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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張儕洋
研究生(外文):Chai-Yang Chang
論文名稱:遠距監控系統應用於健康照護之研究
論文名稱(外文):The Application of Remote Monitoring and Control System to the Healthcare
指導教授:魏忠必
指導教授(外文):Jong-Bi Wei
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:153
中文關鍵詞:生理訊號量測遠距醫療無線傳輸網際網路
外文關鍵詞:Physiological Signal MeasurementTelemedicineWireless TransmissionInternet
相關次數:
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本論文針對人體生理訊號進行量測,受監控端可以在不干擾日常生活的情況下,讓照護人員與研究人員能夠即時監控與紀錄生理參數,完成遠距醫療監控(Telemedicine)目的,包含心電圖與體溫量測,進行遠距監控與線上諮詢。本論文採用類比電路量測模組,量測生理訊號,透過單晶片訊號處理模組與數位類比轉換模組,將量測訊號透過無線傳輸介面,傳輸至監控端電腦,並設計為可攜化導向,考量體積、重量、便利性、消耗電量與訊號處理能力等因素作為設計依據。
本論文並建立以網際網路與歷史資料庫為基礎之監控系統,網際網路的監控介面是以虛擬儀表(LabVIEW)與Visual Basic軟體構成,利用內部網路伺服器的建置功能,與利用網路資訊服務 (Internet Information Services)軟體建立監控網站,結合動態網頁(Active Server Pages)之建構,提供無限寬廣的服務,並在無人值守或緊急狀況發生時,自動發送簡訊隨時提醒照護端,供照護者即時提供醫療協助。
In this thesis, the physiological signal measure is investigated. Physical signal parameter of supervised terminal can be monitored real time and recorded daily without inferring their normal life. To achieve the goal of telemedicine, remote monitoring and online consultation are possible via electrocardiogram and temperature measurement. The module of analogs electric circuit measure is taken to estimate physiological signal. Measured signal is carried out by the module of single chip microprocessor and analog to digital converter, and it is transmitted to the monitoring computers in terms of wireless transmission interface. This design is portable-oriented which includes, small volume, light weight; convenience, low power consumption, and capability of signal processing are taken into consideration.
This thesis also establishes a monitoring and controlling system based on Internet and historical database. The monitoring interface of Internet is constructed of LabVIEW and Visual Basic. Monitoring websites can be constituted by inner network server or software of Internet Information Services. This system combines with the construction of Active Server Pages to provide for boundless services. The condition of patients without health care givers and occurrences of emergency will be notified by auto-sent short message. Therefore, medical assistances can be provided by health care givers immediately.
目 錄

中 文 摘 要...i
英 文 摘 要...ii
謝 誌...iii
目 錄...iv
圖 目 錄...viii
表 目 錄...xiv
第一章 緒論...1
1.1 研究動機...1
1.2 研究目的...3
1.3 研究方法...5
1.4 論文架構...6
第二章 心電訊號量測...8
2.1 心電圖系統...8
2.2 肢導系統...13
2.3 心電訊號干擾排除...18
2.4 心搏週期...21
2.5 類比量測電路架構...23
2.6 小結...28
第三章 身體溫度量測 29
3.1 體溫來源...29
3.2 體溫感測方式...31
3.3 溫度感測系統...32
3.4 體溫感測原理與設計...33
3.5 小結...35
第四章 量測電路與訊號處理...36
4.1 量測電路設計...36
4.2 單晶片微電腦與串列埠傳輸...39
4.3 Wi-Fi通訊...42
4.4 整合封包無線電服務...47
4.5 小結...52
第五章 監控系統設計...53
5.1 LabVIEW與生理訊號量測...53
5.2 TRACE DAQ軟體...69
5.3 Visual Basic軟體設計...72
5.4 資料庫設計與網頁伺服器...82
5.5 遠端監控網站與遠端電腦連線...89
5.6 小結...100
第六章 結論與展望...101
6.1 結論...101
6.2 展望...103
參考文獻...104
附錄A AD620規格特性...109
附錄B 濾波電路設計...111
附錄C LM35 感溫元件...117
附錄D 類比溫度取出電路...120
附錄E 負載效應...122
附錄F 穩壓電源電路...123
附錄G 類比與數位轉換...125
附錄H 單晶片特性與結構...132
附錄I 串列埠設計...139
附錄J 通用串列埠介面特性...146
附錄K LabVIEW 軟體介紹...149
附錄L 實驗電路成品...150

圖 目 錄

圖 1.1 遠距監控系統雛型...4
圖 1.2 健康照護監控系統架構...5
圖 2.1 心臟結構圖...9
圖 2.2 極化與去極化心肌收縮示意圖...10
圖 2.3 心臟電氣傳導路徑...11
圖 2.4 心電圖記錄圖解...12
圖 2.5 ECG波形及其對應的時間長短...13
圖 2.6 思氏三角(Einthoven’s Triangle)與各肢導關係...15
圖 2.7 Wilson單極肢導系統...16
圖 2.8 單極前胸肢導量測位置...17
圖 2.9 單極前胸肢導電路接法...17
圖 2.10 心電圖受干擾時不同的波形...19
圖 2.11 心房收縮P波心電圖波型...21
圖 2.12 心室收縮QRS複波心電圖波型...21
圖 2.13 心室舒張T波心電圖波型...22
圖 2.14 類比量測電路架構圖...23
圖 2.15 AD620與心電圖量測電路連接圖...25
圖 2.16 非反向放大器...26
圖 2.17 電壓箝位電路圖...27
圖 2.18 心電圖訊號量測圖...27
圖 3.1 體溫量測電路架構...34
圖 3.2 LM324非反向放大器電路圖...35
圖 4.1 雙電源產生電路圖...36
圖 4.2 非反向放大器電路...38
圖 4.3 非反向放大器轉換特性曲線...38
圖 4.4 串列介面電路圖...40
圖 4.5 虛擬數據機無交握連接方式...40
圖 4.6 USB介面擷取裝置...41
圖 4.7 USB-1208LS介面接腳配置圖...42
圖 4.8 學園漫步無線上網系統架構圖...44
圖 4.9 無線串列設備連網伺服器...45
圖 4.10 串列設備裝置接腳配置圖...45
圖 4.11 無線裝置與電腦連線關係圖...46
圖 4.12 無線裝置與多設備連線關係圖...46
圖 4.13 GPRS通訊模組外觀...50
圖 4.14 GPRS模組應用架構圖...50
圖 5.1 Web Publishing Tool 視窗...55
圖 5.2 Web Publishing Tool 網頁輸出...55
圖 5.3 網頁輸出儲存設定...56
圖 5.4 伺服器設定...57
圖 5.5 開放存取網路位址設定...57
圖 5.6 開放存取檔案設定...58
圖 5.7 串列介面的體溫量測畫面...60
圖 5.8 串列介面的體溫量測畫面程式...60
圖 5.9 串列介面的心電圖量測畫面...61
圖 5.10 串列介面的心電圖量測畫面程式...61
圖 5.11 利用串列介面量測心電圖結果...62
圖 5.12 USB的體溫量測畫面...64
圖 5.13 USB的體溫量測程式碼...65
圖 5.14 USB介面體溫量測結果圖...65
圖 5.15 USB的心電圖量測畫面...66
圖 5.16 USB的心電圖量測程式碼...66
圖 5.17 USB介面心電量測結果圖...67
圖 5.18 類比輸入函數呼叫程式碼...68
圖 5.19 函數呼叫輸出程式碼...69
圖 5.20 TRACE DAQ軟體操作面板...70
圖 5.21 TRACE DAQ軟體心電圖量測波形...70
圖 5.22 取樣值儲存設定...71
圖 5.23 歷史取樣值呼叫...71
圖 5.24 歷史心電圖形繪出...72
圖 5.25 溫度量測介面設計...73
圖 5.26 溫度量測歷史畫面設計...74
圖 5.27 體溫實測正常結果...75
圖 5.28 體溫實測異常結果...76
圖 5.29 體溫實測歷史紀錄查詢...76
圖 5.30 體溫警報訊息...77
圖 5.31 心電圖量測介面設計...78
圖 5.32 心電圖量測歷史畫面設計...78
圖 5.33 心電圖實測正常結果...79
圖 5.34 心電圖實測心跳過高結果...80
圖 5.35 心電圖實測心跳過低結果...80
圖 5.36 心電圖實測心跳為零結果...81
圖 5.37 心電圖警報訊息...81
圖 5.38 資料表欄位建立...82
圖 5.39 體溫量測資料表...83
圖 5.40 開放資料連結操作介面...84
圖 5.41 開放資料連結資料來源類型建立...84
圖 5.42 開放資料連結資料來源名稱建立...85
圖 5.43 動態資料物件引用...85
圖 5.44 資料庫引用嵌入方式...86
圖 5.45 網路伺服器基本參數設定...87
圖 5.46 網路伺服器主目錄設定...87
圖 5.47 網路伺服器預設文件設定...88
圖 5.48 網路伺服器動態設定...89
圖 5.49 網路監控系統首頁...90
圖 5.50 監控系統靜態畫面呈現...91
圖 5.51 登入使用者認證介面...92
圖 5.52 監控人員監控對象列表...92
圖 5.53 個別照護對象監控畫面...93
圖 5.54 監控項目選擇畫面...93
圖 5.55 體溫即時監控畫面...94
圖 5.56 心電圖即時監控畫面...94
圖 5.57 歷史線上諮詢紀錄查詢畫面...95
圖 5.58 歷史體溫查詢畫面...96
圖 5.59 歷史心律查詢畫面...96
圖 5.60 遠距電腦連線開啟設定...97
圖 5.61 遠端電腦連線系統頁面...98
圖 5.62 登入遠端連線電腦...99
圖 5.63 遠端連線電腦內部程式控制...99

表 目 錄

表 1.1 國人十大死因排序...2
表 4.1 GSM與GPRS特性比較(一)...48
表 4.2 GSM與GPRS特性比較(二)...49
表 4.3 MA8-6規格表...51
參考文獻

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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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