基于Zigbee的病房護(hù)理機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
2．1 基于API的Windows多線程串口通信
多線程是指同一個(gè)程序中可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，通過多線程可以將整個(gè)任務(wù)分成幾個(gè)線程，同時(shí)執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的效率。在多線程環(huán)境下，許多線程需要訪問同一資源，而且事件發(fā)生往往有先后順序，因此，線程間需要通信控制。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的存取以及公共變量的訪問，都涉及到線程間的通信，必須使用同步化機(jī)制，防止線程訪問沖突。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中，系統(tǒng)利用了臨界區(qū)，它是保證在同一時(shí)間只有一個(gè)線程可以訪問某一資源的有效方法。在使用臨界區(qū)時(shí)，需要給各線程提供一個(gè)共享的臨界區(qū)對(duì)象。臨界區(qū)具體使用步驟如下：1)聲明對(duì)象；2)初始化對(duì)象；3)進(jìn)入臨界區(qū)；4)離開臨界區(qū)。同樣在本系統(tǒng)中，為了保證線程訪問安全，設(shè)置了多個(gè)臨界區(qū)對(duì)象，包括：串口通信臨界區(qū)m_csCommunicationSync、數(shù)據(jù)庫ADO組件訪問臨界區(qū)critical for ado、護(hù)理機(jī)結(jié)構(gòu)鏈表臨界區(qū)對(duì)象critical for list等。為保證串口收發(fā)數(shù)據(jù)的高效性，在充分分析多線程技術(shù)和API異步操作串口方式的特點(diǎn)之后，本系統(tǒng)將串口的數(shù)據(jù)收發(fā)采用單獨(dú)的線程處理。
系統(tǒng)串口通信采用事件通知方式，該方式是Windows下效率較高的一種方式。主線程在打開串口后首先設(shè)置要監(jiān)視的串口通信事件，然后將監(jiān)視線程打開，用來監(jiān)視主線程設(shè)置的這些串口通信事件是否發(fā)生，當(dāng)其中的某個(gè)事件發(fā)生后，監(jiān)視線程要能根據(jù)不同的事件類型進(jìn)行處理。
2．2 護(hù)理機(jī)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)
按照護(hù)理機(jī)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控要求，在上位監(jiān)控PC機(jī)中需要完成以下功能：
(1)重要監(jiān)測參數(shù)的顯示。在監(jiān)控界面的顯示區(qū)能實(shí)時(shí)顯示護(hù)理機(jī)的重要監(jiān)測信息(護(hù)理機(jī)所在科室及床位號(hào)、檢測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)等)。
(2)系統(tǒng)配置。管理員(如護(hù)士長)能“動(dòng)態(tài)”地完成系統(tǒng)通信端口的配置和使用單位名稱(如醫(yī)院名稱)配置。
(3)用戶管理配置。管理員能“動(dòng)態(tài)”地增添用戶，并設(shè)置用戶的權(quán)限和初始密碼，管理員能注銷除了“當(dāng)前登錄管理員”以外的所有用戶。所有用戶在登錄后可以修改自己的登錄密碼。
(4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置。管理員能“動(dòng)態(tài)”地向無線網(wǎng)絡(luò)中“注冊”或“注銷”某一護(hù)理機(jī)(包括該護(hù)理機(jī)的ID號(hào)、所屬科室名稱、所處病房號(hào)和床位號(hào))。
(5)具有數(shù)據(jù)報(bào)表查詢和打印功能。系統(tǒng)能對(duì)監(jiān)控過程中重要事件進(jìn)行記錄，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的條件查詢和打印功能。這些重要事件包括用戶登錄或退出時(shí)的用戶名及時(shí)間；護(hù)理機(jī)狀態(tài)改變及時(shí)間。任何當(dāng)前用戶均能點(diǎn)擊監(jiān)控主界面的“報(bào)表查詢”菜單，能分別按“時(shí)間”、“用戶名”、“床位號(hào)”查詢以往所有數(shù)據(jù)庫中記錄的值班期間的所有監(jiān)測信息。此功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過數(shù)據(jù)庫結(jié)合報(bào)表的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的。
通過對(duì)上位機(jī)監(jiān)控軟件的功能分析，首先確定其由“主線程”、“通信處理線程”、“語音處理線程”等部分組成，然后進(jìn)行各部分功能細(xì)化，最后，按照模塊化功能用C++Builder編程實(shí)現(xiàn)。為提高數(shù)據(jù)處理效率，在通信處理軟件設(shè)計(jì)部分，開辟了單獨(dú)的“數(shù)據(jù)接收線程”和“數(shù)據(jù)處理線程”，處理線程將接收線程接收的下位機(jī)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)處理，并將下位機(jī)工作數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，最后根據(jù)與上次工作數(shù)據(jù)比較，確定是否更新“主線程目錄樹”。主線程根據(jù)用戶需求，實(shí)時(shí)地從數(shù)據(jù)庫調(diào)取數(shù)據(jù)顯示，同時(shí)主線程還要能完成護(hù)理機(jī)“入網(wǎng)注冊”、“注銷”、“操作員的配置”以及對(duì)下位機(jī)數(shù)據(jù)的“按條件報(bào)表查詢”等功能。此外，考慮到現(xiàn)在的PC機(jī)通常采用USB通信方式，因此針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器與上位機(jī)的連結(jié)采用了“USB轉(zhuǎn)串口”方式，本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了USB串口熱插拔功能，當(dāng)更換不同的USB連接口時(shí)，上位機(jī)通過C++Builder編程能自動(dòng)獲取串口COM的串口號(hào)，使上位機(jī)監(jiān)控軟件的應(yīng)用非常通用化。圖4為用C++Builder編寫的上位機(jī)監(jiān)控主界面，鑒于篇幅因素，本文以具有代表性的“護(hù)理機(jī)監(jiān)測參數(shù)顯示”和“護(hù)理機(jī)動(dòng)態(tài)注冊注銷功能”為例，介紹其實(shí)現(xiàn)過程。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/154965.htm
2．2．1 護(hù)理機(jī)監(jiān)測參數(shù)的顯示
系統(tǒng)要求當(dāng)點(diǎn)擊“按病床位瀏覽”顯示的目錄樹時(shí)，只有點(diǎn)擊注冊護(hù)理機(jī)對(duì)應(yīng)的床位時(shí)，才能顯示該護(hù)理機(jī)的重要信息，并且要顯示護(hù)理機(jī)所在科室及床位號(hào)；當(dāng)點(diǎn)擊“按病房號(hào)瀏覽”目錄頁時(shí)，只有點(diǎn)擊注冊護(hù)理機(jī)對(duì)應(yīng)的病房號(hào)時(shí)才會(huì)顯示在此病房下所有護(hù)理機(jī)的信息。除了護(hù)理機(jī)重要工作參數(shù)需要顯示外，護(hù)理機(jī)報(bào)警狀態(tài)、離線狀態(tài)也需要突出顯示。其中，報(bào)警信息采用了紅色字體閃爍方式顯示；離線狀態(tài)采用了灰色字體顯示。
該功能的實(shí)現(xiàn)用到了TreeView目錄樹的單擊事件，此外，系統(tǒng)有專門負(fù)責(zé)根據(jù)節(jié)點(diǎn)信息，調(diào)取數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)護(hù)理機(jī)信息的定時(shí)器，通過定時(shí)器不斷獲取節(jié)點(diǎn)最新數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；通過單擊事件處理函數(shù)，判斷是否是單擊的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)，如果點(diǎn)擊的是按病房瀏覽方式中的病房節(jié)點(diǎn)，則先取出該病房下第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)信息，并將第一個(gè)GroupBox設(shè)置為可視，再取后面的子節(jié)點(diǎn)，操作類似，直到第四個(gè)子節(jié)點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)擊的是“按床位瀏覽”方式下的床位節(jié)點(diǎn)時(shí)，先獲取此節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息，然后將第一個(gè)GroupBox設(shè)為可視，最后根據(jù)節(jié)點(diǎn)信息，定時(shí)器會(huì)查詢數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)護(hù)理機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。其操作流程如圖5所示，實(shí)時(shí)監(jiān)測參數(shù)顯示界面如圖4所示。
評(píng)論