【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电光耦合应用相关，更具体地，涉及一种健康监测电感光传集成系统。
技术介绍
1、得益于医疗水平日益进步，可穿戴人体健康监测的必要性得到各领域的重视，尤其对于特种从业人员，包括但不限于航天员、战机飞行员、矿井勘探人员、水下操作员等有序可控特种从业人员，维护其身体健康和生命安全具有重大意义。上述特种人员的工作场景可能包含极端温度、极端压力、有害物质聚集等恶劣条件，在极端环境剧烈运动下，健康监测过程不仅需要从身体各部位采集生理信号，还要避免极端环境对采集过程的干扰、屏蔽、失真等因素，同时后端健康监控台必然距离人员有较远的距离，因此开发一套满足以上需求的健康监测系统具备研究和应用价值。
2、传统的可穿戴健康监测系统大多在全阶段使用电学介质进行通信，通信距离短、易受电磁干扰。其装置的设计重点在于拓宽监测范围以及提高监测精度，并不注重装置的使用工况。电学传感设备采集的信号通过普通导线引出，直连至信号处理设备，有些系统也可能会采用无线传输方式。若周围环境处于高温、高压或进行高速运动等极端状况时，这类健康监测方案容易产生信号失真、延迟、甚至失效，因此无法正常采集人员生理信号，达不到远程监控的目的。
3、针对在极端环境下对特种从业人员健康状况监测问题，亟需开发一种同时适用于人体各项生理信号的精准采集以及适应于极端环境的信号传输方案，满足系统能够抵抗复杂环境干扰、进行远距离实时监测的需求，并得到在可穿戴设备上的集成应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改
2、为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种健康监测电感光传集成系统，包括多个监测子系统，多个所述监测子系统对应多种监测指标，任一所述监测子系统包括传感终端设备，所述传感终端设备包括传感组件和光纤，所述传感组件包括相连的电信号传感元件和电光转换元件，所述电信号传感元件和所述电光转换元件分别贴附设置在所述光纤的表面，所述电信号传感元件用于采集获取电信号，所述电光转换元件用于将电信号转换为光信号，所述光纤与所述电光转换元件相连、用于光信号的传输。
3、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，所述传感组件还包括电信号放大滤波元件，所述电信号放大滤波元件连接在所述电信号传感元件和所述电光转换元件之间，贴附设置在所述光纤的表面。
4、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，所述光纤包括纤芯层和包裹设置在所述纤芯层外部的包覆层，所述电光转换元件与所述纤芯层相连。
5、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，所述传感组件还包括光信号放大元件，所述光信号放大元件连接在所述电光转换元件与所述纤芯层之间，用于将所述电光转换元件转换的光信号进行放大增强后耦合进所述光纤。
6、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，所述光信号放大元件为开设在所述包覆层的光学谐振腔，所述光学谐振腔与所述电光转换元件的部分部位对应设置。
7、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，所述电信号传感元件以传感电路的形式设置在所述光纤的表面，所述电信号传感元件包括无源式元件，所述无源式元件的传感电路设有电源接口，所述电源接口连接有柔性电源，所述柔性电源贴附在所述光纤表面。
8、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，还包括光电探测模块和电信号处理分析模块，所述光电探测模块用于接收所述光纤传输的光信号并将光信号转换为电信号，所述电信号处理分析模块用于对所述光电探测模块输出的电信号进行分析获取监测指标。
9、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，多个所述监测子系统包括呼吸监测子系统、心率监测子系统、血压监测子系统以及运动监测子系统中的多个；所述呼吸监测子系统的传感终端设备与口鼻部位对应设置，其电信号传感元件为温度传感元件、湿度传感元件和气体成分传感元件中的至少一种；
10、所述心率监测子系统的传感终端设备与胸腔部位和/或手腕部位对应设置，其电信号传感元件为振动传感元件、压力传感元件和应变传感元件中的至少一种；
11、所述血压监测子系统的传感终端设备与上臂部位对应设置，其电信号传感元件为压力传感元件和应变传感元件中的至少一种；
12、所述运动监测子系统的传感终端设备与足底部位和/或关节部位对应设置，在与足底部位对应设置时，其电信号传感元件为压力传感元件；在与关节部位对应设置时，其电信号传感元件为应变传感元件。
13、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，所述监测子系统还包括颈部监测子系统，所述颈部监测子系统的传感终端设备与咽喉部位或声带部位对应设置，其电信号传感元件为应变传感元件以及压力传感元件中的至少一种，所述颈部监测子系统用于对颈部活动进行监测以反应发声行为。
14、根据本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统，还包括穿戴设备，多个所述监测子系统的多个所述传感终端设备设置在所述穿戴设备的对应部位。
15、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的健康监测电感光传集成系统：
16、1.设置多个监测子系统，可应用于人体各类生理指标的监测，实施对待测人员综合全面的健康监测；各个监测子系统的传感终端设备采用电学传感与光纤传输相结合的方式，通过电信号传感元件检测获取电信号作为生理信号，电学传感灵敏度较高，有利于提高检测信号的精度和可靠性，通过电光转换元件实现电信号转换至光信号，支撑了电学传感、光学传输系统的可行性，提出光纤传输，基于光纤低损耗以及快速通信的优势，可以实现在较远距离下的信号保真且快速传输；该系统可适用于高温、高压或进行高速运动等极端状况下待测人员的健康监测；
17、2.提出将传感组件集成在光纤上的设置方案，使得传感终端设备在实体上仅体现为光纤，光纤结构简单、尺寸便携且具有可变形性，还可便于系统在人体不同部位的设置，提高可穿戴性能；
18、3.该健康监测电感光传集成系统能够在极端环境中实施对特种从业人员的健康监测，利用光纤承担电学信号采集和光学信号传输功能，相比于传统电信号传输，光纤介质能够充分适应强干扰工况，避免极端环境中不稳定的电磁干扰，从而将监测设备的应用拓展至特种工作领域。
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1.一种健康监测电感光传集成系统，其特征在于，包括多个监测子系统，多个所述监测子系统对应多种监测指标，任一所述监测子系统包括传感终端设备，所述传感终端设备包括传感组件和光纤，所述传感组件包括相连的电信号传感元件和电光转换元件，所述电信号传感元件和所述电光转换元件分别贴附设置在所述光纤的表面，所述电信号传感元件用于采集获取电信号，所述电光转换元件用于将电信号转换为光信号，所述光纤与所述电光转换元件相连、用于光信号的传输。
2.如权利要求1所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述传感组件还包括电信号放大滤波元件，所述电信号放大滤波元件连接在所述电信号传感元件和所述电光转换元件之间，贴附设置在所述光纤的表面。
3.如权利要求1所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述光纤包括纤芯层和包裹设置在所述纤芯层外部的包覆层，所述电光转换元件与所述纤芯层相连。
4.如权利要求3所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述传感组件还包括光信号放大元件，所述光信号放大元件连接在所述电光转换元件与所述纤芯层之间，用于将所述电光转换元件转换的光信号进
5.如权利要求4所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述光信号放大元件为开设在所述包覆层的光学谐振腔，所述光学谐振腔与所述电光转换元件的部分部位对应设置。
6.如权利要求1-5中任一项所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述电信号传感元件以传感电路的形式设置在所述光纤的表面，所述电信号传感元件包括无源式元件，所述无源式元件的传感电路设有电源接口，所述电源接口连接有柔性电源，所述柔性电源贴附在所述光纤表面。
7.如权利要求1-5中任一项所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，还包括光电探测模块和电信号处理分析模块，所述光电探测模块用于接收所述光纤传输的光信号并将光信号转换为电信号，所述电信号处理分析模块用于对所述光电探测模块输出的电信号进行分析获取监测指标。
8.如权利要求1-5中任一项所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，多个所述监测子系统包括呼吸监测子系统、心率监测子系统、血压监测子系统以及运动监测子系统中的多个；所述呼吸监测子系统的传感终端设备与口鼻部位对应设置，其电信号传感元件为温度传感元件、湿度传感元件和气体成分传感元件中的至少一种；
9.如权利要求8所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述监测子系统还包括颈部监测子系统，所述颈部监测子系统的传感终端设备与咽喉部位或声带部位对应设置，其电信号传感元件为应变传感元件以及压力传感元件中的至少一种，所述颈部监测子系统用于对颈部活动进行监测以反应发声行为。
10.如权利要求1-5中任一项所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，还包括穿戴设备，多个所述监测子系统的多个所述传感终端设备设置在所述穿戴设备的对应部位。
...【技术特征摘要】
1.一种健康监测电感光传集成系统，其特征在于，包括多个监测子系统，多个所述监测子系统对应多种监测指标，任一所述监测子系统包括传感终端设备，所述传感终端设备包括传感组件和光纤，所述传感组件包括相连的电信号传感元件和电光转换元件，所述电信号传感元件和所述电光转换元件分别贴附设置在所述光纤的表面，所述电信号传感元件用于采集获取电信号，所述电光转换元件用于将电信号转换为光信号，所述光纤与所述电光转换元件相连、用于光信号的传输。
2.如权利要求1所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述传感组件还包括电信号放大滤波元件，所述电信号放大滤波元件连接在所述电信号传感元件和所述电光转换元件之间，贴附设置在所述光纤的表面。
3.如权利要求1所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述光纤包括纤芯层和包裹设置在所述纤芯层外部的包覆层，所述电光转换元件与所述纤芯层相连。
4.如权利要求3所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述传感组件还包括光信号放大元件，所述光信号放大元件连接在所述电光转换元件与所述纤芯层之间，用于将所述电光转换元件转换的光信号进行放大增强后耦合进所述光纤。
5.如权利要求4所述的健康监测电感光传集成系统，其特征在于，所述光信号放大元件为开设在所述包覆层的光学谐振腔，所述光学谐振腔与所述电光转换元件的部分部位对应设置。
6.如权利要求1-5中任一项所述的健康监测电感...
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