[发明专利]一种无线分布式同步心电实时监测系统

权利要求书

1.一种无线分布式同步心电实时监测系统，包括多个终端传感器节点，一个协调器和一个上位机，其特征在于所述终端传感器节点包括心电电极，电荷传感器模块，滤波放大模块，A/D转换模块，MCU主控模块，存储模块，zigbee无线射频模块和电源模块，分布于人体体表采集不同位置的心电信号，将采集数据存储在存储模块并分时发送给协调器；所述协调器包括zigbee无线射频模块，串口转换模块和电源模块，通过与终端传感器节点组建单跳无线传感器网络，实现所有终端传感器节点的同步采集触发和同步累积误差抑制，并接收各终端传感器节点的数据，通过串口转换模块传送至上位机；所述上位机将协调器发送的每两个终端传感器节点数据做差分，滤波等处理，得到不同导联下的心电信号，并实时显示与存储。

2.根据权利要求1所述的一种无线分布式同步心电实时监测系统，其特征在于，所述终端传感器节点设计完全相同，每个终端传感器节点有且仅有一个电极与人体体表接触，且电极大小、面积完全一致，电极材质可选用湿性Ag/AgCl电极或表面镀锡干性电极等。

3.根据权利要求1所述的一种无线分布式同步心电实时监测系统，其特征在于，所述终端传感器节点中无线射频模块物理层的帧起始界定符(SFD)状态位输出引脚与MCU主控模块GPIO口直接相连，利用硬件跨层设计直接在模块物理层传输同步信息，避免向上层传输带来的时延误差。

4.根据权利要求1所述的一种无线分布式同步心电实时监测系统，其特征在于，所述同步采集触发的实现方式为：根据IEEE802.15.4标准，在信标使能模式下，协调器以广播形式发送信标，将采集命令包含在信标负载中发送给终端传感器节点，终端传感器节点解析信标负载为正确采集命令时，立即通过IO口中断或串口中断开启本地时钟计时，并触发终端传感器节点的A/D转换模块开始采样。

5.根据权利要求1所述的一种无线分布式同步心电实时监测系统，其特征在于，所述同步累积误差抑制的实现方式为：将所述终端传感器节点中MCU主控模块的定时器1设置为终端传感器节点本地时钟，MCU主控模块的定时器2输出提供A/D转换模块的采样时钟，以协调器时钟为参考时钟等间隔地发送时间同步信标，终端传感器节点利用硬件捕获两次有效信标SFD状态位的时间差为节点本地时间偏移，比较节点本地时间偏移与参考时间间隔可以得到本地时钟误差，再通过调整各终端传感器节点的定时器1和定时器2的溢出值，消除终端传感器节点之间的本地时钟和采样间隔偏差。