Основные биотехнические принципы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала

 

      Вычислим  значение  функции  цели  для  обих  вариантов  внешней  компоновки   по  формуле (25):

 ,             (25)

          где     К_i  - весовой коэффициент;

                     а_i  - относительное значение  параметра.

 Так  как  F > F ,  то  первый  вариант внутренней  компоновки  наиболее  предпочтителен.

 

 

 

 

 

3. Разработка конструкции носимого блока.

 

Разрабатываемый носимый  блок системы “Кардио” является устройством медицинской техники и относится к классу безопасности от поражения электрическим током – устройство с внутренним источником тока и типу защиты BF (ГОСТ 601-1-1-96). В соответствии с этим, устройство должно обладать достаточно высокой степенью защиты. Конструктивно это обеспечивается применение батарейного питания, аккумулятор типа АА 1.2В, емкость 2000мАч. 

Конструкцию устройства выбираем из нескольких вариантов, в частности, компоновку электрической части внутри корпуса можно осуществить в соответствии с ГОСТ 2118-73 несколькими способами, используя функционально-узловой метод проектирования. В данном проектируемом изделии предполагается расположение всех функциональных частей схемы на одной основной печатной плате. Общая площадь занимаемая элементами на плате ячейки А1, составляет 1473,781 мм . При коэффициенте заполнения 0,7 площадь печатной платы, должна быть не менее 2105 мм . С учетом того, что крепление платы производится, путем вставления ее в пазы. Выберем площадь печатной платы 3400 мм . Размер печатной платы 50х70 мм.

Материал корпуса изделия  выбираем из условий электробезопасности, дешевизны и механической прочности конструкции. Так как размеры устройства небольшие, можно сделать вывод о том, что корпус целесообразно изготовить из ударопрочного полистирола. Это позволит затратить на изготовление минимум средств, как с точки зрения материалов, так и с точки зрения технологии производства.

Носимый блок системы “Кардио” выполняем из основного корпуса и крышки, изготовленных из ударопрочного полистирола, соединенных шурупами. Благодаря этому обеспечивается защита от попадания во внутрь инородных предметов. Корпус имеет вид прямоугольника со скругленными углами. В корпусе имеется отсек для установки сменной батареи питания.  
Этот отсек закрывается сдвигаемой крышкой. Также на корпусе предусмотрено крепление на пояс, для удобства ношения изделия. Плата вставляется внутри корпуса в пазы, предусмотренные для этих целей. На лицевой панели корпуса находится кнопка включения носимого блока системы “Кардио”, световой индикатор разряда батареи выполнен виде светодиода зеленого цвета. Когда батарея питания разряжена, светодиод перестает гореть.  В крышке носимого блока системы “Кардио”, находятся разъемы в которые вставляются регистрирующие электроды.

Исходя из приведенных  выше рассуждений, была разработана  конструкция носимого блока системы “Кардио”, представленная в графической документации СГАУ.944832.001 ВО.

С учетом анализа количества и характера составных частей и деталей делаем вывод, что масса  носимого блока будет составлять порядка 84 г, а габариты 50х70х50 мм. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Технико-экономическое обоснование проектирования биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала.

 

Предпринимателю, прежде чем начинать финансирование разработки нового изделия, необходимо определить, какую прибыль он может получить в результате этого капиталовложения. Как известно, прибыль определяется разностью между себестоимостью товара и установленной на него ценой [16].

Себестоимость нового изделия  определяется следующими факторами:

• затраты на его разработку и проектирование;
• Стоимость материалов и комплектующих данного изделия;
• Затраты на его изготовления.

Необходимо учитывать, что устанавливаемая на изделие  цена зависит от спроса, которым пользуется это изделие. В свою очередь, изделие будет пользоваться спросом среди потребителей только в том случае, если потребитель получит выгоду от приобретения именно этого изделия, а не другого, аналогичного этому. Причем выгода эта может заключаться не только в экономии средств на приобретение нового изделия, а также и в улучшении потребительских качеств нового изделия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       4.1 Анализ недостатков существующих  аналогов

 

Система персонального  мониторинга ЭКС “Кардио”, предназначена  для регистрации ЭКГ, преимущественно  в домашних условиях. Различные методы и средства регистрации ЭКС были рассмотрены в пункте 1.4. Там же было показано, что данный способ регистрации ЭКС, является наилучшим, с точки зрения своевременности определения диагностических показателей.

В качестве базового изделия  для проведения технико-экономического обоснования разработки нового изделия, выберем комплекс радиомониторного ЭКГ контроля “Радиохолтер”, производства компании TREDEX.

Технико-экономическое  обоснование необходимо для точной и всесторонней оценки эффективности  разработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2 Анализ частных технических решений

 

В процессе выполнения дипломного проекта было принято большое  количество частных технических  решений: выбор функциональной схемы  системы, элементов электрической  принципиальной схемы системы, типа радиоэлемента или микросхемы, вида конструкции изделия и его узлов, марки материала, и некоторых других.

Рассмотрим  частное  техническое решения, связанное  с выбором элементов принципиальной электрической схемы.

 В приборе необходимо  использовать аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер. В связи с этим возможно два варианта решения: использовать отдельные микросхемы аналого-цифрового преобразователя и микроконтроллера, либо использовать микроконтроллер со встроенным аналого-цифровым преобразователем. Первый вариант удовлетворяют следующие микросхемы: аналого-цифровой преобразователь – К1108ПВ1А, цена которого равна 50 рублей и микроконтроллер – КМ1816ВЕ51, цена которого равна 50 рублей. Второй вариант удовлетворяет зарубежный микроконтроллер со встроенным аналого-цифровым преобразователем – rfPIC12F675F, цена которого равна 70 рублей. Очевидно, что применение второго варианта выгодно как с точки зрения себестоимости, так и с точки зрения технических параметров, которые были ранее указаны в ходе выполнения дипломного проектирования.

 

 

 

 

 

 

3. Определение себестоимости нового изделия

 

Прежде чем установить цену нового изделия необходимо оценить  его полную себестоимость. Так как полный комплект документации на изделие еще не разработан, то нет возможности рассчитать себестоимость изделия методом калькуляции [17]. Поэтому применяют приближенные методы, так называемые методы укрупненного расчета, как наиболее удобные и простые для практики. Существует несколько подобных методов оценки себестоимости нового изделия [16]:

1. Метод удельных весов.
2. Метод приведения к базовому блоку.
3. Метод регрессивного анализа.
4. Метод укрупненного калькулирования.
5. Метод учета конструктивно-технологической сложности изделий.

Метод удельных весов  заключается в определении себестоимости нового изделия по удельному весу в ней отдельных элементов прямых затрат для изделий аналогичного вида и назначения и по значению соответствующего элемента для нового изделия. Полная себестоимость определится по формуле (26):

,                                                             (26)        

где С_П – полная себестоимость нового изделия, руб.;

C_i– сумма затрат по i-му элементу себестоимости нового изделия, руб.;

Y_i– удельный вес i-го элемента в себестоимости аналогичных

изделий, %.

В радиоэлектронике в  качестве элемента сопоставимости затрат при укрупненном методе расчета  себестоимости нового изделия берут  стоимость покупных комплектующих  изделий (ПКИ). При определении себестоимости  по методу удельных весов требуется  принципиальная схема изделия или ее черновик. Полную себестоимость при этом можно определить по формуле (27):

,                                                                                 (27)                                

где С_П – полная себестоимость нового изделия, руб.;

С_ПКИ – стоимость ПКИ в новом изделии, руб.;

Y_ПКИ – удельный вес стоимости ПКИ в себестоимости аналогичных изделий, %.

Воспользуемся этим методом  для определения себестоимости  прибора.

Перечень и стоимость  ПКИ для системы регистрации сердечного ритма и последующей передачи приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Стоимость покупных изделий

Наименование	Цена, руб.	Количество, шт.	Сумма, руб.
Гнездо ОНЦ-ВГ-11-7/16Г	12	3	36
Антенна AN-433-01	30	1	60
Кнопка	15	1	15
Светодиод	5	2	10
Диод	1	8	8
Дроссели	3	4	12
Резонатор кварцевый	30	5	130
Плата печатная	30	2	60
Корпус	50	2	100
Резисторы	0,6	20	12
Конденсаторы	1,8	38	68,4
ПАВ	10	1	10
Фильтр	6,20	1	6,20
Разъем USB	15	1	15
INA 118, Texas Instruments	178,2	1	178,2

 

 

Таблица 5- Стоимость покупных изделий (продолжение)

Наименование	Цена, руб.	Количество, шт.	Сумма, руб.
OPA 4363, Texas Instruments	80	1	80
MAX1678, MAXIM	72	1	72
rfPIC12F675F, Microchip	70	1	70
rfRXD0420, Microchip	87	1	87
PIC16C745, Microchip	115	1	115
Электроды кнопочные  с кабелем отведения	130	3	390
Итого			1534,80

 

Суммарная стоимость  ПКИ в ценах соответствующих декабрю 2007 года составила: С_ПКИ = 1534 руб. С учетом того, что удельный вес стоимости ПКИ для медицинской аппаратуры Y_ПКИ = 35 %. Подставляя величины С_ПКИ = 1534 руб. и Y_ПКИ = 35 % в формулу (27)  определяем полную себестоимость разрабатываемой системы С_П = 4385 руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4 Определение цены  нового изделия.

 

После определения себестоимости  нового изделия необходимо определить его цену, по которой оно будет отпускаться с предприятия – отпускную цену.

Желательно тщательно  исследовать рынок на предмет  ожидаемого спроса на новое изделие  и установить цену равновесия. К  сожалению, это не всегда возможно. В любом случае изготовитель должен определить минимальную допустимую цену, по которой он будет предлагать свой товар, чтобы была прибыль на воспроизводство и развитие (П₀) Без учета инфляции цена на новое изделие определяется по формуле (28):

,                                                                                       (28)          

где Ц₀ – цена без учета инфляции;

С_П – полная себестоимость изделия;

П₀ – прибыль на воспроизводство и развитие.

Величину прибыли можно  определить по формуле (29):