软件分析设计课程设计患者监护系统实验报告.docx

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软件分析设计课程设计患者监护系统实验报告

《软件分析与设计》课程设计报告

所选项目:

患者监护系统

学院:

软件学院

专业班级:

学生姓名:

组长:

组员:

指导教师:

时间:

2014.1.6-17

1系统简介（3

1.1背景描述:

（3

2技术要求和限制条件（4

2.1系统需求:

（4

3需求分析（4

3.1用户要求:

（4

3.2性能需求:

（4

4系统分析（5

4.1基本系统模型设计如下:

（5

4.2数据流图设计如下:

（6

4.2.1数据流分析（6

4.2.2需求概述（6

4.2.3顶层数据流图:

（6

4.2.4进一步划分的二层数据流图如下（7

4.2.5对“监护管理”模块的分解（7

4.2.6总的底层数据流图（9

4.2.7数据词典（9

5总体结构（15

5.1系统的各模块设计如下:

（15

5.2软件结构:

（16

5.3功能分配（16

5.4接口设计（17

6详细设计（18

6.1登陆界面（18

6.2程序描述（18

6.3总程序设计流程图（19

6.4传感器信息采集功能（20

6.5监护管理模块（20

6.6数据操作功能（21

6.6.1添加新病人信息功能（21

6.6.2查询功能（22

6.6.3更新功能（22

6.7系统功能流程图（23

6.8系统操作模块（24

7数据库设计说明书（24

7.1定义（24

7.2任务概述（24

7.3结构设计（25

7.3.1概念结构设计（25

7.3.2逻辑结构设计（28

8登录界面（29

8.1系统主界面（29

8.2功能选择界面（30

8.3生理信号信息采集模块界面（30

8.4监护管理模块界面（31

9软件测试（31

9.1白盒测试法（32

9.1.1白盒测试的概述（32

9.1.2白盒的测试用例需要做到:

（32

9.1.3白盒测试的实施步骤:

（32

9.1.4白盒测试的方法:

总体上分为静态方法和动态方法两大类。

（33

9.2黑盒测试法（33

9.2.1黑盒测试的概述（33

9.2.2黑盒测试试图发现以下类型的错误:

（33

9.2.3黑盒测试的测试用例设计方法（34

9.3测试结果（34

参考资料（35

1系统简介

1.1背景描述:

目前住院病人主要由护士护理,这样做不仅需要大量护士,而且由于不能随时观察病人的病情变化,还会延误抢救时间。

因此,某医院想开发一个以计算机为中心的患者监护系统。

医院要求该系统能够随时接收病人的生理信号（血压、体温、脉搏、心电图等,监视病员的病症;定时记录病人情况以形成患者日志（定时更新病历;当某个病人的生理信号超出医院的规定的安全范围时向值班护士发出警告信息（病员出现异常情况时报警;同时,护士在需要时还可要求系统打印某个病人的病情报告（随机地产生某一病员的病情报告。

2技术要求和限制条件

2.1系统需求:

本系统要求输入病人的姓名、住址、电话号码、身份证号码、住院日期、身体状况,随时接收每个病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图等,定时记录病人情况以形成患者日志,当某个病人的胜利信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息,此外,护士在需要时还可以要求系统印出某个指定病人的病情报告。

3需求分析

人员管理的合理化和经营化是医院经营效益的关键。

拥有了先进的技术还要有更加良好的管理体制,才可以让医院的经营效益发挥到最好的状态。

充分利用现代先进的技术,可以节约大量的人力资源和财力资源。

3.1用户要求:

由于本系统基于windos兼容的桌面平台,仅要求用户掌握基本的计算机操作。

3.2性能需求:

根据系统的要求,将该系统设置有8个功能模块,各模块功能如下:

1、生理信号输入管理模块:

通过连接在病人身上的传感器,根据传感器的值将生理信号输入系统

2、定时时间调节处理:

通过系统,管理人员（医护人员可以按需要输入定时采样的时间。

3、病人信息输入模块:

工作人员可以将病人的基本信息（患者姓名、患者性别、住址、联系电话、患病名称、入院日期、状态（已出院、住院、备注

输入系统。

4、病人信息修改管理模块:

对病人的基本信息（患者姓名、患者性别、住址、联系电话、患病名称、入院日期、状态（已出院、住院、备注进行修改。

5、病人信息查询模块:

对病人的基本信息（患者姓名、患者性别、住址、联系电话、患病名称、入院日期、状态（已出院、住院、备注进行查询。

6、生理信号安全范围控制模块:

对各个病人的生理信号的安全范围进行输入、修改、查询。

7、警报模块:

对超过设定安全范围的病人及时通知医护人员。

8、病人病情查询及打印模块:

可以对这一段时间的病人病情进行查询也可以将对查询得的病人病情打印出病情报告

4系统分析

4.1基本系统模型设计如下:

传感器输入

生理信号输入程序

铃声判别生成程序

响铃

报告生成程序

生成报告病人信息输入

病情信息

数据文件

生理信

号信息

安全范

围数据

4.2数据流图设计如下:

4.2.1数据流分析

数据流图是组织中信息运动的抽象,是管理信息系统逻辑模型的主要形式。

它可以综合的反映出信息在系统中的流动、处理和存储情况,具有良好的抽象性和概括性。

它在调查的基础上,从系统的科学性、管理的合理性、实际运行的可行性角度出发,将信息处理功能和彼此之间的联系自顶向下、逐层分解,从逻辑上精确地描述系统应具有的数据加工、数据输入、数据输出、数据存储及数据来源和去向（外部实体等项目。

数据流程图和系统的物理描述无关,它所描述的内容不涉及技术细节,而是面向用户的,即使完全不懂信息技术的用户也容易理解。

因此,数据流图成为系统分析员与用户进行交流的有效手段,同时也成为系统设计的主要依据之一。

4.2.2需求概述

本系统由“数据接收处理”“监护管理”“对档案查询处理”三个功能模块组成。

（1数据接收子系统包含四个功能模块:

“病人生理信号处理中心”、“时钟采样处理”、“病人基本信息处理”、“安全范围设定”

时钟采样处理子系统包括两个功能模块:

“设定时间”、“定时取样”。

安全范围设定子系统包括2个功能模块:

“分析病人病情”、“确定安全范围”。

（2监护管理子系统包括“超标判定”、“危机情况处理”

超标判定模块包括超标判定操作。

危机处理子系统包含2个功能模块:

“通知医护人员”、“通知病人家属”。

（3对档案查询处理子系统包含3个功能模块:

“修改”、“查询”、“删除”。

4.2.3顶层数据流图:

输入:

输出:

输入病人生理信号记录病人情况

发出警报信号

查询病人信息

查询结果

4.2.4进一步划分的二层数据流图如下

中央系统主要由数据接收处理、监护管理、对档案查询处理三个加工处理、三个文件存储组成。

1数据接收

2监护管理

3

对档案的查询

处理

生理信号

时钟信号

病人基本信息

安全范围

安全范围

安全范围

病人档案

病人基本信息

病人基本信息

病情报告

病情报告短息

病人日志

病人日志

病人日志

病人日志

修改后病人基本信息

警报信息

4.2.5对“监护管理”模块的分解

监护管理子系统包括“超标判定”、“危机情况处理”

超标判定模块包括超标判定操作,用来拿定时提取的病人生理信号与安全范围相比较看是否是正常状态。

危机处理子系统包含2个功能模块:

“通知医护人员”、“通知病人家属”。

各种传感器

医院护士

患者日志

医院护士

打印病情报告

高

医院计算机监护系统

2.1

超标判定生理信号值

安全范围

警报2.2

危机情况处理

警告信息

病情报告短信“监护管理”模块一层分解图

2.1

超标判定生理信号值

安全范围

警报

2.2.1

通知医护人员

警告信息

警告信息

2.2.2

通知家属

病情报告短信“监护管理”模块的底层分解图

对“对档案的查询处理”模块的分解

对档案查询处理子系统包含3个功能模块:

“修改”、“查询”、“删除”。

在删除操作之前需要向主治医师询问是否可以删除。

病人信息

3.1

修改

3.2.1

查询

3.3.1

查询可否

删除

病情报告

病人信息

病人信息

3.3.2

删除病人信息

允许通知

3.2.2

打印病情报告

病情报告

修改后的病人信息

“对档案的查询处理”模块的分解图

4.2.6总的底层数据流图

把细分图整合起来形成总的底层DFD:

生理信号1.1.1

生理信号接收生理信号1.1.2

生理信号分析

生理信号值

时钟信号1.2.1

设定时间

1.2.2

定时取样

时间间隔

生理信号值

病人日志

病人生病日志

病人日志

病人基本信息

1.3.1

接收基本信息

病人基

本信息

1.3.2

记入档案

病人基

本信息

病人档案

1.4.1

分析病人病情

病人档案分析结果1.4.2

确定安全范围

病人生理安全

范围

病人日志

安全范围

病人档案

2.1

超标判定

警报

2.2.1

通知医护人员

警告信息

警告信息

2.2.2

通知家属

病情报告短信

病人

时钟工作人员

显示器

医护人员

家属

3.1

修改

3.2.1

查询

3.3.1

查询可否

删除

病人档案

3.3.2

删除病人信息

允许通知

3.2.2

打印病情报告修改后的病人档案

查询者

病情报告

安全范围

病

人

档

案

病人

档案

底层数据流图

4.2.7数据词典

数据字典是各类数据描述的集合,它是进行详细的数据收集和数据分析后所获得的主要成果。

该系统的数据字典如下:

1.数据源点和终点描述

（1名称:

病人

简要描述:

被监护的对象

有关数据流:

生理信号

（2名称:

时钟

简要描述:

用来为系统提供时间日期数据以便定时取样生理信号

有关数据流:

时钟信号

（3名称:

工作人员

简要描述:

负责系统数据的录入工作

有关数据流:

病人基本信息

（4名称:

医护人员

简要描述:

监护系统终端的值班人员

有关数据流:

警告信息

（5名称:

显示器

简要描述:

终端设备,用来显示病人的生理信号

有关数据流:

病人日志

（6名称:

家属

简要描述:

病人的家属

有关数据流:

病情报告,病情报告短息

（7名称:

查询者

简要描述:

主要由医护人员和病人家属组成,有权查询病人的病情报告并打印

有关数据流:

病情报告

2.加工词条描述

（1加工名:

生理信号接收

加工编号:

1.1.1

输入数据流:

生理信号

输出数据流:

生理信号

加工逻辑:

接收病人的生理信号

（2加工名:

生理信号分析

加工编号:

1.1.2

输入数据流:

生理信号

输出数据流:

生理信号值

加工逻辑:

分析病人的生理信号,转化为具体的数值

（3加工名:

设定时间

加工编号:

1.2.1

输入数据流:

时钟信号

输出数据流:

时间间隔

加工逻辑:

为定时采样病人的生理信号设定时间间隔

（4加工名:

定时采样

加工编号:

1.2.2

输入数据流:

时间间隔,生理信号值

输出数据流:

病人日志

加工逻辑:

定时取样病人的生理信号并存入病人日志

（5加工名:

接收基本信息

加工编号:

1.3.1

输入数据流:

病人基本信息

输出数据流:

病人基本信息

加工逻辑:

接收由工作人员输入的病人的基本信息

（6加工名:

记入档案

加工编号:

1.3.2

输入数据流:

病人基本信息

输出数据流:

病人基本信息

加工逻辑:

接收病人的生理信号

（7加工名:

分析病人病情

加工编号:

1.4.1

输入数据流:

病人基本信息

输出数据流:

安全范围

加工逻辑:

由主治医生对病人的病历进行分析,产生分析结果

（8加工名:

确定安全范围

加工编号:

1.4.2

输入数据流:

分析结果

输出数据流:

安全范围

加工逻辑:

根据医生对病人病情的分析,确定出一个适合病人的安全范围（9加工名:

超标判定

加工编号:

2.1

输入数据流:

生理信号值,安全范围

输出数据流:

警报

加工逻辑:

接收病人的生理信号值与安全范围做比较,判断是否超标（10加工名:

通知医护人员

加工编号:

2.2.1

输入数据流:

警报

输出数据流:

警告信息

加工逻辑:

接收警报并向终端发送警告信息

（11加工名:

通知家属

加工编号:

2.2.2

输入数据流:

警告信息

输出数据流:

病情报告短息

加工逻辑:

接收警告信息并自动向病人家属发出病情报告短信

（12加工名:

修改

加工编号:

3.1

输入数据流:

病人信息

输出数据流:

修改后的病人信息

加工逻辑:

可以对病人的病历等进行更新修改

（13加工名:

查询

加工编号:

3.2.1

输入数据流:

病人信息

输出数据流:

病情报告

加工逻辑:

医生和家属可以根据病人的姓名等查询病人的基本信息并可以请求打印报告

（14加工名:

打印病情报告

加工编号:

3.2.2

输入数据流:

病情报告

输出数据流:

病情报告

加工逻辑:

可以响应打印要求打印出病人的病情报告

（15加工名:

查询可否删除

加工编号:

3.3.1

输入数据流:

病人信息

输出数据流:

允许通知

加工逻辑:

有病人出院,查询主治医生等相关人员可否删除病人信息（16加工名:

删除病人信息

加工编号:

3.3.3

输入数据流:

允许通知

输出数据流:

加工逻辑:

删除已出院病人信息

3.文件存储

（1文件名称:

病人档案

简述:

存放病人的基本信息及生病日志

输入数据:

病人基本信息,病人日志,修改后的病人档案

输出数据:

病人档案

文件组成:

由病人的姓名电话等个人基本信息、病历、病人日志组成（2文件名称:

病人日志

简述:

存放时钟定时取样的病人的生理信号

输入数据:

病人日志

输出数据:

病人日志

文件组成:

取样的确切时间和病人当时的生理信号值

（3文件名称:

病人生理安全范围

简述:

存放病人正常的生理信号值应该在的范围

输入数据:

安全范围

输出数据:

安全范围

文件组成:

脉搏、体温、血压、呼吸、心电图等生理信号值的安全范围值

4.数据流

（1数据流名字:

生理信号

描述:

由时钟传感器传送的病人的脉搏、体温、血压、呼吸、心电图等

组成:

生理信号=脉搏+体温+血压+呼吸+心电图

（2数据流名字:

时钟信号

描述:

用以设定定时取样的时间间隔及当时的日期时间

组成:

时钟信号=年+月+日+时+分+秒

（3数据流名字:

时间间隔

描述:

提供定时取样的时间间隔

组成:

时间间隔=时+分+秒

（4数据流名字:

时钟信号

描述:

用以设定定时取样的时间间隔及当时的日期时间

组成:

时钟信号=年+月+日+时+分+秒

（5数据流名字:

病人日志

描述:

定时取样的生理信号

组成:

每次提取的生理信号

（6数据流名字:

病人基本信息

描述:

用以传递病人的个人信息病历等

组成:

病人基本信息=病人个人基本信息+病历+病人日志

（7数据流名字:

安全范围

描述:

用以传递病人安全的生理信号值范围

组成:

安全范围=脉搏安全范围值+体温安全范围值+血压安全范围值+呼吸安全范围值+心电图安全范围值

（8数据流名字:

警报

描述:

当病人的生理信号超出安全范围时向终端发出的警报信号通知系统发送警告信息

组成:

警报

（9数据流名字:

警告信息

描述:

向终端医护人员发送的信息

组成:

警告信息=病人ID号+病房号+生理信号值

（10数据流名字:

病情报告短信

描述:

向病人家属发送的通知病情的信息

组成:

大体病情报告

（11数据流名字:

分析结果

描述:

主治医生根据病人的基本情况分析出的病人安全的生理信号值组成:

安全生理信号值

（12数据流名字:

允许通知

描述:

向终端医护人员发送的信息,告诉可以删去已出院病人的信息组成:

允许

（13数据流名字:

病情报告

描述:

返回病人的生病日志以及病历

组成:

病情报告=病人日志+病历

5总体结构

5.1系统的各模块设计如下:

M1.1初始化模块

M1.2关闭系统模块

M1.3系统功能模块

M2.1生理信号输入管理模块

M2.2定时时间调节模块

M3.1信息输入模块

M3.2信息修改模块

M3.3信息查询模块

M4.1生理信号安全范围模块

M4.2警报模块

M5.1病情查询模块

M5.2病情报告打印模块5.2软件结构:

医院患者监护系统

生理信号输入控制子系统病人基本

信息管理

子系统

警报子系统

病人病情管

理子系统

生理信号输入管理定时

时间

调节

信

息

输

入

信

息

修

改

信

息

查

询

生理

信号

安全

范围

控制

警

报

病

情

查

询

病情

报告

打印

5.3功能分配

1.系统控制功能

初始化模块（M1.1;

关闭系统模块（M1.2;

系统功能模块（M1.3

2.生理信号输入控制功能

生理信号输入管理模块（M2.1;

定时时间调节模块（M2.2;

3.病人基本信息管理功能

信息输入模块（M3.1

信息修改模块（M3.2

信息查询模块（M3.3;

4.警报功能

生理信号安全范围控制模块（M4.1;

警报模块（4.2;

5.病人病情管理功能

病情查询模块（M5.1;

病情报告打印模块（5.2

5.4接口设计

1初始化模块:

系统初始时由操作系统调用,执行完毕后进入事件等待状态;

2关闭系统模块:

由系统功能模块调用,执行完毕返回操作系统;

3系统功能模块:

接收系统功能区相应事件,启动生理信号输

入管理、定时时间调节、信息输入、信息修改、信息查询等模块

4生理信号输入管理模块:

完成生理信号输入管理功能;

5定时时间调节模块:

完成定时时间调节功能;

6信息输入模块:

完成信息输入功能;

7信息修改模块:

完成信息修改功能;

8信息查询模块:

完成信息查询功能;

9生理信号安全范围控制模块:

完成生理信号安全范围控制功能;

10警报模块:

完成发出警报功能;11病情查询模块:

完成病情查询功能;

12病情报告打印模块:

完成病情报告打印功能;

6详细设计

6.1登陆界面

登陆界面程序流程见图:

登陆系统正确?

用户名及口令身份认证登陆成功

YesNo

登陆界面程序流程图

6.2程序描述

主模块

功能:

建立与数据库连接;获取系统设置;运行主对话框

根据输入调用子模块;退出系统时断开与数据库的连接程序逻辑:

初始化

生理信号输入监护管理数据操作

主功能模块图

6.3总程序设计流程图

设计内容:

本系统要求能够监护系统要随时接受每个病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图等,定时记录病人情况以形成患者日志并间隔一定得时间存入病人档案,当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息;要求系统要提供输入数据更新数据查询信息的功能,必要时候要通知患者家属。

程序设计流程图见图:

开始人员登录数据操作程序初始化设备正常?

信号采集监护管理程序结束

数据更新数据查询病人档案操作数据详细分析

正常?

报警情况处理

信号初步分析设备初始化

设备处理

Y

N

N

Y

系统功能流程图

6.4传感器信息采集功能

功能描述:

传感器要随时接受每个病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图

等,而且要将其模拟信号转换成数字型号后及时发送给监护管理模块。

传感器信息采集程序流程图:

开始初始化

数据采集

A/D转换液晶显示

数据判别

发送?

发送数字信号

结束

Y

N

传感器信息采集程序流程图

6.5监护管理模块

功能描述:

根据传感器信息采集而传入监护管理模块的生理信息,对其传入的信息进行分析处理,并将其和生理安全控制范围内的数据进行比较,如若超过范围则报警,及时通知责任医生进行紧急处理,医护人员有打印患者病情报告的权利,同时通知患者家属,实时记录患者日志,每间隔一段时间要更新患者的档案。

监护管理流程图见图:

开始病症信号采样

信号处理

超出病人生理极限?

更新病人日志

继续监护

报警情况处理通知其家属打印病人报告

打印病人报告?

程序结束

病情好转?

病人死亡

Y

N

Y

N

Y

N

监护管理流程图

6.6数据操作功能

功能描述:

权限操作者对病人信息数据的一系列操作（添加患者信息、查询、修

改、打印,对数据库进行的相关管理

添加信息

查询修改

打印

添加查询修改打印

开始

操作结束

数据操作功能PAD图

6.6.1添加新病人信息功能

功能:

查验输入的操作者证号;运行添加信息对话框;获取该操作者的相关信息;查验输入病人信息;进行添加操作添加新病人信息功能PAD见图

输入姓名输入性别

输入年龄

输入基本病情添加

添加记录更新数据库

输出成功信息及确认

错误处理并返回错误处理并返回错误处理并返回

错误处理并返回

FFFF

添加新病人信息功能PAD图

6.6.2查询功能

功能:

查验输入的操作者证号;运行查询信息对话框;获取该操作者的相关信息;

获取相关信息。

（2查询功能PAD图见图:

查询功能PAD图

6.6.3更新功能

更新功能PAD图见图:

输入姓名及病历号

病例号是否正确

新信息是否正确?

更新

错误处理并返回错误处理并返回

F

FF

错误处理并返回

读记录

找到要更新的记录修改记录

更新数据库输出成功更新信息

更新功能PAD图

6.7系统功能流程图

功能:

根据操作员输入功能调用相应的子模块系统功能流程图见图:

开始登陆窗口主界面功能选择

数据采集数据类型转换

数据详细分析

报警功能数据存储生理信号采集

监护管理

数据操作

数据查询数据更新数据打印

设备维护初始化系统数据初步分析

生理信号安全控制

为系统功能流程图

6.8系统操作模块

功能:

验证输入系统操作员的员工口令,完成权限管理运行系统操作对话框,根据用户输入调用各子模块,完成:

有使用权限的医院员工操作（添加、修改、删除;数据统计;更改口令;系统管理（修改系统设置,浏览、修改、增加、删除系统操作员;程序逻辑:

输入账号口令初始化系统操作对话框系统操作权限检验初始化关闭对话框

操作取消?

账户口令正确?

UNTIL输入返回系统设置更改口令

数据统计医生操作护士操作返回

警告返回Y

NTTTTT

为系统操作PAD图

7数据库设计说明书

7.1定义

文档中采用的专门术语的定义及缩略词简要:

HICS:

hospitalintensivecareSystem,医院监护系统。

数据库采用SqlSever2000数据库。

7.2任务概述

本系统要求能够监护系统要随时接受每个病人的生理信号（脉搏、血压、心跳、

呼吸频率等,定时采样病人情况以形成患者日志,当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息;此外,护士在需要时还可以要求系统打印出某个病人的病情报告。

本软件系统要求安全、可靠（具有出错处理能力、准确。

7.3结构设计

7.3.1概念结构设计

一、确定实体类型

通过了解医院监护中需要用到的实体类型有病人,医护人员,病历,患者日志,生理信息等等。

二、确定联系类型

在这个系统中以下这些联系是与监护管理有关的:

医护人员与病人之间有个联系是”诊治“,它是一对多的;

病人与病历之间有个联系是“持有“,它是一对一的;

病人与生理信息之间有个联系是“提取“,它是一对一的;

生理信息与患