醫(yī)療機構體溫監(jiān)測系統(tǒng)方案樣本

ADDINADDINADDINADDINADDIN名稱醫(yī)療機構體溫監(jiān)測系統(tǒng)設計方案ADDIN 單位編寫ADDIN校對ADDIN審核ADDIN會簽ADDINADDINADDIN標審ADDIN批準ADDIN名稱名稱內(nèi)容提綱：本文根據(jù)公司董事會和營銷部門提出市場需求進行了方案設計。主題詞指標功能設計更改欄更改單號更改日期更改人更改辦法目次1技術設計重要根據(jù)及指引原則 31.1醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)技術設計根據(jù) 31.2醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)技術設計指引原則 32基本規(guī)定 32.1醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)用途 32.2醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)功能 42.2.1終端監(jiān)護儀功能 42.2.2無線中繼器功能 42.2.3PC機功能 42.3醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)性能指標 42.3.1 終端監(jiān)護儀性能指標 42.3.2 無線中繼器性能指標 52.3.3 無線中繼器性能指標 53方案設計 63.1醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)構成 63.2體溫終端監(jiān)測儀設計方案 63.3無線中繼器設計方案 93.4PC機管理軟件 124質量保證和質量控制 12醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)設計方案1技術設計重要根據(jù)及指引原則1.1醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)技術設計根據(jù)醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)方案設計根據(jù)是CCS201、CCS202無線體溫檢測儀技術規(guī)定、技術指標和當前市場常用醫(yī)用監(jiān)護系統(tǒng)功能、性能。1.2醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)技術設計指引原則1、借鑒、繼承CCS20*系列產(chǎn)品成熟技術，并在此基本上進一步提高技術設計水平，并采用自主研發(fā)和系統(tǒng)集成相結合方式；2、增長終端檢測儀與監(jiān)護中心無線通訊技術設計；3、增長監(jiān)護中心PC機實時數(shù)據(jù)接受、存儲、查詢軟件設計；4、貫徹產(chǎn)品可靠性、電磁兼容性和易維修性規(guī)定；5、終端監(jiān)護儀采用“傻瓜”式，操作使用簡樸，監(jiān)護中心規(guī)定功能完善、需求資源低、界面人性化。2基本規(guī)定2.1醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)用途醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)應用于醫(yī)療機構各科室病房護士站，重要用于實時采集每個病人體溫，同步可定期檢測病人靜息體溫然后實時將數(shù)據(jù)傳送到護士站，由護士站配備PC電腦接受、存儲，并提供隨機查詢功能。2.2醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)功能2.2.1終端監(jiān)護儀功能1）體溫數(shù)據(jù)實時監(jiān)測；2）靜息體溫定期檢測和語音提示；3）體溫數(shù)據(jù)查詢顯示；4）體溫數(shù)據(jù)無線上傳；5）RTC設立命令接受和RTC運營。2.2.2無線中繼器功能1）采用輪流查詢方式接受終端監(jiān)護儀無線數(shù)據(jù)；2）對下屬終端監(jiān)護儀數(shù)據(jù)進行打包并上傳護士站PC機；3）可接受PC機設立命令并下傳至終端監(jiān)護儀；4）可設立下屬終端監(jiān)護儀數(shù)量。2.2.3PC機功能1）實時接受上傳檢測數(shù)據(jù)，并完畢本地硬盤存儲；2）實現(xiàn)科室病人檔案建立；3）按病人姓名、檢測數(shù)據(jù)時間段進行體溫查詢；4）以圖形方式完畢單個病人動態(tài)監(jiān)測體溫小時、日、月趨勢圖，完畢單個病人靜息體溫月趨勢圖。2.3醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)性能指標終端監(jiān)護儀性能指標1）測量誤差：誤差范疇±0.5℃，測量范疇：25℃～45℃；2）顯示辨別率：0.1℃；3）靜息體溫響應時間：不不不大于2分鐘；4）充電后持續(xù)工作時間：不不大于24小時；5）輸入過載保護≥0.5V；6）50Hz工頻、基線漂移等肌電干擾容差≥99%；7）采樣頻率：每次5s～60s（動態(tài)監(jiān)護），每次1s（靜息體溫）；8）無障礙物傳播距離≥100m；9）電源：鋰電池，3.7V，850mAh；10）體積：100mm×44mm×19mm；11）重量：≤0.2Kg；12）使用環(huán)境：5℃～40℃，相對濕度≤90%；13）可靠性：MTBF不低于10000h；14）維修性：平均修復時間MTTR不不不大于30min。無線中繼器性能指標無障礙傳播距離≥1000m；電源：AC220V±15%功耗≤60W；最大下屬節(jié)點數(shù)：300；傳播頻次：2次/s；體積≤300mm×200mm×50mm；重量：≤2Kg；使用環(huán)境：5℃～40℃，相對濕度≤90%；可靠性：MTBF不低于10000h；維修性：平均修復時間MTTR不不不大于30min。無線中繼器性能指標硬盤容量≥40G；內(nèi)存≥512M；最大下屬節(jié)點數(shù)：600。3方案設計3.1醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)構成整個系統(tǒng)從構造和概念上由三某些構成：體溫終端監(jiān)測儀；無線中繼器；PC機管理軟件。3.2體溫終端監(jiān)測儀設計方案3.2.1體溫終端監(jiān)測儀構成和各模塊功能體溫終端監(jiān)測儀構成框圖如下圖1按鍵及顯示電路模塊按鍵及顯示電路模塊微控制器鋰電池及電源管理電路Zigbee無線模塊信號放大/濾波電路人體體溫輸入信號USB狀態(tài)字設立接口USB電源充電接口USB電USB電路模塊體溫體溫傳感器圖1體溫終端監(jiān)測儀構成框圖體溫終端監(jiān)測儀按工作原理可分為如下七某些：微控制器模塊、信號轉換/濾波電路模塊、體溫傳感器、鋰電池及電源管理電路模塊、zigbee無線模塊、USB電路模塊、按鍵及顯示電路模塊。微控制器模塊作為控制中心重要通過軟件算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉換、解決以及信號輸入、輸出，同步實現(xiàn)各種軟件功能和RTC時鐘功能；體溫傳感器負責將人體體溫信息轉換為熱電勢信號，并將其輸出到信號轉換/濾波電路模塊；信號轉換/濾波電路模塊涉及：信號轉換電路、濾波電路。實現(xiàn)將溫度傳感器輸入小信號經(jīng)解決轉換為可辨認電壓信號傳送到微控制器模塊A/D（模/數(shù)）轉換器；Zigbee無線模塊重要完畢如下功能：實時上傳送檢測數(shù)據(jù)；接受下傳特性指標設立命令、起始時鐘設立命令等功能；USB電路模塊重要完畢如下功能：連接PC電腦，通過PC電腦USB接口下傳狀態(tài)字、特性指標設立、起始時鐘設立等功能；通過USB充電器對無線體溫監(jiān)護儀進行充電；按鍵及顯示電路通過按鍵盤啟動顯示電路進行體溫查詢；通過多色LED批示燈或LCD顯示屏實時顯示體溫測量數(shù)據(jù)、使用狀態(tài)信息和各種告警信息；通過蜂鳴電路發(fā)出靜息體溫提示語音。鋰電池及電源管理電路由高安全性鋰電池、充電電路、供電電路、電量檢測電路構成，實現(xiàn)整機充電、供電管理及其狀態(tài)信息輸出功能。3.2.2體溫終端監(jiān)測儀工作流程工作流程如下：一方面通過長按查詢鍵啟動測量工作模式，溫度傳感器采集人體體溫信息并將其轉換為熱電勢小信號，通過信號轉換/濾波電路將其轉換為微控制器可辨認模仿電壓信號，微控制器通過其內(nèi)部模/數(shù)轉換器將此模仿信號轉換為數(shù)字信號，然后經(jīng)軟件濾波、數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)解決等算法輸出顧客可辨認體溫數(shù)值到zigbee無線模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，顧客可通過輕觸查詢鍵啟動顯示電路即時顯示體溫數(shù)值，此外可通過電源管理電路實現(xiàn)充電/供電管理和低電量告警功能，還通過zigbee無線模塊實現(xiàn)無線連接告警功能。3.2.3體溫終端監(jiān)測儀詳細功能實現(xiàn)1）開、關機功能：開機功能：長按2秒開機，蜂鳴器發(fā)“嘀”聲提示，開機后電源批示燈紅色常亮；關機功能：長按3秒關機，蜂鳴器發(fā)“嘟”聲提示，電源批示燈滅；在非測量狀態(tài)下，30秒無任何操作，監(jiān)測儀自動關機。2）通過按鍵進入檢測狀態(tài)功能：在非監(jiān)測狀態(tài)按“監(jiān)測”鍵2秒，開始進入監(jiān)測模式，數(shù)據(jù)批示燈綠色閃爍；在監(jiān)護狀態(tài)按“監(jiān)測”鍵3秒，退出監(jiān)護狀態(tài)，數(shù)據(jù)批示燈滅；3）靜息體溫測量功能：通過PC機下傳靜息體溫測量啟動時間3個，RTC在到達此啟動時間后啟動靜息體溫測量，完畢后發(fā)出體溫提示語音，并上傳此數(shù)據(jù)，測量過程中監(jiān)測儀數(shù)據(jù)批示燈呈綠色常量，測量完畢監(jiān)測儀數(shù)據(jù)批示燈滅。4）電池電量嚴重局限性、局限性狀態(tài)顯示和充電狀態(tài)顯示功能電池電量局限性：電源開關批示燈呈黃色常亮（此時監(jiān)護儀可正常工作20分鐘）；電池電量嚴重局限性：電源開關批示燈呈黃色閃爍；充電狀態(tài)顯示：USB充電且未布滿狀態(tài)，電源開關批示燈呈紅色閃爍；布滿狀態(tài)呈紅色常亮。5）測溫探頭脫落告警顯示功能當測溫探頭脫落后，數(shù)據(jù)批示燈呈紅色閃爍，且監(jiān)測儀持續(xù)發(fā)出“嘀”聲音2分鐘之后停止，在報警過程中重新插好探頭插頭后，監(jiān)護儀恢復正常使用狀態(tài)。6）體溫超限告警顯示功能和體溫上下限設立功能體溫超限告警：當測溫數(shù)據(jù)超過設立體溫告警范疇后，數(shù)據(jù)批示燈呈黃色閃爍，且監(jiān)護儀斷續(xù)發(fā)出“嘟”聲音2分鐘之后停止，同步通過藍牙向手機發(fā)出告警信息；體溫上下限設立：通過PC機進行設立。3.2.4體溫終端監(jiān)測儀構造整機構造由上蓋、底座、主板、電池、電池蓋構成，外形圖如下圖2所示。上蓋、底座、電池蓋材料采用PVC+ABS。圖2無線終端監(jiān)護儀構造外形圖3.2.5體溫終端監(jiān)測儀研發(fā)方式自主研發(fā)與合伙研發(fā)相結合，zigbee無線模塊采用合伙研發(fā)方式，別的設計自主研發(fā)。3.3無線中繼器設計方案3.3.1無線中繼器工作原理無線中繼器工作原理框圖如下圖3。最多300點最多300點無線中繼器1無線中繼器2無線中繼器3PCusb圖3無線中繼器工作原理示意圖無線中繼器分為兩種，圖3中無線中繼器1、無線中繼器2兩個中繼器為無線傳播接力中繼器，重要起到傳播功率放大作用，增長數(shù)據(jù)穿透能力和傳播距離。圖3種無線中繼器3為數(shù)據(jù)接口轉換中繼器，起到接受上傳數(shù)據(jù)并進行轉換，再通過USB接口傳至PC電腦。無線傳播接力中繼器采用輪巡邏詢方式向各終端監(jiān)護儀索取體溫監(jiān)測數(shù)據(jù)，波特率采用115200bit/s，輪詢周期為0.5s，每個1.5ms查詢一種終端監(jiān)護儀，然后將所有終端監(jiān)護儀上傳數(shù)據(jù)整合打包發(fā)送至出去。無線傳播接力中繼器對每個終端監(jiān)護儀數(shù)據(jù)索取環(huán)節(jié)分為兩步，一方面依次向下發(fā)送終端監(jiān)護儀地址碼，此時所有下屬終端監(jiān)護儀接受后與本機地址比較，相似即時上傳體溫數(shù)據(jù)依次，當無線傳播接力中繼器接受上傳數(shù)據(jù)后再依次查詢下一種地址監(jiān)測終端，懂得達到自設立最大監(jiān)測終端數(shù)量為止。數(shù)據(jù)接口轉換中繼器無線接口為can總線，采用總線仲裁數(shù)據(jù)接受方式，將2個或各種（可鍵盤自設立或PC機USB設立）無線傳播接力中繼器上傳數(shù)據(jù)再次打包并通過USB接口上傳PC電腦。關于2個或各種無線傳播接力中繼器無線數(shù)據(jù)互相干擾問題有兩種解決辦法：a）查詢命令采用終端監(jiān)護儀地址碼+接力中繼器自身編碼方式（通過自身鍵盤設立），此方式需調(diào)節(jié)無線接力中繼器位置，使交叉地區(qū)兩者發(fā)射功率不同，此辦法可行性需與產(chǎn)品設計外包方共同確認。b）2個或各種無線傳播接力中繼器采用不同載波頻率（通過自身鍵盤設立），以削弱互相干擾，但此辦法需不同區(qū)域終端監(jiān)護儀zigbee無線模塊載波頻率不同，導致終端監(jiān)護儀設計型號不一致，對生產(chǎn)、安裝和銷售導致很大麻煩。因此2個或各種無線傳播接力中繼器無線數(shù)據(jù)互相干擾問題需與產(chǎn)品設計外包方共同探討解決。3.3.2無線中繼器工作流程兩種無線中繼器數(shù)據(jù)傳播方式有兩種，上傳數(shù)據(jù)方式和下傳數(shù)據(jù)方式。上傳數(shù)據(jù)方式由無線傳播接力中繼器采用輪巡方式循環(huán)逐個索取每一種終端監(jiān)護儀體溫數(shù)據(jù)，再打包上傳；然后數(shù)據(jù)接口轉換中繼器以總線仲裁方式接受器上傳數(shù)據(jù)，再次打包并通過USB接口繼續(xù)上傳至PC電腦（在PC機有索取數(shù)據(jù)命令時-0.5s索取一次）。上傳數(shù)據(jù)分為持續(xù)體溫監(jiān)測數(shù)據(jù)和靜息體溫測量數(shù)據(jù)。在有靜息體溫測量數(shù)據(jù)時，選取上傳靜息體溫數(shù)據(jù)，舍棄本次持續(xù)體溫監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳播格式采用ASCII碼。下傳數(shù)據(jù)方式由PC機停止索取數(shù)據(jù)命令，下傳狀態(tài)字數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)接口轉換中繼器，再有其將此數(shù)據(jù)下傳至無線傳播接力中繼器，然后由無線傳播接力中繼器停止輪巡操作，插入狀態(tài)字數(shù)據(jù)下傳，最后由所有終端監(jiān)測儀接受。下傳數(shù)據(jù)分為實時時鐘、三次靜息體溫啟動時間、體溫報警上下限等。數(shù)據(jù)傳播格式采用ASCII碼。3.3.3無線中繼器研發(fā)方式合伙研發(fā)。3.4PC機管理軟件3.4.1軟件項目內(nèi)容1）界面UI設計；2）小型數(shù)據(jù)庫SYBASE設計；3）功能設計。3.4.2軟件項目過程按軟件開發(fā)流程和定義功能完畢整個設計過程。3.4.2軟件項目研發(fā)方式自主研發(fā)。4質量保證和質量控制4.1采用成熟技術醫(yī)療機構體溫檢測系統(tǒng)設計繼承了CCS20*系列無線體溫監(jiān)測儀自主研發(fā)設計技術，無線中繼器與具備有關成熟技術外包廠商合伙研發(fā)，此外選用成熟原則件和集成電路。4.2簡化設計功能模塊之間信息互換選用成熟、簡樸can總線和異步串行通信方式，模塊內(nèi)部隔離技術，減少模塊之間及電路單元之間互相影響。采用大規(guī)模MCU器件，提高設備集成度，減少元器件數(shù)量，提高設備可靠性。在滿足系統(tǒng)功能和性能規(guī)定前提下，裁減設備輔助功能，偏向“傻瓜”型設計。4.3電磁兼容設計在數(shù)據(jù)采集小信號電路、無線數(shù)據(jù)發(fā)射功率放大電路和無線數(shù)據(jù)接受小信號放大電路中在構造設計和電氣設計中采用常規(guī)電磁兼容設計技術，特別在電氣電磁兼容設計中注重軟硬件結合抗干擾設計技術。4.4降額設計為了減少基本故障率、提高使用可靠性，可以在降額范疇內(nèi)恰當減少元器件工作應力。特別在功率電路中元器件在最佳降額范疇內(nèi)有3個降額級別，設計時依照元器件工作應力不同，選取擬定不同降額級別。貫徹GJB/Z35《元器件降額準則