软件分析设计课程设计报告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报告患者监护系统实验报告
"软件分析与设计"
课程设计报告
所选工程：
患者监护系统
学院：
软件学院
专业班级：
学生XX:
组长：
组员：
指导教师：
时间：
2014.1.6-17
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平安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XX、住址、、XX、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平安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，仅要求用户掌握根本的计算机操作。
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根本信息〔患者XX、患者性别、住址、联系、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：
对病人的根本信息〔患者XX、患者性别、住址、联系、患病名称、入院日期、状态〔已出院、住院〕、备注〕进展修改。
5、病人信息查询模块：
对病人的根本信息〔患者XX、患者性别、住址、联系、患病名称、入院日期、状态〔已出院、住院〕、备注〕进展查询。
6、生理信号平安围控制模块：
对各个病人的生理信号的平安围进展输入、修改、查询。
7、警报模块：
对超过设定平安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展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根本系统模型设计如下：
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。
它在调查的根底上，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，从逻辑上准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〕等工程。
数据流程图和系统的物理描述无关，它所描述的容不涉及技术细节，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展交流的有效手段，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〞、“病人根本信息处理〞、“平安围设定〞
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〞。
平安围设定子系统包括2个功能模块：
“分析病人病情〞、“确定平安围〞。
〔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。
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平安围相比拟看是否是正常状态。
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〞。
“监护管理〞模块一层分解图
“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。
“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:
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，它是进展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：
病人根本信息
（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：
接收根本信息
加工1.3.1
输入数据流：
病人根本信息
输出数据流：
病人根本信息
加工逻辑：
接收由工作人员输入的病人的根本信息
〔6〕加工名：
记入档案
加工1.3.2
输入数据流：
病人根本信息
输出数据流：
病人根本信息
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1.4.1
输入数据流：
病人根本信息
输出数据流：
平安围
加工逻辑：
由主治医生对病人的病历进展分析，产生分析结果
〔8〕加工名：
确定平安围
加工1.4.2
输入数据流：
分析结果
输出数据流：
平安围
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平安围
〔9〕加工名：
超标判定
加工2.1
输入数据流：
生理信号值，平安围
输出数据流：
警报
加工逻辑：
接收病人的生理信号值与平安围做比拟，判断是否超标
〔10〕加工名：
通知医护人员
加工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展更新修改
〔13〕加工名：
查询
加工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XX等查询病人的根本信息并可以
请求打印报告
〔14〕加工名：
打印病情报告
加工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：
存放病人的根本信息及生病日志
输入数据：
病人根本信息，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XX等个人根本信息、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：
取样确实切时间和病人当时的生理信号值
（3）文件名称：
病人生理平安围
简述：
存放病人正常的生理信号值应该在的围
输入数据：
平安围
输出数据：
平安围
文件组成：
脉搏、体温、血压、呼吸、心电图等生理信号值的平安围值
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：
病人根本信息
描述：
用以传递病人的个人信息病历等
组成：
病人根本信息=病人个人根本信息+病历+病人日志
（7）数据流名字：
平安围
描述：
用以传递病人平安的生理信号值围
组成：
平安围=脉搏平安围值+体温平安围值+血压平安围值+呼吸
平安围值+心电图平安围值
（8）数据流名字：
警报
描述：
当病人的生理信号超出平安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根本情况分析出的病人平安的生理信号值
组成：
平安生理信号值
（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总体构造
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
生理信号平安围模块
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软件构造：
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.病人根本信息管理功能
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
生理信号平安围控制模块〔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生理信号平安围控制模块：
完成生理信号平安围控制功能；
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：
主功能模块图
6.3总程序设计流程图
设计容：
本系统要求能够监护系统要随时承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平安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：
系统功能流程图
6.4传感器信息采集功能
功能描述：
传感器要随时承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：
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，对其传入的信息进展分析处理，并将其和生理平安控制围的数据进展比拟，如假设超过围那么报警，及时通知责任医生进展紧急处理，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：
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〕，对数据库进展的相关管理
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；进展添加操作
添加新病人信息功能PAD见图
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：
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:
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：
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承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平安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。
本软件系统要求平安、可靠〔具有出错处理能力〕、准确。
7.3构造设计
7.3.1概念构造设计
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；
生理信息与患者日志之间有个联系是“采样“，它是一对一的。
三、画ER图
〔1〕病人-病历ER图
病人-病历ER图
〔2〕医护人员-病人ER图
医护人员-病人ER图
〔3〕病人-生理信息ER图
病人-生理信息ER图
〔4〕生理信息-患者日志ER图
生理信息-患者日志ER图
〔5〕总的ER图
总的ER图
四、确定属性
经调查了解到：
病人有病人ID号、XX、病房号、病床号4个属性；
患者日志有病人ID号、时间2个属性；
病历有病人ID号、性别、年龄、家属、住址、平安围、主治医生ID号7个属性；
生理信息有病人ID号、脉搏、心跳、血压4个属性；
医护人员有XX、性别、、住址、职工ID号、职称6个属性；
上述个实体的属性可用以下各表表示：
（1）病人实体属性图
病人实体属性图
（2）患者日志实体属性图
患者日志实体属性图
（3）病历实体属性图
病历实体属性图
〔4〕生理信息实体属性图
生理信息实体属性图
〔5〕医护人员实体属性图
医护人员实体属性图
7.3.2逻辑构造设计
病人表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2〔10〕
yes
不允许为空
XX
Vchar2〔30〕
病房号
Vchar2〔10〕
病床号
Vchar2〔10〕
病历表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2（10）
yes
不允许为空
性别
Vchar2
（2）
年龄
Smallint
家属
VarChar2〔30〕
住址
VarChar2〔50〕
平安围
VarChar2〔10〕
主治医生ID号
Vchar2〔10〕
医护人员表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
XX
Vchar2〔30〕
性别
Vchar2〔2〕
Number（15）
住址
VarChar2〔50〕
职工ID号
Vchar2〔10〕
yes
不允许为空
职称
Varchar2〔10〕
患者日志表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2〔10〕
yes
不允许为空
时间
DateTime
生理信息表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2（10）
yes
不允许为空
脉搏
Smallint
心跳
Smallint
血压
Smallint
呼吸频率
Smallint
8登录界面
8.1系统主界面
输入职工号和密码即可登陆系统
8.2功能选择界面
选择需要的功能选项，进入子功能页面
8.3生理信号信息采集模块界面
输入病人病历号，点取获取信息，即可采集到病人的生理信息
8.4监护管理模块界面
输入病人病历号后，即可获得病人当前的病情报告，可通过打印按钮完成打印工作，同时在界面的左侧可以输入病人生理信息平安值
9软件测试
软件测试概述：
使用人工或者自动手段来运行或测试某个系统的过程,其目的在于检验它是否满足规定的需求或弄清预期结果与实际结果之间的差异.它是帮助识别开发完成〔中间或最终的版本〕的计算机软件〔整体或局部〕的正确度（correctness）、完全度（pleteness）和质量（quality）的软件过程；是SQA（softwarequalityassurance）的重要子域。
有六个有关软件测试方法的根本概念是很重要的:
白盒测试，黑盒测试，灰盒测试，有效用例和无效用例，边界条件以及等价类测试。
9.1白盒测试法
9.1.1白盒测试的概述
白盒测试也称构造测试或逻辑驱动测试，它是知道产品部工作过程，可通过测试来检测产品部动作是否按照规格说明书的规定正常进展，按照程序部的构造测试程序，检验程序中的每条通路是否都有能按预定要求正确工作，而不顾它的功能，白盒测试的主要方法有逻辑驱动、基路测试等，主要用于软件验证。
9.1.2白盒的测试用例需要做到：
（1）保证一个模块中的所有独立路径至少被使用一次
（2）对所有逻辑值均需测试true和false
（3）在上下边界及可操作围运行所有循环
（4）检查部数据构造以确保其有效性
白盒测试的目的：
通过检查软件部的逻辑构造，对软件中的逻辑路径进展覆盖测试；在程序不同地方设立检查点，检查程序的状态，以确定实际运行状态与预期状态是否一致。
白盒测试的特点：
依据软件设计说明书进展测试、对程序部细节的严密检验、针对特定条件设计测试用例、对软件的逻辑路径进展覆盖测试。
9.1.3白盒测试的实施步骤：
（1）测试方案阶段：
根据需求说明书，制定测试进度。
（2）测试设计阶段：
依据程序设计说明书，按照一定规化的方法进展软件构造划分和设计测试用例。
（3）测试执行阶段：
输入测试用例，得到测试结果。
（4）测试总结阶段：
比照测试的结果和代码的预期结果，分析错误原因，找到并解决错误。
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。
静态分析是一种不通过执行程序而进展测试的技术。
静态分析的关键功能是检查软件的表示和描述是否一致,没有冲突或者没有歧义。
动态分析的主要特点是当软件系统在模拟的或真实的环境中执行之前、之中和之后,对软件系统行为的分析。
动态分析包含了程序在受控的环境下使用特定的期望结果进展正式的运行。
它显示了一个系统在检查状态下是正确还是不正确。
在动态分析技术中,最重要的技术是路径和分支测试。
9.2黑盒测试法
9.2.1黑盒测试的概述
黑盒测试也称功能测试或
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