[发明专利]一种无线水生生物监测系统及方法

权利要求书

1.一种无线水生生物监测系统，其特征在于，其具体包括：

探头电路基板，用于采集水生生物血管容积在心动周期变化下的反射光信号和水生生物运动初始信号；

主控电路基板，用于接收所述探头电路基板的输出信号得到水生生物的心率信息和位移活动信息，并生成异常预警指令；

供电模块，用于为所述探头电路基板和主控电路基板提供电源；

外部通信模块，用于接收所述无线通信模块传输的心率信息、位移活动信息和预警指令并输出；

终端监控设备，用于接收、保存并显示外部通信模块输出的所述心率信息、位移活动信息和预警指令，并根据预警指令做出预设警示响应。

2.根据权利要求1所述的一种无线水生生物监测系统，其特征在于：所述探头电路基板包括：

红外发射单元，用于对水生生物表皮或壳体正对心脏的位置发射红外光源；

红外接收单元，用于接收穿过水生生物表皮正对心脏或大血管位置的光信号；

心率传感模块，用于控制所述红外发射单元的发射功率和红外接收单元采样时长，并将红外接收单元接收对光信号转化为电信号输出至主控电路基板；

位移检测模块，用于根据指定采样频率获得水生生物运动初始信号并传输至主控电路基板。

3.根据权利要求1所述的一种无线水生生物监测系统，其特征在于：所述主控电路基板包括：

主控模块，用于对电信号和采样频率的运动初始信号进行分析处理得到水生生物的心率信息和位移活动信息，根据预设值生成异常预警指令；

无线通信模块，用于发送主控模块处理后的所述心率信息、位移活动信息和预警指令发送至外部通信设备。

4.根据权利要求1所述的一种无线水生生物监测系统，其特征在于：所述终端监控设备包括：

存储单元，用于存储外部通信模块所发送的心率信息和位移活动信息；

预警单元，用于根据异常预警指令在终端设备做出相应警示响应；

显示单元，用于实时显示心率信息、位移活动信息和预警结果。

5.根据权利要求1所述的一种无线水生生物监测系统，其特征在于：还包括：

防水壳体，用于为所述探头电路基板、主控电路基板和供电模块提供防水防护；所述防水壳体包括：壳体和防水组件，所述壳体面向水生生物的底面设置有凹槽，用于插置探头电路基板有红外发射单元与所述红外接收单元分布的第一表面；所述防水组件可以包括防水胶、防护盖和防水橡圈。

6.一种无线水生生物监测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)采集预设第一采样时间的水生生物血管容积在心动周期变化下的反射光信号和预设采样频率的运动初始信号；

(2)对第一采样时间的所述反射光信号做预处理，对预设采样频率的运动初始信号做分析处理；

(3)判断反射光信号是否达到检测阈值且所述第一心率曲线的波峰或波谷的个数是否大于2，若是，则计算水生生物心率平均值，若否，则生成佩戴异常预警；

(4)判断所述水生生物心率平均值是否满足预设心率上下限值，若否，则生成心率异常预警。

(5)发送水生生物心率信息、位移信息和异常预警指令至外部通信模块；

(6)输出外部通信模块传输的心率信息、位移活动信息和预警结果。

7.根据权利要求6所述的一种无线水生生物监测方法，其特征在于：

所述步骤(2)中反射光信号做预处理具体包括：将第一采样时间的所述反射光信号转换成电信号，所述电信号生成随时间变化的曲线信号，根据波峰波谷的阈值对所述曲线信号做平滑滤波处理，滤除不满足要求的波峰和波谷以获得滤波后的心率曲线。

8.根据权利要求6所述的一种无线水生生物监测方法，其特征在于：

所述步骤(2)中运动初始信号做分析处理具体包括：对运动初始信号各个方向轴的加速度和姿态角做滤波积分处理，结合不同姿态的数据变化特征以得到位移活动信息。