[發明專利]一種防化兵訓練的生理參數動態監測裝置

在審

• 申請號: 201510314293.5
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN104921716A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 王翔;李天博;劉愛;安陽
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/1455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物醫學技術和電氣信息工程領域，特別涉及一種防化兵訓練的生理參數動態監測裝置。

背景技術

防化兵在訓練過程中，往往會出現運動量過強或運動量不足等情況，不僅不能達到操練的目的，甚至還會危害身體。而體溫、血氧、脈搏和呼吸是衡量人體生命體征最基本的生理參數指標，因此需要對運動中的個體進行實時生理信號的動態檢測，而傳統的生理參數監測儀雖然能夠通過對這些生理參數進行實時采集，但是卻僅限于臨床使用，而且這些儀器價格昂貴、不易攜帶、也不能根據個人體能優劣給出完善的訓練指標，所以不適合在訓練中用于監測運動量及作為運動評價標準。因此需要設計和開發一種便攜式運動生理參數監測，既要滿足對防化兵在訓練過程中生理參數的動態實時監測，又必須要考慮到測量的方式以及人體舒適度的問題，要求在測量時不能影響到被測者的訓練活動。

發明內容

為了解決傳統儀器價格昂貴、不易攜帶、不能根據個人體能優劣給出完善的訓練指標，以及人體舒適度等問題，本發明提出了一種新型的防化兵訓練的生理參數動態監測裝置，采用的技術方案為：

一種防化兵訓練的生理參數動態監測裝置，包括體溫模塊、脈搏血氧模塊、呼吸檢測模塊、信號調理模塊、單片機、通信模塊、存儲模塊、供電模塊；所述體溫模塊、所述脈搏血氧模塊和所述呼吸檢測模塊均與所述信號調理模塊相連接，所述信號調理模塊與所述單片機相連接，所述單片機分別與所述存儲模塊和所述通信模塊相連接；所述供電模塊分別與所述體溫模塊、脈搏血氧模塊、呼吸檢測模塊、信號調理模塊、單片機、通信模塊和存儲模塊相連接；

所述體溫模塊包括熱敏電阻、橋式電壓測量電路，所述體溫模塊用于測量人體的當前體溫；

所述脈搏血氧模塊包括LED驅動模塊、信號采集模塊，所述脈搏血氧模塊用于測量人體的當前血氧飽和度和脈搏；

所述呼吸檢測模塊包括氣體流量傳感器、信號采集模塊，所述呼吸檢測模塊用于測量人體運動時的呼吸量和呼吸率；

所述信號調理模塊用于對體溫模塊、脈搏血氧模塊、呼吸檢測模塊的輸出信號進行處理、并將處理結果輸出給單片機；

所述單片機根據信號調理模塊輸出的信息計算人體的體溫、脈搏、血氧飽和度、呼吸量和呼吸率；

所述存儲模塊用于存儲單片機計算的人體的體溫數據、脈搏數據、血氧飽和度數據、呼吸量數據和呼吸率數據；

所述通信模塊用于將單片機計算的體溫、脈搏、血氧飽和度、呼吸量和呼吸率的數值輸出到外界設備；

所述供電模塊用于為所述體溫模塊、所述脈搏血氧模塊、所述呼吸檢測模塊、所述信號調理模塊、所述單片機、所述存儲模塊和所述通信模塊供電。

進一步，所述單片機采用MSP430。

進一步，所述體溫模塊的具體電路包括：熱敏電阻R，電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6，運算放大器A1；

所述R的一端接電源VCC、所述R的另一端連接R2的一端，所述R3的一端接電源VCC、所述R3的另一端連接R4的一端，所述R2和所述R4的另一端均接地；所述R的另一端連接所述運算放大器A1的反相輸入端，所述R5的一端連接所述R3的另一端、所述R5的另一端連接所述運算放大器A1的同相輸入端，所述R6的兩端分別連接所述運算放大器A1的反相輸入端和輸出端，所述運算放大器A1的輸出端連接單片機。

進一步，所述脈搏血氧模塊具體包括：LED驅動模塊，紅光發光二極管LED_1，紅外光發光二極管LED_2，電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11，電容C1、電容C2、電容C3、電容C4，運算放大器OPA381和運算放大器OPA333；

所述LED驅動模塊用于驅動紅光發光二極管LED_1和紅外光發光二極管LED_2交替發射紅光和紅外光；

所述R7和C1并聯后的兩端分別連接所述運算放大器OPA381的同相輸入端和輸出端，所述C4兩端分別連接所述OPA381的同相輸入端和反相輸入端，所述C3的一端、所述R10的一端均連接所述OPA381的反相輸入端，所述C3的另一端、所述R10的另一端均接地，所述R11的一端連接所述OPA381的反相輸入端、所述R11的另一端接電源VCC；所述LED_1連接所述OPA381的同相輸入端，所述LED_2連接所述OPA381的反相輸入端；