专利名称：一种潜水员水下作业生命体征监测系统的制作方法随着海洋资源开发和利用的力度不断加大，海上施工和打捞日益频繁，需要水下 作业的机会也越来越多，而在潜水作业过程中，时间越长、潜水深度越大，对潜水员的潜在 威胁就越大。潜水作业会造成潜水员体内的(X)2潴留，使脑脊液氢离子浓度增加，影响脑细 胞代谢，降低脑细胞兴奋性，抑制皮质活动；随着(X)2的增加，皮质下层受抑制，使中枢神经 处于麻醉状态，后果不堪设想。现有技术中，在潜水作业中，潜水医生了解潜水员状态的途 径只是局限于水下录像和潜水电话，没有任何有效的医学保障手段，对潜水员的实际生理 状况一无所知，完全处于失控状态，特别是在钟式饱和潜水过程中，由于潜水深度大，作业 时间长，更容易发生意外。
本发明的目的在于提供一种潜水员水下作业生命体征监测系统，所述的这种潜水 员水下作业生命体征监测系统要解决现有技术中不能监测潜水员水下活动时的生理状况 的技术问题。本发明的这种潜水员水下作业生命体征监测系统，包括一个生命体征信号检测与 发送单元、一个生命体征信号接收单元和计算机，其中，所述的生命体征信号检测与发送单 元由信号检测放大电路、模数转换电路、第一微处理器、存储电路、无线发送电路和一个以 上数目的传感器构成，所述的传感器通过导线与所述的信号检测放大电路或者第一微处理 器连接，信号检测放大电路与所述的模数转换电路连接，模数转换电路、所述的存储电路和 无线发送电路分别与第一微处理器连接，所述的生命体征信号接收单元由无线接收电路、 第二微处理器、通讯接口电路构成，所述的无线接收电路通过无线数据链路与所述的无线 发送电路连接，无线接收电路和所述的通讯接口电路均与所述的第二微处理器连接，通讯 接口电路与所述的计算机连接，所述的传感器中至少包括有心电检测电极，所述的心电检 测电极由导电布构成。进一步的，所述的通讯接口电路是串行通讯电路。进一步的，所述的通讯接口电路中设置有RS232接口和RS485接口，以及RS232接 口和RS485接口之间的协议转换电路。进一步的，所述的心电检测电极与信号检测放大电路之间设置有一个电极脱落检 测电路，该信号检测放大电路与第一微处理器之间设置有一个QRS波提取电路。进一步的，所述的传感器中包括有呼吸传感器，所述的呼吸传感器通过导线与信 号检测放大电路连接。进一步的，所述的传感器中包括有体温传感器，所述的体温传感器由数字温度传感器构成，所述的数字温度传感器通过导线与第一微处理器连接。进一步的，所述的信号检测放大电路由无源高通滤波电路、放大电路、巴特瓦兹低 通滤波和导联放大倍数选择电路组成。进一步的，所述的QRS波提取电路由带通滤波器、全波整流电路、双时值峰值检测 器、比较器组成。进一步的，所述的RS485接口通过电缆与所述的计算机连接。具体的，本发明中所述的信号检测放大电路、模数转换电路、第一微处理器、存储 电路、无线发送电路、无线接收电路、第二微处理器和通讯接口电路均可采用现有技术中的 公知方案，在此不再赘述。本发明的工作原理是传感器附着在潜水员身体，检测各相应部位的信号，然后 通过信号检测放大电路放大滤波，再经过模数转换电路向第一微处理器输出数字信号，第 一微处理器对信号编码处理后，将信号数据存储到存储电路中，存储电路可由闪存构成，同 时，第一微处理器将信号输送到无线发送电路，由无线发送电路发送；无线接收电路、第二 微处理器和通讯接口电路设置在潜水员附近的潜水钟内，无线接收电路接收无线发送电路 发送的信号，然后通过第二微处理器进行处理，再通过通讯接口电路传递到计算机。其中， 导电布加工成可穿戴形式，作为心电检测电极在潜水员的胸部获取心电信号，再通过QRS 波提取电路得到稳定的心率信号。本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明在潜水员身体上设置 包括心电检测电极在内的传感器，利用无线发送电路将数字信号传递给短距离潜水钟内的 无线接收电路，由微处理器处理后通过通讯接口电路和电缆传递到水面上的计算机，可以 实时监测潜水员在水下作业时的各种生理指标，了解是否在安全阈值之内，实时掌握潜水 员的生命状态，以便在出现事故征兆时，潜水保障医生及时干预和救治，潜水钟到水面上的 计算机之间采用有线长距离传输方案，可获得稳定可靠的传输信号。图1是本发明的一种潜水员水下作业生命体征监测系统的组成框图。图2是本发明中的生命体征信号检测与发送单元的硬件框图。图3是本发明中的生命体征信号接收、传输部分硬件框图。图4是本发明中的电极脱落检测原理图。图5是本发明中的心电滤波、放大电路原理图。 图6是本发明中的QRS波提取电路原理图


一种潜水员水下作业生命体征监测系统，包括生命体征信号检测与发送单元、生命体征信号接收单元和计算机，生命体征信号检测与发送单元由信号检测放大电路、模数转换电路、第一微处理器、存储电路、无线发送电路和传感器构成，生命体征信号接收单元由无线接收电路、第二微处理器、通讯接口电路构成，无线接收电路通过无线链路与无线发送电路连接，传感器中包括心电检测电极，心电检测电极由导电布构成。在潜水员身体上设置传感器，利用无线发送电路将信号传递给短距离潜水钟内的无线接收电路，再通过通讯接口电路和电缆传递到水面上的计算机，可实时监测潜水员水下作业时的各种生理指标，潜水钟到水面计算机之间采用有线长距离传输，信号稳定可靠。