穿戴式動(dòng)物生理信號(hào)采集儀項(xiàng)目申報(bào)書(shū)—徐伯鸞(共11頁(yè))

1、項(xiàng)目編號(hào)： 長(zhǎng)春(chn chn)理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)(chungy)訓(xùn)練計(jì)劃(jhu)項(xiàng)目申 報(bào) 書(shū)項(xiàng)目名稱： 穿戴式動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)儀 項(xiàng)目所屬一級(jí)學(xué)科門類： 工學(xué) 項(xiàng)目類型： 創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目 創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目 創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 徐伯鸞 所在學(xué)院： 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)教師： 龐春穎 申請(qǐng)時(shí)間： 2012年 4月 填寫(xiě)說(shuō)明一、申報(bào)(shnbo)書(shū)要逐項(xiàng)認(rèn)真填寫(xiě)，填寫(xiě)內(nèi)容必須(bx)實(shí)事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn);二、格式要求(yoqi)：表格中的字體應(yīng)為五號(hào)仿宋體，1.25倍行距；均用A4紙單面打印，左側(cè)裝訂；三、“項(xiàng)目編號(hào)”暫不填寫(xiě)；四、項(xiàng)目所屬一級(jí)學(xué)科門類應(yīng)為：“理學(xué)”、“工學(xué)”、“管

2、理學(xué)”、“經(jīng)濟(jì)學(xué)”、“文學(xué)”、“法學(xué)”等；五、“項(xiàng)目負(fù)責(zé)人”只需填寫(xiě)“負(fù)責(zé)人”一人的姓名；六、“所在學(xué)院”為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人所在學(xué)院，如果是“大珩班”學(xué)生則應(yīng)填寫(xiě)為“王大珩科學(xué)技術(shù)學(xué)院”；“學(xué)號(hào)”應(yīng)填寫(xiě)9位完整學(xué)號(hào)，如“090121102”；七、“指導(dǎo)教師”只填寫(xiě)指導(dǎo)教師姓名，后面不附加“教授”、“院長(zhǎng)”等職稱或職務(wù)名稱；八、正文中“項(xiàng)目負(fù)責(zé)人”和“團(tuán)隊(duì)成員”的“學(xué)院”、“學(xué)號(hào)”填寫(xiě)參照第六條；九、“申報(bào)書(shū)”中未盡事宜、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可在最后備注補(bǔ)充填寫(xiě)。 項(xiàng)目名稱穿戴式動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)儀項(xiàng)目來(lái)源教學(xué)項(xiàng)目起止時(shí)間2012年6月- 2013年6月項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姓名學(xué)院專業(yè)學(xué)號(hào)手機(jī)號(hào)徐伯鸞生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)

3、學(xué)工程09081112913756138179團(tuán)隊(duì)成員涂京燕生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程09081110715143013637徐朝賢生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程09081123015104455035段冬霞生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程09081110118743040548何紅日生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程09081110315143015473指導(dǎo)教師姓 名龐春穎職務(wù)/職稱副教授專 業(yè)生物醫(yī)學(xué)工程最終學(xué)歷博士研究生學(xué) 院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院聯(lián)系電外導(dǎo)師姓 名職務(wù)/職稱專 業(yè)最終學(xué)歷所在單位聯(lián)系電話申請(qǐng)理由（包括自身/團(tuán)隊(duì)具備的知識(shí)、特長(zhǎng)、興趣、前期準(zhǔn)備、相關(guān)企業(yè)提供的

4、資金、人員、技術(shù)支持）我團(tuán)隊(duì)從大二組建就參加了生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院舉辦的生命之光科技創(chuàng)新大賽，并取得了一等獎(jiǎng)的好成績(jī)。同時(shí)我們也積極申報(bào)學(xué)校的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，并已經(jīng)啟動(dòng)了本項(xiàng)目。在先期的項(xiàng)目訓(xùn)練中我組做了非常詳實(shí)的準(zhǔn)備工作，認(rèn)真查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，并確定了最初的項(xiàng)目方案及完成了項(xiàng)目驗(yàn)證電路的設(shè)計(jì)與初步調(diào)試。我團(tuán)隊(duì)在理論與實(shí)踐的指導(dǎo)下完成了單片機(jī)選型、傳感器的選型、傳感器后續(xù)電路的設(shè)計(jì)等項(xiàng)目?jī)?nèi)容。 我組組員皆為生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)大三的優(yōu)秀學(xué)生，已經(jīng)完成電工電子學(xué)、傳感器、單片機(jī)、信號(hào)處理、醫(yī)療儀器等專業(yè)課的學(xué)習(xí)。骨干成員已經(jīng)完成AVR系列單片機(jī)內(nèi)容的自學(xué)。本組成員均參加過(guò)一次以上的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，

5、具有較強(qiáng)的與人合作意識(shí)。能獨(dú)立完成自己的開(kāi)發(fā)任務(wù)。我組的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師具有豐富的教學(xué)及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)?zāi)茉陧?xiàng)目上予以我們十分大的幫助及支持。注：項(xiàng)目(xingm)來(lái)源應(yīng)在“科研(k yn)”、“教學(xué)(jio xu)”、“設(shè)計(jì)”、“工程”、“自選”或“其它”中任選一項(xiàng)，如來(lái)源于指導(dǎo)教師科研課題，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)科研課題級(jí)別、名稱。項(xiàng)目目的以及意義目前飼養(yǎng)寵物的人越來(lái)越多，但是許多人對(duì)于動(dòng)物疾病方面缺乏了解，而且無(wú)法在動(dòng)物染病時(shí)應(yīng)用必要的儀器對(duì)動(dòng)物的生理參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。大型寵物醫(yī)院的設(shè)備均依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴，所以許多寵物醫(yī)院現(xiàn)在還是采用聽(tīng)、聞、問(wèn)、摸的方式給動(dòng)物看病，必然導(dǎo)致一些動(dòng)物疾病的耽擱和誤診。而且目前國(guó)內(nèi)沒(méi)

6、有專業(yè)研制動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)儀器的廠家，造成動(dòng)物普通信號(hào)（如心電，心音，脈搏，體溫等）的數(shù)字檢測(cè)都存在困難。研制動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)儀進(jìn)行動(dòng)物生理參數(shù)監(jiān)護(hù)，可為動(dòng)物疾病診斷提供依據(jù)，進(jìn)而挽救更多動(dòng)物的生命。如：心音的增強(qiáng)減弱是動(dòng)物中毒、貧血、炎癥、肺氣腫等疾病的診斷依據(jù)；脈搏的增強(qiáng)減弱顯示動(dòng)物呼吸系統(tǒng)疾病、疼痛性疾病、熱性病等疾病的診斷依據(jù)；體溫的變化（體溫不同程度的提升或一天中體溫的不同變化情況）常常應(yīng)對(duì)動(dòng)物的不同疾??；血壓變化也常常反映了動(dòng)物臟器等方面的疾病。目前國(guó)外對(duì)于小型動(dòng)物體征監(jiān)護(hù)儀的研究技術(shù)比較成熟，也開(kāi)始向更加智能化和人性化的方向發(fā)展，如法國(guó)EMKA動(dòng)物無(wú)創(chuàng)生理信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，可以針對(duì)犬

7、類進(jìn)行心電圖(ECG)、體溫（Temperature）、動(dòng)物活動(dòng)(Activity)、動(dòng)物呼吸(Respiration)、無(wú)創(chuàng)血壓(Blood Pressure)等監(jiān)測(cè)，是為動(dòng)物進(jìn)行毒理學(xué)、安全藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的。加拿大研制的Qubit Systems可實(shí)現(xiàn)動(dòng)物呼吸和肺功能檢測(cè)；一些國(guó)家還研制了以電腦及虛擬儀器為基礎(chǔ)的動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，如RM6240BD生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)可進(jìn)行生物電、血壓、溫度、呼吸等信號(hào)的連續(xù)監(jiān)護(hù)。而國(guó)內(nèi)主要依靠進(jìn)口，但進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格較高，難以被家庭和小獸醫(yī)診所所用，所以研制高效、便捷、小型化、智能化的便攜式動(dòng)物生理信息檢測(cè)系統(tǒng)非常必要。這種便攜式動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)儀一方

8、面可對(duì)動(dòng)物及時(shí)診斷挽救動(dòng)物的生命；另一方面可以對(duì)動(dòng)物疾病數(shù)據(jù)進(jìn)行積累，為動(dòng)物疾病的進(jìn)一步診斷和治療提供依據(jù)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)；最后可節(jié)省用戶醫(yī)療費(fèi)用。項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和擬解決問(wèn)題研究的主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)穿戴式動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物（主要為中型及大型哺乳動(dòng)物）的心電、脈搏、呼吸，體溫等信號(hào)的連續(xù)、自動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)分析處理后實(shí)現(xiàn)分類別自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，顯示等功能。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：1.使用單片機(jī)自帶AD采樣長(zhǎng)時(shí)間采樣記錄信號(hào)數(shù)據(jù)并保持低失真。2.動(dòng)物生理信號(hào)的分析處理，將信號(hào)輸入單片機(jī)進(jìn)行處理分析。通過(guò)c語(yǔ)言編程在SD卡中記錄各種生理數(shù)據(jù)并顯示出相應(yīng)結(jié)果實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的下位機(jī)監(jiān)測(cè)，如：信號(hào)異常時(shí)的

9、報(bào)警。3.上位機(jī)彩屏中的心電、心音、脈搏波形；實(shí)時(shí)的溫度值；每分鐘的脈率；或者直接把SD卡中的數(shù)據(jù)傳送的電腦做具體的頻譜分析等工作，對(duì)比數(shù)據(jù)得到動(dòng)物生理狀況的詳細(xì)信息。4.數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與回放，存儲(chǔ)至少15筆/分鐘至少6小時(shí)的的動(dòng)物生理數(shù)據(jù)參數(shù)并能回放。項(xiàng)目方案系統(tǒng)總體原理框圖各部分電路設(shè)計(jì)1、心電信號(hào)處理電路圖呼吸信號(hào)預(yù)處理電路：2、呼吸信號(hào)處理電路圖上位機(jī)顯示與交互界面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析數(shù)字信號(hào)處理3、電源電路設(shè)計(jì)4、下位機(jī)人機(jī)交互界面調(diào)試電路板5、上位機(jī)功能設(shè)計(jì)上位機(jī)顯示與交互界面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析數(shù)字信號(hào)處理三、主要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及計(jì)劃：模擬信號(hào)電路的焊接調(diào)試；下位機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)與調(diào)

10、試；穿戴式動(dòng)物傳感器的組裝與接口設(shè)計(jì)；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；整機(jī)組裝與調(diào)試；7、制作PCB板，焊接、調(diào)試、最終產(chǎn)品組裝。四、人員分工：徐伯鸞:統(tǒng)籌整個(gè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)項(xiàng)目進(jìn)程,硬件綜合，代碼綜合及代碼維護(hù);涂京燕:模擬信號(hào)電路的調(diào)理及驗(yàn)證，PCB畫(huà)板;徐朝賢:下位機(jī)主控代碼的編寫(xiě)，下位機(jī)硬件設(shè)計(jì)，模擬電路的再驗(yàn)證；段冬霞:微控制器通訊部分代碼編寫(xiě)，快速存儲(chǔ)SD卡模塊設(shè)計(jì)與程序編寫(xiě)；何紅日:上位機(jī)信號(hào)處理代碼編寫(xiě)，人工交互界面的編寫(xiě)；項(xiàng)目特色（市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)評(píng)估）將傳感器放入動(dòng)物穿的馬夾中，在動(dòng)物自由活動(dòng)中自動(dòng)采集，存儲(chǔ)動(dòng)物的心電，呼吸，體溫、脈搏等指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物生理信息的量化。預(yù)期研究成果1、研制便攜式動(dòng)物生理信號(hào)檢測(cè)

11、儀一臺(tái)，其主要技術(shù)指標(biāo)：（1）可檢測(cè)動(dòng)物心電、呼吸、體溫、脈搏四項(xiàng)生理指標(biāo)；（2）編寫(xiě)軟件，分析生理信號(hào)的異常，為診斷提供依據(jù)；（2）結(jié)果顯示形式：數(shù)據(jù)、圖表等形式。2、申報(bào)專利一項(xiàng)。項(xiàng)目進(jìn)度安排第一季度查閱文獻(xiàn)資料，擬定總體設(shè)計(jì)方案，選擇各類信號(hào)傳感器和微處理器芯片，規(guī)劃硬件功能模塊。第二季度信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)調(diào)試。下位機(jī)部分的綜合設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。上位機(jī)信號(hào)分析處理程序的編寫(xiě)和調(diào)試。第三季度 組裝出樣機(jī)，進(jìn)行總體調(diào)試。第四季度 優(yōu)化和完善、申報(bào)專利、撰寫(xiě)論文擬申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)及經(jīng)費(fèi)詳細(xì)預(yù)算項(xiàng)目（如材料費(fèi)、資料費(fèi)、版面費(fèi)、專利費(fèi)等）具體內(nèi)容金額（元）材料費(fèi)各種傳感器、單片機(jī)、液晶屏、小動(dòng)物等6000資料費(fèi)查找和復(fù)印資料等500實(shí)驗(yàn)費(fèi)電路板制作、儀器加工4000申報(bào)專利專利申