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智能监护服设计与可靠性评价

作　者: 吴杰
导　师: 魏取福
学　校: 江南大学
专　业: 服装设计与工程
关键词: 智能服装监护服原型功能模块监护程序可靠性评估
分类号: TS941.73
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

智能服装是具有感知、反馈和响应功能的服装。从智能服装的组成结构可以把智能服装分为智能纺织品和电子智能服装两类。本课题设计的智能监护服系统就属于电子智能服装中的一种,是一个能够通过服装上安装的传感器采集人体的生理信息,并借助一定的通讯手段将采集到的信息发送到个人计算机上,最后在计算机上对信息进行实时的监视和处理,从而形成一个完整的监护服系统,实现对被监护人员(比如婴幼儿、老人等)的远距离生理实时监护。整个监护系统分为硬件和软件两个部分。硬件的作用是对生理信息进行采集和传输,包括采集过程中的放大处理和传输过程中的转换处理等;软件的作用是对接收到的信息进行监视、分析和处理(比如储存、报警)。硬件主要是指监护服装原型和做为监护中心的计算机。服装原型是监护信息采集的主要途径。根据需要监护生理信息的种类,可以将服装原型分为几个模块设计。在本课题中暂时只设计了监护脉搏和体温两个生理参数,所以监护服原型只包含两个功能模块。功能模块的设计思路是根据信号采集和传输的原理,通过安装在服装上的微型传感器采集原始数据,再通过一定的手段原始数据进行放大、转换处理后传输到计算机监护中心,完成硬件部分的工作。根据信息从服装传递到计算机中心的方式不同又可以分为有线传递和无线传递两种,它们各有优劣,受时间和技术的限制,本课题采用有线传输的方式将服装与计算机中心分隔开来,实现一定距离的实时监护。而作为监护中心的计算机要求其硬件系统能够承受12小时左右的持续运行和足够的内存以供监护软件流畅地运行,这样才能保证监护工作的进行。软件就是位于监护中心计算机内的监护程序,其具体功能就是对接收到的监护信息进行显示、分析和处理。本课题根据自身的需要,在LabVIEW8.20图形化编程平台上,开发了一个能够实时显示接收到的脉搏和体温信息,并对信息进行简单分析,判断其是否超过正常范围,最后将监护信息储存起来以供以后分析所用的程序。同时为了方便以后的升级,还特意预留了添加其他模块的空间。在完成整个系统的搭建后对系统的可靠性进行了一些列的评估实验,其中包括数据的准确性评估、同步性评估和稳定性评估。通过对实验结果的分析,最终确定整个监护服系统基本能够满足预期的监护要求,实现较长时间(约12小时)内的实时生理信息监护,为针对家庭式监护服设计提供了一定的参考基础。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 智能服装概述  8-9
  1.2 智能服装研究现状  9-12
    1.2.1 国外智能服装发展状况  9-12
    1.2.2 国内智能服装研究近况  12
  1.3 智能服装发展趋势及其影响  12-14
  1.4 课题研究意义  14
  1.5 课题研究目的、研究方法和内容  14-16
第二章智能监护服原型构造  16-24
  2.1 原型功能模块设计  16-22
    2.1.1 脉搏模块设计  17-19
    2.1.2 体温模块设计  19-22
  2.2 原型工艺设计  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章智能监护系统的搭建  24-42
  3.1 传感器的选择安置和路线设计  24-29
    3.1.1 功能模块传感器的选择和安装  24-27
    3.1.2 信号输出路线设计  27-29
  3.2 数据传输方式和采集方式设计  29-34
    3.2.1 数据传输方式设计  29-30
    3.2.2 监护系统数据采集方式  30-34
  3.3 监护程序设计  34-41
    3.3.1 LabVIEW 简介  34-37
    3.3.2 监护程序前面板设计  37-39
    3.3.3 监护程序框图设计  39-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章监护系统可靠性评价  42-52
  4.1 监护系统可靠性能实验和统计  42-47
    4.1.1 脉搏、体温数据准确性评估实验  42-43
    4.1.2 脉搏、体温数据同步性评估实验  43-44
    4.1.3 脉搏、体温数据稳定性评估实验  44-47
  4.2 监护系统可靠性实验结果分析和讨论  47-50
    4.2.1 脉搏、体温准确性分析  47-48
    4.2.2 脉搏、体温同步性分析  48-50
    4.2.3 脉搏、体温稳定性分析  50
  4.3 监护系统可靠性评估与讨论  50-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章结论与展望  52-54
  5.1 结论  52-53
  5.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-59
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  59

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