多端口心率与血氧同步检测系统及检测查询方法

技术领域

本发明涉及医学检测技术领域，具体的说是一种多端口心率与血氧同步检测系统及检测查询方法。

背景技术

随着时代的进步与社会的变迁，当代的人们对自身健康问题也愈来愈重视。目前，市场上也有许多的手机品牌推出了自家心率与血氧检测手环，但大多仅能用于自己的服务平台，无法实现跨操作系统平台服务。并且，当前的心率与血氧检测设备只能够进行单人的检测。一个可以基于HTML5_WEB技术实现跨操作系统平台，对多人同步进行血氧、心率和体温等指标进行实时检测，并且与云端连接的数据可以进行储存以及分析，特别是在人流量大的公共区域能够监控心率血氧的设备是当前社会急需；

现有技术仅是采用单个设备检测病人，数据零散化，无法存储数据用与大数据处理分析，用户查看历史数据仅能在诊断单位查询，不能自主上网查询。采用传统的单人检测方式是非常的耗费时间的，无法进行多人快速有效的检测，效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种多端口心率与血氧同步检测系统及检测查询方法，加入快速有效的多人检测方式，可以同时进行多人快速检测，通过云端形成的大数据，可以给医疗机构提供数据去研究国人的当前身体状况，或是研究分析各年龄段人身体的健康状况评估。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种多端口心率与血氧同步检测系统包括云平台，该云平台上连接有数据库、N个机构服务器和L台智能终端，在每个机构服务器通上连接有M台心率血氧检测仪、K台智能终端和寄存器，在每台心率血氧检测仪上设置有至少2个心率血氧检测端口，L、K、M、N均为正整数。

通过上述设计，心率与血氧检测参数可以传送到云端形成大数据，能够通过大数据技术分析国民的身体健康状况，对政府做出公共卫生决策提供支持和技术服务。

进一步描述,所述心率血氧检测仪包括中央处理器，该中央处理器上连接有第一分支处理器、语音播报模块和第二分支处理器，所述第一分支处理器连接有至少2个心率血氧检测端口，每个血氧检测端口配置一个显示屏；所述第一分支处理器还连接有HTML5_NET网关模块，所述第二分支处理器连接有射频卡检测模块。

通过上述设计，该检测仪能对多人心率与血样进行实时监测，自动化显示各项监测数据。

再进一步描述,所述中央处理器和所述第一分支处理器之间设置有电压转换模块，该电压转换模块是3.3V转5V。

所述射频卡检测模块设置在所述血氧检测端口处，所述射频卡检测模块包括发送器和应答器；

所述中央处理器型号为HT66F70A，HT66F70A为中央核心处理器，是一款A/D型具有8位高性能精简指令集的Flash单片机；

所述第一分支处理器为STMSTM32单片机；所述第二分支处理器为STC89C52单片机；

所述射频卡检测模块采用非接触式读写卡芯片MF RC522,与STC89C52单片机接于P1^3-P1^7；

所述HTML5_NET网关模块是基于Linux的嵌入式开发技术和WebSocket协议开发了Web服务器,能够通过不同操作系统平台的电脑、手机、平板等终端登陆心率与血氧检测网页，实现跨平台的功能，与STMSTM32单片机连接于串口PA8,PA9。

所述血氧检测端口采用MAX30102血氧检测模块，MAX30102是一个集成的脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块。我们使用了HXDZ-30102这一传感器，其本身集成了一个红光LED和一个红外光LED、光电检测器、光器件，以及带环境光抑制的低噪声电子电路。通过标准的I2C兼容通信接口可以将采集到的数值传输给HT66F70A单片机进行后续的心率和血氧计算。其测量原理为光电容积法，其作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏和血氧饱和度测量的。采用一个1.8V电源和一个独立的5.0V用于内部LED的电源，与STMSTM32单片机连接于PD1，2口。

通过上述设计，多人同步心率血氧检测仪以HT66F70A为核心控制器，采用光电传感器，基于HTML5跨平台技术能够实现多人心率、血氧和体温等生理参数同步快速检测，且能够跨Windows/Linux/iOS/Android等操作系统平台通过电脑、平板和手机等终端本地实时查看自身的心率、血氧和体温等生理指标。也可以通过云平台远程访问该系统查看相关人员的身体指标，具有数据存储功能；除此之外搭载了一个排序与语音播报系统。

再做进一步描述，所述智能终端可以通过本地网关连接到服务器再到云平台查看用户ID卡历史数据；所述智能终端也可以通过外部网络连接到云平台直接查看用户ID卡历史数据。

通过上述设计，用户能够通过任何网络设备终端扫描二维码，登陆心率与血氧检测网页，从而获取心率与血氧参数，可在网页查看历史心率记录，同时提供同龄人的平向心率以供参考，并为在线医疗诊断提供帮助，即实现跨操作系统平台服务。

再做进一步描述，用于心率血氧检测仪进行心率血氧同步检测的步骤为：

S11：中央处理器控制射频识别模块实时读取ID卡信号；当读取到任一用户ID卡信号后，进入步骤S12；

S12：中央处理器经本地网关向机构服务器发送步骤S11获取到的ID卡信号后，获取与该ID卡信号对应的用户身份信息；

S13：中央处理器分配可用心率血氧检测端口，并控制语音播报模块播报ID卡信号对应用户至对应心率血氧检测端口进行检测，同时在对应指定的心率血氧检测端口的显示器弹窗提示对应用户进行心率血氧检测端口检测；

S14：中央处理器控制指定的心率血氧检测端口处的光电传感器进行工作；并获取和显示该心率血氧检测端口的体检检测数据；

S15：中央处理器指定心率血氧检测端口获取到的体检检测数据发送至机构服务器并保存，机构服务器转发至云平台；同时在指定心率血氧检测端口的显示器上弹窗提示对应用户检测完成。

用于智能终端经机构服务器进行本地数据查询的步骤：

S21：智能终端通过网关自带WiFi连接本地网关；

S22：智能终端经过APP或者网页进入机构服务器；

S23：智能终端登录用户ID；

S24：智能终端通过APP或者网页查看历史数据。

用于智能终端经云平台进行远程数据查询的步骤：

S31：用户采用智能终端经外部网络打开APP或者网页；

S32：用户登录用户ID；

S33：用户在APP或者网页查看用户ID的历史数据。

本发明的有益效果：多人同步测量，告别效率不高的单人检测。跨平台显示数据，完美解决兼容性问题。且可将数据传输至云端通过APP远程查看。传送到云端的心率与血氧检测参数可以形成大数据，在此基础上通过大数据技术分析国民的身体健康状况，对政府做出公共卫生决策提供一定参考价值。检测机制采用光电容积法，无创、便捷且数据传输效率高。设备轻便，可为突发情况提供高效的医疗保证。设备具有非常大的可拓展性与前瞻意义。对比市场上存在的类似产品，设备省去了蓝牙模块，无需通过APP查看数据，应用价值高。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是的心率血氧检测仪连接专用服务器的结构框图；

图3是多端口心率与血氧同步检测系统操作流程图；

图4是多端口心率与血氧同步检测系统的检测查询方法；

图5是MAX30102脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块；

图6是射频卡检测模块；

图7是HTML5_NET网关模块；

图8是电压转换模块；

图9是用户体测数据；

图10是用户体测数据检测完成提示框。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

从图1可以看出，多端口心率与血氧同步检测系统包括云平台，该云平台上连接有数据库、N个机构服务器和L台智能终端，在每个机构服务器通上连接有M台心率血氧检测仪、K台智能终端和寄存器，在每台心率血氧检测仪上设置有4个心率血氧检测端口，L、K、M、N均为正整数。

从图2可以看出，所述心率血氧检测仪包括中央处理器，该中央处理器上连接有第一分支处理器、语音播报模块和第二分支处理器，所述第一分支处理器连接有4个心率血氧检测端口，每个血氧检测端口配置一个显示屏；所述第一分支处理器还连接有HTML5_NET网关模块，所述第二分支处理器连接有射频卡检测模块。从图5可以看出，所述血氧检测端口采用MAX30102血氧检测模块，MAX30102是一个集成的脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块。我们使用了HXDZ-30102这一传感器，其本身集成了一个红光LED和一个红外光LED、光电检测器、光器件，以及带环境光抑制的低噪声电子电路。通过标准的I2C兼容通信接口可以将采集到的数值传输给HT66F70A单片机进行后续的心率和血氧计算。其测量原理为光电容积法，其作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏和血氧饱和度测量的。采用一个1.8V电源和一个独立的5.0V用于内部LED的电源，与STMSTM32单片机连接于PD1，2口。

所述中央处理器和所述第一分支处理器之间设置有电压转换模块，该电压转换模块是3.3V转5V，由于STMSTM32单片机与HT66F70A中央处理器IO口电压不一致，则使用转电压模块进行转压操作，从图8可以看出，连接STM32单片机的PC0,1,2,3口与的HT66F70A中央处理器PG4-PG7口。

所述射频卡检测模块设置在所述血氧检测端口处，所述射频卡检测模块包括发送器和应答器，所述射频卡检测模块用于获取同一通信协议下的ID卡信号。

所述中央处理器型号为HT66F70A，HT66F70A为中央核心处理器，是一款A/D型具有8位高性能精简指令集的Flash单片机；

所述第一分支处理器为STMSTM32单片机；所述第二分支处理器为STC89C52单片机；

所述射频卡检测模块采用非接触式读写卡芯片MF RC522,从图6可以看出，所述射频卡检测模块用于获取同一通信协议下的ID卡信号。MF RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员。是NXP公司针对“三表”应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持ISO14443A的多层应用。其内部发送器部分可驱动读写器天线与ISO14443A/MIFARE卡和应答器的通信，无需其它的电路，与STC89C52单片机接于P1^3-P1^7；

从图7可以看出，所述HTML5_NET网关模块是基于Linux的嵌入式开发技术和WebSocket协议开发了Web服务器,能够通过不同操作系统平台的电脑、手机、平板等终端登陆心率与血氧检测网页，实现跨平台的功能，与STMSTM32单片机连接于串口PA8,PA9。

从图3可以看出，S11：中央处理器控制射频识别模块实时读取ID卡信号；当读取到任一用户ID卡信号后，进入步骤S12；

S12：中央处理器将ID信息血氧数据传输至HTML5_NET网关模块经本地网关向机构服务器发送步骤S11获取到的ID卡信号后，获取与该ID卡信号对应的用户身份信息；

S13：中央处理器分配可用心率血氧检测端口，并控制语音播报模块播报ID卡信号对应用户至对应心率血氧检测端口进行检测，同时在对应指定的心率血氧检测端口的显示器弹窗提示对应用户进行心率血氧检测端口检测；

S14：中央处理器控制指定的心率血氧检测端口处的光电传感器进行工作；并获取和显示该心率血氧检测端口的体检检测数据，体测数据包括图9，从图10可以看出，用户体检检测完成后有提示框弹出；

S15：中央处理器指定心率血氧检测端口获取到的体检检测数据发送至机构服务器并保存，机构服务器转发至云平台；同时在指定心率血氧检测端口的显示器上弹窗提示对应用户检测完成。

从图4可以看出，用于智能终端经机构服务器进行本地数据查询的步骤：

S21：智能终端通过网关自带WiFi连接本地网关；

S22：智能终端经过APP或者网页进入机构服务器；

S23：在智能终端登录用户ID；

S24：智能终端通过APP或者网页查看历史数据。

用于智能终端经云平台进行远程数据查询的步骤：

S31：用户采用智能终端经外部网络打开APP或者网页；

S32：用户登录用户ID；

S33：用户在APP或者网页查看用户ID的历史数据。

工作原理：以HT66F70A为中央核心处理器，其在射频卡读写器采集外置ID卡的数据之后，芯片通过与STC89C52单片机的通信将数据读取回来，同时模拟串口与STM32单片机通信，通过网关模块在移动设备网页上显示该ID卡历史数据，并且语音播报当前可用通道，之后调用STM32单片机的IIC与指定通道的MAX30102光电传感器进行数据传输，并且将传感器传输回来的数据通过我们精心设计的算法处理后，调用串口将数据发送至HTML5网关完成跨平台数据交流与云平台传输。

应当指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。