Методы, алгоритмы и мобильные средства контроля жизнедеятельности человека в лавиноопасной ситуации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат наук Савельев, Сергей Викторович

• Савельев, Сергей Викторович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Савельев, Сергей Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ЛАВИНООПАСНОЙ СИТУАЦИИ

1.1. Технические средства контроля и обнаружения пострадавших при сходе лавин

1.2. Обзор структуры построения систем биорадиотелеметрии

1.3 Модель поиска пострадавших с использованием лавинных маячков

1.4 Анализируемые параметры, средства регистрации и способы обработки сигналов в системах биорадиотелеметрии

1.5. Принятие решений при сортировке пострадавших в лавиноопасной ситуации

1.6. Развёрнутая формулировка цели и задач диссертационной работы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА СЕЙСМОКАРДИОСИГНАЛОВ

2.1. Разработка методов и алгоритмов двоичного кодирования сейсмокардиосигнала

2.2. Разработка метода определения наиболее информативного временного участка для анализа сейсмокардиосигнала

ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ КЛАССИФИКАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

3.1. Разработка метода формирования вектора признаков

3.2. Оценка классификатора состояний на основе системы разделяющих функций

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В ЛАВИНООПАСНОЙ СИТУАЦИИ

4.1. Разработка и исследование комплекса мобильных устройств контроля состояния организма в лавиноопасной ситуации

4.2. Построение нейронных сетей для классификации состояний при

анализе сейсмокардиосигнала

4.3. Разработка программной модели классификатора состояний на основе системы разделяющих функций

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Внешний вид поисково-маркерного прибора

Приложение 2. Расположение элементов поисково-маркерного прибора внутри корпуса

Приложение 3. Крепление поисково-маркерного прибора на теле человека

Приложение 4. Принципиальная схема поисково-маркерного прибора, перечень элементов и программное обеспечение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы, алгоритмы и мобильные средства контроля жизнедеятельности человека в лавиноопасной ситуации»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Чрезвычайная ситуация - совокупность обстоятельств, сложившихся в соответствующей зоне в результате чрезвычайного события, оказывающая отрицательное воздействие на жизнедеятельность человека, природную среду и т.п. Пребывание человека в потенциально опасных зонах, таких как горная местность, где находится большое число курортных объектов и где велика вероятность схода лавин, связано с высоким риском для жизни и здоровья. Современный уровень вычислительной техники, ее миниатюрность и дешевизна позволяют оснастить каждого человека мобильными лавинными маячками, предназначенными для обнаружения с целью оказания помощи пострадавшим в результате схода лавины. Их наличие позволяет уменьшить количество человеческих жертв и способствует большей уверенности в сохранении жизни спортсменов в экстремальных видах спорта.

Для создаваемых в настоящее время мобильных средств обнаружения пострадавших при ликвидации последствий схода лавин предъявляются жесткие требования к надежности, компактности, простоте в эксплуатации. Не менее важным параметром для данного типа техники является его функциональность, благодаря которой возможно оптимально решить задачу обнаружения пострадавших и оказания им своевременной помощи в кратчайшие сроки, в том числе и силами уцелевших участников группы. Избежать большого количества жертв удается при оказании помощи постравшим людям в течение 15 минут после схода лавины. Однако отсутствие информации о порядке приоритета оказания помощи, основанной на данных о функциональных состояниях пострадавших, приводит к увеличению времени поисково-спасательных работ за счет оказания помощи тем, кто первоочередно в ней не нуждается. Решение научно-технической задачи по уменьшению временных затрат на организацию и проведение поисково-спасательных работ, оказание помощи пострадавшим в результате

схода лавин в порядке приоритета оказания помощи силами уцелевших участников группы обосновывает актуальность разработки методов, алгоритмов и мобильных средств контроля жизнедеятельности человека, оказавшегося под завалом.

Диссертация выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований - грант № 10-08-00591.

Цель диссертационной работы Разработка методов, алгоритмов и мобильных средств контроля жизнедеятельности человека, оказавшегося под завалом для уменьшения временных затрат на организацию и проведение поисково-спасательных работ.

Задачи исследования

- анализ существующих методов и технических средств обнаружения и контроля состояния организма пострадавших людей в результате схода лавин;

- разработка методов и алгоритмов анализа сейсмокардиосигнала на основе двоичного кодирования с использованием форм представления фрагментов сейсокардиосигнала;

- разработка метода формирования вектора признаков из форм представления фрагментов сейсмокардиосигнала для нейросетевого моделирования;

- разработка мобильных средств для автоматизированного дистанционного контроля состояния человека и диагностической модели классификации состояний организма человека;

- проведение экспериментальных исследований средств дистанционного контроля состояния организма человека, находящегося в лавиноопасной ситуации.

Объект исследования. Сейсмокардиосигналы, двигательная активность и температура тела человека, находящегося в условиях лавиноопасной ситуации.

Предмет исследования. Методы, алгоритмы и мобильные средства контроля жизнедеятельности человека в лавиноопасной ситуации.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математического анализа, двоичного кодирования, математической статистики, теории информации и теории нейронных сетей, программного моделирования, а также современная элементная база электронно-вычислительных средств, средств разработки программного обеспечения, таких как Statistica 6, AVR Studio 4, Borland С++ Builder 6.

Научная новизна исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной и выносимые на защиту:

- метод и алгоритм двоичного кодирования сейсмокардиосигнала и формирования форм представления фрагментов сейсмокардиосигнала, отличающийся двоичным кодированием на выбранном участке сейсмокардиосигнала, который разделён на К одинаковых по длительности временных участков, позволяющий на основе сочетательного сравнения средних значений интенсивности участков сейсмокардиосигнала формировать двоичные коды из пространства К! и соответствующие им формы представления фрагментов сейсмокардиосигнала, которые учитывают текущую фазу и частоту повторений схожих временных участков сейсмокардиосигнала;

- метод определения наиболее информативного временного участка для анализа сейсмокардиосигнала, отличающийся возможностью вариации длительности временного интервала, в котором проводится анализ кардиосигнала, позволяющий получить кодовые сообщения с наибольшей информативностью;

- комплекс мобильных устройств, предназначенных для пеленгации, приема и отображения результатов диагностики, для автоматизированной диагностики и передачи по радиоканалу

данных о состоянии людей, находящихся в условиях лавиноопасной ситуации, отличающийся повышенной надёжностью контроля температуры в прикардиальной области грудной клетки человека в расширенном температурном диапазоне, возможностью съёма сейсмокардиосигналов людей и определения ориентации в пространстве и их двигательной активности;

- метод формирования вектора признаков из форм представления фрагментов сейсмокардиосигнала, отличающийся использованием частот появлений кодов или общих элементов, выявленных из матрицы кодов К! совместно с нейронными сетями, позволяющий строить классы состояний при пребывании человека в лавиноопасной ситуациях;

- алгоритм классификатора состояний организма человека на основе системы разделяющих функций, отличающийся визуально-графическим разделением пострадавших на несколько групп по приоритетам состояний, позволяющий уменьшить временные затраты на организацию и проведение поисково-спасательных работ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: II, III Международная научно-техническая конференция «Информационно-измерительные диагностические и управляющие системы» (Курск, 2011, 2013); Региональный семинар «Инновационные научно-технические разработки и направления их развития» (Курск, 2010); XIII, XV Международная научно-техническая конференция «Медико-экологические информационные технологии» (Курск, 2010, 2012); Первая международная научно-техническая конференция «Компьютерная биология - от фундаментальной науки к биотехнологии и биомедицине». (Пущино, 2011).

Практическая значимость и результаты внедрения работы.

Разработанные методы, алгоритмы и аппаратно-программные решения составили основу построения поисково-маркерных приборов для обнаружения пострадавших в лавиноопасных ситуациях. Применение предложенных результатов в поисково-маркерных приборах позволяет уменьшить временные затраты на организацию и проведение поисково-спасательных работ, оказание помощи пострадавшим в результате схода лавин в порядке приоритета оказания помощи, в том числе и силами уцелевших участников группы. Результаты работы могут быть использованы в телемедицине для организации дистанционного мониторинга состояния обследуемых.

Результаты работы внедрены в структуре работы НИЦ г. Курск ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ и использованы при проведении опытно-конструкторской работы, выполняемой по заказу ФГУ МО РФ «Войсковая часть 45807» (№ 12/10 от 18.06.2010), в учебный процесс и используются в Юго-Западном государственном университете в курсовом и дипломной проектировании, при подготовке магистерских диссертаций и дипломных проектов на кафедре КиТ ЭВС.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Содержание диссертации соответствует в области исследования специальности 05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения. Пункт 1. Исследование, разработка и создание медицинской техники, изделий, инструментов, методов и способов диагностики и лечения человека, которые рассматриваются как средства восстановления нарушенной поливариантной системы, представление которой возможно математической, физико- и биотехнической, механической моделью, а также энергетической, физико- химической, химической, электрохимической моделью и т.д.

Публикации. Самостоятельно и в соавторстве по теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 5 работы - в рецензируемых

научных журналах и изданиях, 2 свидетельства о регистрации программы в РОСПАТЕНТ, 7 работ - в материалах конференций.

Личный вклад автора. Все выносимые на защиту результаты получены лично автором. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, в [4] соискателем рассмотрена возможность использования кодовых сообщений при анализе сейсмокардиосигналов, в [1] предложен алгоритм формирования двоичных кодов и соответствующих им форм представления фрагментов сигнала, в [2, 3, 5] приведены результаты натуральных испытаний устройств для дистанционного мониторинга деятельности сердца, предложены алгоритмы анализа и поиска наиболее информативного интервала сейсмокардиосигнала. Разработанное программное обеспечение [6, 7] было применено при разработке поисково-маркерных приборов для обнаружения пострадавших при лавиноопасных ситуациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 111 отечественных и 18 зарубежных наименований. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 68 рисунков и 31 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи исследования, представляются научная новизна и практическая значимость работы. Кратко излагается содержание глав диссертации.

В первой главе рассмотрены этапы развития чрезвычайной ситуации и установлен один из показателей качества организации поисково-спасательных работ при чрезвычайной ситуации, представляющий собой время между стадией инициирования чрезвычайного события и окончанием стадии ликвидации последствий. Проведен обзор современных методов и технических средств контроля состояния и обнаружения пострадавших при

чрезвычайных ситуациях, особое внимание уделено лавинным маячкам, предназначенным для поиска пострадавших при сходе лавин, типовых структур построения систем дистанционного контроля состояния организма, средств регистрации и способов обработки физиологических параметров организма. Рассмотрен метод анализа, основанный на относительном описании формы сейсмокардиосигнала. Однако этот метод основан на использовании для описания сейсмокардиосигнала в строго детерминированной фазе без учета межфазовых переходов. Проанализирован визуально-графический подход при определении приоритетов оказания помощи, основанный на оценке физиологических параметров организма людей, пострадавших в результате чрезвычайной ситуации.

Во второй главе разработан метод и алгоритм двоичного кодирования сейсмокардиосигнала и формирования форм представления фрагментов сейсмокардиосигнала, позволяющий учитывать текущую фазу сигнала, реализованный с применением представления сейсмокардиосигнала в цифровой потоковой форме с использованием сдвигового буфера и двоичного кодирования сигнала при сочетательном сравнении средних значений интенсивности участков сейсмокардиосигнала. Разработан метод определения наиболее информативного временного участка для анализа сейсмокардиосигнала с использованием форм представления фрагментов сейсмокардиосигнала, основанный на оценке априорной и апостериорной неопределенностей.

В третьей главе разработан метод формирования вектора признаков из форм представления фрагментов сейсмокардиосигнала, имеющих длительность 10 с, позволяющий строить классы состояний при пребывании человека в лавиноопасной ситуации. В качестве основы для разработки алгоритма классификации состояний выбран классификатор на основе системы разделяющих функций.

В четвертой главе разработан комплекс мобильных устройств, предназначенных для пеленгации, приема и отображения результатов

диагностики, для автоматизированной диагностики и передачи по радиоканалу данных о состоянии людей, находящихся в условиях лавиноопасной ситуации. Разработан алгоритм классификатора состояний организма человека на основе системы разделяющих функций, позволяющий уменьшить временные затраты на организацию и проведение поисково-спасательных работ. Проведена апробация предложенных методов и средств при имитации последствий лавиноопасной ситуации. На базе разработанных методов, алгоритмов и аппаратно-программных решений была изготовлена серия опытных образцов поисково-маркерных приборов для обнаружения пострадавших в результате схода лавины, позволяющих уменьшить временные затраты на организацию и проведение поисково-спасательных работ, оказание помощи пострадавшим в результате схода лавин в порядке приоритета оказания помощи в том числе и силами уцелевших участников группы.

В заключении представлены основные результаты диссертационной работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ЛАВИНООПАСНОЙ СИТУАЦИИ

Решение многих задач экологии, экономики и медицины связано с составлением прогнозов, точность и своевременность которых всегда являются решающими факторами. Повышение качества прогнозирования стихийных бедствий в районах с повышенной вероятностью обрушений и обвалов представляет как самостоятельный научный интерес, так и служит ключом к уменьшению количества бедствий, например, в горной местности, где находится большое число курортных зон и где велика вероятность схода снежных лавин. Прогнозирование стихийных бедствий чаще всего сводится к оценке вероятности инициирования чрезвычайной ситуации на основе априорных данных с использованием эффективных электронно-вычислительных средств, математических и алгоритмических методов. Однако точность прогнозов в ряде ситуаций не удовлетворяет практическим потребностям ввиду отсутствия своевременных статистических данных, наличия неучтенных техногенных или антропогенных факторов. Поэтому не менее важную роль в районах с повышенной вероятностью возникновения чрезвычайного события играет оснащенность средствами жизнеобеспечения и защиты человека, среди которых особое место занимают средства для обнаружения пострадавших. Их наличие способствует уменьшению количества человеческих жертв и позволяет сохранить жизнь спортсменам в экстремальных видах спорта.

1.1. Технические средства контроля и обнаружения пострадавших при сходе лавин

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - совокупность исключительных обстоятельств, сложившихся в соответствующей зоне в результате чрезвычайного события техногенного, антропогенного или природного характера, а также под

влиянием возникших чрезвычайных условий, оказывающая отрицательное воздействие на жизнедеятельность человека, функционирование экономики, социальную сферу и природную среду.

По причинам возникновения чрезвычайные ситуации могут носить техногенный, биологический, природный экологический или социальный характер. Вследствие данной классификации выделяют потенциально опасные объекты, которые являются наиболее вероятными источниками угрозы для человека или окружающей среды. К таким объектам относится горная местность, характеризуемая высокой вероятностью схода лавины, при которой ситуация считается лавиноопасной, а чрезвычайным событием считается сход лавины.

Важнейшим показателем качества организации поисково-спасательных работ в результате схода лавин является величина времени Т между инициированием чрезвычайного события и завершением ликвидации последствий чрезвычайной ситуации (рис. 1.1):

Т=Т1+Т2+ТЗ, где (1.1)

77 - длительность чрезвычайного события;

72 - время отклика службы спасения на факт схода лавины и доставки сил и средств спасения на место чрезвычайной ситуации;

ТЗ - время затухания и ликвидации последствий ЧС.

1. Стадия накопления отклонений от нормального состояния или процесса 2. Стадия инициирования чрезвычайного события 3. Процесс чрезвычайного события 4. Стадия ликвидации последствий ЧС

Т1 ТЗ

Т2

Рисунок 1.1. - Этапы развития чрезвычайной ситуации

Величина времени 72 обусловлена характеристиками информационных коммуникаций и средств оповещения, временем доставки и развертывания сил и средств спасательных служб в районе возникновения чрезвычайной ситуации. Величина времени ТЗ зависит от квалификации и

непрерывного совершенствования навыков персонала служб спасения, оснащенности техническими средствами спасательной техники и техникой оказания неотложной медицинской помощи, а так же оснащенности специальными техническими средствами поиска пострадавших. Основная цель при использовании данного типа техники - информационное обеспечение при организации комплекса спасательных мероприятий на стадии ликвидации последствий ЧС, позволяющее в наиболее кратчайшие сроки обнаружить пострадавших. Задачей, решаемой с помощью технических средств поиска, является сокращение времени ТЗ ликвидации последствий ЧС, втечение которого выполняется обнаружение пострадавших. Также не менее важной задачей средств обнаружения является обеспечение проведения спасательных мероприятий силами уцелевших участников группы, находящихся в зоне действия чрезвычайного события, что позволит обнаружить и оказать помощь пострадавшим в периоды времени 77 и 72, тем самым сведя время ТЗ к минимуму (рис. 1.1).

В настоящее время ученые различных стран ведут поиски методов и разработку технических средств обнаружения людей под завалами в различных направлениях. Исключая экзотические методы, основанных на современных достижениях в области построения кибернетических систем, можно выделить три основных направления построения поисковых систем. Это акустические, радиометрические и тепловизионные методы.

Принцип работы акустических приборов основан на обнаружении источников акустического шума, находящихся под слоем грунта, в завалах, образованных землетрясениями, оползнями, сходами снежных лавин и т.п., с помощью акустических и пьезоэлектрических датчиков. Данные приборы в настоящее время широко используются на практике, хотя и имеют ряд недостатков, включая высокий уровень помех и субъективные погрешности.

Тепловизионные методы обнаружения основываются на поиске точек поверхности земли, а также участков поверхности грунта в труднодоступных местах (ямах, трещинах, расщелинах, углублениях под завалами и т.п.), в

которых температура грунта превышает температуру окружающей среды на 1-5°С, что будет свидетельствовать о наличии в данной области биологического объекта. Такие методы обнаружения эффективны в случаях нахождения человека на небольшой глубине под завалом. При больших глубинах залегания тепловое излучение значительно ослабляется грунтом, и вероятность обнаружения может снижаться.

В настоящее время в связи с бурным развитием и миниатюризацией технических средств приема-передачи радиосигналов на практике внедряются приборы радиометрического типа, которые подразделяются на 2 вида: радиолокационные и телерадиометрические. Радиолокационные методы поиска людей основаны на зондировании направленным электромагнитным излучением. Они имеют ряд особенностей, которые не позволяют использовать для данных целей стандартные серийно выпускаемые приборы. Телерадиометрические методы поиска людей включают в себя технические средства и устройства определения местоположения человека при помощи пеленгации источников радиосигналов или при помощи глобальной системы позиционирования в сочетании с телекоммуникационными средствами обмена информацией. Поисковые системы на основе телерадиометрических методов чаще всего используются спасательными службами, а также альпинистами, горнолыжниками — всеми, кто находится на потенциально опасных объектах.

1.2. Обзор структуры построения систем биорадиотелеметрии

Биорадиотелеметрия - это регистрация физиологических данных организма на расстоянии посредством радиосвязи. Использование средств биорадиотелеметрии людьми, подверженным риску, находящихся в зоне с высокой вероятностью возникновения чрезвычайного события, позволяет эффективно организовать поисково-спасательные мероприятия. Обобщенная структурная схема системы биорадиотелеметрии приведена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2. - Обобщенная структурная схема системы биорадиотелеметрии В данном случае прибор исследуемого представляет собой набор датчиков, объединенных микро-ЭВМ, имеющей коммуникационный интерфейс в виде радиомодема. Показания с датчиков передаются по беспроводному каналу на модем прибора исследователя, где принимаемые данные обрабатываются, анализируются и отображаются. В зависимости от показаний прибора исследователя предпринимаются решения о необходимости оказания медицинской помощи исследуемому.

Выделяют следующие виды средств биорадиотелеметрии по типу передачи информации:

• дистанционная: бортовая и стационарная;

• динамическая;

• ретрансляционная.

Средства биорадиотелеметрии используют четыре вида представления медицинской информации:

• алфавитно-цифровая;

• визуально-графическая;

• звуковая;

• комбинированная.

Существует множество различных стандартов для передачи всех видов медицинской информации в технических телекоммуникационных средствах. DICOM (от англ. Digital Imaging and Communications in Medicine - цифровое отображение и коммуникации в медицине) - один из наиболее распространенных стандартов, позволяющий организовать связь между различными диагностическим и терапевтическим оборудованием,

использующимся в системах различных производителей. На данный момент Э1СОМ используется для передачи информации по сети Интернет.

Примером системы биорадиотелеметрии для служб спасения и чрезвычайных ситуаций является система «Теледоктор» (Россия). Структурная схема системы приведена на рисунке 1.3. Передвижной наблюдательный пункт, в котором установлен пульт мониторинга, монтируется на базе микроавтобуса. На пульт передвижного наблюдательного пункта по радиоканалу поступает информация с монитора персонального состояния (МПС), состоящего из набора датчиков, микроЭВМ и передатчика, установленных на исследуемом человеке - носителе МПС. В случае отклонения показаний датчиков МПС от нормативных, исследуемый человек госпитализируется в стационар.

Рисунок 1.3. - Структурная схема системы биорадиотелеметрии

«Теледоктор» для ЧС Передвижной наблюдательный пункт является ретранслятором информации между МПС и системой, находящейся в стационаре, что позволяет заблаговременно подготовить до прибытия пострадавшего носителя МПС все необходимое реанимационное оборудование в стационаре.

Примером системы биорадиотелеметрии для мониторинга является интегрированная система первичной медицинской помощи, разработанная компанией «Ericsson Mobile Health». Данная система построена с использованием мобильных телекоммуникационных технологий. Структурная схема приведена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4. - Структурная схема системы для мониторинга «Ericsson

Mobile Health»

На пациенте устанавливается система сенсоров BAN (Body Area Network), данные с которых поступают по беспроводному каналу данных (GPRS, 3G), поддерживаемому сетью мобильной связи. Данные с сенсоров являются объективной информацией о состоянии здоровья пациента. Помимо этого, пациент ведет личный электронный дневник, в котором описывает свое самочувствие, что является субъективной информацией, которая так же учитывается. Информация поступает к поставщику медицинских услуг, который организует базу данных для ежедневного учета состояния пациента и предоставляет WEB-интерфес с данными мониторинга лечащему врачу. Лечащий врач в случае необходимости связывается с пациентом посредством мобильной связи. Централизованная система Ericsson Mobile Health служит для накопления данных о пациенте. Особенностью системы является возможность расширения ее архитектуры.

Примером системы биорадиотелеметрии является система контроля и диагностики жизненных показателей (рис. 1.5), переносной электронный модуль которой встраивается в одежду человека. Данные с датчиков поступают на материнскую плату переносного электронного модуля, где они обрабатываются. Результаты обработки передаются по проводному или беспроводному интерфейсу в компьютерную систему или сеть.

Акустический датчик

Температурный датчик

Программируемая дочерняя плата

Перемычки

-

Материнская плата переносного электронного модуля

Питание

Двунаправленный коммуникационный порт

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Савельев, Сергей Викторович, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ADXL345: 3-Axis, ±2 g/±4 g/±8 g/± 16 g Digital Accelerometer Data Sheet (Rev D, 02/2013) Analog Devices, http://www.analog.com/ru/mems-sensors/

2. Axelrod YK, Diringer MN (May 2008). "Temperature management in acute neurologic disorders". Neurol. Clin. 26 (2): 585-603, xi

3. ASTM International (2002). Standard Specification for An Avalanche Beacon Frequency. ASTMF1491-93 (2002).

4. European Standards: Avalanche beacons. Transmitter/receiver systems. Safety requirements and testing EN282:1997. 1997. Retrieved 2007-04-21

5. G. Sumann. In: H. Brugger, G. Sumann, W. Schobersberger, G. Flora (Hrsg.) Anwendbarkeit Der Praklinischen Triage Von Lawinenverschiitteten. Jahrbuch 2001 der OGAHM, Innsbruck, S. 147-156

6. Jiirg Schweizer. Lawinen-Notfallausriistung. NKBV Sicherheitssymposium, vom 1. Juni 2002

7. Karakitsos D, Karabinis A (September 2008). "Hypothermia therapy after traumatic brain injury in children". N. Engl. J. Med. 359 (11): 1179-80

8. Manson's Tropical Diseases: Expert Consult. Saunders. 2008. p. 1229

9. Marx, John (2006). Rosen's emergency medicine: concepts and clinical practice. Mosby/Elsevier. p. 2239

10. Patent Application Publication No. US20060148423. Richard Sharpe. Systems for locating and identifying victims of manmade or natural disasters.

11. Patent No US7760082. Chon Meng Wong, Mark Dr., System and method for active monitoring and diagnostics of life signs using heartbeat waveform and body temperature remotely giving the user freedom to move within its vicinity without wires attachment, gel, or adhesives. Jul. 20, 2010

12. Prutchi, David. Design and development of medical electronic instrumentation: a practical perspective of the design, construction, and test of material devices / David Prutchi, Michael Norris. 478 p.

-10613. Rashid L. Bashshur. Telemedicine Effects: Cost, Quality, and Access. Journal of Medical Systems, Vol. 19, No. 2, 1995, p. 81 - 91

14. Schweizer, J,. Lawinen-Notfallausrüstung. Sicherheitssymposium, Niederländischer Alpenverein (NKBV), Zoetermeer, Den Haag, Netherlands, 1 June 2002

15. Sund-Levander M, Forsberg C, Wahren LK (June 2002). "Normal oral, rectal, tympanic and axillary body temperature in adult men and women: a systematic literature review". Scand J Caring Sei 16 (2): 122-8

16. Terry L. Huston and Janis L. Huston. Is Telemedicine A Practical Reality? Communications Of The Acm. June 2000/Vol. 43, No. 6, p. 91 - 95

17. Tschirky, F., Bernhard, В., Kern, M. Avalanche Rescue Systems in Switzerland Experience and Limitations. In Proceedings International Snow Science Workshop, pp. 369-376, October 2000

18. Zagreb, Hrvatska Ericsson Nikola Tesla d.d. №19, Zagreb, Croatia Mr. sc. Darko Gvozdanovic: Ericsson Mobile Health 5-16

19. Агаханян T.M., Никитаев В.Г. Электронные устройства в медицинских приборах. Учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. -510 с.

20. Азаренко Е. В., Гончаренко Ю. Ю., Дивизинюк М. М. Устройство для определения направления на акустические сигналы. Вестник ДУ1КТ. Т.9, №4, 2011, с. 356

21. Антонов A.B. Системный анализ. Учеб. для вузов/ A.B. Антонов. - М.: Высш. шк., 2004. - 454 е.: ил.

22. Архангельский А.Я. C++Builder 6. Справочное пособие. Книга 1. Язык С++. - М.: Бином-Пресс, 2002 г. - 544 е.: ил.

23. Архангельский А.Я. C++Builder 6. Справочное пособие. Книга 2. Классы и компоненты. - М.: Бином-Пресс, 2002 г. - 528 е.: ил.

24. Архангельский А.Я., Тагин М.А. Программирование в С++ Builder 6 и 2006. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2007 г. - 1184 е.: ил.

-10725. Бабунц И.В., Мираджанян Э.М., Машаех Ю.А. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма / электронная версия. 2000. - 111 с.

26. Барский А. Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений. — М.: Финансы и статистика, 2004. - 176 с: ил. - (Прикладные информационные технологии).

27. Бердников A.B., Семко М.В., Широкова Ю.А. Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы. Часть I. Технические методы и аппараты для экспресс-диагностики: Учебное пособие / Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2004. 176 с.

28. Беркинблит М.Б. Нейронные сети. Учебное пособие. — М.: МИРОС и ВЗМШ РАО, 1993. -96 с: ил.

29. Боровиков В.П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. 2-е изд. (+CD). - СПб.: Питер, 2003. -688 е.: ил.

30. Босс В. Лекции по математике. Т.4: Вероятность, информация, статистика. М.: КомКнига, 2005. - 216 с.

31. Бройко А.П. и др. Описание полезной модели к патенту № 75293 А61В 5/0205. Телеметрическая система для мониторинга физиологических параметров. Опубл. 10.08.2008, Бюл. №22

32. Буреева H.H. Многомерный статистический анализ с использованием 111111 «STATISTICA». Учебно-методический материал по программе повышения квалификации «Применение программных средств в научных исследованиях и преподавании математики и механики». Нижний Новгород, 2007, 112 с.

33. Васильев А.Н. Научные вычисления в Microsoft Excel. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. -512 е.: ил.

34. Владзимирский A.B. Проблема формирования терминологии в телемедицине // Арх.клин.эксп.мед.-Т. 10,№1.-2001.-С. 108-112.

35. Вольный И.Ф. Экстренная медицинская помощь на догоспитальном этапе. Практическое руководство. Вольный И.Ф., Постернак Г.И.,

Пешков Ю.В., Ткачева М.Ю. / Под ред. проф. Никонова В.В. (Харьков), проф. Белебезьева Г.И. (Киев). - 3-е изд., перераб. и доп. - Луганск, 2006. - 224 с.

36. Галушкин А. И. Синтез многослойных систем распознавания образов. — М.: «Энергия», 1974.

37. Галушкин А.И. Теория нейронных сетей. Кн. 1: Учебн. Пособие для вузов / Общая ред. А.И. Галушкина. М.: ИПРЖР, 2000. - 416 е.: ил. (Нейрокомпьютеры и их применение).

38. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. - М.: Мир, 1985. - 509 е., ил.

39. Дабагов А.Р., ЗАО «Медицинские Технологии Лтд». Современная цифровая радиология и диагностика в свете развития информационно-телекоммуникационных технологий. Сборник материалов III Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь» - ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г. с. 942 - 946

40. Давыдов A.B. Цифровая обработка сигналов: Тематические лекции. / Екатеринбург: УГГУ, ИГиГ, кафедра геоинформатики. - 2007. / http://www.prodav.narod.ru/dsp/index.html.

41. Дрейзин В.Э., Захаров И.С. Основы научных исследований и инженерного творчества: учебное пособие для студентов, магистрантов и аспирантов в четырёх книгах/ Курск, гос. техн. ун-т. Кн. 1-4, Курск, 2004.

42. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. Изд-во «МИР», М.: 1976. Пер. с англ. Г. Г. Вайештейнв, А. М. Васьковского, под ред. В. Л. Стефанюка, 509 с.

43. Евстифеев A.B. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. - М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. - 592 с: ил. (Серия «Программируемые системы»).

44. Ерусалимский Я.М. Дискретная математика: теория, задачи, приложения. 3-е издание. - М.: Вузовская книга, 2000. - 280 с.

-10945. Заявка на изобретение №2009146396/28, 14.12.2009. Способ и устройство диагностики состояний пчелиных семей по их акустическому шуму. // Рыбочкин А.Ф., Савельев C.B. // Опубл. 20.06.2011 Бюл. №17.

46. Зильбер А.П. Медицина критических состояний: общие проблемы. -Петрозаводстк: Издательство ПТУ, 1995. 360 е., илл., библ.

47. Зильбер А.П. Этюды критической медицины / А.П. Зильбер. - М.: МЕДпресс-информ, 2006 - 568 е.: ил.

48. Зудбинов Ю. И. Азбука ЭКГ. Изд. 3-е. Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс», 2003. — 160с.

49. Иванова Г. С., Ничушкина Т. Н., Пугачев Е. К. Объектно-ориентированное программирование : учебник для вузов / ред. Иванова Г. С. - 3-е изд., стер. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. - 366 с. : ил

50. Казаков В.Н., Климовицкий В.Г., Владзимирский A.B. Телемедицина.-Донецк: Типография ООО «Норд», 2002. - 100 с.

51. Калан Р. Основные концепции нейронных сетей. - М.: Вильяме, 2001. -287 с.

52. Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. - е.: ил. - Парал. тит. англ.

53. Комашинский В.И., Смирнов Д.А. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2003. - 94 с.

54. Короткое К.Г. Основы ГРВ биоэлектрографии / Серия «Выдающиеся ученые ИТМО». - СПб: СПбГУ ИТМО, 2001. - 360 с. - 3000 экз.

55. Косинов А.Д., Костюрина А.Г., Пальчикова И.Г. Сборник лабораторных работ для студентов медицинского факультета и факультета естественных наук: учеб.-метод, пособие в 3 ч. / Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2010. Ч. 2. 61 с.

-11056. Кохонен Т. Самоорганизующиеся карты / Т. Кохонен: пер. 3-го англ. изд. - М.: Бином. Лаборатория знаний. 2008 - 655 е.: ил. - (Адаптивные и интеллектуальные системы.)

57. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 543 с.

58. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - 382 с.

59. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 382 с.

60. Лазарев С., Рогожкин Е., Захарук Ф. Быстрое преобразование Фурье для обработки сигналов в устройствах автоматизации // Современные технологии автоматизации, №1, 1999, с. 64-66.

61. Лялин B.C. Статистика: теория и практика в Excel: учеб. пособие / B.C. Лялин, И.Г. Зверева, Н.Г. Никифорова. — М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М, 2010. - 448 с: ил.

62. Лях Ю.Е., Владзимирский А.В. Введение в телемедицину. Серия «Очерки биологической и медицинской информатики». - Донецк: «Лебедь», 1999.-102 с

63. Маевская О.Л. Использование методов оптической термографии для обнаружения людей под завалами. Сборник работ 61-й научной конференции студентов и аспирантов Белгосуниверситета, Минск, 17-20 мая 2004 г. 4.1. с. 102

64. Макаренкова А.А, Олийнык В.Н. Помехи сенсоров-виброакселерометров, используемых для аускультации дыхательных шумов. Акустичний вюник. 2006. Том 9, N 1. с. 45 - 54

65. МакКоннелл Дж. Основы современных алгоритмов. - М.: Техносфера, 2004. - 368 с.

66. Мастрюков Б. С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Учеб. Для студ.высш. учеб. Заведений / Б. С. Мастрюков - 4-е изд., стер. - М.: Издательский дом «Академия», 2007. - 336 с.

-11167. Медведев B.C., Потемкин В.Г. Нейронные сети. Matlab 6 / Под общ. ред. к.т.н. В.Г. Потемкина. - М.: Диалог-Мифи, 2002. - 489 с.

68. Мортон Дж. Микроконтроллеры AVR. Вводный курс. / Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2006. - 272 е.: ил. (Серия «Мировая электроника»).

69. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды. Учебник. - М.: Логос, 2001. - 356 с.

70. Мхитарян В. С., Шишов В. Ф., Козлов А. Ю. Статистический анализ данных в MS Excel: Учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2012. 320 с

71. Мхитарян B.C., Дуброва Т.А., Минашкин В.Г., Садовникова H.A., Шмойлова P.A. Статистика. М.: Издательский центр "Академия", 2004. -272 с.

72. Мхитарян B.C., Шишов В.Ф., Козлов А.Ю. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Издательский центр «Академия», 2012. 416 с.

73. Нейронные сети. STATISTIC A Neural Networks: методология и технологии современного анализа данных / Под редакцией В.П. Боровикова. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 392 е., ил.

74. Нормальная физиология человека. Ткаченко Б.И. 2-е изд. - М.: Медицина, 2005. - 928 с.

75. Нормальная физиология: Учебник / Под ред. A.B. Завьялова, В.М. Смирнова. - М.: МЕДпресс-информ, 2009. - 816 е.: ил.

76. Оппенгейм A.B., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов: Пер. с англ./ Под ред. С .Я. Шаца. - М.:Связь, 1979.-416 е., ил.

77. Орлов А.И. Теория принятия решений. Учебник/ А. И. Орлов. - М.: Издательство Экзамен, 2005. - 656 с.

78. Осовский С. Нейронные сети для обработки информации / Пер. с польского И.Д. Рудинского. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 344 е.: ил.

79. Павловская Т.А., Щупак Ю.А. С++. Объектно-ориентированное программирование: Практикум. — СПб: ПИТЕР, 2004-2007. - 265 с

80. Рабинер JI. Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. - М.: Мир, 1978. - 848 с.

81. Ратхор Т.С. Цифровые измерения. Методы и схемотехника. Учебник/ пер. с англ. Ю. А. Заболотной. - М.: Техносфера, 2004. - 376 с.

82. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: Пер. с польск. И.Д. Рудинского. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 452 е.: ил.

83. Рыбочкин А.Ф., Захаров И.С. Системный анализ акустических сигналов пчелиных семей с использованием кодовых сообщений: Монография / Курск. Гос. ун-т.; Курск. Гуманит.-техн. ин-т. 2009. 400 с.

84. Рыбочкин А.Ф., Праведникова C.B. Кодирование акустических сигналов и формирование их образов спектров / Приборы и Системы Управление, Контроль, Диагностика. 2009.-№10- С. 14-17.

85. Савельев C.B., Мамонтов Я.С., Рыбочкин А.Ф. Системный анализ функционального состояния человека с использованием неинвазивного контроля сердца [Текст] // Альтернативная энергетика и экология. -2013. - № 8. - С.125-130.

86. Савельев C.B., Рыбочкин А.Ф., Миргалеев А.Т. Информационно-техническая система регистрации и анализа параметров функционирования сердечно-сосудистой системы [Текст] // Телекоммуникации. - 2012. - №4. - С.42-47.

87. Савельев C.B., Рыбочкин А.Ф. Мониторинг деятельности сердца в условиях чрезвычайной ситуации [Текст] // Биотехносфера. - 2011. -№5-6/17-18.-С.49-58.

88. Савельев C.B., Рыбочкин А.Ф. Мониторинг сердечной активности человека в условиях чрезвычайной ситуации. [Текст] // Альтернативная энергетика и экология. -2011.-№ 11.- С.89-95.

89. Савельев C.B., Рыбочкин А.Ф., Плесканос J1.B. Анализ фотоплетизмограммы с использованием кодовых сообщений [Текст] // Биомедицинская радиоэлектроника. - 2010. - №2. - С.43-48.

90. Сато Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство. Под ред. Амэмия Е. Изд-во Додэка XXI, 2009 г. - 176 с.

91. Северов Н.В., Александров К.В. Алгоритм расчета георадиолокационного обнаружения пострадавшего человека в снежной лавине. Научный информационный сборник «Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций». №4 2009 г., с. 66 - 71

92. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2002. - 608 е.: ил.

93. Системы передачи информации [Текст] : учеб. пособие для вузов / В. М. Рудой. - М. : Радиотехника, 2007. - 277 с. : ил. - Библиогр.: с. 277.

94. Скляр, Бернард. Цифровая связь: теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2003 - 1104 е.: ил. - Парал. тит. англ.

95. Славутский JT.A. Основы регистрации данных и планирования эксперимента. Учебное пособие: Изд-во ЧТУ, Чебоксары, 2006, 200 с.

96. Стивен Смит. Научно-техническое руководство по цифровой обработке сигналов [Электронный ресурс] / Пер. с англ. фирмы «Автэкс». - С-Пб, 2001.

97. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR микроконтроллеров. МК-Пресс, 2006. - 208 с.

98. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс, 2-е изд., испр.: Пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. - 1104 с.

99. Хаютин В.М., Лукошкова Е.В. Колебания частоты сердцебиений: спектральный анализ. Вестник аритмологии, №26, 2002 г., с. 10 - 21

100. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Серия «Высшее образование». Ростов н/Д: «Феникс», 2004. —416 с.

101. Цзя Н. Обнаружение падения человека с помощью акселерометра. Электроника: наука, технология, бизнес 5/2009 с 54-58.

102. Чинакал В.О. Интеллектуальные системы и технологии: Учеб. пособие. - М.: РУДН, 2008. - 303 е.: ил.

103. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка: В 2 т. Т1 - М.: Мир, 1987. - 448 с.

104. Шмид М. Эргономические параметры / Перевод с чеш. под ред. В. М. Мунипова, М.: Мир 1980, 237 с.

105. Шпак Ю.А. Программирование на языке С для AVR и PIC микроконтроллеров. Издание 2-е, переработанное и дополненное. К.: «МК-Пресс», СПб.: «КОРОНА-ВЕК», 2011

106. Шурыгин И.А. Мониторинг дыхания: пульсоксиметрия, капнография, оксиметрия. СПб.:«Невский Диалект»; М.: "Изд-во БИНОМ", 2000.- 301 е.: ил. Рец. проф. В. С. Щелкунов

107. Юран С.И. Методы и средства автоматизированного контроля оптической плотности биологических тканей при изменении их кровенаполнения в условиях действия артефактов. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. Ижевск 2008

108. Юран, С.И. Применение метода фотоплетизмографии и датчиков на его основе в животноводстве // Приборостроение в 21 веке. Интеграция науки, образования и производства : тр. науч.-техн. конф.- Ижевск : Изд. дом «Удмуртский университет», 2001. - С. 32-37.

109. Юран, С. И. Системный подход к регистрации и обработке фотоплетизмограмм [Текст] // Вестник ИжГСХА. - 2006. - № 1. - С. 2729.

110. Юран, С.И. Снижение влияния артефактов в автоматизированных фотоплетизмографах для сельскохозяйственных животных [Текст] / С.

И. Юран, А. А Дюпин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук-2005. - № 3. - С. 82-84. 111. Юран, С. И. Снижение влияния артефактов в автоматизированных фотоплетизмографах для сельскохозяйственных животных [Текст] / С. И. Юран, А. А. Дюпин // Автоматизация сельскохозяйственного производства : матер. 8-й Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 2. - М. : ВИМ, 2004. - С. 450-457.