刘宇红　李月婷　何国锋　姜成旭

摘 要： 设计一款智能心率监测系统，主要应用于老年人和中年人的智能穿戴领域，其便携式的心率测量使用方便。采用反射式光电传感器作为前端信号采集，将得到的信号进行转换和数字滤波，经过心率计算后得到的数据无线传输给监控终端，可实现智能化和网络化的实时监测。当接收到的心率测量数据不在人体心率安全范围内时，系统会启动报警，可及时避免突发疾病因时间耽误急救。该系统设计经过多种运动状态试验对比，表明此设计的智能心率监测系统具有稳定性、高精度和可行性。

关键词： 反射式光电传感器； 智能穿戴设备； 高精度数字滤波； 信号采集

中图分类号： TN931+.3?34； TP311 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）20?0117?04

Abstract： An intelligent heart rate monitoring system is designed， which is mainly used in the intelligent wearable fields of the elderly and middle?aged people， and is convenient for portable measurement of heart rate. The reflective photoelectric sensor is used to acquire the front?end signal， then the transformation and digital filtering are performed for the received signal， and the data calculated with heart rate monitoring system is transmitted to the monitoring terminal in the wireless form to realize the intelligent and networked real?time monitoring. If the measured heart rate data received by the signal acquisition module is out of the security scope of human heart rate， the system will start the alarm to timely prevent the delay before the first aid of paroxysmal disease comes true. The experimental contrast was conducted for the system design with a variety of motion conditions. The experimental result shows that the intelligent heart rate monitoring system has high stability， high accuracy and strong feasibility.

Keywords： reflective photoelectric sensor； smart wearable device； high?precision digital filtering； signal acquisition

0 引 言

近年来随着生活水平的提高和生活压力的增大，人们开始更加关注自身健康状况，智能穿戴产品已进入大众生活，市面上出现各种测量身体生理参数的智能穿戴产品，但多数对运动量和睡眠进行监测，其显示人体的健康情况意义并不是很大。老年人的发病率远远超过年轻人，发病的主要原因是生理的基本参数没有得到及时的监测，其心率作为最重要的生理参数，将成为可穿戴设备中的必要功能。可穿戴设备可将对人体监测的数据发送至监控终端，及时观察人体的健康情况。

目前医院测量心率仪器分为非携带式和穿戴式两种。非携带式仪器可以准确地监测出人体的心率参数，但对于日常生活中不方便使用；……