光纤光栅人体温度和心动检测及智能服装的关键问题研究

智能服装是信息学科、材料学科、纺织学科及其它相关学科结合与交叉的产物。它能够监测人体外部环境或内部状态的变化，具有携带方便、实时监测等特点，已成为国外重点研究的课题，但作为纺织大国的我国未见对其理论研究的报道。本项目拟对智能服装中人体温度、心动生理参数检测及信号处理的关键问题进行研究，重点研究智能服装中采用分布式光纤光栅检测人体温度、心动生理参数的理论和方法，建立人体参数测量的数学模型；研究光纤光栅人体温度、心动生理参数检测的信号处理方法，提高测量的精度，设计其集成电路；进行实验研究，搭建实验平台，验证理论和方法的正确性。该项目能够为人体生理参数智能服装的研究提供理论依据，促进光纤光栅人体生理参数智能服装研究的发展，对于人体感染性、肿瘤、心脏等疾病的及时诊断和治疗具有重要的意义和应用价值，在医疗、军事、体育、航空航天等领域具有广泛应用前景。

智能服装是电子信息学科、纺织学科及其它相关学科相结合的产物。它不仅能够感知人体外部环境或内部状态的变化，而且通过反馈机制，能实时地对这种变化做出反应，具有携带方便、实时监测等优点。该项目对智能服装中光纤光栅人体温度、心动检测关键问题进行了研究，重点研究了分布式光纤光栅人体温度、心动生理参数检测的理论和方法，设计出基于聚合物封装的光纤光栅人体温度传感器和基于膜盒式结构的光纤光栅人体心动传感器；研究了人体温度和心动同步检测的光纤光栅波长解调理论和方法，提出了一种基于可调谐F-P滤波器的分布式动、静态波长解调方法，设计了系统的光路和电路，并对光电探测器和信号处理模块进行了集成电路设计；提出了一种光纤光栅人体温度、心动信号处理算法，提高了人体温度和心动参数检测的准确性；提出了人体温度、心动检测的智能服装的设计方法，并完成样衣1件；完成了实验平台的搭建并进行了实验研究，验证了理论和方法的正确性。温度检测精度可达0.1℃；可测量心率、第一、二心音时限、心力等心动信号特征，心率检测精度可以达到医用Holter动态心电图仪的精度。该项目为人体生理参数智能服装的研究提供理论依据，促进光纤光栅人体生理参数智能服装的发展，对于人体感染性、肿瘤、心脏等疾病的及时诊断和治疗具有重要的意义和应用价值，在医疗、军事、体育、航空航天等领域具有广泛的应用前景。