[发明专利]双传感的生命体征监测系统及方法

说明书

本发明适用于生命体征监测领域，提供了一种双传感的生命体征监测系统及方法，其中双传感的生命体征监测系统包括：双传感模块、滤波放大模块、模数转换装置、主控芯片和存储器，双传感模块包括主传感器和辅传感器，主传感器用于接收人体的生命体征信号和环境微振动的噪声信号，辅传感器只用于接收环境微振动的噪声信号。主传感器和辅传感器采集的信号分别依次经过滤波放大模块进行滤波放大、经过模数转换装置得到两路数字信号，主控芯片用于对数字信号进行预处理和心率呼吸算法，并将获得的实时心率呼吸率值存储到存储器中。本发明提供的双传感的生命体征监测系统，具有信噪比高、成本低、结构简单、灵活性强等优点。

技术领域

本发明属于生命体征监测技术领域，具体地，涉及一种双传感的生命体征监测系统及方法。

背景技术

生命体征监测装置主要是监测人的心率和呼吸率以及体动、离床等信息。而目前非接触、非穿戴的生命体征监测装置相比于传统的心电监护仪，具有便捷性和可长期监测的优势，且精准度可以做到与医疗级别的监护仪接近。这种非接触式的生命体征监测装置主要是利用传感器采集人体的微振动信号，如心跳的心冲击图信号以及呼吸时的胸腹运动，然后转化为电信号进行处理。通常采用的传感器有压电陶瓷、压电电缆、压电薄膜、光纤、雷达等。这些传感器对于微弱振动信号的灵敏度都非常高，因此才能获得精准的心率呼吸率值。

但是高灵敏度带来的弊端是，传感器对于外界环境的干扰也很敏感。比如对于一些嘈杂的环境，环境本身的振动甚至超过人体本身信号，将真实的生命体征信号淹没，导致心率呼吸率的检测精准度下降。更严重的是，会造成有无人的误判，误将环境噪声当成生命体征信号。因此为了使得生命体征监测装置能够适应不同的环境，需要提高系统的信噪比。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种双传感的生命体征监测系统及方法，用于解决现有技术中传感器在采集人体的微振动信号时容易被外界环境噪声干扰，导致生命体征监测装置无法获得精准的心率和呼吸率等问题。

本发明实施例是这样实现的，提供一种双传感的生命体征监测系统，其包括双传感模块、滤波放大模块、模数转换装置、主控芯片和存储器，所述双传感模块包括主传感器和辅传感器，所述主传感器用于接收人体的生命体征信号和环境噪声信号，所述辅传感器设置为只接收环境噪声信号。

进一步地，所述双传感模块为薄膜式、薄片式或线缆式的传感结构。

进一步地，所述双传感模块为薄膜式传感结构，其中所述双传感模块还包括外壳、接触点、支撑桥墩、限位桥墩和主板，其中所述接触点位于所述外壳上并与所述主传感器接触，所述主传感器及所述辅传感器分别与所述支撑桥墩和所述限位桥墩构成桥梁式结构，所述辅传感器不与所述外壳或者接触点接触。

进一步地，所述双传感模块为薄片式传感结构，其中所述双传感模块还包括外壳、接触点和信号线，其中所述接触点位于所述外壳上并与所述主传感器接触，所述辅传感器不与所述外壳或者接触点接触。

进一步地，所述双传感模块为线缆式传感结构，其中所述双传感模块还包括表层覆盖物、衬底、保护罩和信号线，其中所述保护罩为硬性保护罩，设置为罩在辅传感器上以防止所述辅传感器采集到人体的生命体征信号。

进一步地，所述滤波放大模块包括两个滤波放大电路，所述两个滤波放大电路的拓扑结构和电路参数均相同，且PCB布线对称设置，以此将电路的不对称引入的噪声降到最低。

进一步地，所述滤波放大模块为差分放大电路，直接将主传感器和辅传感器的信号作为差分放大电路的正负输入，可以直接通过电路的方式将环境共模噪声滤除，而只对生命体征信号(差分信号)进行放大。

本发明实施例的另一目的在于提供一种双传感的生命体征监测方法，包括以下步骤：

传感器数据采集：包括主传感器数据采集和辅传感器数据采集；