呼吸机智能语音报警系统的研究.doc
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1、呼吸机智能语音报警系统的研究摘要:随着人工智能和智慧医疗的兴起,为了满足当前医疗监护设备智能化、人性化的发展需求,提出了以语音合成为核心的呼吸机智能语音报警技术,将呼吸机的报警内容通过真人语音的形式进行播报。经过试验测试并且与同类产品进行对比,满足行业标准要求。语音报警信号相较于传统的听觉报警信号,更直观、准确、人性化,符合智慧医疗的发展需求。由此可见,使用语音芯片合成语音报警信号的方法是完全可行的,该设计也可应用于其它医疗设备或产品。0 引言呼吸机早年对声音报警信号没有特别要求,常规方法是用蜂鸣器或喇叭发出单一声音。在2005年呼吸机报警专用标准开始实施,2009年标准又一次更新,即YY 0
2、709-2009医用电气设备 第1-8部分:安全通用要求并列标准:通用要求 医用电气设备和医用电气系统中报警系统的测试和指南。标准中规定听觉报警信号可以用脉冲群来实现,也可以用语音合成的方式来完成。通过脉冲群产生听觉报警信号时,报警内容需要通过指示灯或图形等方式来显示,需要医护人员在听见报警信号的时候,及时观察报警内容,根据报警内容进行处置,另外也容易与其它医疗设备的报警声音混淆,这些都增加了医护人员的工作量。针对以上问题,设计了呼吸机智能语音报警系统。系统采用语音合成芯片,将呼吸机报警内容以真人语音的形式进行播报,可保证呼吸机报警信号的准确性高、可靠性好、实时性好。语音报警信号传达的信息准确
3、、直观、便于医护人员和家属及时分析和处理问题,为患者提供更安全的保障;呼吸机语音报警信号有别于其它医疗设备的报警声音,在病房中,便于医护人员分辨,可以降低医护人员劳动强度,提高工作效率;语音报警更加智能化、人性化,使报警变得不再单调和冰冷,缩短了人机交互的距离;随着技术发展,可以从这方面作为一个切入点将设备融入到大范围的智慧医疗系统中。1 工作原理呼吸机报警的判定是通过实测值与设定值进行比较得出。实测值通过采集传感器信号得到,设定值通过程序输入,当实测值超出设定值范围时,报警就会产生。根据表1,控制报警引脚输出对应的电平信号。当语音报警系统查询到报警引脚电平变化时,根据表1,播报语音报警内容。
4、为了提高报警的可靠性,防止误报警。传感器容易受到外界影响导致数据出现偏差,在程序中采用算数平均值方法,选取相邻5组数据,计算平均值,可减小偏差;当语音报警系统检查到报警引脚电平有变化时,程序要进行判断(消抖),减少干扰因素。例如:压力高报警设定值:压力低报警设定值:压力实测值:注:P1、P2、P3、P4、P5为相邻单次压力采样值依据表2就可进行压力报警的检测。2 设计方案2.1 系统框图图1是系统框图,呼吸机控制系统对传感器数据进行算数平均值处理,报警检查。如果有报警产生,查询表1,输出对应的引脚电平。语音报警控制系统检查到引脚电平变化,对信号进行“消抖”处理,确认为报警信号后,查询表1,通过
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