[发明专利]人体机能检测装置

权利要求书

1.一种人体机能检测装置，所述检测装置包括脉搏检测子系统、心 电图检测子系统和MSP430单片机，所述脉搏检测子系统用于对水下的潜 水员的脉搏状态进行检测，所述心电图检测子系统用于对驾驶舱内水下的 潜水员的心电状态进行检测，所述MSP430单片机与所述脉搏检测子系统 和所述心电图检测子系统分别连接，根据所述脉搏检测子系统和所述心电 图检测子系统的检测结果确定是否进行身体机能异常报警。

2.如权利要求1所述的人体机能检测装置，其特征在于，所述检测 装置包括：

防水外壳，位于潜水服上，用于为所述检测装置内的电子设备提供防 水保护；

警示屏，设置在潜水服手臂位置，与MSP430单片机连接，用于在接 收到异常状态信号时，显示按键通话字符，在接收到正常状态信号时，不 进行显示操作；

紧急按键，设置在潜水服手臂位置上，位于所述警示屏旁边；

按键驱动设备，与所述紧急按键连接，用于在接收到所述紧急按键上 的按压操作时，发出电源供应信号；

紧急通信设备，设置在潜水服手臂位置上，位于所述警示屏旁边，用 于将潜水员的通话信息通过通信链路发送到岸上的潜水管理中心的服务 器处；

开关切换设备，与所述按键驱动设备连接，在接收到所述电源供应信 号时，打开所述独立供电设备和所述紧急通信设备之间的连接通道以保持 所述独立供电设备对所述紧急通信设备的电力供应；

独立供电设备，与所述警示屏、所述按键驱动设备、所述开关切换设 备和所述紧急通信设备分别连接，仅为所述警示屏、所述按键驱动设备、 所述开关切换设备和所述紧急通信设备提供电力供应；

第一电阻，一端与5V电源连接，另一端与红外接收二极管的正端连 接；

第二电阻，一端与5V电源连接，另一端与第三电阻的一端连接；

第三电阻，另一端接地，并具有与第二电阻相同的阻值；

第一双路运算放大器，用于产生2.5V的基准电压，其正端与第二电阻 的另一端连接，负端与第一电容的一端连接，输出端与红外发射二极管的 负端连接，负端还与红外发射二极管的负端连接；

第一电容，另一端接地；

第四电阻，一端与红外发射二极管的负端连接；

第二双路运算放大器，正端与第四电阻的另一端连接，负端与红外接 收二极管的正端连接，输出端作为脉搏电压；

第五电阻，并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输 出端之间；

第二电容，并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输 出端之间；

红外发射二极管，设置在潜水员耳部毛细血管位置，用于发射红外光， 红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接；

红外接收二极管，设置在潜水员耳部毛细血管位置，位于所述红外发 射二极管的相对位置，用于接收透射潜水员耳部毛细血管后的红外光；

信号采集设备，包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器，所述多个 医用电极分别设置在潜水员体表处的多个固定位置，用于提取潜水员心电 场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压，每一个运动轨迹传感器 紧邻一个医用电极放置，用于提取对应位置处潜水员因为呼吸和人体运动 而产生的漂移心电电压信号；

运动轨迹消除设备，与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器 别连接，将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生 的漂移心电电压信号求和，以获得对应的目标电压；

导联电路，与所述运动轨迹消除设备连接，用于接收多个目标电压， 基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出；

信号放大电路，与所述导联电路连接，用于接收所述心电电压差并对 所述心电电压差放大；

带通滤波电路，与所述信号放大电路连接，用于滤除放大后的心电电 压差中的噪声成分以获得滤波电压差；

模数转换电路，与所述带通滤波电路连接，用于对滤波电压差进行模 数转换，以获得数字化电压差；

心电图参数提取电路，与所述模数转换器连接，基于所述数字化电压 差提取潜水员的窦性心率和PR间隔；

MSP430单片机，与所述第二双路运算放大器的输出端和所述心电图 参数提取电路分别连接以获得所述脉搏电压、所述窦性心率和所述PR间 隔，当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时，发出脉搏异常识别信号，当 所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时，发出窦性心率异常识别信号， 当所述PR间隔在预设PR间隔范围之外时，发出PR间隔异常识别信号；

其中，当MSP430单片机发出脉搏异常识别信号、窦性心率异常识别 信号或PR间隔异常识别信号时，MSP430单片机同时发出异常状态信号， 否则，MSP430单片机同时发出正常状态信号；

其中，所述心电电压差包括多个电压差；

其中，第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为TI公司的双路 运算放大器；

当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时，脉搏电压为 2.5V；

当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时，血脉使 耳部透光性变差，脉搏电压大于2.5V。