医疗机构体温监测系统方案[特选参考]

1、二类严选# 编 号 密 级 阶段标记 档 号 保管期限 名 称医疗机构体温监测系统 设计方案 单位 编写 校对 审核 会签 标审 批准 二类严选# 内容提要： 本文依据公司董事会和营销部门提出的市场需求进行了方案设计。 主 题 词 指标 功能 设计 更改单号更改日期更改人更改办法 更 改 栏 二类严选# 目 次 1 技术设计的主要依据及指导原则.3 1.1 医疗机构体温检测系统技术设计依据.3 1.2 医疗机构体温检测系统技术设计指导原则.3 2 基本要求.3 2.1 医疗机构体温检测系统用途.3 2.2 医疗机构体温检测系统功能.4 2.2.1 终端监护仪功能.4 2.2.2 无线中继器功能

2、.4 2.2.3 PC 机功能.4 2.3 医疗机构体温检测系统性能指标.4 2.3.1终端监护仪性能指标.4 2.3.2无线中继器性能指标.5 2.3.3无线中继器性能指标.5 3 方案设计.6 3.1 医疗机构体温检测系统组成.6 3.2 体温终端监测仪设计方案.6 3.3 无线中继器设计方案.9 3.4 PC 机管理软件.12 4 质量保证和质量控制.12 二类严选# 医疗机构体温检测系统医疗机构体温检测系统 设计方案 1 1 技术设计的主要依据及指导原则技术设计的主要依据及指导原则 1.11.1 医疗机构体温检测系统技术设计依据医疗机构体温检测系统技术设计依据 医疗机构体温检测系统方案

3、设计的依据是 CCS201、CCS202 无线 体温检测仪的技术要求、技术指标和目前市场常见医用监护系统的 功能、性能。 1.21.2 医疗机构体温检测系统技术设计指导原则医疗机构体温检测系统技术设计指导原则 1、借鉴、继承 CCS20*系列产品成熟技术，并在此基础上进一 步提高技术设计水平，并采用自主研发和系统集成相结合方式； 2、增加终端检测仪与监护中心的无线通讯技术设计； 3、增加监护中心 PC 机实时数据接收、存储、查询软件设计； 4、贯彻产品的可靠性、电磁兼容性和易维修性要求； 5、终端监护仪采用“傻瓜”式，操作使用简单，监护中心要求 功能完善、需求资源低、界面人性化。 2 2 基本

4、要求基本要求 2.12.1 医疗机构体温检测系统用途医疗机构体温检测系统用途 医疗机构体温检测系统应用于医疗机构的各科室病房护士站， 主要用于实时采集每个病人的体温，同时可定时检测病人静息体温 然后实时将数据传送到护士站，由护士站配备的 PC 电脑接收、存储， 并提供随机查询功能。 二类严选# 2.22.2 医疗机构体温检测系统功能医疗机构体温检测系统功能 2.2.12.2.1 终端监护仪功能终端监护仪功能 1）体温数据的实时监测； 2）静息体温的定时检测和语音提示； 3）体温数据的查询显示； 4）体温数据的无线上传； 5）RTC 的设置命令接收和 RTC 运行。 2.2.22.2.2 无线中

5、继器功能无线中继器功能 1）采用轮流查询方式接收终端监护仪的无线数据； 2）对下属终端监护仪数据进行打包并上传护士站 PC 机； 3）可接收 PC 机设置命令并下传至终端监护仪； 4）可设置下属终端监护仪数量。 2.2.32.2.3 PCPC 机功能机功能 1）实时接收上传检测数据，并完成当地硬盘存储； 2）实现科室病人的档案建立； 3）按病人姓名、检测数据时间段进行体温查询； 4）以图形方式完成单个病人动态监测体温的小时、日、月趋势 图，完成单个病人静息体温的月趋势图。 2.32.3 医疗机构体温检测系统性能指标医疗机构体温检测系统性能指标 2.3.12.3.1终端监护仪性能指标终端监护仪性

6、能指标 1）测量误差：误差范围0.5，测量范围：2545； 2）显示分辨率：0.1； 3）静息体温响应时间：不大于 2 分钟； 4）充电后连续工作时间：不小于 24 小时； 5）输入过载保护0.5V； 二类严选# 6）50Hz 工频、基线漂移等肌电干扰容差99%； 7）采样频率：每次 5s60s（动态监护） ，每次 1s（静息体温） ； 8）无障碍物传输距离100m； 9）电源：锂电池，3.7V，850mAh； 10）体积：100mm44mm19mm； 11）重量：0.2Kg； 12）使用环境：540，相对湿度90%； 13） 可靠性：MTBF 不低于 10000h； 14） 维修性：平均修复

7、时间 MTTR 不大于 30min。 2.3.22.3.2无线中继器性能指标无线中继器性能指标 1）无障碍传输距离1000m； 2）电源：AC220V15% 3）功耗60W； 4）最大下属节点数：300； 5）传输频次：2 次/s； 6）体积300mm200mm50mm； 7）重量：2Kg； 8）使用环境：540，相对湿度90%； 9）可靠性：MTBF 不低于 10000h； 10） 维修性：平均修复时间 MTTR 不大于 30min。 2.3.32.3.3无线中继器性能指标无线中继器性能指标 1）硬盘容量40G； 2）内存512M； 二类严选# 3）最大下属节点数：600。 3 3 方案设计

8、方案设计 3.13.1 医疗机构体温检测系统组成医疗机构体温检测系统组成 整个系统从结构和概念上由三部分组成： 体温终端监测仪； 无线中继器； PC 机管理软件。 3.23.2 体温终端监测仪设计方案体温终端监测仪设计方案 3.2.13.2.1 体温终端监测仪组成和各模块功能体温终端监测仪组成和各模块功能 体温终端监测仪组成框图如下图 1 USB 电 路模块 体 温 传感器 按键及显示电路模块 微 控 制 器 锂电池及电源管理电路 Zigbee 无线模块 信号放 大/滤波 电路 人体体温输入信号 USB 状态字设置接口 USB 电源充电接口 二类严选# 图 1 体温终端监测仪组成框图 体温终端

9、监测仪按工作原理可分为以下七部分：微控制器 模块、信号转换/滤波电路模块、体温传感器、锂电池及电源 管理电路模块、zigbee 无线模块、USB 电路模块、按键及显示 电路模块。 微控制器模块作为控制中心主要通过软件算法实现数据转 换、处理以及信号的输入、输出，同时实现各种软件功能和 RTC 时钟功能； 体温传感器负责将人体体温信息转换为热电势信号，并将 其输出到信号转换/滤波电路模块； 信号转换/滤波电路模块包括：信号转换电路、滤波电路。 实现将温度传感器输入的小信号经处理转换为可识别电压信号 传送到微控制器模块的 A/D（模/数）转换器； Zigbee 无线模块主要完成以下功能：实时上传送

10、检测数据； 接收下传的特性指标设置命令、起始时钟设置命令等功能； USB 电路模块主要完成以下功能：连接 PC 电脑，通过 PC 电脑 USB 接口下传状态字、特性指标设置、起始时钟设置等 功能；通过 USB 充电器对无线体温监护仪进行充电； 按键及显示电路通过按键盘启动显示电路进行体温查询； 通过多色 LED 指示灯或 LCD 显示屏实时显示体温测量数据、使 用状态信息和各种告警信息；通过蜂鸣电路发出静息体温提示 语音。 锂电池及电源管理电路由高安全性锂电池、充电电路、供 电电路、电量检测电路组成，实现整机的充电、供电管理及其 状态信息输出的功能。 3.2.23.2.2 体温终端监测仪工作流

11、程体温终端监测仪工作流程 工作流程如下：首先通过长按查询键启动测量工作模式， 温度传感器采集人体体温信息并将其转换为热电势小信号，通 过信号转换/滤波电路将其转换为微控制器可识别模拟电压信 二类严选# 号，微控制器通过其内部模/数转换器将此模拟信号转换为数 字信号，然后经软件滤波、数据转换和数据处理等算法输出用 户可识别体温数值到 zigbee 无线模块实现数据上传，用户可 通过轻触查询键启动显示电路即时显示体温数值，另外可通过 电源管理电路实现充电/供电管理和低电量告警功能，还通过 zigbee 无线模块实现无线连接告警功能。 3.2.33.2.3 体温终端监测仪具体功能实现体温终端监测仪具

12、体功能实现 1）开、关机功能）开、关机功能：开机功能：长按 2 秒开机，蜂鸣器发 “嘀” 声提示，开机后电源指示灯红色常亮；关机功能：长按 3 秒关 机，蜂鸣器发 “嘟”声提示，电源指示灯灭；在非测量状态下， 30 秒无任何操作，监测仪自动关机。 2）通过按键进入检测状态功能）通过按键进入检测状态功能：在非监测状态按“监测”键 2 秒，开始进入监测模式，数据指示灯绿色闪烁；在监护状态 按“监测”键 3 秒，退出监护状态，数据指示灯灭； 3）静息体温测量功能：）静息体温测量功能：通过 PC 机下传静息体温测量启动时间 3 个，RTC 在到达此启动时间后启动静息体温测量，完成后发 出体温提示语音，

13、并上传此数据，测量过程中监测仪数据指示 灯呈绿色常量，测量完毕监测仪数据指示灯灭。 4）电池电量严重不足、不足状态显示和充电状态显示功能）电池电量严重不足、不足状态显示和充电状态显示功能 电池电量不足：电源开关指示灯呈黄色常亮（此时监护仪可 正常工作 20 分钟） ；电池电量严重不足：电源开关指示灯呈 黄色闪烁；充电状态显示：USB 充电且未充满状态，电源开 关指示灯呈红色闪烁；充满状态呈红色常亮。 5）测温探头脱落告警显示功能）测温探头脱落告警显示功能 当测温探头脱落后，数据指示灯呈红色闪烁，且监测仪 连续发出“嘀”声音 2 分钟之后停止，在报警过程中重新插 好探头插头后，监护仪恢复正常使用

14、状态。 6）体温超限告警显示功能和体温上下限设置功能）体温超限告警显示功能和体温上下限设置功能 体温超限告警：当测温数据超出设置的体温告警范围后，数 二类严选# 据指示灯呈黄色闪烁，且监护仪断续发出“嘟”声音 2 分钟 之后停止，同时通过蓝牙向手机发出告警信息； 体温上下限设置：通过 PC 机进行设置。 3.2.43.2.4 体温终端监测仪结构体温终端监测仪结构 整机结构由上盖、底座、主板、电池、电池盖组成，外形图 如下图 2 所示。 上盖、底座、电池盖材料采用 PVC+ABS。 图 2 无线终端监护仪结构外形图 3.2.53.2.5 体温终端监测仪研发方式体温终端监测仪研发方式 自主研发与合

15、作研发相结合，zigbee 无线模块采用合作研发方 式，其余设计自主研发。 3.33.3 无线中继器设计方案无线中继器设计方案 3.3.13.3.1 无线中继器工作原理无线中继器工作原理 无线中继器工作原理框图如下图 3。 终端1 终端1 终端n 最 多 300 点 终端1 终端1 终端n 最 多 300 点 无线中继器 1 无线中继器 2 无 线 中 继 器 3 PC usb 二类严选# 图 3 无线中继器工作原理示意图 无线中继器分为两种，图 3 中无线中继器 1、无线中继器 2 两 个中继器为无线传输接力中继器，主要起到传输功率放大作用，增 加数据穿透能力和传输距离。图 3 种无线中继器

16、 3 为数据接口转换 中继器，起到接收上传数据并进行转换，再通过 USB 接口传至 PC 电 脑。 无线传输接力中继器采用轮巡查询方式向各终端监护仪索取体 温监测数据，波特率采用 115200bit/s，轮询周期为 0.5s，每个 1.5ms 查询一个终端监护仪，然后将所有终端监护仪的上传数据整 合打包发送至出去。无线传输接力中继器对每个终端监护仪的数据 索取步骤分为两步，首先依次向下发送终端监护仪的地址码，此时 所有下属终端监护仪接收后与本机地址比较，相同的即时上传体温 数据依次，当无线传输接力中继器接收上传数据后再依次查询下一 个地址监测终端，知道达到自设置的最大监测终端数量为止。 数据接

17、口转换中继器无线接口为 can 总线，采用总线仲裁数据 接收方式，将 2 个或多个（可键盘自设置或 PC 机 USB 设置）无线传 二类严选# 输接力中继器的上传数据再次打包并通过 USB 接口上传 PC 电脑。 关于 2 个或多个无线传输接力中继器无线数据相互干扰问题有 两种解决方法：a）查询命令采用终端监护仪地址码+接力中继器自 身编码方式（通过自身键盘设置） ，此方式需调整无线接力中继器的 位置，使交叉地区两者的发射功率不同，此方法的可行性需与产品 设计外包方共同确认。b）2 个或多个无线传输接力中继器采用不同 的载波频率（通过自身键盘设置） ，以减弱相互干扰，但此方法需不 同区域终端监

18、护仪的 zigbee 无线模块的载波频率不同，造成终端监 护仪设计型号不一致，对生产、安装和销售造成很大的麻烦。所以 2 个或多个无线传输接力中继器无线数据相互干扰问题需与产品设 计外包方共同探讨解决。 3.3.23.3.2 无线中继器工作流程无线中继器工作流程 两种无线中继器的数据传输方式有两种，上传数据方式和下传 数据方式。 上传数据方式由无线传输接力中继器采用轮巡方式循环逐一索 取每一个终端监护仪的体温数据，再打包上传；然后数据接口转换 中继器以总线仲裁方式接收器上传数据，再次打包并通过 USB 接口 继续上传至 PC 电脑（在 PC 机有索取数据命令时-0.5s 索取一次） 。 上传数

19、据分为连续体温监测数据和静息体温测量数据。在有静息体 温测量数据时，选择上传静息体温数据，舍弃本次连续体温监测数 据。数据传输格式采用 ASCII 码。 下传数据方式由 PC 机停止索取数据命令，下传状态字数据至数 据接口转换中继器，再有其将此数据下传至无线传输接力中继器， 然后由无线传输接力中继器停止轮巡操作，插入状态字数据的下传， 最后由所有终端监测仪接收。下传数据分为实时时钟、三次静息体 温启动时间、体温报警上下限等。数据传输格式采用 ASCII 码。 3.3.33.3.3 无线中继器研发方式无线中继器研发方式 合作研发。 二类严选# 3.43.4 PCPC 机管理软件机管理软件 3.4

20、.13.4.1 软件项目内容软件项目内容 1）界面 UI 设计； 2）小型数据库 SYBASE 设计； 3）功能设计。 3.4.23.4.2 软件项目过程软件项目过程 按软件开发流程和定义功能完成整个设计过程。 3.4.23.4.2 软件项目研发方式软件项目研发方式 自主研发。 4 4 质量保证和质量控制质量保证和质量控制 4.14.1 采用成熟技术采用成熟技术 医疗机构体温检测系统设计继承了 CCS20*系列无线体温监测仪 自主研发设计技术，无线中继器与具有相关成熟技术的外包厂商合 作研发，另外选用成熟标准件和集成电路。 4.24.2 简化设计简化设计 功能模块之间的信息交换选用成熟、简单的 can 总线和异步串行 通信方式，模块内部隔离技术，减少模