監(jiān)測節(jié)點的生理信號，移動基站按照設定的訪問路徑移動到停留站點后停留，與該停留站點所對應的四個方形子區(qū)域的簇首通信，從而接收簇首已收集的生理信號。

本優(yōu)選實施例重，由簇首收集簇內(nèi)生理信號監(jiān)測節(jié)點的生理信號，不會引起太大的時延，并且能夠很大程度上節(jié)省生理信號收集的能量消耗；本優(yōu)選實施例還定義了簇首的更新策略，能夠最大程度上節(jié)省簇首的更新時間，并且有助于節(jié)省生理信號智能監(jiān)測系統(tǒng)的整體能耗。

優(yōu)選地，若簇內(nèi)生理信號監(jiān)測節(jié)點與對應簇首為多跳距離，簇內(nèi)生理信號監(jiān)測節(jié)點選擇優(yōu)選值為最大的鄰居節(jié)點作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，定義優(yōu)選值的計算公式為：

式中，qsτ表示生理信號監(jiān)測節(jié)點qs的第τ個簇內(nèi)鄰居節(jié)點，表示qsτ的優(yōu)選值，q0表示qs對應的簇首，表示qs到q0的最短跳數(shù)距離，表示qsτ到q0的最短跳數(shù)距離，h(·)為設定的距離比較函數(shù)，當時，當時，為設定的數(shù)據(jù)類型比較函數(shù)，當qs,qsτ兩者采集的生理信號類型不一致時，f(qs,qsτ)＝0，當qs,qsτ兩者采集的生理信號類型一致時，f(qs,qsτ)＝1；表示qs在設定時間段采集的生理信號的平均值，表示qsτ在同一設定時間段采集的生理信號的平均值。

本優(yōu)選實施例中，簇內(nèi)生理信號監(jiān)測節(jié)點選擇優(yōu)選值為最大的鄰居節(jié)點作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，其中綜合考慮了鄰居節(jié)點的最短跳數(shù)距離和數(shù)據(jù)相關(guān)度因素，能夠保障選出的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點具有較優(yōu)的數(shù)據(jù)聚合率，減少通信開銷，并進一步均衡無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測模塊1的網(wǎng)絡負載。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。