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[硕士论文] 任冬
计算机技术 长安大学 2017(学位年度)
摘要:在连队高强度实训中,因个人身体素质差异或超负荷训练导致战士突发心律失常、心脏骤停及体温升高的情况时有发生,严重威胁了部队人员的生命健康。目前,针对战士身体指标参数的实时监测技术并未应用于部队,基于此问题,本文设计并实现了单兵生命体征实时监测系统,用于帮助基层指挥人员实时、准确、迅速的掌控战士的身体状况,保障训练安全有序进行。
  依据医学界公认的人体生命指标,本文首先选取高精度、强抗扰能力并具备数字与模拟电路接口的温度传感器收集体温,同时,使用可二次开发的反射式光电传感器收集脉搏,通过低功耗高速采集单元处理数据,利用主从式加密蓝牙模块发送人体数据至生命采集移动端,确保了数据采集的准确性与安全性。其次,在生命采集移动端,利用高速缓冲存储技术,实现快速接收蓝牙数据及向云服务器转发的功能。在采集单元与移动终端之间使用固定长度的数据结构,同时在移动终端与云服务器间使用长连接通信方式,提高数据传输效率及可靠性。再次,在云服务器端,借助数据快速转发技术,实时将生命采集移动端数据发送至生命监测移动端。将基于Apache MINA框架的高并发程序部署于云服务器上,通过ApacheJMeter压力测试软件对转发程序进行性能测试,结果满足一千名用户并发访问的要求。同时设计以“逗号”间隔的数据结构,加快云服务器端解析数据速度。最后,设计了生命体征监测移动端,采用最小二乘法的差错处理算法,对最新五组生命体征数据进行快速拟合,预测目标数据所在的范围,剔除因系统误差导致的错误数据,实现人体生理参数实时显示及更新功能。
  系统在三个中队使用四个月期间,已预警五起因心率过快所导致的危险事故,确保部队人员安全,减少非战斗性减员,为部队开展训练、比武、考核提供保障。同时系统还可应用于社会医疗领域,方便医生实时掌控患者身体状况并及时处理突发情况。
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