[發明專利]一種潛水員生理參數緊急報警方法

在審

• 申請號: 201610001954.3
• 申請日: 2016-01-02
• 公開（公告）號: CN105496394A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 無錫桑尼安科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/1455;G08B21/02;A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水下醫護領域，尤其涉及一種潛水員生理參數緊急報警方 法。

背景技術

由于水下工作環境的復雜性，潛水員是一項要求較高、危險度很高的 行業。在水下工作，潛水員不僅僅要面對各種未知的環境干擾，以及各種 不同生物的侵襲，而且更危險的是，在水下一旦患病，潛水員很難憑借自 身的力量逃出水下環境，以及在水下一旦精神出現波動，潛水員也很難獲 悉自身的異常狀態。

為此，本發明提出了一種潛水員生理參數緊急報警平臺，采用高精度 的血氧監控設備和心電圖監控設備對潛水員的血氧飽和度和多個心電圖 參數進行及時檢測和報警，并在識別到潛水員狀態異常時，及時啟動緊急 通話設備，便于水上救援中心快速定位潛水員的位置，保證救援措施的有 效性。

發明內容

為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種潛水員生理參 數緊急報警平臺，有針對性的、可用于水下的緊湊結構的血氧監控設備和 心電圖監控設備分別實現對水下潛水員的血氧飽和度信息和心電圖信息 的提取，并在異常時觸發報警機制以及提供方便潛水員通話的應急通話設 備，幫助潛水員快速建立與水上救援中心的聯系，避免危機的進一步擴大。

根據本發明的一方面，提供了一種潛水員生理參數緊急報警平臺，所 述緊急報警平臺包括生理參數檢測設備、報警設備和DSP芯片，所述生理 參數檢測設備用于對水下的潛水員的心電圖參數和血氧飽和度進行分析， 所述DSP芯片與所述生理參數檢測設備和所述報警設備分別連接，根據所 述生理參數檢測設備的檢測結果確定是否為潛水員提供所述報警設備。

更具體地，在所述潛水員生理參數緊急報警平臺中，包括：防水外殼， 位于潛水服上，用于為所述緊急報警平臺內的電子設備提供防水保護；警 示屏，設置在潛水服手臂位置，與DSP芯片連接，用于在接收到異常狀態 信號時，顯示按鍵通話字符，在接收到正常狀態信號時，不進行顯示操作； 緊急按鍵，設置在潛水服手臂位置上，位于所述警示屏旁邊；按鍵驅動設 備，與所述緊急按鍵連接，用于在接收到所述緊急按鍵上的按壓操作時， 發出電源供應信號；緊急通信設備，設置在潛水服手臂位置上，位于所述 警示屏旁邊，用于將潛水員的通話信息通過通信鏈路發送到岸上的潛水管 理中心的服務器處；開關切換設備，與所述按鍵驅動設備連接，在接收到 所述電源供應信號時，打開所述獨立供電設備和所述緊急通信設備之間的 連接通道以保持所述獨立供電設備對所述緊急通信設備的電力供應；獨立 供電設備，與所述警示屏、所述按鍵驅動設備、所述開關切換設備和所述 緊急通信設備分別連接，僅為所述警示屏、所述按鍵驅動設備、所述開關 切換設備和所述緊急通信設備提供電力供應；信號采集設備，包括多個醫 用電極和多個運動軌跡傳感器，所述多個醫用電極分別設置在潛水員體表 處的多個固定位置，用于提取潛水員心電場在體表處的多個固定位置分別 產生的多個電壓，每一個運動軌跡傳感器緊鄰一個醫用電極放置，用于提 取對應位置處潛水員因為呼吸和人體運動而產生的漂移心電電壓信號；運 動軌跡消除設備，與所述多個醫用電極和所述多個運動軌跡傳感器別連 接，將每一個醫用電極產生的每一個電壓與對應運動軌跡傳感器產生的漂 移心電電壓信號求和，以獲得對應的目標電壓；導聯電路，與所述運動軌 跡消除設備連接，用于接收多個目標電壓，基于所述多個目標電壓計算心 電電壓差并輸出；信號放大電路，與所述導聯電路連接，用于接收所述心 電電壓差并對所述心電電壓差放大；帶通濾波電路，與所述信號放大電路 連接，用于濾除放大后的心電電壓差中的噪聲成分以獲得濾波電壓差；第 一模數轉換電路，與所述帶通濾波電路連接，用于對濾波電壓差進行模數 轉換，以獲得數字化電壓差；心電圖參數提取電路，與所述第一模數轉換 器連接，基于所述數字化電壓差提取潛水員的竇性心率和QT間期；發光 二極管，設置在潛水員手指指尖毛細血管位置，與光源驅動電路連接，用 于基于光源驅動電路發送的發光控制信號，交替發射紅外光和紅光；光源 驅動電路，內置定時器，用于向所述發光二極管發送發光控制信號；光電 轉換器，設置在潛水員手指指尖上，位于所述發光二極管的相對位置，用 于接收透射潛水員手指指尖毛細血管后的紅外光和紅光，并將透射紅外光 和透射紅光分別轉換為模擬電流信號，以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光 電流；電流電壓轉換電路，與所述光電轉換器連接，用于對模擬紅外光電 流和模擬紅光電流分別進行電流電壓轉換，以分別獲得模擬紅外光電壓和 模擬紅光電壓；信號放大器，與所述電流電壓轉換電路連接，用于對模擬 紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進行放大，以獲得模擬紅外光放大電壓和 模擬紅光放大電壓；信號檢測電路，與所述信號放大器連接，包括直流信 號檢測子電路和交流信號檢測子電路，用于檢測模擬紅外光電壓中的直流 成分和交流成分，以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出，還用于檢測 模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第二直流電壓和第二交流 電壓輸出；第二模數轉換器，與所述信號檢測電路連接，用于對第一直流 電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進行模數轉換， 以獲得第一數字化直流電壓、第一數字化交流電壓、第二數字化直流電壓 和第二數字化交流電壓；DSP芯片，與所述心電圖參數提取電路和所述第 二模數轉換器分別連接，接收潛水員的竇性心率和QT間期，還將第二數 字化交流電壓與第二數字化直流電壓的比值除以第一數字化交流電壓與 第一數字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子，并基于吸收光比值因 子計算血氧飽和度，其中，血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關系；其 中，所述DSP芯片當所述竇性心率在預設竇性心率范圍之外時，發出竇性 心率異常識別信號，當所述QT間期在預設QT間期范圍之外時，發出QT 間期異常識別信號，當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度上限濃度時，發 出血氧飽和度過高識別信號，當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度下限濃 度時，發出血氧飽和度過低識別信號；其中，當DSP芯片發出竇性心率異 常識別信號、QT間期異常識別信號、血氧飽和度過高識別信號或血氧飽 和度過低識別信號時，DSP芯片同時發出異常狀態信號，否則，DSP芯片 同時發出正常狀態信號；所述心電電壓差包括多個電壓差；所述光電轉換 器為一光電二極管；所述發光二極管發射的紅外光的波長為940nm，所述 發光二極管發射的紅光的波長為660nm；在所述信號放大器和所述信號檢 測電路之間還設置信號濾波電路，用于分別濾除模擬紅外光放大電壓和模 擬紅光放大電壓中的噪聲成分。