專利名稱：測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及一種智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及一種基于應變片測重的電子式智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的下位機可給出輸液速度、輸液剩余量和輸液結束時間，并可將這些數(shù)據上傳至上位機實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控。
背景技術：
當前在醫(yī)院輸液過程當中，基本都靠輸液者自己或是陪同者去觀察輸液瓶的剩余輸液量，有時患者行動不便，輸液完畢時難以叫到護士前來拔針；或是患者在輸液過程中睡著了，在輸液完畢時沒有及時發(fā)現(xiàn)，這都會導致患者受到不必要的損失，有時甚至會造成人員傷亡事故。因此，需要一種監(jiān)控系統(tǒng)，不但能夠在藥液剩余量不多時或者輸液速度過快時發(fā)出警報以提醒輸液者注意，更要其能夠實時遠距傳輸數(shù)據，使遠處的護士可以通過上位機清楚地了解到當前各個患者的輸液量，便于護士可以更好的安排工作。經過對相關產品和技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的輸液報警或輸液監(jiān)控裝置多為光電式或是機械彈簧式，沒有基于應變片測重，可以進行實時輸液剩余量和輸液超速監(jiān)控，并且能夠上傳數(shù)據到上位機的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)。如專利號為CN2010206^686. 4的輸液報警采用了彈簧式的機械測量技術，這種技術對于測量的精度比較低，根據彈簧的質量不同， 可能會在多次使用以后彈簧松動，從而產生誤差，并且無法識別輸液速度，不能進行遠程數(shù)據通訊。又例如專利號為CN201110001781. 2的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，盡管具有輸液監(jiān)控和報警功能，但是并不具有輸液速度監(jiān)控功能，也不能夠上傳數(shù)據到上位機，在輸液位置離護士的執(zhí)勤室距離過遠時，護士可能聽不到監(jiān)控系統(tǒng)的報警聲響，從而耽誤拔針。

發(fā)明內容
為于克服現(xiàn)有輸液報警裝置中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于應變片測重的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據選擇輸液瓶規(guī)格，能夠識別和顯示輸液速度、輸液剩余量以及預測輸液結束時間，并將這些數(shù)據上傳至上位機，以達到遠程集中監(jiān)控的目的。為實現(xiàn)本發(fā)明所述目的，本發(fā)明提供一種測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示， 該智能監(jiān)控系統(tǒng)包括多臺下位機和一臺上位機兩大部分，各下位機由應變片測重模塊、信號放大模塊、AD轉換模塊、微處理器模塊、報警模塊、顯示模塊和通訊模塊等組成。本發(fā)明的各下位機預存有各類規(guī)格的輸液瓶總質量數(shù)據和相應空瓶質量數(shù)據，它負責對應病人的輸液瓶的稱重，計算分析和顯示輸液速度、輸液剩余量以及預測輸液結束時間，并將這些數(shù)據上傳至上位機。上位機集中顯示和存儲各下位機監(jiān)控的相關輸液數(shù)據， 出現(xiàn)狀況時可根據需要用高亮顯示或聲音報警的方式提醒值班護士，從而實現(xiàn)眾多患者輸液的遠程集中監(jiān)控。本發(fā)明的下位機中應變片測重模塊采用量程適當?shù)膽兤瑴y重傳感器，該測重傳感器將某時刻輸液瓶對應的質量轉換為模擬信號傳送給信號放大模塊。下位機中的微處理器模塊執(zhí)行如下步驟
a)對經過放大模塊和AD轉化模塊的應變片測重模塊信號進行分析計算，從而得出當前輸液瓶質量；b)基于使用者手動選擇的輸液瓶規(guī)格，根據當前輸液瓶質量數(shù)據，計算得到輸液剩余量；C)根據前面一小段時間內的輸液剩余量變化數(shù)據，計算當前的近似輸液速度；d)根據輸液剩余量和輸液速度，預測得出輸液結束時間；e)把計算所得的輸液剩余量、輸液速度和輸液結束時間等信息傳給顯示模塊進行顯不；f)把計算所得的輸液剩余量、輸液速度和輸液結束時間等信息數(shù)據定時通過通訊模塊傳給上位機；g)當檢測到輸液速度過快或是輸液剩余量低于預定值時，觸發(fā)報警模塊給出聲光報警；h)返回a)循環(huán)執(zhí)行前述七個步驟。下位機中的微處理模塊可采用單片機、DSP、ARM等微處理器，實際中可以根據成本和功能要求確定。下位機中的通訊模塊可采用串行或是并行通訊協(xié)議，可以是有線通信或者無線通信傳輸方式實現(xiàn)與上位機所需的數(shù)據傳送。下位機中的報警模塊可選擇紅色LED燈和蜂鳴器，實現(xiàn)聲光報警。上位機軟件模塊連接如圖2所示，其軟件程序由數(shù)據接收模塊、儲存顯示模塊和報警模塊組成。上位機程序當中的數(shù)據接收模塊首先接收各下位機傳送的輸液監(jiān)控數(shù)據， 由儲存顯示模塊對數(shù)據進行存儲和顯示，最后報警模塊的程序對監(jiān)控數(shù)據和預定值進行比較決定是否給出報警。本發(fā)明是一種智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠識別和顯示多個輸液病人的輸液速度、剩余輸液量以及他們各自的輸液結束時間，并將這些數(shù)據上傳至上位機實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控。


下面結合附圖對本發(fā)明專利的原理和工作方式進行進一步詳細的說明。圖1是本發(fā)明專利的結構框圖；圖2是本發(fā)明專利的上位機軟件模塊示意圖；圖3是本發(fā)明專利具體實施例的組成框圖；圖4是本發(fā)明專利具體實施例中下位機的應變片測重模塊的結構圖；圖5是本發(fā)明專利具體實施例中下位機的應變片測重模塊部分的電路原理圖；圖6是本發(fā)明專利具體實施例下位機的電路原理圖。
具體實施例方式如圖3所示，本發(fā)明包括一臺上位機(18)和多臺下位機(19)兩大部分。上位機 (18)為普通個人電腦(即PC機)，各下位機(19)由應變片測重傳感模塊HL-09(11)、信號放大器AD620 (12)、AD轉換芯片ADC0804 (13)、微處理器模塊單片機STC89C52 (14)、報警模塊(15)、顯示模塊LCD-1602(16)和通訊接口模塊MAX232 (17)組成。各下位機(19)負責對應患者輸液瓶的稱重，計算分析和顯示輸液速度、輸液剩余量以及預測輸液結束時間，并將這些數(shù)據上傳至上位機(18)。上位機(18)集中顯示和存儲各下位機監(jiān)控的相關輸液數(shù)據，實現(xiàn)眾多病人輸液的遠程集中監(jiān)控。各下位機工作之前需要根據按鍵手動的選擇確定并存儲輸液瓶的規(guī)格數(shù)據，可選擇100毫升、150毫升、205毫升、500毫升等四種常見的藥液容量規(guī)格和塑料袋與玻璃瓶兩種輸液瓶。應變片測重傳感模塊HL-09(11)量程為800克，可以滿足上述四種規(guī)格輸液瓶的稱重需求。掛上輸液瓶后按下確定鍵，下位機中的單片機(14)開始進入工作狀態(tài)，執(zhí)行如下步驟a)對經過信號放大器AD620 (12)和AD轉換芯片ADC0804 (13)的應變片測重傳感模塊HL-09(11)的信號進行分析計算，從而得出當前輸液瓶質量；b)基于使用者手動選擇的輸液瓶規(guī)格，根據當前輸液瓶質量數(shù)據，計算得到輸液剩余量；c)根據前面30秒時間內的輸液剩余量數(shù)據，計算當前的近似輸液速度，當前輸液速度等于前面30秒時間內的輸液瓶質量差除以30秒，單位為克/秒；d)根據輸液剩余量和輸液速度，預測得出輸液結束時間，輸液結束時間等于當前時間加上剩余輸液時間，而剩余輸液時間為剩余藥液質量除以當前輸液速度，其中剩余藥液質量是當前輸液瓶質量減去輸液瓶空瓶質量，各類輸液瓶的空瓶質量已預存于單片機 (14)；e)把計算所得的輸液剩余量、輸液速度和輸液結束時間等信息傳給顯示模塊 LCD-1602(16)進行顯示；f)把計算所得的輸液剩余量、輸液速度和輸液結束時間等信息數(shù)據，利用通訊接口模塊MAX232 (17)進行串行通信傳給上位機(18)，每5秒傳送一次；g)當檢測到輸液速度過快或是輸液剩余量低于預定值時，觸報警模塊(1 給出聲光報警；h)返回a)循環(huán)執(zhí)行前述七個步驟。本發(fā)明的下位機中的應變片測重傳感模塊HL-09 (11)，把0 800克的質量轉化約為0 4毫伏的電壓信號，其電路原理如圖5所示。應變片測重傳感模塊HL-09(11)受力發(fā)生形變后其電阻阻值發(fā)生改變，使圖5中的電橋阻值發(fā)生變化，從而使輸出電壓發(fā)生相應的改變。應變片測重傳感模塊HL-09 (11)輸出的電壓信號傳送給信號放大裝置AD620 (12) 后，信號放大裝置AD620把電壓信號精確放大1200倍后，使之轉化成為0 4. 8伏的模擬電壓信號之后，便可以利用AD轉換芯片ADC0804(i;3)進行模數(shù)轉換。AD轉換器ADC0804(13) 輸出范圍對應為0 M5的二進制數(shù)字信號，并傳送給單片機STC89C52(14)。本發(fā)明的下位機(9)的電路原理圖如圖6所示。本發(fā)明的上位機(18)接收由各下位機(9)的單片機STC89C52(14)通過通訊接口模塊MAX232 (17)傳送而來的數(shù)據，并存儲這些病人的輸液數(shù)據和對應的時間值，顯示在上位機的顯示屏幕上。上位機(18)的軟件程序由數(shù)據接收模塊、儲存顯示模塊和報警模塊等
5組成。數(shù)據接收模塊首先接收各下位機傳送的輸液監(jiān)控數(shù)據；由儲存顯示模塊對數(shù)據進行存儲和顯示；最后報警模塊的程序對監(jiān)控數(shù)據和預定值進行比較，如果某病人的輸液速度過快或是輸液剩余量低于預定值時，上位機(18)顯示屏幕給予高亮度報警顯示并可發(fā)出蜂鳴聲，以提醒護士進行及時的處理。 經過以上處理，本發(fā)明實現(xiàn)了多個病人輸液的智能報警和集中監(jiān)控功能。
權利要求
1.一種測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，包括多臺下位機(9)和一臺上位機(8)兩大部分， 其中各下位機(9)由應變片測重模塊(1)、信號放大模塊0)、AD轉換模塊(3)、微處理器模塊G)、報警模塊(5)、顯示模塊(6)和通訊模塊(7)組成，其特點在于，可以對不同規(guī)格的輸液瓶進行輸液剩余量和輸液速度的實時監(jiān)控，并預測輸液結束時間，同時上傳數(shù)據至上位機(8)實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控。微處理器模塊(4)執(zhí)行如下步驟a)對經過放大模塊( 和AD轉化模塊( 的應變片測重模塊信號進行分析計算，從而得出當前輸液瓶質量；b)基于使用者手動選擇的輸液瓶規(guī)格，根據輸液瓶質量變化數(shù)據，計算得到輸液剩余量、輸液速度，并預測輸液結束時間；c)把計算所得的輸液剩余量、輸液速度和輸液結束時間等信息傳給顯示模塊(6)進行顯不；d)把計算所得的輸液剩余量、輸液速度和輸液結束時間等信息數(shù)據定時通過通訊模塊 (7)傳給上位機(8)e)當檢測到輸液速度過快或是輸液剩余量低于預定值時，觸發(fā)報警模塊( 給出聲光報警。
2.根據權利要求1所述的測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于其下位機(9)利用應變片測重模塊(1)進行輸液瓶的稱重。
3.根據權利要求1所述的測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于微處理器模塊(4) 可以基于使用者手動選擇的輸液瓶規(guī)格，根據當前輸液瓶質量計算得出當前輸液剩余量， 并由顯示模塊(6)進行當前輸液剩余量的顯示，在輸液剩余量低于預定值時觸發(fā)報警模塊 (5)給出聲光報警。
4.根據權利要求1所述的測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于微處理器模塊(4) 可以根據一定時間內輸液瓶質量變化計算出當前輸液速度，并由顯示模塊(6)進行當前輸液速度的顯示，當輸液速度大于預定值時觸發(fā)報警模塊( 給出聲光報警。
5.根據權利要求1所述的測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于微處理器模塊(4) 可以根據輸液剩余量和輸液速度，預測輸液結束時間。
6.根據權利要求1所述的測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于各下位機(9)的微處理器模塊(4)可以通過通訊模塊(7)，根據一定的通訊協(xié)議，把測試分析得到的各項輸液監(jiān)控數(shù)據實時傳送給遠處的上位機(8)，在上位機(8)中進行集中顯示和存儲，從而實現(xiàn)病人輸液的遠程集中監(jiān)控。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測重型智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，主要由多臺下位機(9)和一臺上位機(8)兩大部分組成，其中，下位機(9)包括應變片測重模塊(1)、信號放大模塊(2)、AD模塊(3)、微處理器模塊(4)、報警模塊(5)、顯示模塊(6)、通訊模塊(7)。下位機(9)在進行輸液瓶稱重的基礎上，計算分析和顯示當前輸液剩余量、輸液速度和預測輸液結束時間，在藥液剩余量低于預定值和輸液速度超出預定值時發(fā)出聲光報警；下位機(9)可以利用通訊模塊(7)把相關數(shù)據傳送給上位機(8)，在上位機(8)中實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控和數(shù)據存儲。本發(fā)明工作時在下位機中先設定輸液瓶規(guī)格，便可自動實現(xiàn)輸液病人輸液過程的智能監(jiān)控。
文檔編號A61M5/172GK102430170SQ20111032145
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月12日
發(fā)明者張慧麗, 沈佳麗, 王凌, 陳錫愛, 鮑禹墨 申請人:中國計量學院