[发明专利]便携式环境生理监测仪

说明书

本发明涉及一种环境生理监测仪，特别是涉及一种环境监测、卫生监测和医疗监护合为一体的综合检测装置。

目前，国内外使用的环境监测仪器有固定式的大型大气污染监测站(网)、流动式环境监测车和便携式环境监测仪三大类。监测参数包括环境中同时存在的物理(气象)因素，如温度、相对湿度、风速、风向、气压、照度、噪声；化学因素有CO、CO₂、SO₂、NO₂、O₂、O₃。上述固定式和流动式监测设备有同时监测部分物理(气象)因素和化学因素；便携式环境监测仪则不能同时测量它们。而环境是一个整体，这两种因素往往同时存在，并处于连续动态变化中，化学因素受物理(气象)因素的影响很大，因此，靠单一因素且监测参数很少的环境监测仪器本身，就只能反映出环境质量的部分变化。

对环境监测的主要目的之一，是调查各环境因素的变化情况及其对人体健康的影响程度，而对人体健康的评价主要是通过人体的基本生理参数，如体温、脉搏、呼吸、血压、心电、心率和血氧饱和度的变化，这些生理参数亦呈连续动态变化，它直接受环境中的物理(气象)因素和化学因素的影响。目前的人体生理记录仪或病人监护仪无环境监测参数。现已传统的形成了单独监测环境物理(气象)因素，或化学因素，或人体生理因素三足鼎立、互不相干的局面，只能发挥各自的优势，不能在人-机-环境系统中发挥整体功能。已获得专利权(专利号：93211005．3)的《便携式环境综合检测报警仪》虽满足了同时监测环境中的物理(气象)因素和化学因素的要求，但该仪器的主体是笔记本微型计算机，其成本较高，目前推广较难。

本发明的目的是从人-机-环境系统工程理论出发，提供一种能同时对环境中物理(气象)因素、化学因素和人体生理因素综合检测和综合评价，并能实时自动采集、分析、显示、记录、打印和告警的便携式环境生理监测仪器。

本发明的目的是这样实现的：该装置包括传感器、信号调节器、数据采集与数字信号处理板、外部设备及其接口电路和PC机接口电路。数据采集与数字信号处理板上有高速数字信号处理DSP(Dig-ital Signal Processing)芯片为核心，配有相应的外围电路芯片构成的单板计算机；还有总线接口控制逻辑电路、多路模拟开关和A／D转换电路。各种环境中的物理参数、化学参数和人体生理参数都有其相对应的传感器，并与信号调节器相连，该调节器由单端输出且增益连续可调的放大器构成。从信号调节器输出的各路模拟信号电压，共16路，分别送至高速数据采集与数字信号处理板的多路模拟开关的输入端。高速数据采集与数字信号处理板的CPU及控制电路对送至其输入端的各种模拟信号电压进行数字化采集，并将采集到的数字信号进行存贮，通过应用程序对各参数的数据进行分析，由外部设备中的液晶显示屏显示或通过打印机接口由打印机打印输出。当某路参数超过预定门限时，告警电路发出声光告警。所有电路、芯片以及电路接口均为常规技术，其发明点是其有机组合，便于实施。

为了与各型PC微机及其兼容机联机(以下简称PC机)，高速数据采集与数字信号处理板通过PC机接口与PC微机的总线(即含有16位AT总线接口的ISA总线)与PC机通信传输数据，这就构成了PC机为主机，以TMS 320C25为核心的DSP板为从机的主从机系统。

在数字信号处理中，经常要用到卷积、相关、滤波、快速傅立叶变换、自适应滤波和频谱分析等数学运算，需要在短时间内完成大量的乘法和累加运算，将采用的16／32位TMS 320C25和40MHz时钟的单片式DSP芯片为CPU，配有16位64K字节数据存贮器RAMCY 7C 198芯片，由两片EPROM 27C 256和两片快速静态RAMCY 7C 199组成程序存贮器。管理程序和应用程序固化在EPROM27C 256上。所有的存贮器均采用双端口技术与PC机联通。为了使高速的CPU与低速的外接设备协调工作，插件板上设有各自由一块芯片构成的多个缓冲器和加快CPU运行速度的半溢出检测器。还有多路模拟开关电路和A／D转换器，前者是分时将不同参数接至A／D转换器的程控开关电路。A／D选用10或12位字节中速或者高速芯片。

由于便携式环境生理监测仪集环境物理(气象)因素、化学因素和人体生理因素三为一体，弥补了该三类仪器组合之不足，可大大提高工作效率和整体监测质量；亦可用于重症病人和手术室病人的全面监护，对病情进行客观、综合判断，提高抢救成功率，降低死亡率。