以现场快速施救、单兵 / 单人便携操作、恶劣环境可靠工作、低门槛上手、合规医疗安全为核心，围绕「院前急救、户外救援、家用应急、公共点位值守」四大使用场景，遵循功能模块化、整机轻量化、操作傻瓜化、防护高等级、续航长效化五大设计原则；区分民用应急款、专业急救款、车载 / 单兵军用救援款三条产品梯队设计。

一、前期需求定义：用户、场景、核心痛点

1）使用人群与对应诉求

表格

使用主体	核心痛点	设计方向
普通民众（家用 / 公共场所 AED、止血包）	设备复杂不敢用、紧急慌乱误操作、存放受潮失效	语音引导、图文大屏、防误触、密封防潮
医护 / 急救员（院前出诊、事故现场）	装备零散繁多、搬运负重高、供电不稳、环境脏乱易进水损坏	一体化集成、减重设计、IP 高防护、统一供电接口
户外从业者（登山、工地、远洋、勘探）	温差大、淋雨摔落、偏远无市电、伤情多样	宽温工作、抗跌落、长续航、包含创伤 + 供氧 + 监测基础功能
执勤安保、消防、军警	穿戴背负兼容、抗震防爆、快速取用、阻燃外壳	背夹 / 腰带固定、阻燃材质、快开仓体

2）细分设备品类（便携救助主流品类）

1. 生命支持类：便携 AED、便携式制氧机、手持负压吸痰器、简易呼吸机、止血加压装置
2. 创伤处置类：一体化急救箱 / 急救背包、负压伤口冲洗、止血敷料喷射装置
3. 生命体征监测类：便携心电、血氧、血压、体温一体化监测终端
4. 综合一体机：集成「监测 + 供氧 + 止血 + 给药接口」多合一便携救助主机

3）顶层设计约束指标

• 重量：手持设备＜1.5kg；背负式综合救助包整机＜5kg
• 防护等级：常规户外 IP54，消防 / 灾害场景 IP67
• 工作温度：-20℃～+60℃适配严寒、高温火场、夏季户外
• 续航：内置电池满电连续工作≥4h，待机存放≥12 个月
• 操作：无专业医护人员，30s 内可完成首次施救操作

二、功能架构：模块化系统拆分（硬件核心）

整体分为主控模块、生命支持模块、传感监测模块、气路 / 液路执行模块、供电模块、人机交互模块、储物耗材仓七大独立模块，模块标准化，便于维修更换。

1. 生命支持核心单元（设备价值核心）

1. AED 模块 双相波除颤方案；自动心律分析，强制分析期间人体不可触碰检测；分级能量输出（成人 / 儿童模式自动切换）；全程语音 + 文字双路急救指导；自带贴片保质期监测提醒。
2. 供氧模块 两种路线：分子筛便携制氧机（长效使用）、一次性高压氧气瓶（短时应急）；输出流量 0.5～6L/min 可调，搭配湿化杯防气道干裂；集成过压泄压阀、高温过热保护。
3. 负压抽吸模块 微型真空泵构建负压回路，负压值可控可调；防溢流废液仓，避免痰液、污水倒灌损坏泵体；可拆卸废液盒，便于消杀清理。
4. 创伤处置气路 高压无菌生理盐水冲洗、气压式止血敷料喷射，配置调压阀，防止高压冲击二次损伤伤口。

2. 生命体征传感模块

集成无创传感：血氧探头、柔性心电电极、电子血压袖带、红外体温传感器；实时采集数据，异常值（心率过快 / 过慢、血氧过低）声光自动报警；数据本地存储，支持导出给到医院系统。

3. 气路、液路安全设计要点

• 所有管路使用医用级硅胶 / PTFE 材质，生物相容、耐酒精、碘伏反复擦拭消毒
• 管路全部增加单向阀，杜绝液体回流、气体倒灌造成设备污染与故障
• 高压气路设置多重安全泄压结构，杜绝管路爆裂风险
• 耗材接口统一标准快插接口，单手即可拆装更换

4. 主控与电控系统

• 主控芯片：工业级 MCU，抗电磁干扰（火场对讲机、车辆强磁场环境不宕机）
• 安全逻辑：所有治疗输出（除颤、高压气流）增加双重硬件锁，误触碰不会触发放电 / 高压喷射
• 报警体系：分级告警（提示告警、危险告警、故障停机告警），灯光颜色区分状态（绿正常 / 黄预警 / 红危险）
• 数据：本地缓存救治数据、操作记录，用于事后溯源

三、供电系统设计（便携设备生命线）

1. 主供电 内置大容量磷酸铁锂 / 高密度软包锂电，相比锂电池低温放电性能更好，更适合野外低温环境；配备 BMS 全套保护：过充、过放、过流、短路、电芯温度保护。
2. 补能方式 Type-C 快充通用接口；兼容车载 12V 取电；高配机型预留太阳能充电板接口，野外无市电可自补给。
3. 待机优化 休眠超低功耗设计，设备长期存放损耗极低；AED 类关键设备配置备用纽扣电池，主电池亏电仍可紧急启动除颤功能。
4. 隔离设计 高压除颤回路与低压控制电路电气隔离，防止高压击穿烧毁整机。

四、结构、形态与人机工学设计

1. 整机形态三种布局方案

1. 掌上手持型（AED、手持吸痰、迷你血氧监护仪） 外壳握持弧度匹配单手握持，机身宽度 30–40mm；侧边防滑耐磨软胶，戴手套也可稳定操作；按键大尺寸凸起，盲触可分辨。
2. 手提箱体式（综合急救箱） 硬质抗震壳体，铝合金 / 改性 ABS 壳体；翻盖卡扣带安全锁扣，紧急一键破锁开盖；内部 EVA 一体成型镂空格位，固定设备与耗材，颠簸运输不会晃动碰撞。
3. 背负式救援包（消防、野外搜救全套救助系统） 背板透气减压结构，肩带承重分散设计；设备主机置于背部重心居中位置，耗材分仓分区；腰部束带固定，跑动、攀爬不会大幅晃动。

2. 壳体材质分级选用

• 民用普通款：高强度 ABS+PC 合金，耐摔、低成本
• 专业救援款：玻纤增强工程塑料 / 铝合金壳体，抗冲击、阻燃、耐化学消毒剂腐蚀
• 灾害防爆场景：防静电外壳，避免易燃易爆环境静电火花

3. 耗材集成仓设计

机身一体划分密闭耗材仓：止血纱布、绷带、无菌手套、气管插管、消毒棉片、电极贴片；仓体做防潮密封 + 干燥剂放置位，延长耗材保质期；仓门标识清晰，分区彩色标注，慌乱中快速取用。

五、防护、消杀、可靠性优化设计

1. 环境防护

• 防水防尘：密封胶圈全覆盖接缝，充电口自带防水防尘塞；IP65 起步，专业救援做到 IP67 短时浸水无损。
• 抗机械破坏：1.2 米自由跌落整机功能正常；运输振动测试无管路脱落、元器件虚焊。
• 耐腐蚀性：外壳耐受酒精、含氯消毒液反复擦拭消杀，不会发白开裂。

2. 抑菌与卫生设计

所有接触人体、药液、气体的介质均为医用合规材质；管路、废液盒无卫生死角，易拆解清洗；密闭耗材仓隔绝外界水汽、霉菌滋生。

3. 环境适应性优化

内部元器件喷涂三防漆（防潮、防霉、防盐雾），海边、潮湿雨林环境长期使用稳定；高温配置被动散热槽，禁止机身内部积热。

六、人机交互：降低施救门槛（重点设计）

1. 显示界面：阳光下可视高亮液晶屏，低温不黑屏；大字体、图标化展示数据，拒绝繁杂参数。
2. 声光指引：全程中文语音分步引导操作，错误操作实时语音提醒；蜂鸣器音量可调，嘈杂现场可听清警报。
3. 按键逻辑：数量精简，区分电源键、模式键、紧急触发键；紧急执行按键增加凸起保护圈，防止误碰。
4. 标识系统：外壳采用色块 + 图标 + 简易文字三重标注，哪怕非专业人员也能看懂操作顺序。

七、安全合规与测试标准（医疗设备硬性要求）

1. 电气安全：遵循医用电气标准 GB 9706 系列，隔离漏电、电击风险；锂电池符合 GB31241。
2. 生物相容性：所有接触人体部件完成细胞毒性、皮肤刺激检测。
3. 注册要求：一类 / 二类医疗器械区分设计管控，配套设计文档、风险管理报告、验证测试报告。
4. 必做可靠性测试：高低温循环、湿热老化、跌落振动、防水浸泡、整机耐久寿命测试、高压安全击穿测试。