專利名稱：輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
病人輸液一般都由病人或家屬用人眼進(jìn)行監(jiān)控。輸液時(shí)出現(xiàn)藥液流速異?；蛘咚幩畬⒈M，都要呼叫護(hù)士予以處理。遇特殊病人，例如行動不便的病人、盲人等，在無人監(jiān)護(hù)的情況下，就會發(fā)生問題，嚴(yán)重的還會出事故。
目前已有一些發(fā)明試圖利用電子監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行輸液監(jiān)控，并且取得了一定效果，如中國專利第86202565號利用一個(gè)有線的模擬電路系統(tǒng)通過傳感器觸發(fā)聲光報(bào)警系統(tǒng)以起到監(jiān)控作用。但是這樣的系統(tǒng)因?yàn)殡娐凡环€(wěn)定或由于線路問題，再加上目前光敏傳感器本身的分辨率比較低往往會導(dǎo)致誤報(bào)警或漏報(bào)警，使得系統(tǒng)的性能大打折扣。
單片機(jī)的出現(xiàn)為解決此類問題提供了一個(gè)契機(jī)，數(shù)字電路提高了對傳感器信號的分辨能力。中國專利第94212101.5號就揭示了一種基于單片機(jī)輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)。雖然有這些進(jìn)步但是此項(xiàng)技術(shù)還是很難應(yīng)用于臨床，因?yàn)槲覀冎泪t(yī)院的床位很多，而此類系統(tǒng)確只能針對一位病人而且系統(tǒng)是有線的，這樣就需要敷設(shè)很多獨(dú)立的線路連接護(hù)士值班室和病房，增加了成本而且這些獨(dú)立的系統(tǒng)會發(fā)出同樣的報(bào)警信號造成混亂。
通過無線系統(tǒng)來統(tǒng)一集中管理這些監(jiān)控系統(tǒng)，這是一個(gè)很好的思路，但是多個(gè)床位只有采用多個(gè)頻段才能使主機(jī)同時(shí)接受信息而不致互相干擾，如果采用不同的發(fā)射頻率的話會占用頻譜資源而且易受其他無線電系統(tǒng)的干擾缺乏可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷，本發(fā)明提出了一種具有較高可靠性和更適合目前醫(yī)院護(hù)理需求的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的在于提供一種輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，包括一臺主機(jī)和若干臺從機(jī)，主機(jī)由單片機(jī)、無線收發(fā)模塊和報(bào)警顯示器組成，其中無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制輪詢從機(jī)，單片機(jī)處理無線收發(fā)模塊接收到的信息并將其在報(bào)警顯示器上顯示出來；從機(jī)由單片機(jī)、傳感器、無線收發(fā)模塊組成，其中傳感器監(jiān)測輸液情況并將其發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)可設(shè)定報(bào)警觸發(fā)條件并計(jì)算傳感器獲得的數(shù)據(jù)判斷是否報(bào)警，無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制向主機(jī)發(fā)送信息。
其中，所述的報(bào)警顯示器是一塊LCD顯示器，其顯示報(bào)警的從機(jī)編碼和報(bào)警種類。所述的單片機(jī)具有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，也可以采用無模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的組合來實(shí)現(xiàn)。一些實(shí)施例中，主機(jī)還包括可發(fā)出報(bào)警音的蜂鳴器，從機(jī)還包括LCD報(bào)警顯示屏。所述的傳感器包括滴速傳感器和液面探測傳感器，滴速傳感器是一組對射型傳感器，對射型傳感器呈開口管形式套在輸液管的滴速觀察段上；液面探測傳感器是一個(gè)貼在藥水瓶壁上的反射型紅外傳感器。
本發(fā)明是一種可以適應(yīng)現(xiàn)代化醫(yī)院護(hù)理管理的自動化設(shè)備。其特點(diǎn)是“高效、可靠、低成本”和“人性化”設(shè)計(jì)。本發(fā)明的輸液監(jiān)控系統(tǒng)由一臺放在監(jiān)控室的主機(jī)和若干臺放在輸液瓶旁的從機(jī)組成，每臺從機(jī)都含有單片機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，從機(jī)的單片機(jī)上能顯示異常情況的種類，而主機(jī)能顯示異常情況是發(fā)生在那臺從機(jī)上。因此該儀器可以對輸液過程中的液滴速度和液面變化情況進(jìn)行監(jiān)控，輸液點(diǎn)的設(shè)備與監(jiān)控報(bào)警設(shè)備之間用無線方式進(jìn)行聯(lián)系。這樣，使用少量的護(hù)理人員，就可以對醫(yī)院內(nèi)較多的病床輸液點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)管理，既可以保證病人的身心健康，又為醫(yī)院實(shí)行科學(xué)的“全護(hù)理”提供了幫助。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的主機(jī)的原理框圖。
圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從機(jī)的原理框圖。
圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的主機(jī)的工作流程圖。
圖5為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從機(jī)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，用以說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)性能和功能特點(diǎn)。
首先請參照圖1，圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)監(jiān)控主機(jī)和若干個(gè)從機(jī)，主機(jī)放在監(jiān)控室，從機(jī)放在輸液藥瓶旁。主機(jī)和從機(jī)之間通過無線通信交換信息，從機(jī)上能顯示異常情況的種類，而主機(jī)能顯示異常情況是發(fā)生在哪臺從機(jī)上。
請參照圖2和圖3，它們分別是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的主機(jī)和從機(jī)的原理框圖。放置在監(jiān)控室的主機(jī)包括單片機(jī)、無線收發(fā)模塊、LCD顯示屏和燈光、蜂鳴器等部件。其中無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制輪詢從機(jī)，單片機(jī)處理無線收發(fā)模塊接收到的信息并將其在報(bào)警顯示器上顯示出來。而從機(jī)則由單片機(jī)、輸液滴速傳感器、無線收發(fā)模塊和LCD顯示屏等組成，其中傳感器監(jiān)測輸液情況并將其發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)可設(shè)定報(bào)警觸發(fā)條件并計(jì)算傳感器獲得的數(shù)據(jù)判斷是否報(bào)警，無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制向主機(jī)發(fā)送信息。
主機(jī)和從機(jī)都使用AVR單片機(jī)(其他帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)都可直接使用，不帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)加上轉(zhuǎn)換器也可使用)作為控制核心。無線通信采用通用模塊。報(bào)警顯示器是一塊LCD顯示器，其顯示報(bào)警的從機(jī)編碼和報(bào)警種類。傳感器包括滴速傳感器和液面探測傳感器，滴速傳感器是一組對射型傳感器，對射型傳感器呈開口管形式套在輸液管的滴速觀察段上；放在輸液滴管段外的對射型光傳感器在沒有藥滴經(jīng)過時(shí)能獲得穩(wěn)定的數(shù)值，當(dāng)有藥滴經(jīng)過時(shí)，由于藥滴對光的反射和折射作用而使傳感器讀數(shù)改變，再經(jīng)單片機(jī)的運(yùn)算而測出藥液滴速。液面探測傳感器是一個(gè)貼在藥水瓶壁上的反射型紅外傳感器。
輸液滴速應(yīng)該保持在一定的范圍內(nèi)，滴速異常特別是滴速過快，給病人帶來的危害很大。本實(shí)施例使用AVR單片機(jī)作為控制核心，連接經(jīng)過改裝的傳感器來監(jiān)控藥液的滴速。對射型紅外光傳感器傳感器能夠區(qū)分當(dāng)前有無水滴經(jīng)過，然后統(tǒng)計(jì)出單位時(shí)間內(nèi)流過的水滴數(shù)，即可獲得藥液的滴速。當(dāng)沒有水滴經(jīng)過時(shí)，紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光照射在紅外接收管上，傳感器能獲得穩(wěn)定的數(shù)值。當(dāng)有水滴經(jīng)過時(shí)，由于水滴對紅外光的反射和折射作用，傳感器讀數(shù)隨即改變。每一種藥液都有合適的輸液速度，在醫(yī)院里都是用每分鐘藥滴數(shù)量作為輸液速度單位，而不同的病人對輸液速度又有不同的要求，在確定好寬容度后，也就確定了輸液速度的下限和上限，當(dāng)輸液速度小于下限或大于上限時(shí)，系統(tǒng)就會發(fā)出報(bào)警信號。
使用貼在藥水瓶壁上的反射型紅外傳感器，通過發(fā)射紅外光以及接收反射回來的紅外光可以探測藥水瓶內(nèi)液面的位置。藥水液面分別高于和低于傳感器時(shí)，從反射性傳感器獲得不同的讀數(shù)。當(dāng)液面高于傳感器時(shí)，由于獲得的紅外反射較少，傳感器讀數(shù)較大；當(dāng)液面低于傳感器時(shí)，由于獲得的紅外反射較多，傳感器讀數(shù)較小。利用傳感器的讀數(shù)差異，就能判斷出液面位置是否低于傳感器。如果把傳感器貼在藥水瓶壁的合適位置，就可以通過它獲取信息，判斷出藥水瓶中的藥液是否將要滴盡。
為了提高系統(tǒng)的可靠性必須消除環(huán)境光線對液滴探測的影響。在室內(nèi)日光燈照明條件下，如果無水滴經(jīng)過，從紅外傳感器獲得的讀數(shù)為50左右；水滴經(jīng)過時(shí)，從傳感器獲得的讀數(shù)為75左右。在環(huán)境光線無變化時(shí)，可以利用傳感器的讀數(shù)來判定有無水滴經(jīng)過。在不同場合，由于環(huán)境光的影響，從紅外傳感器獲得的讀數(shù)是不同的，數(shù)據(jù)見下表。

從以上數(shù)據(jù)比較中可以看出，由于環(huán)境光中包含紅外成分，在亮的和暗的環(huán)境中，傳感器除了接收到紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光，還會接收到環(huán)境中的紅外光。如果直接使用傳感器的讀數(shù)來判斷有無水滴經(jīng)過，是不行的。由于有水滴經(jīng)過時(shí)的傳感器讀數(shù)比無水滴時(shí)的傳感器讀數(shù)大15左右，所以只要先測出無水滴經(jīng)過時(shí)傳感器的讀數(shù)，如果獲得比這個(gè)讀數(shù)大15的讀數(shù)，就可以判定這時(shí)有水滴經(jīng)過。
此外液滴下行時(shí)如果沒有通過傳感器的發(fā)射管與接收管中心，就會造成探測失誤。本發(fā)明設(shè)計(jì)了管子開口形式的傳感器結(jié)構(gòu)取得了較好的效果，輸液管的晃動及環(huán)境光線對液滴探測的影響都減小到最低限度。
在輸液監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控室之間用無線通信的方式進(jìn)行信息交換。主機(jī)會依次詢問每一臺從機(jī)。從機(jī)等待主機(jī)的詢問，一旦收到詢問，便會回答主機(jī)“正?！被颉爱惓！薄Ｖ鳈C(jī)便會把收到的信息顯示出來。主機(jī)和從機(jī)之間使用頻率為315兆赫茲的無線通信模塊進(jìn)行無線通訊。使用“輪詢”是因?yàn)橹鳈C(jī)和每個(gè)從機(jī)使用的是同一頻率，然而在通訊的過程中發(fā)射相同頻率電波會相互干擾，使用“輪詢”的方式便能很好的解決這個(gè)問題。
在實(shí)際應(yīng)用的過程中，從機(jī)一旦探測到異常情況(液面過低、藥液的滴速過快或過慢)，它便會在接受“輪詢”時(shí)發(fā)送“異常”信息給監(jiān)控室的主機(jī)。主機(jī)一旦收到該信息，便會發(fā)出警告音，并在液晶屏上顯示從機(jī)的編號。從機(jī)一直發(fā)送“異?！毙畔?，直到護(hù)士到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行處理后，從機(jī)才恢復(fù)發(fā)送“正?！毙畔?。
根據(jù)上面的細(xì)節(jié)介紹，圖4、圖5揭示了主機(jī)和從機(jī)的完整工作流程。主機(jī)工作時(shí)首先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后開始對從機(jī)進(jìn)行輪詢并接受其報(bào)警信息，主機(jī)將報(bào)警信息送至其報(bào)警裝置顯示出來后又繼續(xù)從機(jī)進(jìn)行輪詢。從機(jī)在初始化后首先對環(huán)境光線進(jìn)行測量，用以去處環(huán)境光線對測量的影響，接著就對液滴流速進(jìn)行測量，在單片機(jī)中根據(jù)測量所得的數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的容限判斷是否需要報(bào)警，如果流速正常則繼續(xù)返回測量，如果不正常則啟動自身的報(bào)警裝置，如LCD和蜂鳴器報(bào)警，同時(shí)等待主機(jī)的詢問。收到主機(jī)的詢問指令后，將報(bào)警信息傳遞給主機(jī)等待處理，如果在此過程中主機(jī)沒有詢問或者無人前來處理則繼續(xù)使用自身的報(bào)警裝置，直至問題解決。液面報(bào)警的過程也與之相似，這里就不再贅述。
以上所介紹的，僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不能以此來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所作的等同的變化，以及本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的改進(jìn)、變化，都應(yīng)仍屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于它包括a.主機(jī)，由單片機(jī)、無線收發(fā)模塊和報(bào)警顯示器組成，其中無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制輪詢從機(jī)，單片機(jī)處理無線收發(fā)模塊接收到的信息并將其在報(bào)警顯示器上顯示出來；b.若干臺從機(jī)，從機(jī)由單片機(jī)、傳感器、無線收發(fā)模塊組成，其中傳感器監(jiān)測輸液情況并將其發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)可設(shè)定報(bào)警觸發(fā)條件并計(jì)算傳感器獲得的數(shù)據(jù)判斷是否報(bào)警，無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制向主機(jī)發(fā)送信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的報(bào)警顯示器顯示報(bào)警的從機(jī)編碼和報(bào)警種類。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的報(bào)警顯示器是一塊LCD顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)具有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的主機(jī)還包括可發(fā)出報(bào)警音的蜂鳴器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的從機(jī)還包括LCD報(bào)警顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器包括滴速傳感器和液面探測傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的滴速傳感器是一組對射型傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的對射型傳感器呈開口管形式套在輸液管的滴速觀察段上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的液面探測傳感器是一個(gè)貼在藥水瓶壁上的反射型紅外傳感器。
全文摘要
一種輸液自動監(jiān)控系統(tǒng)，包括一臺主機(jī)和若干臺從機(jī)，主機(jī)由單片機(jī)、無線收發(fā)模塊和報(bào)警顯示器組成，其中無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制輪詢從機(jī)，單片機(jī)處理無線收發(fā)模塊接收到的信息并將其在報(bào)警顯示器上顯示出來；從機(jī)由單片機(jī)、傳感器、無線收發(fā)模塊組成，其中傳感器監(jiān)測輸液情況并將其發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)可設(shè)定報(bào)警觸發(fā)條件并計(jì)算傳感器獲得的數(shù)據(jù)判斷是否報(bào)警，無線收發(fā)模塊受單片機(jī)控制向主機(jī)發(fā)送信息。本發(fā)明具有較高的可靠性以及更適應(yīng)醫(yī)院實(shí)際護(hù)理情況。
文檔編號A61M5/14GK1562395SQ20041001756
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者楊慶國, 焦孝亮, 朱建平, 馬克, 周培基 申請人:上海市盧灣區(qū)青少年活動中心