于网络的医用分子筛制氧机系统总体设计

于网络的医用分子筛制氧机系统总体

设计

系统由监控设备和Zighee传感器节点构成一个微型监控网络，制氧机传感器节点上使用中央控制器对所需要监测、控制的制氧机进行控制和信息采集，通过21沙ee无线通信方式将数据发送至监控基站设备，并由该基站设备将数据传输至所连接的有关网络设备上，通过网络将数据传输至远程监控中心，由微机进行数据分析后，进行远程调节控制检测渺]。如图4.1给出了该远程制氧监控系统的体系。由于传感器的节点和灵活性。可以根据需要而灵活设置，因此该系统具有极大的延展性.系统包括 WAAN(WirelessPersonalAreaNetwork)zigbee网络及一系列制

氧机控制传感器节点，本系统具有很好的扩展性。

1.中央信息处理控制中心

中央信息处理控制中心有监控模块、配置模块、数据库三部分组成。通过网络与汇节点连接在一起，监控模块通过接收模块及时接受汇节点传送来的各种信息，进行分析处理，并根据不同类型的信息，分布式汇节点上报信息的及时接收，网网络络图4.2中央信息处理控制中心框架图做出相应的反应，完成相应的操作，实现对分析和处理，向具有不同编号ID的汇节点发送控制指令，实现对传感器节点的全方位数据采集和监控。如图

2.制氧机监控网络体系结构

制氧机监控网络体系由无线网络组成。制氧机内的Zighee终端与附近的Zighee接入点建立无线链路和逻辑连接，将采集到的制氧机的各种实时数据发送到汇节点，再通过网络，将数据发送到监控服务器上，由监控服务器对数据进行分析和处理。

Zighee无线系统主要有Zigbee无线传感器节点、若干具有路由功能的无线节点和Zigbee中心网络协调器(监控心设备)组成。监控中心设备连接Zigbee无线网络，是无线网络的核心，负责无线传感器网络节点和制氧机设备节点的管理。制氧机的各种数据经监控中心与制氧机连接示意图过制氧机中无线传感器节点和若干无线节点传输至远程监控中心服务器。远程监控中心服务器负责数据的实时采集、显示、保存，医院监控中心和护士可以随时登录监控服务器查看各个氧气机的各个数据，也可以远程控制Zigbee无线网络中的传感器和各个制氧设备，从而在被监测制氧机出现异常时，能及时检测到并采取相关措施。如图4.3给出了监控中心与制氧机连接示意图。

3.系统硬件结构

制氧机控制器主要负责数据的接收和发送，控制出氧量调节电路以及终端设备自身的管理。对于传感器节点需要具有尺寸小、低功耗、适应性强等特点，根据Zigbee协议标准，Zigbee设备发射输出为0一3.6dbm，通信距离10一75m，能够检测能量和链路质量，并根据这些检测结果，能自动调整设备的发射功率，在保证通讯质量的前提下，最小的消耗设备能量。为降低成本，可以选用相对集成度高、价格便宜的控制芯片来降低整个网络

的费用，89c52单片机与CC2420的搭配芯片正是最佳的选择。

监测控制中心主要的功能是收集和显示监测到的数据信息，同时将数据进行处理，进行适当储存，网络转发和指令发送。在制氧机使用过程中，监控中心设备通过无线通信向无线传感器节点发出控制指令启动传感器节点，无线传感器节点接到指令后，进行相应的制氧机的各项数据指标的采集动作，采集结束后通过无线通信方式向将数据返回到监控中心，由监控中心进行显示和储存等操作。监测控制中心设备的结构框图如图4.4所示。监控中心设备包括:处理器、储存器、人机交换模块、通信模块的几个部分。人机交换模块包括输入指令的键盘和显示操作过程及数据结果的显示屏两个部分。通信模块设计了两种通信模块接口，RS232接口和射频接口模块，其中，射频接口模块用于和系统内部无线传感器节点间进行近距离通信，RS232接口用于和PC机进行通信。