论文总字数：27197字

摘 要

随着经济的进一步发展，人们的生活条件得到巨大的改善。人们的生活节奏不可避免地加快，生活压力进一步加大，越来越多的人处于亚健康的状态。据医学研究报告显示，心血管病已经成为我国常见病。自 1990 年起，心血管疾病在我国居民死亡原因中持续首位。WHO 健康报告显示，若按照现在的趋势发展下去，中国在 2030年心血管疾病发率将增加到2000年的3.7 倍之多，形势十分严峻。如何控制心血管疾病已成为我国21 世纪提高人民健康水平之路中重要的一步。针对这样的市场背景，设计一款家用便携式心电图检测系统显的很有裨益。

本项目就是在该背景下应运而生的一款基于Android 和云端服务的心电监测系统，这是和江苏省人民医院合作的一个项目。硬件部分即导联信号的读取由一个电子公司完成，我的任务则是完成其中的软件部分。故本次实验数据均来自MIT-BIH心率失常数据库。

本文首先介绍了心电检测系统的研究背景与前景展望，其次介绍了它运行的平台与实现的功能。这款APP是以Android手机为主要应用平台，通过设计可以实现心电波形的实时动态展示，QRS波形特征点的判断，以及基于云服务器平台进行心脏病类别识别并显示。并给出相应的提示和建议以便用户可以有针对的进行预防和治疗。

本文的创新主要体现在：

1. 手机和云端实现通讯，在云端部署Tomcat，Tomcat运行疾病的诊断的算法。
2. 引入一个更为准确简便的实时心电检测算法，并和心电计算常用的差分法，BT算法，三者加权平均，得到更为准确的QRS特征点。实现对心电波形的读取以及分析，并在Android手机上展示，可以较为准确的反映检测结果。
3. 心电图疾病诊断原理。
4. 使用Plot-View jar包来实现心电图图示的绘制与显示。

关键词：心电检测系统 Android 云端服务器 疾病诊断

Design of ECG Detecting system based on Android and cloud services

Abstract

With the further development of economic, people's living standards get great improvement, and life pace of people and life pressure increased largely, more and more people are suffering from chronic diseases, in a state of sub-health. According to the report of medical research, cardiovascular disease has become a common disease in our country, since 1990, the cardiovascular disease in our country has always been the primary reason of death. The WHO health report shows, if uncontrolled, the rate of coronary heart disease (CHD) in 2030 will increased by 3.7 times compared to year 2000, which is not an optimistic situation. Control of cardiovascular disease has become a top priority to improving people's health in the 21st century in China. Therefore, medical search work especially the prevention of heart disease has become one of the most urgent problems in the world. In the background of such a market, to design a home portable ECG detection system based on server is of great importance.

Firstly, this paper introduces the research background and foreground prospect of ECG detection system. Secondly, the platform and main function of the system are introduced. This APP is based on Android smartphones which are used as the main development platform. After designing, the real-time exhibition and analysis of ECG waveform can be achieved. What’s more, transmission and reception of the cloud server can also be realized.

The innovation is mainly reflected in:

1. Mobile phones and cloud server can realize the communication. Algorithms can be mapped up in the cloud- to achieve disease diagnosis.
2. By using a simple and robust real-time QRS detection algorithm for ECG waveform analysis and then displaying on Android phones, the results can be more accurate.
3. Electrocardiogram diagnosis principle.
4. Using Plot-view jar packet to realize electrocardiogram graphic drawing and display.

Key words: ECG detecting system;Android; Elastic Compute Service; Disease diagnosis

目录

基于Android 和云端服务的心电监测系统设计 I

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 Android心电图检测系统的研究背景 1

1.2 Android心电图检测系统的前景展望 2

1.3论文的结构安排 2

第二章 Android平台和云服务器 4

2.1 Android平台概述 4

2.1.1 Android的发展历史 4

2.1.2 Android平台系统框架 4

2.1.3 Android平台的优势 5

2.2 云服务器概述 6

2.2.1 服务器的发展历史 6

2.2.2运行在服务器上的典型框架 7

2.2 服务器与Android实现连接 7

2.3.1 云服务器的搭建 8

2.3.2 Tomcat搭建与连接 8

2.3.3 Android端连接 8

第三章 心电信号简介、采集以及实时绘制 10

3.1 心电信号简介 10

3.1.1 心电信号的产生 10

3.1.2心电信号的特点 10

3.1.3心电活动的传导过程 10

3.1.4心电信号的特征参数 11

3.2 心电信号采集 12

3.2.1硬件采集心电数据 12

3.2.2文件方式读取心电数据 13

3.3 心电波形展示 14

第四章 QRS波识别算法原理及评价 17

4.1 Pan-Tompkins 算法 17

4.2 差分斜率算法 18

4.3 基于QRS 波群时空特征的实时心电检测算法 19

4.4 阈值计算以及调整 20

4.4.1 PT算法阈值判断以及调整 20

4.4.2 差分斜率法阈值判断、调整以及回溯 20

4.4.3 基于时空特征的实时心电检测算法的阈值判断以及调整 21

第五章 心电波形分析 23

5.1 异常心电波形分类 23

5.2疾病诊断计算的实现 24

5.3心电设备诊断疾病的优点 26

第六章 系统工作流程 27

6.1 初始界面 27

6.2 主界面设置 27

6.2.1 首页 28

6.2.2发送请求界面 29

6.3 返回界面设置 29

第七章 总结与展望 31

7.1 毕业设计总结 31

7.2 工作展望 31

参考文献 33

致谢 35

第一章 绪论

1.1 Android心电图检测系统的研究背景

随着时代的发展和生活质量的稳步提升，心血管疾病的出现及死亡率不断增高，大大威胁着世界人民的健康。尤其是对于老年人，诸如心血管疾病糖尿病等为代表的慢性非传染性疾病正不断的侵蚀着他们的健康，给个人、家庭乃至社会带来不可弥补的伤害。

据世界卫生组织的统计，心脏病或心血管疾病（CVD）已经成为了导致全球各国人民死亡率最高的病因之一。众所周知，心电图作为诊断心血管疾病较为常见、行之有效的工具，虽然已经取得了很大的成功。但世界各国的医学专家从未停止过对心血管疾病尤其是心脏病的研究。

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