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簡(jiǎn)介：基于移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)1中文中文11800字出處出處LIUL,LIUJBIOMEDICALSENSORTECHNOLOGIESONTHEPLATFORMOFMOBILEPHONESJFRONTIERSOFMECHANICALENGINEERING,2011,62160175基于移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)基于移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)BIOMEDICALBIOMEDICALSENSORSENSORTECHNOLOGIESTECHNOLOGIESONONTHETHEPLATFORMPLATFORMOFOFMOBILEMOBILEPHONESPHONESLINLIU,JINGLIU清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系,中國(guó)北京100084,郵箱JLIUBMETSINGHUAEDUCNJINGLIU中國(guó)科學(xué)院化物所中國(guó)北京100190摘要摘要生物醫(yī)學(xué)傳感器目前已經(jīng)被廣泛的使用在各種各樣的生物醫(yī)學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，并在疾病檢測(cè)、診斷、監(jiān)測(cè)、治療、健康護(hù)理等方面扮演了重要的角色。但是，大部分生物醫(yī)學(xué)傳感器和他們相關(guān)的平臺(tái)通常不是很容易能夠獲取，對(duì)于家用而言不是太貴了就是太復(fù)雜了。作為替代，使用移動(dòng)手機(jī)的新技術(shù)逐漸改變了這樣一個(gè)情況。幾乎所有人都擁有的移動(dòng)手機(jī)通過(guò)與各種生物醫(yī)學(xué)傳感器結(jié)合提供一個(gè)獨(dú)一無(wú)二方式促進(jìn)了醫(yī)療護(hù)理。不僅如此，系統(tǒng)的建立很便捷而且成本低。在這篇論文中，我們描述了生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)發(fā)展水平的概況。對(duì)基本原理做了一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹，并且介紹了幾個(gè)新例子或概念。重點(diǎn)尤其放在基于移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的生物醫(yī)學(xué)傳感器的創(chuàng)新上。一些挑戰(zhàn)問(wèn)題，包括可行性、易用性、安全性、和效率都提及了。在電子和機(jī)械技術(shù)的幫助下，可以預(yù)見生物醫(yī)學(xué)傳感器和移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的全面結(jié)合將會(huì)為即將到來(lái)的全民醫(yī)療帶來(lái)一個(gè)光明的前景。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞生物醫(yī)學(xué)傳感器，普適技術(shù)，移動(dòng)手機(jī)，復(fù)合系統(tǒng)，健康管理基于移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)3明顯。向這樣一個(gè)符合系統(tǒng)努力一定會(huì)在研究和應(yīng)用方面創(chuàng)造許多機(jī)會(huì)。建立這樣一個(gè)系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致電氣和機(jī)械技術(shù)迅速發(fā)展?？紤]到應(yīng)用，這個(gè)平臺(tái)將會(huì)很容易建立以人類身體行為的基本力學(xué)表征的形式。在這篇論文中，我們首先對(duì)生物醫(yī)學(xué)傳感器和基于手機(jī)的傳感系統(tǒng)做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。然后，我們回顧一些生物醫(yī)學(xué)傳感器的基本知識(shí)并且舉幾個(gè)使用新方法和新應(yīng)用的新型生物醫(yī)學(xué)傳感器的例子?；谑謾C(jī)的傳感系統(tǒng)是一個(gè)重要的章節(jié)，通過(guò)理論分析和工程實(shí)例我們精心寫作了這一部分。不僅如此，在學(xué)習(xí)復(fù)合系統(tǒng)的過(guò)程中一些需要被解決的關(guān)鍵技術(shù)及問(wèn)題也被提了出來(lái)。最后，我們總結(jié)基于手機(jī)的傳感系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展前景。2生物醫(yī)學(xué)傳感器的基本概念生物醫(yī)學(xué)傳感器的基本概念眾說(shuō)周知生物醫(yī)學(xué)傳感器被用來(lái)將一種信號(hào)的量例如溫度、壓力、速度等等轉(zhuǎn)換成另一種量，通常是電信號(hào)。生物醫(yī)學(xué)傳感器獲取表示生理特征的信號(hào)并且將它們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。因此，生物醫(yī)學(xué)傳感器為生物和電子系統(tǒng)的連接服務(wù)。并且必須對(duì)兩方都沒有副作用，因?yàn)閮煞綄?duì)傳感器的表現(xiàn)都起了重要作用。根據(jù)被測(cè)量來(lái)看，生物醫(yī)學(xué)傳感器主要被歸為三個(gè)類型，物理，化學(xué)和生物傳感器。例如幾何，熱學(xué)，力學(xué)，液態(tài)變量，使用物理傳感器測(cè)量。在這些傳感器的應(yīng)用方面，可能用于測(cè)量肌肉位移，血壓，體溫，血流，腦脊液壓，骨生長(zhǎng)，磁場(chǎng)和輻射。至于化學(xué)傳感器，被測(cè)的化學(xué)量用于識(shí)別特定的化學(xué)成分，分析各種化學(xué)成分的濃度，監(jiān)測(cè)人體的化學(xué)反應(yīng)。盡管生物傳感器是特殊的化學(xué)傳感器，它們?nèi)匀槐粏为?dú)歸為特別重要的一類，生物傳感器因免疫傳感器，血糖儀，“化學(xué)金絲雀”，“共振的鏡子”，生物芯片和生物計(jì)算機(jī)出名。不僅如此，隨著生物恐怖主義潛在危險(xiǎn)的增加，在這方面生物傳感器作為低成本高效的器件被用于日常的應(yīng)用中。人們也能從他們各自的立場(chǎng)看生物醫(yī)學(xué)傳感器。因此，它們可以被大致分類依據(jù)是否被用于臨床診斷和治療和是否被用于生物醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)采集。另一方面，生物醫(yī)學(xué)傳感器可以依據(jù)它們?nèi)绾斡糜诨颊吆脱芯空n題來(lái)分類。例如無(wú)創(chuàng)型，接觸型，最小傷害，非傷害等等。普通傳感器的基本原理是通過(guò)某個(gè)特定的傳感單元收集被測(cè)數(shù)據(jù)和執(zhí)行被測(cè)量和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。在被測(cè)量和電信號(hào)之間有著確定的關(guān)系。一幫來(lái)說(shuō)，一個(gè)傳感器由傳感單元，轉(zhuǎn)換單元和信號(hào)調(diào)節(jié)單元組成。對(duì)于生物醫(yī)學(xué)傳感器來(lái)說(shuō)最基本的，最獨(dú)一

簡(jiǎn)介：中文中文6100字,4200單詞，單詞，20000英文字符英文字符出處出處KHONSARISV,ENGLANDGL,MORADKHANE,ETALANEWDESIGNFORFLOATINGOFFSHOREPLATFORMSC//ASME2016,INTERNATIONALCONFERENCEONOCEAN,OFFSHOREANDARCTICENGINEERING2016529537一個(gè)浮動(dòng)式海洋平臺(tái)的新設(shè)計(jì)一個(gè)浮動(dòng)式海洋平臺(tái)的新設(shè)計(jì)SVKHONSARI,GLENGLAND,摘要摘要海洋導(dǎo)管架在淺水區(qū)使用時(shí)似乎仍然是有效且合理的，但這種平臺(tái)不能在深水區(qū)或超神水域中使用。在過(guò)去數(shù)十年內(nèi)，老一代固定式海洋平臺(tái)被新型浮動(dòng)式平臺(tái)和新型涉及取代，例如浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置。一種新型的浮動(dòng)式海洋平臺(tái)得到了發(fā)展。這些新設(shè)計(jì)應(yīng)該能應(yīng)對(duì)操作裝置的尺寸、重量和空間，例如，能把這些構(gòu)建成有很大負(fù)荷能力范圍的平臺(tái)。使用的是救生管的舊（設(shè)計(jì)）理念，在管內(nèi)最簡(jiǎn)單的形式可以是一個(gè)環(huán)形塑造內(nèi)部輪胎管。這種環(huán)形塑形的構(gòu)思能被進(jìn)一步擴(kuò)展到其他形狀中，這些形狀可以從旋轉(zhuǎn)任意平面閉合曲線、不想交的共面軸的多義線或者擠壓曲線/多義線通過(guò)一個(gè)閉合通道而獲得。初步的“結(jié)構(gòu)性”計(jì)算針對(duì)這類型平臺(tái)的各種圓環(huán)形展開，結(jié)果表明理論上他們可以設(shè)計(jì)成可承受需求一樣多的重量，且能為用戶在水上提供要求的空間。再者，關(guān)于在水中這種系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)研究表明它們很大的穩(wěn)心高和扶正力矩臂造就了它們高度的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性能采用這種理念更高效的環(huán)形形狀的其他版本來(lái)進(jìn)一步提高。此外，顯而易見的是這需要更多的研究，雖然這種設(shè)計(jì)理念的發(fā)表說(shuō)明它是可行的、性價(jià)比高的并且有效的現(xiàn)代浮動(dòng)式海洋平臺(tái)的替代。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞浮動(dòng)式海洋平臺(tái)，環(huán)形船體，浮力，定傾中心，水中穩(wěn)定性簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介穩(wěn)健原則和不可改變?cè)瓌t由希臘的數(shù)學(xué)家ARCHIMEDES（287212，公元前）提出的，管理著浮力體的行為，在此之后它成為了靜水力學(xué)和浮力研究的基礎(chǔ)［1］。在很人類生活中不同的方面中都運(yùn)用到了這個(gè)原則，多虧了這個(gè)原則得到了很多收獲，否則人們的生活會(huì)和現(xiàn)在的狀態(tài)很不一樣。尤其是在海洋的油、汽勘探領(lǐng)域，固定的模塊平臺(tái)應(yīng)對(duì)更深海域勘探的限制，導(dǎo)致使用浮動(dòng)式平臺(tái)打破了現(xiàn)有固定平臺(tái)能夠觸及的深度的思想屏障。因此，不同類型的浮動(dòng)式平臺(tái)成功超越了1970年代和80年代的大型固定式平臺(tái)，例如GOGNAC和BULLWINKLE［24］。然而，這對(duì)比起造船業(yè)追溯到幾千年以前的發(fā)展似乎出現(xiàn)得太晚了。除了油、汽領(lǐng)域，浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)的使用變得日益流行，特別是在土地資源有限的國(guó)家，作為土地開墾的取代。當(dāng)例如浮橋這樣的應(yīng)用再一次追溯到幾千年以前，新的近代的應(yīng)用，例如浮動(dòng)式機(jī)場(chǎng)、浮動(dòng)式儲(chǔ)存設(shè)施、浮動(dòng)式娛樂設(shè)施，還有一般來(lái)說(shuō)，浮體都依賴于浮力。人們相信第一個(gè)人造的大型浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，是兩行浮橋的形式，每一行由大約300艘一條挨著一條的小船組成，這的穩(wěn)定度比“傳統(tǒng)”由幾個(gè)單獨(dú)浮橋組成的船體的浮動(dòng)式平臺(tái)高得多。顯然，在圖1B中顯示的形狀甚至更穩(wěn)定，并能用它不同積極的影響創(chuàng)造更大的浮力。為了使它更容易生產(chǎn)和切實(shí)可行，可以采用原始設(shè)計(jì)的一個(gè)“模塊化”的版本。這能讓生產(chǎn)商進(jìn)行部分生產(chǎn)，分開生產(chǎn)環(huán)形中的弧，并在現(xiàn)場(chǎng)組裝起來(lái)或者在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)之前組裝。圖2描述了模塊化版與傳統(tǒng)浮筒式浮動(dòng)式平臺(tái)有一些共同的特征。主要的區(qū)別在于，浮筒的（計(jì)劃里）環(huán)形扎材能讓平臺(tái)比起傳統(tǒng)的平臺(tái)有更高的穩(wěn)定度，顯然，他們能由任何數(shù)量的浮筒組成，至少兩個(gè)大的，雖然3個(gè)任何尺寸的浮筒是最小安全數(shù)量。負(fù)重能力負(fù)重能力俯視圖剖視圖AA俯視圖剖視圖AA剖視圖AA俯視圖俯視圖剖視圖AA圖1提出的浮動(dòng)式船體的概念設(shè)計(jì)。A環(huán)形幾何的原始概念，B更大浮力的改進(jìn)版設(shè)計(jì)C三角形截面的環(huán)形設(shè)計(jì)D三角形截面的三角形方案。圖2一個(gè)模塊化（階段性）版本的平臺(tái)設(shè)計(jì)，有4個(gè)構(gòu)成部分通過(guò)桁架式結(jié)構(gòu)相互連接在一起。

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簡(jiǎn)介：1COPYRIGHT?2016BYASMEANEWDESIGNFORFLOATINGOFFSHOREPLATFORMSSVKHONSARI,MEMBER,ASMEDEPARTMENTOFCIVILENGINEERINGSHARIFUNIVERSITYOFTECHNOLOGYPOBOX111559313TEHRAN1458889694,IRANF982188803629,EVAHEED_KYAHOOCOUKGLENGLAND,MEMBER,ASMEDEPARTMENTOFCIVILENVIRONMENTALENGINEERINGIMPERIALCOLLEGELONDONLONDONSW72BU,UKF442075945989,EGENGLANDIMPERIALACUKEMORADKHANDEPARTMENTOFCIVILENGINEERINGSHARIFUNIVERSITYOFTECHNOLOGYPOBOX111559313TEHRAN,IRANEAMORADKHANGMAILCOMARVALIKHANIDEPARTMENTOFCIVILENGINEERINGSHARIFUNIVERSITYOFTECHNOLOGYPOBOX111559313TEHRAN,IRANEVALIKHANIALIREZAYAHOOCOMMRBAHADORIDEPARTMENTOFCIVILENGINEERINGSHARIFUNIVERSITYOFTECHNOLOGYPOBOX111559313TEHRAN,IRANEBAHADORIMRGMAILCOMABSTRACTWHILEFORSHALLOWWATERSTHEUSEOFOLDOFFSHOREJACKETSSTILLSEEMSEFFICIENTANDJUSTIFIABLE,FORDEEPANDULTRADEEPWATERSSUCHPLATFORMSCANNOTBEUSEDDURINGTHEPASTFEWDECADESTHEOLDGENERATIONOFFIXEDOFFSHOREPLATFORMSWASSUCCEEDEDBYTHENEWFLOATINGPLATFORMSANDNEWDESIGNSSUCHASFPSOSANEWFAMILYOFFLOATINGOFFSHOREPLATFORMSHASBEENDEVELOPEDTHESESHOULDBEABLETORESPONDTOSIZE,WEIGHTANDSPACEFOROPERATINGEQUIPMENT,IETHEYCANBECONSTRUCTEDTOHAVEAWIDERANGEOFLOADBEARINGCAPACITIESUSEISMADEOFTHEOLDCONCEPTOFLIFESAVINGTUBES,WHICHINTHEIRSIMPLESTFORMCANBEATOROIDALSHAPEDTYREINNERTUBETHETORUSSHAPEDIDEACANBEFURTHEREXTENDEDTOOTHERSHAPESOBTAINEDEITHERBYREVOLVINGANYPLANECLOSEDCURVEORPOLYLINEABOUTACOPLANARAXISWHICHDOESNOTINTERSECTIT,ORBYEXTRUDINGTHECURVE/POLYLINETHROUGHACLOSEDPATHTHEPRELIMINARY‘STRUCTURAL’CALCULATIONSCARRIEDOUTONVARIOUSSAMPLESOFTHETORUSSHAPEDMEMBERSOFTHISFAMILYOFPLATFORMSSHOWEDTHATTHEORETICALLYTHEYCANBEDESIGNEDTOCARRYASMUCHLOADASREQUIREDANDPROVIDETHEUSERSWITHTHEREQUIREDSPACEONTHEWATERMOREOVER,BASICSTUDIESOFTHESTABILITYOFSUCHSYSTEMSINWATERSHOWEDTHEIRLARGEMETACENTRICHEIGHTSASWELLASLARGERIGHTINGMOMENTARMS,HENCETHEIRHIGHDEGREEOFSTABILITYTHISSTABILITYCANBEFURTHERINCREASEDBYUSINGOTHERVERSIONSOFTHISIDEAWITHMOREEFFICIENTTOROIDALSHAPESFURTHERMORE,APPARENTLY,MUCHSTUDYISREQUIREDHOWEVERTOESTABLISHTHISIDEAASAVIABLE,COSTEFFECTIVEANDEFFICIENTALTERNATIVEFORCURRENTGENERATIONSOFOFFSHOREFLOATINGPLATFORMSKEYWORDSFLOATINGOFFSHOREPLATFORMS,TORUSSHAPEDANDTOROIDALSHAPEDHULLS,BUOYANCY,METACENTER,STABILITYINWATERPROCEEDINGSOFTHEASME201631STINTERNATIONALCONFERENCEONOCEAN,OFFSHOREANDARCTICENGINEERINGOMAE2016JULY16,2016,RIODEJANEIRO,BRAZILOMAE201683698DOWNLOADEDFROMHTTP//ASMEDIGITALCOLLECTIONASMEORG/ON05/20/2016TERMSOFUSEHTTP//ASMEORG/TERMS3COPYRIGHT?2016BYASMEFIGURE1THECONCEPTUALDESIGNOFTHEPROPOSEDFLOATINGHULLATHEORIGINALCONCEPTWITHTORUSSHAPEDGEOMETRY,BANIMPROVEDDESIGNWITHLARGERBUOYANCYFORCE,CATORUSWITHTRIANGULARCROSSSECTION,DTRIANGULARCROSSSECTIONUSEDWITHTRIANGULARPLANFIGURE2AMODULARSEGMENTALVERSIONOFTHEDEVISEDPLATFORMWITHFOURCONSTITUTINGSEGMENTSCONNECTEDTOEACHOTHERTHROUGHATRUSSTYPESTRUCTURELOADBEARINGCAPACITYADONUTSHAPEDHULLSINORDERTOHAVEANINITIALESTIMATEOFTHELOADBEARINGCAPACITYOFTHEORIGINALVERSIONOFTHISTYPEOFPLATFORM,THEFOLLOWINGSIMPLEBASICCALCULATIONSAREPRESENTEDTHREECASESHAVEBEENSTUDIED1SEMISUBMERGED,HR,FIG3A23/4HEIGHTSUBMERGED,H3/2R,FIG3B3FULLYSUBMERGED,H2R,FIG3CBUOYANCYFORCE,BFVARIABLEFORTHE3CASES,ANDTHEWEIGHTOFTHESTEELHULL,SWCONSTANTFORTHE3CASESANDHENCETHELOADBEARINGCAPACITYOFEITHERCASE,C,ARECALCULATEDASBELOW,1SEMISUBMERGEDHULLWWDBRRVFΡΠΡ221SSSSRRTRTRRRWΡΠΡΠΡΠ22222422≈??2SWSBRRRTRRWFCΡΠΡΠ2224??323/4HEIGHTSUBMERGEDHULLWWDBAARVFΡΠΡ221WRRRΡΑΑΠΠΑΠΠ??????2COSSIN22224WBRRRFΡΠΠΠΑ????????→/622433225SWSBRRRTRRRWFCΡΠΡΠΠ2??????????443322225163FULLYSUBMERGEDHULLWWDBRRVFΡΠΡ2227SWSBRRRTRRWFCΡΠΡΠ222242??8DOWNLOADEDFROMHTTP//ASMEDIGITALCOLLECTIONASMEORG/ON05/20/2016TERMSOFUSEHTTP//ASMEORG/TERMS

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