基于安卓技术的中央监护定位系统在卫勤支援保障中的应用

潘晓东，费 军

0 引言

现代高技术战争多种作战能力聚合，多维空间聚焦及新概念武器的应用，均可在极短时间内造成大批量伤情重、伤类复杂的伤员[1]，因此，快速、有序地救治批量伤员是野战医疗所面临的重难点任务[2]。为此，坚持改革创新，全面推进现代战争卫勤保障建设，是军队各级卫勤机构一个极其重要的任务[3-4]。我院野战医疗所围绕“走进基地受检验、走出基地能打仗”的指导思想，按照“聚焦信息化、对抗谋打赢”的要求，结合历次演习（演示）任务，研制了一种新的中央监护定位系统以满足卫勤支援保障任务的实际开展。

1 系统的总体架构

系统由伤员移动信息终端、无线数据传输网络以及中央监控服务器组成，系统流程框图如图1所示。

1.1 监控终端

监控终端主要由生命体征传感器单元、定位信号接收模块（GPS与GPRS相结合，也可以选用北斗定位模块，二者可以互换）、数据处理模块、无线数据传输模块以及主动呼叫模块组成。

图1 系统流程框图

使用指套式血氧饱和度监测仪用于基础生命体征检测，原因在于：伤员由于受到异物压迫，很有可能无法连接胸部导联；而指端相对来说便于连接，且指套式血氧饱和度探头不易脱落。无创血氧饱和度检测就是鉴于氧合血红蛋白和还原血红蛋白在红外光区、红光区有独特的吸收光谱，从而利用光谱进行无损检测[5]；由嵌入式微处理芯片产生光源驱动信号，交替驱动血氧探头中的光源，另一侧的光电转换电路将接收到的透射光信号转换为电流信号；电流/电压转换电路和信号放大电路将微弱的电流信号转换为电压信号并放大；由限流电阻、稳压管组成的限流、限压电路滤除瞬时脉冲电压与瞬时脉冲电流，对后级电路进行保护；采用电阻、电容构成的低通滤波器滤除高频杂波；嵌入式微处理芯片自带模数转换电路对获取的信号进行模数转换、读取、分析、计算，得到血氧饱和度、脉率、脉动波形、末梢血流灌注指数等生命体征参数；嵌入式微处理芯片对这些参数进行判断，如超出域值范围，则发出报警声与报警信号；这些参数（包含报警信号）通过血氧饱和度监测仪自带的蓝牙模块与伤员移动信息终端进行数据交换。

由于并非所有伤员都需要进行血压检测，血压检测单元可作为选配与补充。

终端还包括主动呼叫模块，终端携带人员如有不适，可通过按钮促使终端产生声光报警。

终端将生命体征参数、位置信息、报警信息（含主动呼叫报警）一起通过无线网络发送至中央监控服务器。

1.2 监控服务器

监控服务器由数据库、数据通信服务2个部分组成。数据库存放生命体征信息、位置信息等数据；服务器屏幕显示每一名伤员的生命体征信息与位置信息（分屏显示）；如有伤员有主动呼叫或者生命体征参数超出阈值，该伤员的位置高亮显示。数据通信服务功能是负责监控终端与服务器的数据交换。

1.3 救援终端（带定位功能）

服务器收到报警信息后，通过位置信息判断，将伤员位置与报警发送至距离最近的救援人员。

2 系统设计

系统采用Android手机作为便携式伤员移动信息终端，在此基础上构建应用程序；使用Windows操作系统的计算机作为监控服务器。

2.1 Android手机应用程序

Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，是Google在2007年11月5日发布的手机系统平台[6]。该系统不仅是一个手机系统，更是一整套包含硬件的解决方案，选择该系统，也就意味着选择了丰富的硬件产品及丰富的研发资源[7]。Android的系统架构和操作系统一样，采用了分层的架构，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux核心层[8]。

手机应用程序采集伤员的位置信息，发送和接收通信数据，应用程序采用Java语言编程，使用Eclipse集成开发环境。Eclipse附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具（java development kit，JDK）[9]。

（1）Android发送位置信息的进程写为一个服务，且这个服务是开机自动运行的，这样只要手机处于开机状态且连接到Internet，就可以向服务器发送数据；

（2）系统可采用多种定位方式获取人员位置信息。

2.2 服务器信息管理程序

服务器信息管理程序采用异步Socket编程，有效地解决了TCP多连接问题[10]。信息浏览程序通过框架异步刷新HTML文件，实现了生命体征参数与定位地图的动态更新。

服务器信息管理程序采用C#语言进行编写，使用Microsoft Visual Studio 2008集成开发环境。

3 系统在卫勤支援保障中的应用

批量伤员到达后，分类组军医将信息终端佩戴到伤员身上，并接好生命体征传感器；终端把各个伤员的位置信息以及体征信息实时传输给中央监控服务器，以便指挥人员掌握。由于终端及其包含的各类传感器和定位单元体积小、质量轻，所用的监控服务器可以使用便携式计算机；无线数据传输网络可以直接使用移动公司GPRS网络进行数据传输；如果无法利用GPRS，则可以利用地形架一对高性能的收发天线，用于组建Wi-Fi无线通信网络，满足数据传输需要；在服务器监控软件搭载防火墙等防护软件与身份验证系统。系统具有携运负担小、适用目标多的优点，同时对每一名伤员进行位置管理也有利于人员管控，可防止意外事件发生。

4 结语

为提高卫勤支援保障任务的信息化水平，使得保障任务更为有效、合理，本文探讨了一种伤员监护定位管理模式的应用。在完善系统的基础上，可以借助现有系统平台，进一步扩展使用范围，对救援队伍、救援物资、救护车等进行更好的管理，以达到卫勤保障工作的整体性和科学性。在信息技术高速发展的背景下，研制功耗更低、结构更合理、流程更规范的新系统将成为今后工作的方向。

[1] 中国人民解放军总后勤部卫生部．军队医院机动卫勤分队训练教材[M]．北京：解放军出版社，2003：1-12.

[2] 徐立群，诸建强，高静，等.野战医疗所批量伤员救治信息保障研究[J].解放军医院管理杂志，2008，15（6）：527-529.

[3] 文俭.团结奋进 锐意进取 努力开创全区卫生工作新局面[J].华北国防医药，2010，22（1）：1-2.

[4] 漆柏友，杨晶晶，李惠云.信息化条件下防卫战役机关卫勤保障初探[J].解放军医药杂志，2011，23（2）：67-68.

[5] 刘超，俞菲，邬杨波.基于MSP430F149的血氧饱和度检测仪设计[J].电脑与信息技术，2012，20（1）：13-15.

[6] 百度百科.Android 1.5Android 1.5[EB/OL].[2013-01-20].http：//baike.baidu.com/view/4511294.htm.

[7] 公磊，周聪.基于Android的移动终端应用程序开发与研究[J]．计算机与现代化，2008（8）：85-89．

[8] 百度百科.1-Android系统架构图及简单的系统架构介绍[EB/OL].[2013-01-25].http：//baike.baidu.com/view/4511294.htm.

[9] 百度百科.eclipse[EB/OL].[2013-01-23].http：//baike.baidu.com/view/23576.htm.

[10]徐祗祥.深入.NET平台和C#编程[M].北京：科学技术文献出版社，2008.