軟件工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、軟件工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 學(xué)校：11學(xué)院 系別：數(shù)學(xué)系 專業(yè)：信息與計(jì)算科學(xué) 姓名：1233 班級：2班 學(xué)號：1488422 指導(dǎo)老師：崔冬華1、 目的與任務(wù) 目的：軟件工程課程設(shè)計(jì)是軟件工程專業(yè)一個(gè)綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于促進(jìn)學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)知識，加深對軟件設(shè)計(jì)方法、軟件設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)思想的理解，并能運(yùn)用所學(xué)軟件設(shè)計(jì)知識和面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行綜合軟件設(shè)計(jì)，提高綜合應(yīng)用能力。任務(wù)：可采用不同的需求分析技術(shù)，完成對項(xiàng)目的需求分析過程，給出系統(tǒng)的邏輯功能模型，數(shù)據(jù)字典以及規(guī)格說明書。給出系統(tǒng)合理的體系結(jié)構(gòu)，描繪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并合理劃分系統(tǒng)的各組成模塊，最后給出系統(tǒng)的各部分設(shè)計(jì)說

2、明書。并選擇一個(gè)模塊進(jìn)行編碼，完成相關(guān)的測試。用一個(gè)簡單項(xiàng)目（可以考慮仍然選擇前面面向過程軟件工程所選定的項(xiàng)目），通過分析，建立系統(tǒng)用例圖，抽取出類，建立順序圖及類的狀態(tài)圖等。2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求（1）問題描述 在醫(yī)院的病房里，將病癥監(jiān)視器安置在每個(gè)病床，對病人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。監(jiān)視器將病人的病癥信號（組合）實(shí)時(shí)地傳送到中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。在中心值班室里，值班護(hù)士使用中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對病員的情況進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)地將病人的病癥信號與標(biāo)準(zhǔn)的病診信號進(jìn)行比較分析，當(dāng)病癥出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即自動(dòng)報(bào)警，并打印病情報(bào)告和更新病歷。系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)生的要求隨時(shí)打印病人的病情報(bào)告，系統(tǒng)還定期自動(dòng)更新病歷。 （2）

3、基本要求功能要求：此系統(tǒng)要求輸入病人的姓名、住址、電話號碼、身份證號碼、住院日期、身體狀況，隨時(shí)接收每個(gè)病人的生理信號（脈搏、體溫、血壓、心電圖等），定時(shí)記錄病人情況以形成患者日志，當(dāng)某個(gè)病人的勝利信號超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時(shí)向值班護(hù)士發(fā)出警告信息，此外，護(hù)士在需要時(shí)還可以要求系統(tǒng)印出某個(gè)指定病人的病情報(bào)告。性能要求：該軟件有9個(gè)功能模塊，各模塊功能如下生理信號輸入管理模塊：通過連接在病人身上的傳感器，根據(jù)傳感器的值將生理信號輸入系統(tǒng) 定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)處理：通過系統(tǒng)，管理人員（醫(yī)護(hù)人員）可以按需要輸入定時(shí)采樣的時(shí)間。 病人信息輸入模塊：工作人員可以將病人的基本信息（患者姓名、患者性別、住址、聯(lián)系電

4、話、患病名稱、入院日期、狀態(tài)（已出院、住院）、備注）輸入系統(tǒng)。 病人信息修改管理模塊：對病人的基本信息（患者姓名、患者性別、住址、聯(lián)系電話、患病名稱、入院日期、狀態(tài)（已出院、住院）、備注）進(jìn)行修改。病人信息查詢模塊：對病人的基本信息（患者姓名、患者性別、住址、聯(lián)系電話、患病名稱、入院日期、狀態(tài)（已出院、住院）、備注）進(jìn)行查詢。生理信號安全范圍控制模塊：對各個(gè)病人的生理信號的安全范圍進(jìn)行輸入、修改、查詢。警報(bào)模塊：對超過設(shè)定安全范圍的病人及時(shí)通知醫(yī)護(hù)人員。病情查詢模塊：可以對這一段時(shí)間的病人病情進(jìn)行查詢病情報(bào)告打印模塊：可以對查詢得的病人病情打印出病情報(bào)告限制條件經(jīng)費(fèi)、投資方面的來源和限制：各種

5、硬件和工作人員工資需至少10萬元硬件、軟件、運(yùn)行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境方面的條件和限制：軟件需求：操作系統(tǒng)WINDOWS 2000 Advance Server以上；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端軟件ORACLE 9I， Delphi 7.0。硬件需求：10M以上的LAN接入網(wǎng)絡(luò)帶寬，P4 3.0G Xeon CPU /1G內(nèi)存/360G(10K) SCSI硬盤的服務(wù)器，P3以上微機(jī)（帶網(wǎng)卡）的客戶機(jī)，P4 3.0G Xeon CPU /1G內(nèi)存/36G(10K) RAID硬盤的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器開發(fā)時(shí)間：本系統(tǒng)采用Delphi 實(shí)現(xiàn)，依靠其強(qiáng)大的控件系統(tǒng)，Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和用c語音編制的傳感器驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，能在2

6、個(gè)月內(nèi)開發(fā)出系統(tǒng)三、可行性研究1、復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)：完成對信號的接收和分析，并對信號進(jìn)行檢測是否超出安全范圍，從而發(fā)出警告；可以定時(shí)通過產(chǎn)生的病情報(bào)告了解病人的情況；每天產(chǎn)生患者日志。2、研究目前正在使用的系統(tǒng)：目前的系統(tǒng)只是提供了每一個(gè)房間里居住的病人的個(gè)人信息和床位的使用情況，以及簡單的在病情危急時(shí)進(jìn)行病情警報(bào)的作用，但不能解決在需要時(shí)導(dǎo)出病人日志的問題以及隨時(shí)對病人的生理情況進(jìn)行檢查。分析系統(tǒng)并畫出數(shù)據(jù)流圖如下：生理信號超出范圍1信號分析 2發(fā)出警告護(hù)士信號正常3日志導(dǎo)出系統(tǒng) 4導(dǎo)出日志圖1.現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖3、導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型生理1接收信 號2分析信 號3產(chǎn)生警告信 息護(hù)士

7、信號6產(chǎn)生病情報(bào) 告5更新日 志4定時(shí)取 樣時(shí)鐘生理信號病人危急信息警告定時(shí)的生理信號患者D2患者日志D1患者安全范圍圖2 新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖各數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)字典定義如下：名字：患者信號的安全范圍別名：描述：用來表示正?；颊叩纳砬闆r的正常范圍定義：安全范圍=心電+脈沖+體溫+血壓（正常范圍）位置：儲(chǔ)存在安全范圍文本中名字：患者日志別名：病人日志描述：對病人每日的生理情況的報(bào)告，并包括與安全范圍的對比定義：患者日志=患者名字+生理信號+生成日期位置：輸出到打印機(jī)圖3.1患者信號安全范圍的數(shù)據(jù)字典圖3.2 患者日志的數(shù)據(jù)字典名字：病情報(bào)告別名：描述：通過對生理信號的分析對患者的病情作出詳盡的分析報(bào)

8、告定義：病情報(bào)告=病人姓名+生理信號+病情分析位置：輸出到打印機(jī)圖3.3 病情報(bào)告的數(shù)據(jù)字典4、 進(jìn)一步定義問題通過對新系統(tǒng)的邏輯模型的分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的顯示結(jié)果未給出嚴(yán)格的定義。對脈沖等數(shù)字的信號定義為精度為2的小數(shù)并用表格的格式分類表示；而對于心電圖等需要波形的圖要用波形圖軟件導(dǎo)出。5、導(dǎo)出和評價(jià)供選擇的方法5.1從硬件、軟件方面分析可行性：軟件需求：操作系統(tǒng)WINDOWS 2000 Advance Server以上；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端軟件ORACLE 9I， Delphi 7.0。硬件需求：10M以上的LAN接入網(wǎng)絡(luò)帶寬，P4 3.0G Xeon CPU /1G內(nèi)存/360G(10K)

9、SCSI硬盤的服務(wù)器，P3以上微機(jī)（帶網(wǎng)卡）的客戶機(jī)，P4 3.0G Xeon CPU /1G內(nèi)存/36G(10K) RAID硬盤的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5.2從經(jīng)濟(jì)方面分析可行性：某醫(yī)院目前由于完全采用純?nèi)斯さ姆绞絹硗瓿晒ぷ鞯?，醫(yī)務(wù)人員要一邊關(guān)注某些病人的情況，一邊還要忙著對其它的病人進(jìn)行醫(yī)療診斷，工作量大，耗時(shí)比較多，所以工作效率低。而如果開發(fā)出一個(gè)能滿足業(yè)務(wù)要求的醫(yī)療計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，由于系統(tǒng)能在未來較長的一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地發(fā)揮作用，這對于醫(yī)院的提高管理水平很大的幫助，才能使A醫(yī)院早日接入到總行的更高層次的網(wǎng)絡(luò)體系中，可以更加廣泛的吸收各方面的信息資源，可為醫(yī)院業(yè)務(wù)在將來的擴(kuò)張打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其經(jīng)濟(jì)效

10、益將更上一層樓。6、推薦行動(dòng)方針根據(jù)可行性的分析得出開發(fā)此系統(tǒng)使得醫(yī)護(hù)人員減輕工作量，并提高了工作效率，又能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，所以繼續(xù)進(jìn)行這項(xiàng)系統(tǒng)開發(fā)。7、草擬開發(fā)計(jì)劃本系統(tǒng)應(yīng)用硬件和軟件的運(yùn)行效率均很高，而且采用Delphi 實(shí)現(xiàn)，依靠其強(qiáng)大的控件系統(tǒng)，Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和用c語音編制的傳感器驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，能在2個(gè)月內(nèi)開發(fā)出系統(tǒng)。三、需求分析1、功能需求：1.1功能的劃分： 把系統(tǒng)劃分為接收信號階段、信號分析階段和產(chǎn)生日志和病情報(bào)告階段的功能。1.2功能描述：1、接收信號階段：病人發(fā)出生理信號進(jìn)行接收，按照時(shí)鐘定時(shí)取樣。2、信號分析階段：通過和系統(tǒng)中的正常信號范圍比較分析，得到警告信息或

11、輸出正常。3、產(chǎn)生日志和病情報(bào)告階段：系統(tǒng)根據(jù)分析情況輸出相應(yīng)的報(bào)告結(jié)果。交給值班護(hù)士2、性能需求：2.1系統(tǒng)基本要求：響應(yīng)時(shí)間：系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間不能超過1分鐘警告時(shí)間及次數(shù)：每隔三分鐘重復(fù)警告一次，每次警告時(shí)間持續(xù)一分鐘。主存容量：內(nèi)存：128MB RAM 磁盤容量：不小于顯示器：256色,800*600以上的兼容顯示器 使用標(biāo)準(zhǔn)兼容的打印機(jī)。2.2數(shù)據(jù)管理能力要求 說明需要管理的文卷和記錄的個(gè)數(shù)、表和文卷的大小規(guī)模，要按可預(yù)見的增長對數(shù)據(jù)及其分量的存儲(chǔ)要求作出估算。 2.3故障處理要求 列出可能的軟件、硬件故障以及對各項(xiàng)性能而言所產(chǎn)生的后果和對故障處理的要求。輸出發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，在系統(tǒng)的代碼部分

12、進(jìn)行修改。3、外部接口說明3.1界面布局屏幕布局： 頂端上分布菜單欄（設(shè)置各種功能按鈕），中間部分為操作的輸出預(yù)覽。如：輸出病人的心電圖生理信號時(shí)輸出波形圖，輸出病人日志和病情報(bào)告時(shí)輸出預(yù)覽的圖表格式。菜單布局：在屏幕上端設(shè)置功能按鈕，按鈕上簡練標(biāo)志操作功能。輸入輸出要求；對脈沖等數(shù)字的信號定義為精度為2的小數(shù)并用表格的格式分類表示（范圍是0-100）；而對于心電圖等需要波形的圖要用波形圖軟件導(dǎo)出。日志和病情報(bào)告將日期（如2008-10-28）、病人基本情況（表格）形式輸出。錯(cuò)誤信息顯示格式； 在中央出現(xiàn)并閃爍對話框同時(shí)發(fā)出警告聲，提示存在錯(cuò)誤。讓用戶選擇重試或者關(guān)閉此次操作。3. 2存儲(chǔ)位置

13、和輸出情況關(guān)于病情報(bào)告的信息全部放在病情報(bào)告的文本框里。信息格式是表格描述，各問題的解答都放在幫助中，信息格式用文檔寫出。用表格的形式打印病人的日志，包括姓名、時(shí)間、各器官生理信號，并用圖表的形式畫出波形圖。給出各范圍內(nèi)信號的值，并作出相應(yīng)的評價(jià)。4、分析數(shù)據(jù)要求導(dǎo)出系統(tǒng)的物理模型：分析數(shù)據(jù)對各數(shù)據(jù)及模塊進(jìn)行分析，畫出IPO圖、E-R圖及狀態(tài)圖如下：4、1各數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字典IPO表系統(tǒng)：患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 作者：模塊：接收信號 日期：編號： 01 被調(diào)用：接收信號系統(tǒng) 調(diào)用：生理信號輸入：患者生理信號 輸出：系統(tǒng)識別的生理信號處理：將接收的患者生理信號轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)識別的生理信號并輸出局部數(shù)據(jù)元素：患者生

14、理信號 注釋：接收信號模塊的IPO圖IPO表系統(tǒng)：患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 作者：模塊：信號分析 日期：編號： 02 被調(diào)用：信號分析系統(tǒng) 調(diào)用：生理信號輸入：患者生理信號 輸出：病人危機(jī)信號（或正常信息） 處理：將接收的患者發(fā)出的生理信號與系統(tǒng)的生理信號范圍并輸出相應(yīng)結(jié)果局部數(shù)據(jù)元素：患者生理信號 注釋：信號分析的IPO圖IPO表系統(tǒng)：患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 作者：模塊：發(fā)出警告 日期：編號： 03 被調(diào)用：警告系統(tǒng) 調(diào)用：病人危急信息輸入：患者警告信息 輸出：警告聲響 處理：接收患者的警告信息通過系統(tǒng)發(fā)出警告聲響局部數(shù)據(jù)元素：患者警告信息 注釋：發(fā)出警告的IPO圖IPO表系統(tǒng)：患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 作者：模塊：定時(shí)取樣

15、 日期：編號： 04 被調(diào)用：定時(shí)取樣系統(tǒng) 調(diào)用：設(shè)定時(shí)刻輸入：某一時(shí)刻患者生理信號 輸出：系統(tǒng)識別的生理信號處理：將某一時(shí)刻接收的患者的生理信號轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)識別的生理信號并輸出局部數(shù)據(jù)元素：患者生理信號 注釋：定時(shí)取樣的IPO圖IPO表系統(tǒng)：患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 作者：模塊：更新日志 日期：編號： 05 被調(diào)用：更新日志系統(tǒng) 調(diào)用：生理信號輸入：患者生理信號 輸出：患者日志 處理：將接收的患者生理信號輸出為患者日志局部數(shù)據(jù)元素：患者生理信號 注釋： 更新日志的IPO圖IPO表系統(tǒng)：患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 作者：模塊：產(chǎn)生病請報(bào)告 日期：編號： 06 被調(diào)用：產(chǎn)生病情報(bào)告系統(tǒng) 調(diào)用：患者日志輸入：患者日志 輸出：

16、病情報(bào)告 處理：將患者日志批量處理輸出病情報(bào)告局部數(shù)據(jù)元素：患者日志 注釋：產(chǎn)生病情報(bào)告的IPO圖4.2系統(tǒng)的實(shí)體聯(lián)系圖患者產(chǎn)生日志產(chǎn)生病情報(bào)告分析護(hù)士分析患者號姓名房間號性別姓名日志號日期所屬患者姓名護(hù)士號患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的圖4.3系統(tǒng)狀態(tài)圖閑置取樣定時(shí)檢測分析信號判斷是否超出范圍警告發(fā)出聲響護(hù)士查看結(jié)束更新日志更改患者日志產(chǎn)生報(bào)告輸出病情信息生理信號時(shí)鐘危急信息警告信息病情報(bào)告患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)圖4、 對現(xiàn)有系統(tǒng)的分析1、基本系統(tǒng)模型2、數(shù)據(jù)流圖 五、總體結(jié)構(gòu) 各模塊設(shè)計(jì)如下：M1.1初始化模塊M1.2關(guān)閉系統(tǒng)模塊M1.3系統(tǒng)功能模塊M2.1生理信號輸入管理模塊M2.2定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)模塊M3.1信

17、息輸入模塊M3.2信息修改模塊M3.3信息查詢模塊M4.1生理信號安全范圍模塊M4.2警報(bào)模塊M5.1病情查詢模塊M5.2病情報(bào)告打印模塊軟件結(jié)構(gòu)：功能分配1.系統(tǒng)控制功能初始化模塊（M1.1）；關(guān)閉系統(tǒng)模塊（M1.2）； 系統(tǒng)功能模塊（M1.3）2.生理信號輸入控制功能生理信號輸入管理模塊（M2.1）；定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)模塊（M2.2）；3.病人基本信息管理功能信息輸入模塊（M3.1）信息修改模塊（M3.2）信息查詢模塊（M3.3）；4.警報(bào)功能生理信號安全范圍控制模塊（M4.1）；警報(bào)模塊（4.2）；5.病人病情管理功能病情查詢模塊（M5.1）；病情報(bào)告打印模塊（5.2）人工處理過程1、傳感器輸

18、入信號間隔時(shí)間由用戶輸入2、生理信號安全范圍需要用戶輸入3、查詢病人信息由用戶輸入接口設(shè)計(jì)用戶接口本系統(tǒng)的用戶界面如下所示菜單快捷功能鍵區(qū) 用戶輸入界面（系統(tǒng)顯示界面）提交區(qū)內(nèi)部接口1 初始化模塊：系統(tǒng)初始時(shí)由操作系統(tǒng)調(diào)用，執(zhí)行完畢后進(jìn)入事件等待狀態(tài)；2 關(guān)閉系統(tǒng)模塊：由系統(tǒng)功能模塊調(diào)用，執(zhí)行完畢返回操作系統(tǒng)；3 系統(tǒng)功能模塊：接收系統(tǒng)功能區(qū)相應(yīng)事件，啟動(dòng)生理信號輸入管理、定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)、信息輸入、信息修改、信息查詢等模塊4 生理信號輸入管理模塊：完成生理信號輸入管理功能；5 定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)模塊：完成定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)功能；6 信息輸入模塊：完成信息輸入功能；7 信息修改模塊：完成信息修改功能； 8 信息查詢模塊：完成信息查詢功能；9 生理信號安全范圍控制模塊：完成生理信號安全范圍控制功能；10 警報(bào)模塊：完成發(fā)出警報(bào)功能；11 病情查詢模塊：完成病情查詢功能；12 病情報(bào)告打印模塊：完成病情報(bào)告打印功能；運(yùn)行設(shè)計(jì)運(yùn)行模塊組合模塊命名方式按照相應(yīng)模塊結(jié)合特性制定。運(yùn)行控制本軟件控制流程：先由操作系統(tǒng)啟動(dòng)M1.1，然后進(jìn)入事件驅(qū)動(dòng)模式，由相應(yīng)的事件分別激活M1.3，相應(yīng)激活M2.1、M2.2、M3.1、M3.2、M3.3、M4.1、M4.2等模塊，其中M1.2將關(guān)閉并退出系統(tǒng)。運(yùn)行時(shí)間各模塊運(yùn)行時(shí)間均應(yīng)控制在13秒內(nèi)（其中大部分為響應(yīng)用戶的動(dòng)作）。由于系統(tǒng)采用事件