基于現(xiàn)場(chǎng)總線的醫(yī)院病房全開(kāi)放分布式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

　　前言

　　20世紀(jì)80年代初，隨著傳感檢測(cè)技術(shù)、模擬及數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、微電子技術(shù)等許多新技術(shù)的迅速發(fā)展，帶各種微計(jì)算機(jī)的監(jiān)護(hù)儀及監(jiān)護(hù)系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)也逐漸由人工臨床監(jiān)護(hù)轉(zhuǎn)向利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)儀及監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。特別是90年代開(kāi)始，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，醫(yī)院在管理手段上發(fā)生著根本性的轉(zhuǎn)變，使醫(yī)院信息數(shù)字化飛速發(fā)展。在一些大型綜合醫(yī)院，更是提出了一種基于信息技術(shù)，面向21世紀(jì)的“數(shù)字化醫(yī)院”的新模式。

　　所謂數(shù)字化醫(yī)院是以局域網(wǎng)為依托的一種開(kāi)放的全開(kāi)放分布式醫(yī)院管理信息系統(tǒng)模式，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接醫(yī)院分散的各個(gè)部門(mén)，覆蓋患者在醫(yī)院就診的各個(gè)環(huán)節(jié)。醫(yī)院監(jiān)護(hù)系統(tǒng)便是住院管理系統(tǒng)中的一個(gè)底層分布式監(jiān)控局域網(wǎng)。早在七五期間，危重病人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)作為國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目，相繼產(chǎn)生了一些初具雛形的總線分布式病房監(jiān)護(hù)方案。但這些所謂的總線式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，由于采用的都是傳統(tǒng)串行通信協(xié)議，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的通信，即使系統(tǒng)通過(guò)“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信，但這種總線網(wǎng)絡(luò)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備，其余全部是從(Slave)設(shè)備，因此各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不具有互可操作性，并且無(wú)法構(gòu)成多主冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)可靠性差。此外，構(gòu)成系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)受主設(shè)備負(fù)荷限制，擴(kuò)展性很差，所以傳統(tǒng)總線方案都不具備全開(kāi)放分布式網(wǎng)絡(luò)性能。而現(xiàn)場(chǎng)總線作為近些年來(lái)首先在工控領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一種新型技術(shù)，目前尚未被應(yīng)用于醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)領(lǐng)域。現(xiàn)場(chǎng)總線在病房監(jiān)護(hù)全開(kāi)放分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用，將具有很重要的現(xiàn)實(shí)革新意義。

　　1. 醫(yī)院病房分布式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展及其現(xiàn)狀

　　80年代之前，在我國(guó)微電子計(jì)算機(jī)技術(shù)尚未興起，醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)主要依靠人工步行呼叫值班員來(lái)對(duì)病人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。80年代以后，開(kāi)始出現(xiàn)由病號(hào)呼叫值班員請(qǐng)求醫(yī)療護(hù)理的各種病房呼叫對(duì)講裝置和系統(tǒng)。此后，出現(xiàn)了帶各種微計(jì)算機(jī)的監(jiān)護(hù)儀及監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，起初的這種監(jiān)護(hù)系統(tǒng)一般采用專(zhuān)用器件，形成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，不提供與外部系統(tǒng)的接口，不能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。因此，如何將這些現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)儀器設(shè)備以及獨(dú)立的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)互聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)分布式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，成為了該領(lǐng)域一個(gè)研究的熱門(mén)課題。隨著數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，適應(yīng)遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)拇型ㄐ偶夹g(shù)逐漸成熟并得到廣泛應(yīng)用，醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)開(kāi)始引入了串行通信技術(shù)，利用分布在各個(gè)病房的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)病人生理參數(shù)作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)串行通信接口進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)距離傳輸，借助遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)經(jīng)醫(yī)務(wù)人員對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析處理形成病人醫(yī)囑信息，傳輸給護(hù)士值班員對(duì)病人執(zhí)行臨床監(jiān)護(hù)，同時(shí)護(hù)士值班員也可以在值班室得到病人實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)請(qǐng)求信息以及簡(jiǎn)單的監(jiān)護(hù)反饋信息，這樣便形成了所謂的醫(yī)院病房分布式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

　　最先采用的串行通信協(xié)議是RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)采用一般的雙絞線做傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)中心監(jiān)護(hù)站對(duì)病人床邊監(jiān)護(hù)儀之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，通信簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)。但整個(gè)系統(tǒng)隨著監(jiān)護(hù)病人數(shù)量增多，聯(lián)網(wǎng)線路太多，而且由于RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，通信上存在一些不足之處，主要有以下四點(diǎn)：

　　(1) 接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。

　　(2) 傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps。

　　(3) 接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

　　(4) 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用在50米左右。

　　針對(duì)RS-232的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485就是其中之一，并且在病房監(jiān)護(hù)領(lǐng)域很快得到應(yīng)用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　相對(duì)而言，RS485串行通訊接口具備了多點(diǎn)之間相互通信功能，可以說(shuō)是一種總線標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1) RS-485接口信號(hào)電平比RS-232降低了，不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。

　　(2) RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。

　　(3) RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。

　　(4) RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS-232接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)32個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶(hù)可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

　　盡管RS-485構(gòu)成的分布式總線系統(tǒng)，和以往出現(xiàn)的分布式系統(tǒng)相比較具有以上諸多優(yōu)點(diǎn)。但是，和現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的全開(kāi)放分布式系統(tǒng)相比較，本身仍然存在一些無(wú)法克服的缺陷：

　　(1)硬件上檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、和錯(cuò)誤定位能力較弱，系統(tǒng)自身的監(jiān)控和維護(hù)功能差;

　　(2)無(wú)總線脫離功能，一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)上的RS-485收發(fā)器短路或發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤，整個(gè)總線將不能正常工作;

　　(3)硬件上沒(méi)有緩存功能;

　　(4)數(shù)據(jù)通信方式為命令響應(yīng)式，致使系統(tǒng)靈活性差;

　　(5)RS-485總線在空閑時(shí)需要在總線上維持一個(gè)固定的電流，這對(duì)器件的壽命和功耗都產(chǎn)生影響

　　(6)RS-485總線網(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過(guò)“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)，而這種總線網(wǎng)絡(luò)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備，其余全部是從(Slave)設(shè)備，因此各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不具有互可操作性，并且無(wú)法構(gòu)成多主冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)可靠性差;

　　(7)RS-485總線不具有開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，還不能構(gòu)成全開(kāi)放分布式的互聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

　　2. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn)以及運(yùn)用在醫(yī)院病房全開(kāi)放分布式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)

　　由于傳統(tǒng)總線系統(tǒng)存在的不足，我們分析了自控領(lǐng)域內(nèi)多年來(lái)發(fā)展并應(yīng)用成熟的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)，將其引入醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)，構(gòu)成醫(yī)院病房全開(kāi)放分布式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)能夠很好的克服傳統(tǒng)總線系統(tǒng)的不足。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是80年代末、90年代初國(guó)際上發(fā)展形成的，按照ISO/OSI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的開(kāi)放系統(tǒng)互連模型提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，用于現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、多變量、多點(diǎn)、多站的通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在技術(shù)上具有以下特點(diǎn)：

　　(1)系統(tǒng)的開(kāi)放性　開(kāi)放系統(tǒng)是指通信協(xié)議公開(kāi),各不同廠家設(shè)備之間可進(jìn)行互連并實(shí)現(xiàn)信息交換。現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)發(fā)者就是要致力于建立統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放系統(tǒng)。這里的開(kāi)放是指對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性、公開(kāi)性,強(qiáng)調(diào)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)與遵從。一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng),它可以與任何遵守相同標(biāo)準(zhǔn)的其它設(shè)備或系統(tǒng)相連。一個(gè)具有總線功能的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)必須是開(kāi)放的;開(kāi)放系統(tǒng)把系統(tǒng)集成的權(quán)利交給了用戶(hù)。用戶(hù)可按自己的需要和考慮，把來(lái)自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成大小隨意的系統(tǒng)。

　　(2)互可操作性與互用性　這里的互可操作性，是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通，可實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字通信。而互用性則意味著對(duì)不同生產(chǎn)廠家的性能類(lèi)似的設(shè)備可進(jìn)行互換而實(shí)現(xiàn)互用。

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　　(3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性　它將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成，僅靠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能，并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

　　(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性　由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身可完成自動(dòng)控制的基本功能，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)總線已構(gòu)成一種新的全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。從根本上改變了現(xiàn)有DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。

　　(5)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性　工作在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備前端，作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線，是專(zhuān)為現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境工作而設(shè)計(jì)的，它可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實(shí)現(xiàn)送電與通信，并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等。

　　在現(xiàn)代化的大中型醫(yī)院經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)將成為連接醫(yī)院內(nèi)部各個(gè)部門(mén)，并與外部交流信息的重要基礎(chǔ)設(shè)施。一個(gè)完整高效的醫(yī)院經(jīng)營(yíng)管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)于醫(yī)院經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)代化信息化智能化，提高醫(yī)院的就疹監(jiān)護(hù)管理效率，都起著十分重要的作用。醫(yī)院病房的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)屬于醫(yī)院管理信息網(wǎng)絡(luò)一個(gè)子系統(tǒng)，因此，醫(yī)院對(duì)各個(gè)病房的監(jiān)控護(hù)理最適合于利用現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成底層局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生、護(hù)士與病員之間實(shí)時(shí)可靠的通信，并且還可以利用病房現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療、診斷、監(jiān)控等設(shè)備的智能化對(duì)病員的護(hù)理監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。而且由于現(xiàn)場(chǎng)總線的以上特點(diǎn)，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，使其在醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、正常運(yùn)行及其維護(hù)，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。

　　(1) 節(jié)省硬件數(shù)量與投資;

　　(2) 節(jié)省安裝費(fèi)用;

　　(3) 節(jié)省維護(hù)開(kāi)銷(xiāo);

　　(4) 用戶(hù)具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán);

　　(5) 提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性;

　　(6) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于重構(gòu);

　　3. 基于CAN總線的醫(yī)院病房全開(kāi)放分布式監(jiān)護(hù)系統(tǒng)模型及其軟硬件組成

　　CAN是目前唯一被批準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線，它有如下基本特點(diǎn)：

　　(1)CAN協(xié)議遵循ISO/OSI模型采用了其中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的三層結(jié)構(gòu)。

　　(2)CAN的通信速率為：5Kbps/10km，1Mbps/40m，節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè)，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線，光纖等。

　　(3)CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，這樣傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低。并且，當(dāng)CAN節(jié)點(diǎn)發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，CAN具有自動(dòng)關(guān)閉節(jié)點(diǎn)的功能，自動(dòng)切斷與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點(diǎn)及其通信不受影響。所以，具有較強(qiáng)的抗干擾能力

　　(4)CAN節(jié)點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及廣播幾種發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)全分布式多機(jī)系統(tǒng)，并且無(wú)主從之分

　　(5)CAN采用非破壞的總線仲裁技術(shù)

　　(6)CAN能支持防爆區(qū)

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　　因此，CAN(ControllerAreaNetwork)總線是被公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。通?；贑AN總線的智能測(cè)控系統(tǒng)如圖3所示：

　　根據(jù)病房監(jiān)護(hù)特點(diǎn)：一般需要至少一個(gè)中央監(jiān)控站由監(jiān)護(hù)主管醫(yī)生負(fù)責(zé)全局性的監(jiān)控、其次每道樓層設(shè)置護(hù)士值班室對(duì)所負(fù)責(zé)的床位作實(shí)時(shí)監(jiān)控和護(hù)理以及各個(gè)病房病號(hào)病床現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)等構(gòu)成，因此，可以將整個(gè)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)分成為：管理級(jí)——監(jiān)護(hù)級(jí)——現(xiàn)場(chǎng)級(jí)等三個(gè)層次?；贑AN總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示：

　　它由上位監(jiān)控PC機(jī)作為管理級(jí)(主管醫(yī)生辦公室內(nèi))、護(hù)士智能監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)作為監(jiān)護(hù)級(jí)(各個(gè)樓道護(hù)士值班室內(nèi)，假設(shè)m層樓道)以及病床現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)作為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)(病房病床，假設(shè)n個(gè)病床)。

　　下面就系統(tǒng)構(gòu)成硬件及其軟件組成分別做一簡(jiǎn)單介紹：

　　一 硬件設(shè)計(jì)

　　1.中央監(jiān)控PC機(jī)

　　硬件基本構(gòu)成：PC機(jī)+CAN總線通信接口適配卡

　　CAN總線通信

　　接口適配卡在PC機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)和控制參數(shù)迅速傳送給指定的CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，將各CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的采集的數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)做進(jìn)一步分析處理。CAN總線通信接口適配卡結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示。

　　主要功能：接收、處理并保存來(lái)自各個(gè)值班室以及床位的監(jiān)護(hù)信息。具體功能特點(diǎn)如下：

　　a) 大屏幕可同時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)多點(diǎn)采集到的不同監(jiān)測(cè)參數(shù)的數(shù)據(jù)圖線圖表;

　　b) 大容量磁盤(pán)記錄監(jiān)護(hù)信息;

　　c) 具有監(jiān)護(hù)聲光報(bào)警功能;

　　d) 全中文軟件界面;

　　e) 計(jì)算機(jī)輔助分析診斷功能;

　　f) 具有和醫(yī)院其他子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通信功能;

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　　2. 護(hù)士智能監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)

　　護(hù)士智能監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示。由圖可見(jiàn)，它由兩部分組成：帶在片CAN的微控制器PAC87C591(一種功能很強(qiáng)的8位微控制器，在芯片內(nèi)部集成可CAN控制器，可為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)連網(wǎng)提供硬件支持，并且內(nèi)部還帶有A/D轉(zhuǎn)換電路等其它功能)、人機(jī)交互接口構(gòu)成。

　　節(jié)點(diǎn)主要功能：

　　a) 接受并執(zhí)行中央監(jiān)控PC機(jī)傳來(lái)的病員醫(yī)囑信息;

　　b) 實(shí)時(shí)接收所監(jiān)護(hù)病員遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)請(qǐng)求信號(hào)

　　c) 記錄并將所監(jiān)護(hù)病員的監(jiān)護(hù)日志上傳中央監(jiān)控PC機(jī);

　　3. 病床現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)

　　病床現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖如圖7所示。它主要包括MCU89C52、CAN控制器SJA1000芯片和現(xiàn)場(chǎng)傳感器接口三部分。

　　節(jié)點(diǎn)主要功能：

　　a) 采集并上傳病員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)(包括病人體溫、血壓、心律、呼吸等等);

　　b) 發(fā)送病員監(jiān)護(hù)請(qǐng)求信號(hào);

　　c) 響應(yīng)上位監(jiān)護(hù)站發(fā)來(lái)的控制信號(hào)，自動(dòng)執(zhí)行單元進(jìn)行相應(yīng)操作;

　　二 軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方案，具有良好的模塊性，可修改性及可移植性。整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分三大部分，即：

　　1.中央監(jiān)控PC機(jī)接口適配卡軟件設(shè)計(jì)

　　采用基于Windows 98平臺(tái)的VC++6.0面向?qū)ο蟮目梢暬呒?jí)語(yǔ)言編寫(xiě)，具有系統(tǒng)參數(shù)(如波特率、輸出控制、報(bào)文標(biāo)識(shí)與屏蔽等)設(shè)置、監(jiān)視狀態(tài)設(shè)置、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收、本機(jī)狀態(tài)查詢(xún)、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)查詢(xún)、實(shí)時(shí)報(bào)警及中斷接收數(shù)據(jù)管理等功能模塊。軟件功能模塊如圖8所示。上位機(jī)首先對(duì)CAN總線適配卡及自身進(jìn)行初始化，然后發(fā)送命令通知特定節(jié)點(diǎn)向CAN總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)CAN總線適配卡轉(zhuǎn)換后，再由中央監(jiān)控PC根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)處理。采用定時(shí)輪循方式向各節(jié)點(diǎn)發(fā)命令，而采用中斷方式接受數(shù)據(jù)。

　　其次是對(duì)PCL-841 CAN卡的驅(qū)動(dòng)，生產(chǎn)商為PCL-841卡提供了一個(gè)完備的DLL驅(qū)動(dòng)函數(shù)庫(kù)，使用VC++6.0開(kāi)發(fā)時(shí)，先要將該DLL庫(kù)連入開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后就可以調(diào)用庫(kù)中的函數(shù)。庫(kù)函數(shù)調(diào)用需要遵循一定的流程，具體見(jiàn)圖9所示：

　　2.智能監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

　　智能監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)軟件由初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)和中斷處理三部分組成，主要完成兩項(xiàng)任務(wù)：一是接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)護(hù)請(qǐng)求信號(hào)與控制算法;二是當(dāng)中央監(jiān)控PC機(jī)請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，將節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、數(shù)據(jù)信息傳送給上位機(jī)。節(jié)點(diǎn)主程序流程圖如圖10所示：

　　3.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)軟件的主要功能是完成現(xiàn)場(chǎng)病人生理參數(shù)傳感采集與數(shù)據(jù)融合以及現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療設(shè)備自動(dòng)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與中央監(jiān)控PC機(jī)和其它智能監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)字通信。

　　4.結(jié)論

　　現(xiàn)場(chǎng)總線以其領(lǐng)先的優(yōu)點(diǎn)、成熟的技術(shù)和良好的性?xún)r(jià)比，越來(lái)越被更多的領(lǐng)域所接受。作者認(rèn)為，現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，構(gòu)成全開(kāi)放分布式的系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)，必將為面向21世紀(jì)“數(shù)字化醫(yī)院”的新構(gòu)想奠定基礎(chǔ)。此外，隨著各種醫(yī)療器械、監(jiān)護(hù)儀器的智能化以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及，家庭遠(yuǎn)程醫(yī)療(包括健康保健)是醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，遠(yuǎn)程家庭健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)將進(jìn)一步為現(xiàn)場(chǎng)總線在該領(lǐng)域的應(yīng)用提供更加廣泛的應(yīng)用前景。