[发明专利]一种基于国产CPU的哨位健康监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及国产CPU芯片的相关应用研究领域，涉及计算机视觉、计算机图形学、国产CPU以及传感器等相关技术，特指一种基于国产CPU的哨位健康监测系统。

背景技术

目前国产CPU芯片针对嵌入式和桌面系统都有产品问世，但基于国产CPU芯片的软件生态不完善，特别是桌面与服务器领域一直被国外产品垄断。

针对单一参数监测的技术实现相对成熟，但多参数的集成监测还较少；对哨位健康监测系统的研发尚未见公开报道，难度在于这些参数的检测原理、方法、手段差异较大。

为此，本发明提出一种基于国产CPU的哨位健康监测系统，可用于哨位环境信息数据的实时采集与监测分析。该系统主要由哨位监测前端、数据处理终端、数据安全传输三部分组成。哨位监测前端完成对哨兵生理参数和哨位环境参数的采集及初加工，再通过接入主干网络，将数据传输到监测终端服务器。哨位监测终端的信息处理系统对前端的数据进行存储，并接入到专家系统进行分析决策。利用大数据和人工智能对哨位的环境信息参数进行监测，实时监测哨位的健康监测。本发明以基于国产CPU的形式，实现结哨位健康的检测，与目前使用的哨位健康监测系统相比，可显著保证从源头保证数据信息安全，提高效率和测量精度。

发明内容

本发明是为了克服传统哨位健康监测系统的不足，提出一种效率更高、精度更高、安全性更高的哨位健康监测系统。该系统通过采集哨兵的如脉率、血压、血氧饱和度等生理参数，与标准值进行实时或历史比对分析，提高对哨兵的有效看护。当紧急情况出现时，可通过一键呼叫功能，对突发生理状况的沙皇进行应急处置，实现对哨兵生理参数的实时采集与监测分析。通过采集哨位区域的如温度、湿度、PM2.5、空气细菌数量等环境信息数据，与相关标准值进行比对分析，从而提高对环境信息的有效掌控，为部队其它正常活动的开展提供基础保障，实现对哨位环境信息数据的实时采集与监测分析。通过在统一的监管平台下，实现对哨兵生理参数和哨位环境信息的集成采集、集成监控、集成管理，从而进一步提高监管效率。当被监测的哨兵生理参数或环境信息数据发生上限定或下限定超标时，可在统一的监管屏幕上动态实时显示，并发出超标报警信号，从而提醒管理人员迅速采取有效应对措施，实现对哨兵多生理参数和环境信息的集成融合智能监控。通过采用国产CPU处理器芯片，从计算平台的源头对用户认证、操作检查、访问控制、网络连接等方面设置并实施可靠安全措施，从而达到对不安全因素的有效防范和控制，实现对哨位环境下哨兵多生理信号参数和多环境信息参数的集合融合智能监控。

本发明完成哨位健康监测系统的步骤包括：S1：系统方案；S2：哨位监测前端设计；S3：哨位监测终端设计；S4：应用大数据和人工智能方法分析生理信号参数和环境信息参数，给出科学决策；

在步骤S1中，这个系统框架主要由哨位监测前端，数据处理终端、数据安全传输三部分组成，系统结构如图1如示。哨位监测前端完成对哨兵生理参数和哨位环境参数的采集及初加工，再通过接入主干网络，将数据传输到监测终端服务器。监测终端的信息处理系统对前端的数据进行存储，并接入到专家系统进行分析决策。

步骤S2中监测前端设计是这样的：前端由生理参数监测设备和智能网关组成，监测设备与网关之间使用短距离无线通信进行数据的传输。生理参数监测设备设计为便携可穿戴设备，哨兵穿戴后进行生理参数采集。智能网关分为两个模块，一部分是环境信息监测模块，完成对当前的环境信息进行监测；另一部分是网关模块，完成对生理采集设备数据的接收，并与环境信息数据进行组合、加密、打包，通过网络将这些数据发送到监控中心服务器。由于网络的开放性，同时需要考虑系统的安全性设计。

生理参数与环境参数的监测。对监测的生理指标的选择从医学需求和技术实现两方面考虑，既要满足医学上能够明显反应病人状态的生理参数，同时满足技术上可以实现的需求，生理采集所使用的传感器拥有精度准确、低功耗、体积小、容易集成的特点。

智能手环主控系统以嵌入式微处理器为主控芯片，具备极低的功耗控制及丰富的外设。电源模块采用锂电池为整个系统供电，设计续航时间至少一天，采用接触式充电方式。心率、血压、血氧饱和度的检测以相应的传感器将生理信号转换为电信号，输入到主控芯片进行分析处理，得到相应的生理指标，保证数据的实时准确。蓝牙通信模块通过低功耗蓝牙技术完成手环与智能网关的数据与指令的传输，通过串口通信与主控芯片进行数据交换。人机界面用于手环基本信息的展示，包括工作状态、数据连接状态、时间、基于参数等的显示。设计4个按键用于设备开关机、数据连接、基于设置使用。