穿戴式动物生理信号采集仪项目申报书—徐伯鸾(共11页)

1、项目编号： 长春(chn chn)理工大学大学生创新创业(chungy)训练计划(jhu)项目申 报 书项目名称： 穿戴式动物生理信号检测仪 项目所属一级学科门类： 工学 项目类型： 创新训练项目 创业训练项目 创业实践项目 项目负责人： 徐伯鸾 所在学院： 生命科学技术学院 指导教师： 庞春颖 申请时间： 2012年 4月 填写说明一、申报(shnbo)书要逐项认真填写，填写内容必须(bx)实事求是，表达明确严谨;二、格式要求(yoqi)：表格中的字体应为五号仿宋体，1.25倍行距；均用A4纸单面打印，左侧装订；三、“项目编号”暂不填写；四、项目所属一级学科门类应为：“理学”、“工学”、“管

2、理学”、“经济学”、“文学”、“法学”等；五、“项目负责人”只需填写“负责人”一人的姓名；六、“所在学院”为项目负责人所在学院，如果是“大珩班”学生则应填写为“王大珩科学技术学院”；“学号”应填写9位完整学号，如“090121102”；七、“指导教师”只填写指导教师姓名，后面不附加“教授”、“院长”等职称或职务名称；八、正文中“项目负责人”和“团队成员”的“学院”、“学号”填写参照第六条；九、“申报书”中未尽事宜、项目负责人可在最后备注补充填写。 项目名称穿戴式动物生理信号检测仪项目来源教学项目起止时间2012年6月- 2013年6月项目负责人姓名学院专业学号手机号徐伯鸾生命科学技术学院生物医

3、学工程09081112913756138179团队成员涂京燕生命科学技术学院生物医学工程09081110715143013637徐朝贤生命科学技术学院生物医学工程09081123015104455035段冬霞生命科学技术学院生物医学工程09081110118743040548何红日生命科学技术学院生物医学工程09081110315143015473指导教师姓 名庞春颖职务/职称副教授专 业生物医学工程最终学历博士研究生学 院生命科学技术学院联系电外导师姓 名职务/职称专 业最终学历所在单位联系电话申请理由（包括自身/团队具备的知识、特长、兴趣、前期准备、相关企业提供的

4、资金、人员、技术支持）我团队从大二组建就参加了生命科学技术学院举办的生命之光科技创新大赛，并取得了一等奖的好成绩。同时我们也积极申报学校的创新训练项目，并已经启动了本项目。在先期的项目训练中我组做了非常详实的准备工作，认真查阅了相关文献，并确定了最初的项目方案及完成了项目验证电路的设计与初步调试。我团队在理论与实践的指导下完成了单片机选型、传感器的选型、传感器后续电路的设计等项目内容。 我组组员皆为生命科学技术学院生物医学工程专业大三的优秀学生，已经完成电工电子学、传感器、单片机、信号处理、医疗仪器等专业课的学习。骨干成员已经完成AVR系列单片机内容的自学。本组成员均参加过一次以上的项目开发，

5、具有较强的与人合作意识。能独立完成自己的开发任务。我组的实验指导老师具有丰富的教学及项目开发经验能在项目上予以我们十分大的帮助及支持。注：项目(xingm)来源应在“科研(k yn)”、“教学(jio xu)”、“设计”、“工程”、“自选”或“其它”中任选一项，如来源于指导教师科研课题，请填写科研课题级别、名称。项目目的以及意义目前饲养宠物的人越来越多，但是许多人对于动物疾病方面缺乏了解，而且无法在动物染病时应用必要的仪器对动物的生理参数进行监测。大型宠物医院的设备均依赖进口，价格昂贵，所以许多宠物医院现在还是采用听、闻、问、摸的方式给动物看病，必然导致一些动物疾病的耽搁和误诊。而且目前国内没

6、有专业研制动物生理信号检测仪器的厂家，造成动物普通信号（如心电，心音，脉搏，体温等）的数字检测都存在困难。研制动物生理信号检测仪进行动物生理参数监护，可为动物疾病诊断提供依据，进而挽救更多动物的生命。如：心音的增强减弱是动物中毒、贫血、炎症、肺气肿等疾病的诊断依据；脉搏的增强减弱显示动物呼吸系统疾病、疼痛性疾病、热性病等疾病的诊断依据；体温的变化（体温不同程度的提升或一天中体温的不同变化情况）常常应对动物的不同疾病；血压变化也常常反映了动物脏器等方面的疾病。目前国外对于小型动物体征监护仪的研究技术比较成熟，也开始向更加智能化和人性化的方向发展，如法国EMKA动物无创生理信号遥测系统，可以针对犬

7、类进行心电图(ECG)、体温（Temperature）、动物活动(Activity)、动物呼吸(Respiration)、无创血压(Blood Pressure)等监测，是为动物进行毒理学、安全药理学实验而设计的。加拿大研制的Qubit Systems可实现动物呼吸和肺功能检测；一些国家还研制了以电脑及虚拟仪器为基础的动物生理信号检测系统，如RM6240BD生理信号采集处理系统可进行生物电、血压、温度、呼吸等信号的连续监护。而国内主要依靠进口，但进口产品价格较高，难以被家庭和小兽医诊所所用，所以研制高效、便捷、小型化、智能化的便携式动物生理信息检测系统非常必要。这种便携式动物生理信号检测仪一方

8、面可对动物及时诊断挽救动物的生命；另一方面可以对动物疾病数据进行积累，为动物疾病的进一步诊断和治疗提供依据和宝贵的经验；最后可节省用户医疗费用。项目研究内容和拟解决问题研究的主要内容：设计穿戴式动物生理信号检测系统，实现对动物（主要为中型及大型哺乳动物）的心电、脉搏、呼吸，体温等信号的连续、自动、实时监测，通过分析处理后实现分类别自动报警、自动记录存储，显示等功能。拟解决的关键问题：1.使用单片机自带AD采样长时间采样记录信号数据并保持低失真。2.动物生理信号的分析处理，将信号输入单片机进行处理分析。通过c语言编程在SD卡中记录各种生理数据并显示出相应结果实现简单的下位机监测，如：信号异常时的

9、报警。3.上位机彩屏中的心电、心音、脉搏波形；实时的温度值；每分钟的脉率；或者直接把SD卡中的数据传送的电脑做具体的频谱分析等工作，对比数据得到动物生理状况的详细信息。4.数据的存储与回放，存储至少15笔/分钟至少6小时的的动物生理数据参数并能回放。项目方案系统总体原理框图各部分电路设计1、心电信号处理电路图呼吸信号预处理电路：2、呼吸信号处理电路图上位机显示与交互界面数据存储与分析数字信号处理3、电源电路设计4、下位机人机交互界面调试电路板5、上位机功能设计上位机显示与交互界面数据存储与分析数字信号处理三、主要实验设计及计划：模拟信号电路的焊接调试；下位机程序设计与调试；上位机的软件设计与调

10、试；穿戴式动物传感器的组装与接口设计；动物实验；整机组装与调试；7、制作PCB板，焊接、调试、最终产品组装。四、人员分工：徐伯鸾:统筹整个项目协调项目进程,硬件综合，代码综合及代码维护;涂京燕:模拟信号电路的调理及验证，PCB画板;徐朝贤:下位机主控代码的编写，下位机硬件设计，模拟电路的再验证；段冬霞:微控制器通讯部分代码编写，快速存储SD卡模块设计与程序编写；何红日:上位机信号处理代码编写，人工交互界面的编写；项目特色（市场竞争评估）将传感器放入动物穿的马夹中，在动物自由活动中自动采集，存储动物的心电，呼吸，体温、脉搏等指标，实现动物生理信息的量化。预期研究成果1、研制便携式动物生理信号检测

11、仪一台，其主要技术指标：（1）可检测动物心电、呼吸、体温、脉搏四项生理指标；（2）编写软件，分析生理信号的异常，为诊断提供依据；（2）结果显示形式：数据、图表等形式。2、申报专利一项。项目进度安排第一季度查阅文献资料，拟定总体设计方案，选择各类信号传感器和微处理器芯片，规划硬件功能模块。第二季度信号采集电路设计和实验调试。下位机部分的综合设计和实验。上位机信号分析处理程序的编写和调试。第三季度 组装出样机，进行总体调试。第四季度 优化和完善、申报专利、撰写论文拟申请经费及经费详细预算项目（如材料费、资料费、版面费、专利费等）具体内容金额（元）材料费各种传感器、单片机、液晶屏、小动物等6000资料费查找和复印资料等500实验费电路板制作、仪器加工4000申报专利专利申