[發明專利]一種潛水員空氣潛水水下呼吸頻率和心率的檢測裝置

無效

• 申請號: 201110159426.8
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102210588A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 陳杰;孟淼;方以群;顧靖華;姚健;付國舉;馬駿;李慈;包曉辰;范維
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍醫學研究所
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/024
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 王裕

技術領域

本發明屬于醫療技術領域，具體涉及一種潛水員空氣潛水水下呼吸頻率和心率的檢測裝置。

背景技術

在海上援潛救生、海洋資源勘探開發、水下施工作業等中，潛水作業已成為重要的手段。在潛水作業時，水溫、水壓、水流等水下環境因素以及供氧系統常對潛水員的生理系統產生影響，稍有不慎極易發生潛水作業事故。

為了確保潛水安全，除了全面了解潛水作用地環境信息和確保潛水裝備可靠性外，若能在潛水作業時實時監控和/或記錄潛水員的生理指標(尤其是呼吸頻率、心率情況)，將會有利保障潛水員的生命安全，極大地避免潛水作業事故的發生。但現有呼吸頻率和心率檢測儀器均難以滿足水下檢測的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種方便可靠的潛水員水下呼吸頻率和心率的檢測裝置，能滿足水下環境因素、潛水員的舒適程度和儀器應易于裝配的要求，實現在潛水作業時實時監控和記錄潛水員的呼吸頻率和心率指標。

為此，本發明公開了一種潛水員空氣潛水水下呼吸頻率和心率的檢測裝置，其特征在于其包括呼吸傳感器、呼吸檢測前置放大電路、心率傳感器、心率檢測前置放大電路、低通濾波器、二級放大器、微處理器、存儲器和電源，所述呼吸傳感器通過呼吸檢測前置放大電路、所述心率傳感器通過心率檢測前置放大電路分別與低通濾波器連接，低通濾波器、二級放大器、微處理器依次連接，存儲器連接微處理器，電源分別與呼吸傳感器、呼吸檢測電路、心率傳感器、心率檢測電路、低通濾波器、二級放大器、微處理器、存儲器連接供電。

在一些實施例中，所述呼吸傳感器為絕壓式硅壓阻電橋式傳感器，其中優選規格為0～2MPa的超小型壓力傳感器；

在一些實施例中，所述呼吸檢測前置放大電路固定于耐壓盒內，所述耐壓盒通過M10螺紋和防水橡膠墊圈，安裝在一級減壓器的低壓出口上。

在一些實施例中，所述心率傳感器為紅外傳感器，其包含紅外心率檢測儀和紅外探頭，紅外心率檢測儀綁定在潛水員的小臂或小腿上，紅外探頭纏在手指或腳趾上，通過線纜連在心率檢測儀上。

在一實施例中，所述呼吸檢測前置放大電路為AD620差分放大電路；

在一實施例中，所述心率檢測前置放大電路為LM324集成運放的光電流放大電路；

在一些實施例中，所述微處理器為C8051F340單片機；

在一實施例中，所述低通濾波器為二階巴特沃斯低通濾波器，其轉折頻率為7Hz。

在一實施例中，所述電源為鋰電池；

在一實施例中，所述鋰電池通過充電與電量測量電路與微處理器連接，通過一線通訊協議與微處理器通信，由微處理器讀出鋰電池當前電壓與剩余電量等參數。

在一些實施例中，所述存儲器為TF卡，方便更換，較使用閃存芯片可靠性更高。

為了記錄數據開始采集的時間，在一些實施例中，所述檢測裝置還含有萬年歷芯片，萬年歷芯片以I²C通信協議與微處理器連接，直接由鋰電池供電，不經過電源開關，以保證芯片不會失電，保持正確的時鐘與日歷。

為在一些實施例中，所述檢測裝置還含有通訊模塊，與微處理器連接，以便能實時監控潛水員的呼吸頻率和心率指標。

本發明所述檢測裝置具有結構簡單、功耗低，速度快等特點，能夠實時測量人體的呼吸、心率參數，能滿足水下環境因素、潛水員的舒適程度和儀器應易于裝配的要求，實現在潛水作業時實時監控和/或記錄潛水員的呼吸頻率和心率指標，為監控與回顧潛水員在水下時的生理狀態和診斷治療提供支持。

附圖說明

圖1本發明所述檢測裝置一實施例的結構示意圖。

圖2本發明所述檢測裝置一實施例的呼吸檢測前置放大電路。

圖3本發明所述檢測裝置一實施例的心率檢測前置放大電路。

圖4本發明所述檢測裝置一實施例的低通濾波與二級放大電路。

圖5本發明所述檢測裝置一實施例的TF卡與C8051F340的接口電路。

圖6本發明所述檢測裝置一實施例的充電管理與電量測量電路。

圖7本發明所述檢測裝置一實施例的電壓轉換電路。

圖8本發明所述檢測裝置一實施例的數字與模擬電路隔離。

圖9本發明所述檢測裝置一實施例的萬年歷電路。

圖10本發明所述檢測裝置一實施例的微處理器電路。

圖11本發明所述檢測裝置一實施例的系統流程圖。

具體實施方式