[發明專利]多功能健康指標檢測云系統

在審

• 申請號: 202011408975.X
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112542026A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 肖攸安;劉業鵬;管安琪;唐宇航;周娜
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G08B21/02
• 分類號: G08B21/02;G16H10/60;G16H50/30;A61B5/00;A61B5/0205
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種多功能健康指標檢測云系統，其特征在于：所述系統包括便攜式多健康指標采集器、微信小程序用戶端以及大數據處理后臺；

便攜式多健康數據采集器：包括心率血壓模塊、血氧飽和度模塊、體溫模塊、藍牙模塊以及健康指標超閾值報警器，所述心率血壓模塊，測量用戶心率血壓值，將數據傳輸至藍牙模塊；所述血氧飽和度模塊，測量用戶血氧飽和度值，將數據傳輸至藍牙模塊；所述體溫模塊，測量用戶體溫，將體溫值傳輸至藍牙模塊；所述藍牙模塊將收集到的各健康數據通過藍牙通信傳輸至微信小程序用戶端；所述健康指標超閾值報警器，實時監控用戶健康數據瞬時值，結合用戶設定的各健康指標閾值，遇到超閾值情況進行實時報警。

微信小程序：包括原始數據中轉模塊、用戶健康數據顯示模塊和健康數據播報模塊，所述原始數據中轉模塊是從采集器接收數據原始數據并將數據發送到云端進行處理分析，所述用戶健康數據顯示模塊是在微信小程序上顯示經過大數據處理得到的最終健康指標數據，所述健康數據播報模塊是在最終數據出來后，點擊播報按鈕，即可進行語音播報健康數據，方便老年人的使用。

大數據處理后臺：設置在大數據云端，所述原始數據傳送至大數據云端，進行數據清洗工作并將數據發送回用戶端顯示，同時在后臺結合處理海量用戶的健康指標，對群眾健康情況分布進行可視化分析。

2.利用權利要求1所述的多功能健康指標檢測云系統，其健康指標檢測方法是：

第一步驟：結合醫療數據設定各健康參數閾值范圍，超出閾值數據直接剔除。對剔除后的各健康數據計算加權曼哈頓距離并進行升序排列，剔除靠后的數據，此時得到的各指標數據組所含元素數量若大于等于標準值b則可跳過數據插補過程，否則進行數據插補工作；

第二步驟：清洗后的數據可能存在有效數據點過少的問題，需要進行數據插補，將加權曼哈頓最小距離點、清洗后數據的中位數以及平均值三者進行加權求和，得到的平均值即為插補的數據。將插補數據不斷填入數據缺少數據組，直到數據數量較少的健康指標數據組數量達到標準b，針對每個健康指標具體算法實施流程如下：

a.設定該健康指標閾值a，超出a的數據直接剔除；

b.剩余數據利用加權曼哈頓公式計算相對距離，根據進行距離值大小將健康數據進行升序排列。其中，x_u為被計算曼哈頓距離點、y_u為閾值清除后剩余每個數據值、a為x_u根據D(x，y)公式計算出的相對距離值，E(a)為每個數據計算出的a所對應的均值、σ為全部a所算出的標準差；

c.剔除加權曼哈頓距離靠后的數據；

d.計算數據剔除后的數據組平均數、中位數；

e.計算平均數、中位數、加權曼哈頓最小距點值三者平均值；

f.若剔除后的數據數量偏少，則在空缺數據處插入步驟e產生的數值；若剔除后的數據數量滿足需求，則直接進入步驟g

g.計算數據清洗后所有數據的平均值作為用戶端健康數據的最終結果。

第三步驟：綜合處理后的數據一方面發送至用戶端顯示，另一方面用于后臺的匯總。將海量用戶的數據進行熱編碼處理，健康指標異常的記為1，正常的記為0。所有用戶處理后的記錄匯總為表并插入Hive創立數據庫，編寫Java程序從而實現數據的可視化分析。

3.如權利要求2所述的多功能健康指標檢測云系統的指標檢測方法，其特征在于：對于心率指標檢測的具體過程是：

a.設定心率閾值a為40-220次/分鐘，超出閾值數據直接剔除；

b.剩余數據利用加權曼哈頓公式計算相對距離，根據進行距離值大小將健康數據進行升序排列。其中，x_u為被計算曼哈頓距離點、y_u為閾值清除后剩余每個心率數據值、a為x_u根據D(x，y)公式計算出的相對距離值，E(a)為每個數據計算出的a所對應的均值、σ為全部a所算出的標準差；

c.剔除加權曼哈頓距離后20％的數據；

d.計算數據剔除后的數據組平均數、中位數；

e.計算平均數、中位數、加權曼哈頓最小距點值三者平均值；

f.若剔除后的數據數量少于標準值10，則在空缺數據處插入步驟e產生的數值；若剔除后的數據數量達到標準值10，則直接進入步驟g；

g.計算數據清洗后所有數據的平均值作為用戶端健康數據的最終結果。