摘要：调查发现，当今社会心脏发病率较高，并且救助不及时从而导致死亡。因此减少因发病过程中产生救助不及时而造成遗憾尤为重要，所以研究随身心率检测器的重要性由此可见。
本项目旨在提出一种能够在心脏发病时及时救助的设计方案，可以实时监测具有心脏病的患者心率值，在心率异常或者消失时会发出紧急报警的声音，并且会自动拨打求助电话进行远程报警，通知附近医院及患者家属，从而为患者的生命赢得宝贵的时间。
关键词：心脏发病率，随身心率监测报警器，心率值，远程报警
1.研究背景
（1）心脏发病率的现状
对于我国来讲，与大城市周边15岁及以上人口相比，慢性阻塞性肺病和糖尿病的患病率约为12.3‰，即脑血管病的发病率和死亡率为12.3‰，农村发病率和死亡率要低得多，约为8.1‰，
城乡合并为10.2‰。 60岁以上人糖尿病患病率约为27.8‰。一般来说，60岁左右无法治愈的人在老年人中比较常见。
如果不能及时得到心脏病，就必须采取适当的药物，阻塞的血管和神经会导致恶性心律失常。为了及时掌握时间，大多数患者或死者家属应在紧急情况出现时立即呼叫救护车。严重的心脏病发作比身体伤害更严重，必须处于危急状态。专门从事心脏病学的医生称紧急救援时间“不是一两个黄金时间”。
在美国，心脏病发作的脑出血患者中，只有十分之一可以在 1 到 2 小时内被送往医院。脑出血的严重程度实际上并不清楚。部分脑出血患者送药物的医院配套设施较好，配套设备不足，根本无法为患者提供紧急医疗救治。
（2）家里人对发生心脏发病无法及时救助的现状脉搏测量仪
以明星例子说明：
①高以翔 2020 年 11 月 27 日凌晨录制综艺节目时因为高强度的工作导致心脏骤停猝死，并没有及时救助。
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②孙侨潞 2021 年 1 月 1 日因为跨年夜一是熬夜，二是过度饮酒，所以导致死于心肌梗死，并没有及时救助。
心脏发病率高的现状问题十分严峻，多数人又对这种现象束手无策。本项目利用已有的成熟技术，旨在研究一种能够及时救助心脏病人的设计方案，来解决救治不及时的问题。
2.心脏监测报警器的设计
（1）方案内容
本项目主要涉及到指环的设计、心率传感器、远程 GPS 控制技术等。我国目前的相关技术完全成熟且随时更新，开发成本小、时间快。使用 GPS 减少了蓝牙连接时因距离过大所产生不准确定位以及报警不迅速的情况，并且 GPS 现在的技术更加先进，使用十分方便。
本项目采用压电式脉捕波传感器将手指脉搏信号转接成电信号经放大、比较等环节、转接为数字信号并输入单片机 89C2051。电脑对心脏跳动信号的数字技术进行信息识别和智能分析，选择连续5个心动周期计算实时自动最大摄氧量值并显示在液晶显示屏上。心率异常时，始终显示声音；当最大摄氧量消失超过20秒时，会发出连续的警报声。同时，软件程
序可以控制电子开关系统自动连接诺基亚智能手机的键盘，进行预设通话。使患者得到及时的救治。 （2）方案研究
同类相食①对功能进行研究，具体功能如下:
(a) 将右手食指放入红外传感器对管，2秒内读取最大摄氧量，LCD1602lcd显示当前最大摄氧量（最大摄氧量/分钟）。
(b) 按下按钮设置报警器最大摄氧量的上限和下限。当最大摄氧量超过报警值时，会发出110报警。
(c) 能够远程报警、呼叫医院、紧急联系人。
②对技术进行研究，具体技术如下:
（a）基于单片机的心率监测系统。
（b）基于单片机的紧急呼叫系统。
（c）GPS 全球定位系统。
③对结构进行研究，具体结构如下:
本系统程序由STC89C51/52单片机控制+LCD1602显示定制模块+5mm红外感应接收管+LM358运放控制电路+键盘按键定制模块等组成。
（3）技术路线：
A.基于单片机的心率监测系统采取如下方案：
①采用STC89C51/52单片机控制作为控制电路，多路输入，分别对接收信号进行处理和控制；
②部分检测传感器采用光学HK-2000A全自动智能心跳检测传感器。半导体器件结构比较简单，维护成本低，抗干扰能力强；
3、数码管用于显示实时自动心跳次数和控制电路报警上下限的具体数。（本系统为心率正常的最大值和最小值）。
B.基于单片机的紧急呼叫系统：（本系统是否工作取决于心率监测系统）
根据智能紧急呼叫系统的总体设计要求，此系统设计存在以下 5 个功能模块：
对甲苯磺酸甲酯①自动摘挂机；
②双音多频信号发送；
③信号音检测；
④语音录放；
⑤医院和子女家属电话号码的录入。
C.GPS 全球定位系统
在任意时刻、任一地点实现实时定位，到患者所在地点。
3.心脏监测报警器的相关技术
从系统的完备性角度出发,心率监测系统设计需要具备以下基本功能:
(1)实现基本的定位功能。
在心率测量系统中,必须加入相应的定位功能,让心脏病突发或者因心率问题骤然摔倒的病人被及时定位。
炼焦学(2)实现心率的基本监测功能。
佩戴者的基本心率能够被及时地监测,心率数据要及时呈现在相应的指环屏幕中,并转换成可读的信息,因此需要对心率数据进行一定的解读和分析,以便让个体了解自身的心率情况。
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(3)基本生命体征的监测。
在该项生命体征的监测过程中,仅仅是辅助监测心率而产生的其他健康数据和指标的监测,主要包括佩戴者个体的脉搏监测、体温监测以及血液压力的监测,通过各项数据的综合指标判断个体的心脏是否处于健康水平,能够及时分析个体的心率健康程度,并及时报警,或者给予其他相应的警告。
心率相关的病因、病理以及病程极其复杂,智能心率监测系统能够综合个体的体温变化、脉
搏变化、血压变化等及时监测和预警心率的变化,所有最终结果和预警研判都是在综合监测之下产生的结果,单一心率检测并不具备医学上预警的意义。
(4)相关语音求助功能。
最终目的是对个体的心率进行监测,并且能够起到一定的预警作用。 在心率系统中,还需要添加个性化的语音识别功能,当个体出现语音语义含糊不清的求助性词汇或求助性语言后,要及时进行报警,这一功能的实现在目前而言较为困难,仍需多项技术进行合力攻坚。
4.设计指环样貌
5.总结
心脏发病无规律、偶发心率过速、气短、手脚冰凉，特别是精神和身体疲劳时，因一直无法确诊很担心延误病情，出现意外。
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