【摘要】：當(dāng)前,國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院對病人感染細(xì)菌的檢測主要是依靠傳統(tǒng)的檢測方法(如醫(yī)學(xué)細(xì)菌培養(yǎng)、血清檢測等),然而這些檢測方法存在持續(xù)周期長、操作繁瑣、需要專業(yè)的操作人員等缺點,有時還需要依賴醫(yī)生長期的臨床經(jīng)驗。這些缺點不可避免地會對病人的診斷產(chǎn)生影響,甚至可能使得病人錯過最佳的治療時期。在醫(yī)學(xué)方面,已經(jīng)知道了某些疾病會有特定的代謝氣體產(chǎn)生,而電子鼻通過其核心部件——傳感器陣列,可以實現(xiàn)對氣體的檢測。同時,憑借操作簡便、方便攜帶、實時檢測等特點,電子鼻技術(shù)已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。本文依托于自主設(shè)計并研發(fā)的電子鼻硬件系統(tǒng),并參考其他電子鼻軟件的功能界面研發(fā)出醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)軟件,用來檢測患者的傷口感染類型,并解決了當(dāng)前已有電子鼻系統(tǒng)軟件中存在的功能單一、界面使用不方便等問題。本文主要完成的工作如下:首先對電子鼻技術(shù)的概念、課題的研究背景及意義等進(jìn)行了概述;然后,論文對醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)硬件平臺及其工作原理進(jìn)行了簡要介紹,并且指出了醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)軟件所涉及到的關(guān)鍵技術(shù);最后是本文的核心部分,也即詳細(xì)介紹該軟件的需求分析、設(shè)計與實現(xiàn),具體分為以下幾部分:(1)界面設(shè)計。根據(jù)需求分析獲得了該軟件所要實現(xiàn)的具體功能,以及醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)軟件設(shè)計的原則和目標(biāo),并最終確定了該軟件的界面設(shè)計方案。(2)流程控制與硬件控制。本文使用模塊化設(shè)計對控制硬件模塊的代碼進(jìn)行劃分;根據(jù)硬件平臺的實際使用情況,采用多線程技術(shù)來控制整個實驗流程。(3)功能模塊的設(shè)計。醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)軟件的功能模塊主要包含通信模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、算法嵌入模塊等。通信模塊是通過串口通信技術(shù)實現(xiàn)該軟件和硬件系統(tǒng)的正常通信;數(shù)據(jù)庫模塊實現(xiàn)了數(shù)據(jù)字典的設(shè)計,并使用SQLite數(shù)據(jù)庫和XML等技術(shù)完成了對數(shù)據(jù)的保存等;算法嵌入模塊是嵌入到上位機軟件中,使用多線程以及事件與委托等技術(shù)實現(xiàn)對待測樣本的分析,并給出預(yù)測結(jié)果。(4)軟件測試。通過黑盒測試測試了系統(tǒng)軟件,結(jié)果表明該系統(tǒng)軟件達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),不僅能夠準(zhǔn)確控制硬件平臺,還可以準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP311.52
【圖文】：

子鼻系統(tǒng)對氣體的判別是通過模式識別算法進(jìn)行檢測得到的。在不同的環(huán)境下，溫濕度也會有所不同，而其值會改變傳感器的工作電阻值。因此，為了測出傳感器響應(yīng)值的準(zhǔn)確電壓值，在電子鼻系統(tǒng)中加入了溫度傳感器和濕度傳感器，以減少環(huán)境對傳感器電壓值的干擾。由于傳感器在一定時間不通電放置后，再通電工作，電阻值會發(fā)生變化[27]。因此正式實驗之前要先預(yù)熱半小時，使電阻值達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，才會采集到準(zhǔn)確的傳感器電壓值。2.2 電子鼻系統(tǒng)硬件平臺根據(jù)電子鼻系統(tǒng)原理以及實際需求，實驗室自主設(shè)計并研發(fā)了醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)作為檢測病人傷口感染的主要硬件平臺，其主要組成部分如圖 2.2 所示，該硬件平臺主要由裝待測樣本的樣品室，傳感器陣列，MFC 質(zhì)量流量控制器，AD數(shù)據(jù)采集卡，單片機，零級空氣發(fā)生器，計算機，三通電磁閥，進(jìn)樣系統(tǒng)等組成。整體的硬件系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)模型如圖 2.3 所示。

圖 2.3 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig. 2.3 Structure diagram of hardware system2.3 電子鼻系統(tǒng)的硬件控制醫(yī)用智能電子鼻系統(tǒng)的硬件實物圖已在 2.2 節(jié)進(jìn)行展示，并詳細(xì)講述了所含有的硬件設(shè)備，下面對硬件控制系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊進(jìn)行詳細(xì)講解。本系統(tǒng)的硬件設(shè)計是：進(jìn)樣系統(tǒng)控制三通電磁閥的切換，進(jìn)而控制實驗流程。而本課題所研制的電子鼻系統(tǒng)，在實驗的過程中主要有三種工作狀態(tài)，也即：采集基線、采集樣本和清洗系統(tǒng)。通過設(shè)置相應(yīng)的時間來控制各個階段的工作狀態(tài)，三種工作狀態(tài)的具體的氣體流向分別為：① 采集基線階段：氣體MFC 傳感器陣列樣品室MFC

智能電子鼻系統(tǒng)主要是對病人的傷口感染進(jìn)行檢測，而該儀器密的設(shè)備，這決定了其使用者是醫(yī)生或者專業(yè)的操作人員，所時候，需要記錄下操作人員的信息。本系統(tǒng)軟件中也添加了另當(dāng)用戶首次登陸使用時，會有一套預(yù)先設(shè)置好的實驗參數(shù)，用需求修改相對應(yīng)的參數(shù)即可。當(dāng)已使用過系統(tǒng)軟件的用戶再次會保存用戶上次設(shè)置好的參數(shù)，不需要用戶再重新設(shè)置，這樣節(jié)省了用戶的時間，因此設(shè)計了一個用戶登錄的界面。用戶只才可以跳轉(zhuǎn)到登錄界面輸入對應(yīng)賬號和密碼。的界面（如圖 4.1）主要有用戶名與密碼輸入框，假如已經(jīng)按入對應(yīng)的信息登入系統(tǒng)軟件。假如密碼或者用戶名提示錯誤，成功，也就無法進(jìn)入上位機軟件主界面。冊界面中（如圖 4.2），主要是填寫用戶名和密碼的信息。在填要再次確認(rèn)密碼，如果在輸入用戶名時，提示用戶名已被使用的用戶名，再設(shè)置密碼，最后要確保用戶名和密碼的匹配性和

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金翠云;崔瑤;王穎;;基于核PCA與SVM相結(jié)合的電子鼻模式識別算法研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

2 吳軼軒;顏志國;;電子鼻物聯(lián)網(wǎng)在社會公共安全中的應(yīng)用初探[J];機電一體化;2011年03期

3 劉雪瑩;關(guān)柯;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電子鼻檢測系統(tǒng)研究[J];儀表技術(shù);2010年11期

4 徐青翠;柴政;;白盒測試方法分析與研究[J];電腦知識與技術(shù);2010年16期

5 黃民德;李江;;SPD監(jiān)控系統(tǒng)中的多線程機制和多級分組管理[J];建筑電氣;2010年04期

6 肖敏;劉金石;;精密量儀在三菱M740 CNC系統(tǒng)中的串口通信應(yīng)用[J];金屬加工(冷加工);2008年14期

7 李喬;秦鋒;鄭嘯;;用分類樹方法實現(xiàn)Web服務(wù)測試?yán)淖詣由蒣J];計算機技術(shù)與發(fā)展;2007年11期

8 劉亭利;胡國清;;電子鼻的應(yīng)用綜述[J];傳感器世界;2007年08期

9 王玲;桂陽海;張順平;謝長生;;電子鼻在危險爆炸物檢測中的應(yīng)用研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2007年01期

10 魏廣芬,唐禎安,余雋;基于主成分分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣體識別方法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2001年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳星;呼吸檢測電子鼻及其在肺癌診斷應(yīng)用中的研究[D];浙江大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 呂博;用于傷口感染細(xì)菌檢測的醫(yī)用電子鼻研究[D];重慶大學(xué);2016年

2 張化龍;應(yīng)急響應(yīng)地面移動機器人控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];沈陽理工大學(xué);2016年

3 孔春勝;基于混合陣列的氣敏電子鼻系統(tǒng)研究及其在氣體定量分析中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

4 王子;程序設(shè)計課程思想樹的構(gòu)建研究[D];南京師范大學(xué);2014年

5 張力;井下人員定位信息后臺管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];長安大學(xué);2012年

6 史小磊;基于BECKHOFFTwinCAT的開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件開發(fā)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 易祖洋;EPON系統(tǒng)主從通信的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2009年

8 代才莉;醫(yī)用電子鼻及傳感器靈敏度研究[D];重慶大學(xué);2007年

9 海錚;基于電子鼻的牛肉新鮮度檢測[D];浙江大學(xué);2006年

10 王靜;面向?qū)ο筌浖䴗y試技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2006年

本文編號：2752350