專利名稱：基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，尤其是基于高精度稱重傳感器的稱重測(cè) 量原理和上位PC機(jī)的數(shù)據(jù)管理的報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有醫(yī)用輸液無(wú)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，只能靠認(rèn)為的觀察，人工呼叫醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行換液。 效率低，浪費(fèi)大量人工資源。并且當(dāng)無(wú)人看管，會(huì)造成醫(yī)療事故，危害病人安全
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線 報(bào)警系統(tǒng)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù) 發(fā)射終端、數(shù)據(jù)接收終端和數(shù)據(jù)管理終端，其中所述數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端與數(shù)據(jù)接收 終端無(wú)線通信，數(shù)據(jù)接收終端通過RS232接口與數(shù)據(jù)管理終端連接。其中，所述數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端由稱重傳感器、基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元、 無(wú)數(shù)據(jù)線發(fā)射單元以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，稱重傳感器下懸掛輸液瓶，稱重傳感器的輸出端接 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元的輸入端，基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 無(wú)數(shù)據(jù)線發(fā)射單元通信。其中，所述基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元采用型號(hào)為SN8P1917的單片機(jī)。其中，所述無(wú)數(shù)據(jù)線發(fā)射單元通過諧振電路實(shí)現(xiàn)輸液稱重?cái)?shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的調(diào)制 和無(wú)線發(fā)射。其中，所述基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)端還設(shè)置有鍵盤輸入和液晶顯示平 臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的設(shè)置和顯示。其中，所述數(shù)據(jù)接收終端由接收電路串接基于單片機(jī)的顯示單元構(gòu)成。其中，所述基于單片機(jī)的顯示單元采用型號(hào)為ATMEL89S52的單片機(jī)。本發(fā)明為一種基于稱重原理的輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)。高精度的稱重傳感器拾取輸液 液體(包括輸液瓶等輔件重量)的重量變化信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成差動(dòng)電信號(hào)，SN8P1917 的16位A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在稱重平臺(tái)上設(shè)置了一個(gè)小鍵盤，每個(gè) 數(shù)據(jù)采集和發(fā)射終端可通過鍵盤的數(shù)字設(shè)置一個(gè)地址數(shù)據(jù)，設(shè)置輸液瓶重?cái)?shù)據(jù)、輸液液體 重量數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息。同時(shí)設(shè)置有手動(dòng)呼叫鍵，以便病人及時(shí)呼叫醫(yī)護(hù)人員。當(dāng) 實(shí)際數(shù)據(jù)低于報(bào)警數(shù)據(jù)時(shí)，SN8P1917單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和輸液地址信息通 過無(wú)線的方式發(fā)送至數(shù)據(jù)接收終端。數(shù)據(jù)接收終端將報(bào)警信號(hào)和報(bào)警的地址數(shù)據(jù)顯示在 LED (或IXD)終端上，并觸發(fā)聲光報(bào)警。數(shù)據(jù)接收終端將數(shù)據(jù)通過RS232傳送至上位PC中。 上位PC機(jī)管理接收到數(shù)據(jù)，將報(bào)警地址信息和實(shí)時(shí)的輸液液體所剩數(shù)據(jù)顯示在管理界面 上。操作人員可以點(diǎn)擊相應(yīng)的輸液地址單元查看該地址單元輸液液體的當(dāng)前重量以及病人的相關(guān)信息，及時(shí)掌握各輸液地址的信息，及時(shí)對(duì)相應(yīng)的輸液地址提供服務(wù)。


圖1:本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖。圖2 本發(fā)明稱重傳感器、基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元、無(wú)數(shù)據(jù)線發(fā)射單元結(jié)構(gòu)圖。圖3 本發(fā)明數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元原理圖。圖4 本發(fā)明顯示驅(qū)動(dòng)電路原理圖。圖5 本發(fā)明呼叫電路原理圖。圖6 本發(fā)明編碼協(xié)議圖。圖7 本發(fā)明接收解調(diào)電路原理圖。圖8 本發(fā)明數(shù)據(jù)接收終端。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明如圖1所示，基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集 與數(shù)據(jù)發(fā)射終端、數(shù)據(jù)接收終端和數(shù)據(jù)管理終端，其中所述數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端與數(shù) 據(jù)接收終端無(wú)線通信，數(shù)據(jù)接收終端通過RS232接口與數(shù)據(jù)管理終端連接。數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端輸液總體重量的計(jì)量如圖2所示。在這個(gè)系統(tǒng)中，高精度的稱重傳感器J2(精度 為1克，稱重范圍1 5千克)下懸掛輸液瓶，輸液瓶中液體質(zhì)量的變化信號(hào)經(jīng)稱重傳感器 拾取后變成差動(dòng)的電信號(hào)經(jīng)Al+和Al-輸出。該信號(hào)經(jīng)過濾波處理后輸入至SN8P1917單 片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換端口，其中R6為溫敏電阻，對(duì)電路起溫度補(bǔ)償作用。SN8P1917將稱重傳感 器的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元主要存儲(chǔ)的是稱重顯示時(shí)的稱量范圍選擇、字符代碼、單位代碼、標(biāo) 定數(shù)據(jù)、開機(jī)畫面選擇、報(bào)警比較數(shù)據(jù)等等原始數(shù)據(jù)。稱量范圍選擇、字符代碼、單位代碼、 標(biāo)定數(shù)據(jù)、開機(jī)畫面選擇等數(shù)據(jù)為系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以通過燒錄器一次性燒錄至存儲(chǔ)芯片中。報(bào) 警比較數(shù)據(jù)為選擇設(shè)置數(shù)據(jù)，視輸液大小瓶以及護(hù)士站距離遠(yuǎn)近通過按鍵設(shè)置。為節(jié)省輸 入輸出口，一般采用串行E2PROM,本系統(tǒng)采用的AT93C46。AT 93C46是IK字節(jié)的電可擦除 的存儲(chǔ)器。CS:為片選腳，低電平有效。SK:為控制時(shí)鐘腳。DO:為數(shù)據(jù)輸出腳。DI:為數(shù)據(jù) 輸入腳。ORG:為8位數(shù)據(jù)和16數(shù)據(jù)選擇，ORG= 1，16位數(shù)據(jù)；ORG = 0，為8位數(shù)據(jù)?？刂?時(shí)序均需滿足串行通信的時(shí)序要求。如圖3所示。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端中，按鍵較多，SN8P1917的I/O有限，因此設(shè)計(jì)選 用HD7279A實(shí)現(xiàn)鍵盤矩陣。鍵盤主要包括(1)啟動(dòng)/關(guān)閉按鍵；(2)單位轉(zhuǎn)換按鍵；(3)去 皮(歸零)按鍵；(4)標(biāo)定按鍵；(5)設(shè)置確認(rèn)按鍵；(6)數(shù)字清除按鍵；(7)手動(dòng)/自動(dòng)選 擇；(8)0 9數(shù)字按鍵等17個(gè)按鍵，如圖5所示。標(biāo)定按鍵為系統(tǒng)按鍵，在系統(tǒng)標(biāo)定時(shí)使 用。0 9數(shù)字按鍵用以設(shè)置輸液病人的地址號(hào)碼(即病床號(hào))和輸液的重量以及設(shè)置報(bào) 警值，為區(qū)分這三種值，在這三種值之前加上識(shí)別碼。第一位數(shù)字為9，后面的數(shù)據(jù)表示地 址號(hào)碼，例如90010，表示地址號(hào)碼為10 ；第一位數(shù)字為8，后面的數(shù)據(jù)表示輸液的重量，例如82000，表示輸液的重量為2000克；第一位數(shù)據(jù)位7，后面的數(shù)據(jù)表示設(shè)置的報(bào)警值，例如 70205，表示輸液的重量(包括輸液瓶，輸液瓶一般為標(biāo)準(zhǔn)重量)的重量到205克時(shí)，系統(tǒng)發(fā) 出輸液結(jié)束呼叫信號(hào)。這些數(shù)據(jù)輸入后，自動(dòng)存入AT93C46存儲(chǔ)器中。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端中設(shè)計(jì)有HD7279A鍵盤顯示驅(qū)動(dòng)芯片，可以驅(qū)動(dòng) 8位8段LED數(shù)碼管，但數(shù)碼管的功耗相對(duì)較大，因此本系統(tǒng)中采用IXD顯示。SN8P1917單 片機(jī)內(nèi)置偏壓比，4*12位的液晶驅(qū)動(dòng)，可顯示5位筆段性數(shù)字。VIXD 為IXD驅(qū)動(dòng)電源 輸入腳；COMO COM3 為IXD驅(qū)動(dòng)公共端；SEGO SEGll 為IXD驅(qū)動(dòng)段位腳。如圖4所示。 LCDl為8段筆段型LCD，具體的數(shù)字和符號(hào)根據(jù)不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)各數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端依據(jù)一定時(shí)隙發(fā)送系統(tǒng)數(shù)據(jù)。當(dāng)輸液液體的重 量小于系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警值時(shí)，發(fā)射終端自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警呼叫程序。系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括地址號(hào)碼數(shù) 據(jù)和輸液所剩重量?jī)刹糠郑?位地址號(hào)碼在前，16位重量數(shù)據(jù)在后，共24位，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用 無(wú)線信號(hào)發(fā)射。呼叫電路原理如圖5所示。P5. 2為高電平時(shí)，VT2飽和導(dǎo)通，由VTl和電 感L2等組成的高頻振蕩電路起振，電磁波通過天線E發(fā)射出去。當(dāng)P5. 2為低電平時(shí)，VT2 截止，由VTl等組成的高頻振蕩電路由于沒有電源而不起振。因此SN8P1917通過程序不斷 改變P5. 2電平的高低，就能控制振蕩電路的振蕩與停止，從而將要發(fā)送的信息調(diào)制于高頻 載波之上。調(diào)制信號(hào)是通過P5. 2端輸出的，此信號(hào)為方波。本系統(tǒng)自行設(shè)計(jì)了一種編碼標(biāo) 準(zhǔn)，利用方波的寬度表達(dá)數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收。 圖6中，給出了本系統(tǒng)所制定的編碼協(xié)議。圖中脈沖A的脈寬TA = 200us，該脈沖 代表“0”;脈沖B的脈寬TB = 400us，該脈沖代表“1”;脈沖C的脈寬TC = 600us，該脈沖代 表起始符。在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，就是傳送這3種脈沖的組合數(shù)據(jù)接收終端數(shù)據(jù)接收終端首先將發(fā)射終端發(fā)射的信號(hào)耦合下來(lái)，并解調(diào)成原始的數(shù)據(jù)信號(hào)。 電路原理圖如圖7所示。VT1、VT2組成了接收解調(diào)電路，由VTl以及相關(guān)的元件共同構(gòu)成接 收調(diào)諧電路并進(jìn)行檢波解調(diào)，則VT2對(duì)解調(diào)后的信號(hào)進(jìn)行放大，并在電阻R8上輸出相應(yīng)的 信號(hào)到運(yùn)算放大器Al的同相和反相端進(jìn)行整形，Al的輸出端輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波接至AT89S52 的P2. 0 口。P2. 1與SO相接，如果SO未被按下，程序?qū)⒀h(huán)進(jìn)行報(bào)警、振動(dòng)提示；當(dāng)SO被 按下后，程序返回初始化。發(fā)光管VD2、蜂鳴器Bl和振動(dòng)器YD分別與P2. 2、P2. 3、P2. 4相 連接，通過向這些端口線送出頻率不同的脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲音、閃光和振動(dòng)提示。數(shù)據(jù)接收終端接將呼叫病床號(hào)碼信號(hào)(地址信息)顯示在LED上，同時(shí)將收到輸 液液體重量數(shù)據(jù)信號(hào)和病床號(hào)碼信號(hào)通過RS232 口發(fā)送至上位機(jī)。上位機(jī)放置在護(hù)士站的 管理室里。上位機(jī)中編有系統(tǒng)程序，系統(tǒng)程序?qū)⑹盏礁鱾€(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過界面顯 示。界面顯示病床號(hào)碼以及動(dòng)態(tài)顯示各病床的輸液所剩的重量，護(hù)士站工作人員可以實(shí)時(shí) 掌控各病床的輸液情況。同時(shí)，數(shù)據(jù)接收終端可以設(shè)計(jì)成小型化似手機(jī)一樣游走終端，醫(yī)護(hù)人員可以隨身 攜帶。游走終端接收到報(bào)警信息以聲光的形式提示醫(yī)護(hù)人員，醫(yī)護(hù)人員通過游走終端上的 “閱讀”鍵查看報(bào)警的輸液地址信息(病床號(hào))，通過“清除”鍵刪除已經(jīng)服務(wù)的輸液地址信 息。如圖8所示。數(shù)據(jù)管理終端數(shù)據(jù)管理終端是基于PC機(jī)，PC通過RS232 口將數(shù)據(jù)接收終端傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。在電腦顯示器上顯示相應(yīng)的報(bào)警輸液地址信息(病床號(hào))和輸液液體所剩的重量等 信息，以及病人的相關(guān)醫(yī)用信息。如圖1。表一
權(quán)利要求
一種基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端、數(shù)據(jù)接收終端和數(shù)據(jù)管理終端，其中所述數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端與數(shù)據(jù)接收終端無(wú)線通信，數(shù)據(jù)接收終端通過RS232接口與數(shù)據(jù)管理終端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù) 據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端由稱重傳感器、基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元、無(wú)數(shù)據(jù)線發(fā)射單元以 及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，稱重傳感器下懸掛輸液瓶，稱重傳感器的輸出端接基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處 理單元的輸入端，基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和無(wú)數(shù)據(jù)線發(fā)射單元通信。
3.如權(quán)利要求2所述的基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述基于 單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元采用型號(hào)為SN8P1917的單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述的基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)數(shù) 據(jù)線發(fā)射單元通過諧振電路實(shí)現(xiàn)輸液稱重?cái)?shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的調(diào)制和無(wú)線發(fā)射。
5.如權(quán)利要求2所述的基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述基于 單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)端還設(shè)置有鍵盤輸入和液晶顯示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的設(shè)置 禾口顯不。
6.如權(quán)利要求1所述的基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù) 接收終端由接收電路依次串接基于單片機(jī)的顯示單元和呼叫電路構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述基于 單片機(jī)的顯示單元采用型號(hào)為ATMEL89S52的單片機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于稱重原理的醫(yī)用輸液無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端、數(shù)據(jù)接收終端和數(shù)據(jù)管理終端，其中所述數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)射終端與數(shù)據(jù)接收終端無(wú)線通信，數(shù)據(jù)接收終端通過RS232接口與數(shù)據(jù)管理終端連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，易于推廣。
文檔編號(hào)A61M5/14GK101843935SQ20101014098
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者李致金 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)