运动强度与心率对照表

第一篇：运动强度与心率对照表

基于AR模型便携式心率变异系统的设计与实现论文

摘 要

：笔者主要阐述便携式心率变异系统包含硬件设计和软件设计，利用快速中值滤波方法去除基线漂移，自适应R波差分法查找R-R间期，采用AR模型中的Marple算法进行频谱估计，系统综合考虑监测仪在集成轻型化、微小化、一体化、可视化、智能化等优点为一身，并在实际应用中取得良好的效果。

关键词：

便携式;心电信号;R波检测;AR模型

1 概 述

近年来据大量的临床研究表明，已经充分肯定了自主神经活动与多种疾病有关系，特别是与某些心血管疾病的死亡率相关。心率变异(Heart rate variability,HRV)又称为心率波动性，是从连续心电信号中分析R-R间期的微小变化，产生于自主神经系统对心脏窦房结的调制，使得心跳间期存在微小毫秒的差异或波动，来反应心脏交感神经和迷走神经活动的紧张性和均衡性，是一种应用于检测自主神经活性非侵入性指标。近年来很多研究表明，心脏性猝死、高血压、冠心病、AMI、心力衰竭、睡眠呼吸暂停综合征、糖尿病等疾病的HRV分析均显示出有交感神经活动偏优势，迷走神经张力下降。所以，HRV是一种能方便揭示人体植物神经系统控制状态的方法，不仅能评价心脏的各种病理状态，而且反映交感神经和迷走神经平衡活性来解释功能性疾病发生机理，因此具有良好的应用前景。以往需要到医院才能检测这些指标，而市场上专用应用于测量心率变异的便携式设备更是少之甚少，因此人们平时无法在生活中实时评价劳动强度负荷度，尤其是劳动强度大的职业人或运动员及老年人。为了让人们在生活中时刻关注自身身体健康，便携式医疗器械随着智能化产业的发展，受到越来越多的人们的关注。笔者所阐述的基于AR模型便携式心率变异监测系统的设计是综合考虑携带方便化、可视化、一体化、轻型化等特点，能实时记录和显示心电图信号及心率变异，同时由于它的结构简单轻盈适合推广到家庭、个人使用。

2 系统设计

2.1 主要特征

上位机软件兼容智能手机及Windows操作系统，使用方便、美观、大方;硬件主机采用神念集成智能芯片，设计上采用便携式耳机方式，使用携带方便，使用检查无需特殊环境，保护个人隐私;软件设计保留传统心电信号波形的基础上，实时计算心率，并具有可选择性的分析心率变异，系统可以通过蓝牙和网络通讯，将监测数据定期发送指定服务器存储或到远程诊疗中心;心率异常报警，本系统可以通过设定心率报警阈值，在实时监测心率信号时，发现异常，本系统发出警告声，同时提供精确测量心率核实功能，确保信息真实可靠。

2.2 系统组成结构 本系统主要有适用于Windows系统、智能手机系统的上位机软件、硬件采集器及电极所构成，见图1。 图1 系统应用连接示意图 可携带心率变异监测仪采用BMD101芯片作为心电采样单片机和CSR-8635低功耗蓝牙模块等硬件设计，并通过硬件内部编程和上位机软件编程算法来实现一系列计算功能。其基本原理：由电极从手腕部(心尖部)获取脉搏(心电)信号，经前置电路放大、滤波处理后，通过BMD101芯片将模拟信号转换为数字信号输出。将处理过的数字信号通过蓝牙通讯传输到上位机软件(智能手机或计算机)来显示、存储及计算等一系列心率变异计算，若发现监测值超出设定阈值，上位机软件或硬件均发生异常报警。 本系统设计主要的特点是便携式可携带设备实时获取用户心电信号，心电信号是一种非常微弱的生物电信号，常规获取的心电信号中伴有工频干扰、肌电干扰、基线漂移。通过一系列滤波后，计算相邻心电R波之间R-R间期，记录最近两分钟R-R间期按时间进行有序插值，然后对整理过的心率R-R时间有序信号进行时域和频域分析。将分析数值通过上位机软件显示。

2.3 移动式硬件设计

2.3.1 电源电路(见图2) 图2 电源电路 电池采用3.7V充电锂电池，由U5Q5L1和D3构成电源BUCK电路，通过电阻R17R18R19调节输出，使得输出电压适合MCU工作电压+3.3V。

2.3.2 信号采集电路(见图3) 图3 信号采集电路 人体心电通过J2触点输入到U4信号采集芯片BMD101内部，D1D2构成电压钳位保护U4，C10C11为U4提供去耦和滤波。人体心电信号经过U4信号采集芯片处理后转化为数字信号，数字信号通过芯片带有的串行接口经过R9R14传输到MCU中。

2.3.3 数据处理和发送电路(见图4) 图4 数据处理和发送电路 MCU采用意法半导体的ARM芯片，采用COTEX-M3系列，其主频可以通过PLL倍频到72M，以提高数据处理能力。MCU接收到BMD101发送过来的数据后，进行有效数据提取，并转化为心电数据。心电数据再通过MCU和蓝牙模块HM-06连接的接口发送到蓝牙模块。蓝牙模块再发送到上位机上。

2.4 客户端软件设计 客户端软件是基于Visual Studio2008平台采用VB语言适用于Windows操作系统和基于Android Studio插件采用VC语言实现适用于Andorid操作系统。

第二篇：管道与储罐强度课程大作业

• 国内外管道与储罐事故调研及发生原因分析。要求：调研国内外历史上重大事故及近年来发生事故的现状、趋势，分析总结归类事故发生的原因。提出自己关于降低事故发生率的建议。

• 我国管道及储罐设计规范中与管道及储罐强度相关内容总结。要求：查询我国管道及储罐设计规范中与本课程已讲授部分相关的内容，并进行一定的说明。 • 埋地管道强度设计方法。要求：总结埋地油气管道直管段和弯头的应力计算方法和设计要求。

• 埋地管道固定墩优化设计方法。要求：叙述埋地管道固定墩优化设计目标、约束条件、优化参数，埋地管道及固定墩系统的受力分析，优化效果。

• 架空地上管道强度设计方法。要求： 架空地上管道强度设计内容、参量、方法。

• 海底管道强度设计方法。要求：海底管道(海床部分)强度设计内容、参量、方法。

• 管道及油罐稳定性设计方法及内容。要求：管道及油罐稳定性设计内容、参量、方法。

• 地震作用在管道上载荷与管道强度。要求：分地震波、土壤液化、地层断裂带三种情况分析地震时管道所受载荷及强度设计方法。

• 大型浮顶油罐罐壁强度设计方法。要求：分析比较我国规范与美国API650规范对大型浮顶油罐罐壁强度设计方法。并完成以下算例：储罐的直径D=80m，高度18m，材质SPV490Q，许用应力为260MPa，壁板宽度2400mm，设计储液高度19.5m，试根据SH3046标准计算罐壁板的计算厚度。

• 大型浮顶油罐罐底及浮顶强度设计方法。要求：总结我国规范对大型浮顶油罐罐底及浮顶强度设计方法。

• 工程力学课程内容在本课程中应用总结。要求：总结并举例说明本课程中应用到的工程力学课程的基础知识。

第三篇：混凝土微观结构与强度的关系

混凝土的强度是一个古老的话题虽然随着人们对建筑物安全性和使用性要求的提高，混凝土的耐久性撇参性等性质广受关注，但仍不能削弱强度在混凝土众多性质中的重要地位它是影响结构性能的最基本指标，是结构设计质量检验中首需考虑的因素面涌理解混凝土强度产生的机理和其影响因素对正确设计混凝土和保证结构质量都有很重要的意义

材料的宏观性质受细观组成物性质的影响，材料的性能(尤其是力学性能)取决于内部结构如果没有细微观层次的研究，或者不了解细微观层次的规律，则混凝土技术就不能脱离经验性的束缚

在研究混凝土性能的过程中考虑尽量多的影响因素作用建立二有物理意义的表达式，或从最基本的组成单位的性质出发，都有利于分析的全面性和正确性，可以更真实的反映材料本质所以全文五个章节包括以下几个方面的内容:

第一章首先分析了材料细微观结构与宏观性质的关系;其次回顾了混凝土的强度理论和破坏机理，以Griffith一ro如oH理论及裂缝随外力作用的扩展机理说明了混凝土的强度和其内部孔隙及粘结力有关第二章具体分析了影响混凝土强度的细观因素—孔结构;总结了孔结构同混凝土强度间的模型及定量关系;对比分析了孔隙与混凝土强度的关系式，并提出新的混凝土强度的预测公式，该公式能更好的反映孔结构与强度之间的关系第三章从对经验公式的分析转到进一步探讨混凝土破坏的原理上，通过将断裂力学刷马环原理分形维数结合起来而得出的新公式能更准确的反映混凝土破坏的实际原理，更好的描述混凝土作为不均质材料的性质第四章详细分析了混凝土中存在的各种键能，确定了混凝土微观层次上的强度构成:具体计算了氢键在C一S一H层间引起的作用力大小;分析了水泥水化产物的物理性质和结构特征与混凝土强度的关系;提出范德华力对混凝土强度起决定性作用的假设第五章以范德华力为代表，分析了使混凝土裂缝产生的条件，结合固体物理学和连续介质细观力学，以C一S一H的结构特性及组成为依据，计算了在不同水灰比的情况下水泥石的抗拉强度第六章为整篇文章的结论与展望，总结本文的成果，并对进一步的研究内容和方向提出建议。

关键词:混凝土;强度;细观结构;微观结构;破坏概率;键能;固体物理学;

细观力学

第四篇：心率大纲创作法

心跳，大家都知道，有着一定的规律，但是如果化作心电图，他又是起伏不定，高起高落。

我大胆的设想，把一个小说，想象成一个完整的心电图。高潮，低潮，转折，却又有着一定的规律，因为他有着自己的主线。过于平缓的话，那么你这个人都死了，心电图也就没了存在的必要。

我的方法与主流的确定主线再添骨头和血肉不同，也许能够帮到新人，我今晚花费所有的时间来整理，就是要给大家一个指明灯。

首先，我的想法只是一个灵感，现在，让我来一点点的铺设。

人物设定，升级设定，结局最终高潮设定，这就是开头要做的。

然后高潮设定。我要说的，就是从高潮部分开始，将所有的故事串联起来。一个完整的故事，往往有着数个大高潮，无数个小高潮。随着主角的升级，每一个大高潮都一个阶段性boss的死亡。我常常把故事用网游来比喻，创建人物，升级打装备，遇到敌人，下副本打宝杀boss，升级之后杀敌，或英雄救美，或美丽邂逅女主，最后完结。每一个boss的死亡，每次的挫敌，都是故事的高潮部分。

有一个新奇的人物和功法设定是必要的，这就是你故事为什么会吸引人的重要一点，因为你够新!

故事的起伏，转折更是你故事的最大卖点之一。凭什么你的故事足够起伏?我要讲的方法，就会从根本上决定他的起伏!

你要设定最终高潮，然后设定数个大高潮，记住，每个高潮之间，可以有联系，但是绝对要起伏。刚刚设定的时候，起码在你看来要是两个不同的故事，他们之间的联系只是他们的主角都是一个人。就像心电图，无论怎么跳，都是你的故事。

完善之后，每个高潮之间，某一个事物，可以有着联系，但是为了有更多卖点，你可以隐藏起来，在那一刻爆发。

现在我举一个小小的例子，相信很好理解。

第一个高潮部分，首先确定小明杀了小红，然后完善，小红是小明的女朋友，他们有过很多过去，但是某一次被小明发现小红和一个男人坐在一起，很亲密。小明在杀了小红之后，又找到那个男的将之杀害了。OK。第二个高潮部分(这个随意设定，顺序不必死板的按照我说的。)多少多少年后，小刚刺杀小明未遂，自杀了。完善版，小刚是一个大学生，他的老师叫小明，他和小明关系很好。小明对他也很好，一次他们一起吃饭，到了一个偏僻的地方，小刚忽然掏出刀子刺了小明一刀，小明躲开了要害。然后小明问为什么，他说他姐姐是小红。

OK，想必大家看出来了，我只是简单的举个例子，但是我已经把我要说的都藏在里面了，看得出来吗?呵呵，小刚的出现，小红的死，小明为什么没被抓，他是怎么当老师的，小刚怎么会和小红是姐弟，小明为什么不知道，那个和小红在一起的男的是谁，他到底又和小红是什么关系，小红是否真的背叛了?这些都是谜，需要你再用大量的剧情去填补，这，就是两个高潮之间的剧情，若是你的想法足够独特，可以用三个、四个，甚至更多的高潮来诉说你的故事。他们之间的联系，就是你的线索。功法，美女，一个打火机，什么都可以成为你的线索。

足够的波动，足够的起伏，也就证明你的心电图是在跳动的，你的心脏也是活的，你的故事，也就是完整的。

几个高潮点之间，一定要别扭，起码你看不出来这是怎么回事，就像你撒了一个谎言，你女朋友问你去哪儿了，你说去朋友家了，谁的家，去干什么，怎么想起来去哪儿了，都有谁，有没有女的，花没花钱，为什么有女人的香味，脖子上怎么多了个唇印，等等。你要说服你的女友，就要想办法去把这个谎言撒圆了，有了说服力，才会有人信。你朋友肚子痛了，你扶着他回家了，他老婆在家做饭，他感激你，要留你吃饭，你就留下了，由于你朋友肚子痛，你需要再帮他老婆做饭，他老婆是个瘸子，不小心跌倒了，倒你身上了，不小心亲了你一下„„

这，就是剧情!就是字数!就是你的故事!就是你要写出来的大纲!

写到了这里，我想你们心中会有一些感悟吧，每个高潮点，很帅气的画面，都是你偶尔的灵感，但是高潮点之间，你要怎么去连接，这就需要你动笔写大纲了。我当时也只是一个灵感而已，现在，我把它完善了之后，写了出来，这就是我的“故事”，你们的故事，也可以这样做。

很多人都说写大纲阻碍了以后的创新，要知道，大纲是可以随时修改的，我这个方法只是设定数个大高潮点，小高潮和其中的剧情，还是可以自己加以创新的。没有大纲的后果就是„„你会变太监。

第一次写这种指南，也许大家会一笑而过，但是我的方法教给你们了，你们可以填补我的不足，甚至可以留言骂我，我只是想帮助大家。身为一名“墨者”，“兼爱”就从我自己做起吧。

第五篇：混凝土强度“真”不合格与“假”不合格原因分析

一、混凝土强度“真”不合格原因分析

1、原材料质量差 (1)水泥质量不良 ①水泥实际强度

水泥实际强度不可能很稳定，质量控制得好的生产企业波动小，但质量控制较差的生产企业其28d实际强度波动很大，偶尔会出现相差10MPa以上的情况，直接影响混凝土强度稳定性，甚至造成强度不足。

②水泥安定性不合格

水泥熟料中游离CaO和MgO含量过多或掺入的石膏含量过多造成。CaO、MgO经过高温煅烧后均呈现“过烧”状态，水化十分缓慢，严重时能使水泥石开裂。当石膏含量过多时，在水泥已经硬化后，它还会与固体的水泥铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂。有些安定性不合格的水泥所配制的混凝土表面虽无明显裂缝，但强度极度低下。

(2)骨料质量不良

①当石子强度低于混凝土配制强度时，导致混凝土强度不足。

②人工砂的总压碎值大。人工砂的总压碎值对混凝土强度有明显影响，使用总压碎值在30%和15%的两种人工砂配制混凝土，前者比后者混凝土强度约低3～4MPa。

③骨料中含泥量大、泥块含量大、有害物质含量高、海砂中贝壳含量多、粗骨料中针片状颗粒含量大等，使混凝土强度下降。

④石子体积稳定性差。有些由多孔燧石、页岩、带有膨胀粘土的石灰岩等制成的碎石，在干湿交替或冻融循环作用下，常表现为体积稳定性差，而导致混凝土强度下降。

(3)拌合水质量不合格

拌合水中有机杂质含量高，或者使用污水、工业废水拌制混凝土，都会造成混凝土强度下降。

(4)外加剂质量不合格或组成配比不当

目前，混凝土外加剂产品市场竞争激烈，价格战的结果就使原材料以次充好的现象时有发生，用户过分追求低价格也是原因之一。

外加剂的组成配比不当：在防冻剂中，防冻组成数量不足;在泵送剂或缓凝减水剂中，缓凝剂的用量过大或羟基羧酸盐缓凝剂未随使用温度的升降而增减;早强剂用量过大，配比不当等，都会造成混凝土强度下降。参加试验检测考试加微信：13527870418开通微试验题库。

2、混凝土配合比及生产控制不当

(1)用水量加大，未及时测定骨料含水率，并按测定的含水率调整生产配合比。 (2)未对配合比进行试验试配验证，随意套用配合比。

(3)外加剂超掺严重，会造成混凝土强度永久性不足。同样，掺量少也会降低混凝土强度，特别是有减水功能的外加剂，如泵送剂、减水剂等，由于掺量的减少，往往会增加水的用量，从而造成混凝土强度不足。

(4)计量装置失准，生产配合比严重失控，造成混凝土强度不足。 (5)搅拌时间太短或过长，造成混凝土不匀。

二、造成混凝土强度“假”不合格的原因分析

1、需方原因

(1)个别需方动机不纯，拿出不合格虚假报告或根本不出示报告，但以强度不合格作为欠帐理由，或提出扣除部分货款。

(2)浇筑时随意往混凝土中加水、振捣不实、模板漏浆严重等。 (3)对浇筑的混凝土养护不当，如早期缺水干燥，受冻等。 (4)试块管理不善。

2、检测设备与方法

(1)采用回弹法检测结构实体混凝土强度

回弹法有一定局限性，精度不高。目前，我国常用于检测结构或构件混凝土强度的仪器为回弹仪，按规程要求，回弹仪在工程检测前后，应在钢砧上作率定试验，率定时平均值80±2为符合要求。

率定值偏高或偏低将直接影响到结构实体混凝土回弹硬度值，假如使用率定时平均值分别为82和78的两台回弹仪对混凝土结构进行回弹检测，假如相差3个回弹值，其推定强度则相差5～7MPa，如果再加上率定回弹仪用的钢砧偏差，两者叠加时，误差更大。

因此，回弹仪的精度对推定强度有明显影响，存在较大误差，仅回弹仪精度问题，就可造成所谓的“合格”与“不合格”之别。

(2)钻芯法检测混凝土强度

芯样强度并不完全代表结构实体中的混凝土强度。因为钻芯过程中会对芯样造成干扰和伤害。这种伤害的积累将降低芯样的实际强度，对高强混凝土尤为明显。此外，钻取的芯样在试验前要磨平端面或进行坐浆处理，操作误差将导致芯样抗压强度比实际结构强度低20%～30%;且操作复杂，成本高，伤害结构和芯样试件。参加试验检测考试加微信：13527870418开通微试验题库。

(3)试验机对抗压强度的影响

试验机由于本身各种特征的差异，对混凝土强度试验结果具有很大影响。质量相同的试件在不同试验机上试验，强度差异有时可达20%以上;即使是同一台试验机，试验结果也有相当波动，差异不但体现在强度大小上，有时试件的变形破坏模式也有所不同。

3、抽样检验

混凝土匀质性很差，体系复杂，具有微结构的不确知性和性能的不确定性。对于某一结构混凝土来讲，为使抽样具有一定代表性，强度的抽样数量一般不少于10组。过少数量很难代表混凝土的整体强度，其错判概率相当大。

但在实际操作中又不可能抽取大量试样，这就势必影响检验结果的代表性，造成过失误差也就在所难免，特别是同一检验批只成型1组混凝土试件时，更容易造成“假”不合格问题的发生。

4、不正确的思维观念

根据《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107的规定，混凝土强度的验收是按“批”而不是按“组”评定的。但仍有许多施工单位或工程监理按试件“组”的方式来确定合格与否，因此不允许试件28d强度有低于强度标准值100%的情况出现，甚至要求必须达到115%以上;还有要求7d强度就必须达到100%的情况。这是一种错误观念，不符合评定标准要求，与JGJ55规程也不相符。

无论是GB/T50107标准还是JGJ55规程，所考虑的强度合格概率都是95%，而非100%。有少量试件组的强度代表值小于标准值完全是有可能的，也是正常的。只要其大于最小值的验收界限，该验收批仍可评定为合格。