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基于无线传感器网络的输液监测系统设计

作　者: 于沛
导　师: 杜西亮
学　校: 黑龙江大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 输液监测系统 无线传感器网络 红外技术 以太网通信
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 56次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


近些年来，随着人口数目的急剧增加和医疗资源的相对匮乏，严重增加了社会的医疗负担。住院患者中，95%以上都会采用输液的方式进行治疗。但是传统的输液方式具有输液速度不够准确、异常情况难以及时处理等弊端。根据实际需求，本文设计了一个基于无线传感器网络的输液监测系统。系统是由PC机和多个不同功能的节点组成的分布式系统，各个节点之间通过由ZigBee技术构建的无线传感器网络进行数据传输，通过以太网接口完成了协调器节点与PC机之间的通信。系统采用红外光电技术实现对输液滴速的测量，并将各个监测终端节点的输液信息上传到PC机，对各个终端节点进行实时监测。当出现异常情况，通过报警以及将异常节点的信息发送到护士终端节点的方式，通知医护人员及时处理。最后，分别测试了系统中各个节点的功能，并检验了系统的整体运行效果。实验表明，系统的各个节点在功能上能够满足实际需要，系统运行稳定可靠。运用到实际医疗卫生领域中，可以提升护理人员的工作效率、减少护理人员的劳动负担、缓解护理人员的工作压力。而且结构简单、功耗与成本低、性能稳定、易扩展，具有一定的实际应用价值。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 课题研究的主要内容  13-14
第2章 无线传感器网络介绍  14-22
  2.1 无线传感器网络介绍  14-17
    2.1.1 无线传感器网络概述  14-15
    2.1.2 无线传感器网络的体系结构  15-16
    2.1.3 无线传感器网络的特点  16-17
  2.2 ZigBee 技术介绍  17-21
    2.2.1 ZigBee 技术概述  17-18
    2.2.2 ZigBee 技术的特点  18
    2.2.3 ZigBee 的网络结构  18-19
    2.2.4 ZigBee 协议栈  19-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章 系统总体方案设计  22-30
  3.1 系统需求分析  22
  3.2 系统总体结构  22-24
  3.3 节点功能分析  24-25
  3.4 无线传感器网络自组网原理  25-29
  3.5 本章小结  29-30
第4章 系统硬件电路设计  30-43
  4.1 监测终端节点硬件电路设计  30-34
    4.1.1 节点结构设计和微处理器选型  30-31
    4.1.2 射频通信模块电路设计  31
    4.1.3 滴速测量接口电路设计  31-32
    4.1.4 EDS812 液晶接口电路设计  32-34
  4.2 护士终端节点硬件电路设计  34-36
    4.2.1 节点结构设计和微处理器选型  34
    4.2.2 段式 LCD 接口电路设计  34-35
    4.2.3 JTAG 程序下载接口  35-36
  4.3 路由节点硬件电路设计  36-39
    4.3.1 路由节点结构设计  36
    4.3.2 路由节点电路设计  36-38
    4.3.3 电源电路设计  38-39
  4.4 协调器节点硬件电路设计  39-42
    4.4.1 节点结构设计和微处理器选型  39
    4.4.2 以太网通信接口电路设计  39-41
    4.4.3 JTAG 接口电路设计  41-42
    4.4.4 电源电路设计  42
  4.5 本章小结  42-43
第5章 系统软件设计  43-53
  5.1 监测终端节点程序设计  43-44
  5.2 护士终端节点程序设计  44-45
  5.3 路由节点程序设计  45-46
  5.4 协调器节点程序设计  46-51
    5.4.1 以太网通信的实现  46-50
    5.4.2 协调器节点主程序设计  50-51
  5.6 PC 机应用软件设计  51
  5.7 本章小结  51-53
第6章 测试与结果分析  53-59
  6.1 输液滴速测试  53-54
  6.2 整体测试  54-58
  6.3 本章小结  58-59
结论  59-61
参考文献  61-69
附录 1 射频模块电路原理图  69-70
附录 2 监测终端节点电路原理图  70-71
附录 3 护士终端节点电路原理图  71-72
附录 4 路由节点电路原理图  72-73
附录 5 协调器节点电路原理图  73-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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