CN102430170A - 测重型智能输液监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测重型智能输液监控系统，主要由多台下位机(9)和一台上位机(8)两大部分组成，其中，下位机(9)包括应变片测重模块(1)、信号放大模块(2)、AD模块(3)、微处理器模块(4)、报警模块(5)、显示模块(6)、通讯模块(7)。下位机(9)在进行输液瓶称重的基础上，计算分析和显示当前输液剩余量、输液速度和预测输液结束时间，在药液剩余量低于预定值和输液速度超出预定值时发出声光报警；下位机(9)可以利用通讯模块(7)把相关数据传送给上位机(8)，在上位机(8)中实现远程集中监控和数据存储。本发明工作时在下位机中先设定输液瓶规格，便可自动实现输液病人输液过程的智能监控。

Description

测重型智能输液监控系统

所属技术领域

本发明专利涉及一种智能输液监控系统，特别涉及一种基于应变片测重的电子式智能输液监控系统，该系统的下位机可给出输液速度、输液剩余量和输液结束时间，并可将这些数据上传至上位机实现远程集中监控。

背景技术

当前在医院输液过程当中，基本都靠输液者自己或是陪同者去观察输液瓶的剩余输液量，有时患者行动不便，输液完毕时难以叫到护士前来拔针；或是患者在输液过程中睡着了，在输液完毕时没有及时发现，这都会导致患者受到不必要的损失，有时甚至会造成人员伤亡事故。因此，需要一种监控系统，不但能够在药液剩余量不多时或者输液速度过快时发出警报以提醒输液者注意，更要其能够实时远距传输数据，使远处的护士可以通过上位机清楚地了解到当前各个患者的输液量，便于护士可以更好的安排工作。

经过对相关产品和技术的文献检索发现，现有的输液报警或输液监控装置多为光电式或是机械弹簧式，没有基于应变片测重，可以进行实时输液剩余量和输液超速监控，并且能够上传数据到上位机的智能输液监控系统。如专利号为CN201020682686.4的输液报警采用了弹簧式的机械测量技术，这种技术对于测量的精度比较低，根据弹簧的质量不同，可能会在多次使用以后弹簧松动，从而产生误差，并且无法识别输液速度，不能进行远程数据通讯。又例如专利号为CN201110001781.2的智能输液监控系统，尽管具有输液监控和报警功能，但是并不具有输液速度监控功能，也不能够上传数据到上位机，在输液位置离护士的执勤室距离过远时，护士可能听不到监控系统的报警声响，从而耽误拔针。

发明内容

为于克服现有输液报警装置中存在的不足，本发明提供一种基于应变片测重的智能输液监控系统，该系统根据选择输液瓶规格，能够识别和显示输液速度、输液剩余量以及预测输液结束时间，并将这些数据上传至上位机，以达到远程集中监控的目的。

为实现本发明所述目的，本发明提供一种测重型智能输液监控系统，如图1所示，该智能监控系统包括多台下位机和一台上位机两大部分，各下位机由应变片测重模块、信号放大模块、AD转换模块、微处理器模块、报警模块、显示模块和通讯模块等组成。

本发明的各下位机预存有各类规格的输液瓶总质量数据和相应空瓶质量数据，它负责对应病人的输液瓶的称重，计算分析和显示输液速度、输液剩余量以及预测输液结束时间，并将这些数据上传至上位机。上位机集中显示和存储各下位机监控的相关输液数据，出现状况时可根据需要用高亮显示或声音报警的方式提醒值班护士，从而实现众多患者输液的远程集中监控。

本发明的下位机中应变片测重模块采用量程适当的应变片测重传感器，该测重传感器将某时刻输液瓶对应的质量转换为模拟信号传送给信号放大模块。

下位机中的微处理器模块执行如下步骤：

a)对经过放大模块和AD转化模块的应变片测重模块信号进行分析计算，从而得出当前输液瓶质量；

b)基于使用者手动选择的输液瓶规格，根据当前输液瓶质量数据，计算得到输液剩余量；

c)根据前面一小段时间内的输液剩余量变化数据，计算当前的近似输液速度；

d)根据输液剩余量和输液速度，预测得出输液结束时间；

e)把计算所得的输液剩余量、输液速度和输液结束时间等信息传给显示模块进行显示；

f)把计算所得的输液剩余量、输液速度和输液结束时间等信息数据定时通过通讯模块传给上位机；

g)当检测到输液速度过快或是输液剩余量低于预定值时，触发报警模块给出声光报警；

h)返回a)循环执行前述七个步骤。

下位机中的微处理模块可采用单片机、DSP、ARM等微处理器，实际中可以根据成本和功能要求确定。

下位机中的通讯模块可采用串行或是并行通讯协议，可以是有线通信或者无线通信传输方式实现与上位机所需的数据传送。

下位机中的报警模块可选择红色LED灯和蜂鸣器，实现声光报警。

上位机软件模块连接如图2所示，其软件程序由数据接收模块、储存显示模块和报警模块组成。上位机程序当中的数据接收模块首先接收各下位机传送的输液监控数据，由储存显示模块对数据进行存储和显示，最后报警模块的程序对监控数据和预定值进行比较决定是否给出报警。

本发明是一种智能输液监控系统，这种系统能够识别和显示多个输液病人的输液速度、剩余输液量以及他们各自的输液结束时间，并将这些数据上传至上位机实现远程集中监控。

附图说明

下面结合附图对本发明专利的原理和工作方式进行进一步详细的说明。

图1是本发明专利的结构框图；

图2是本发明专利的上位机软件模块示意图；

图3是本发明专利具体实施例的组成框图；

图4是本发明专利具体实施例中下位机的应变片测重模块的结构图；

图5是本发明专利具体实施例中下位机的应变片测重模块部分的电路原理图；

图6是本发明专利具体实施例下位机的电路原理图。

具体实施方式

如图3所示，本发明包括一台上位机(18)和多台下位机(19)两大部分。上位机(18)为普通个人电脑(即PC机)，各下位机(19)由应变片测重传感模块HL-09(11)、信号放大器AD620(12)、AD转换芯片ADC0804(13)、微处理器模块单片机STC89C52(14)、报警模块(15)、显示模块LCD-1602(16)和通讯接口模块MAX232(17)组成。

各下位机(19)负责对应患者输液瓶的称重，计算分析和显示输液速度、输液剩余量以及预测输液结束时间，并将这些数据上传至上位机(18)。上位机(18)集中显示和存储各下位机监控的相关输液数据，实现众多病人输液的远程集中监控。

各下位机工作之前需要根据按键手动的选择确定并存储输液瓶的规格数据，可选择100毫升、150毫升、205毫升、500毫升等四种常见的药液容量规格和塑料袋与玻璃瓶两种输液瓶。应变片测重传感模块HL-09(11)量程为800克，可以满足上述四种规格输液瓶的称重需求。

挂上输液瓶后按下确定键，下位机中的单片机(14)开始进入工作状态，执行如下步骤：

a)对经过信号放大器AD620(12)和AD转换芯片ADC0804(13)的应变片测重传感模块HL-09(11)的信号进行分析计算，从而得出当前输液瓶质量；

b)基于使用者手动选择的输液瓶规格，根据当前输液瓶质量数据，计算得到输液剩余量；

c)根据前面30秒时间内的输液剩余量数据，计算当前的近似输液速度，当前输液速度等于前面30秒时间内的输液瓶质量差除以30秒，单位为克/秒；

d)根据输液剩余量和输液速度，预测得出输液结束时间，输液结束时间等于当前时间加上剩余输液时间，而剩余输液时间为剩余药液质量除以当前输液速度，其中剩余药液质量是当前输液瓶质量减去输液瓶空瓶质量，各类输液瓶的空瓶质量已预存于单片机(14)；

e)把计算所得的输液剩余量、输液速度和输液结束时间等信息传给显示模块LCD-1602(16)进行显示；

f)把计算所得的输液剩余量、输液速度和输液结束时间等信息数据，利用通讯接口模块MAX232(17)进行串行通信传给上位机(18)，每5秒传送一次；

g)当检测到输液速度过快或是输液剩余量低于预定值时，触报警模块(15)给出声光报警；

h)返回a)循环执行前述七个步骤。

本发明的下位机中的应变片测重传感模块HL-09(11)，把0～800克的质量转化约为0～4毫伏的电压信号，其电路原理如图5所示。应变片测重传感模块HL-09(11)受力发生形变后其电阻阻值发生改变，使图5中的电桥阻值发生变化，从而使输出电压发生相应的改变。

应变片测重传感模块HL-09(11)输出的电压信号传送给信号放大装置AD620(12)后，信号放大装置AD620把电压信号精确放大1200倍后，使之转化成为0～4.8伏的模拟电压信号之后，便可以利用AD转换芯片ADC0804(13)进行模数转换。AD转换器ADC0804(13)输出范围对应为0～245的二进制数字信号，并传送给单片机STC89C52(14)。

本发明的下位机(9)的电路原理图如图6所示。

本发明的上位机(18)接收由各下位机(9)的单片机STC89C52(14)通过通讯接口模块MAX232(17)传送而来的数据，并存储这些病人的输液数据和对应的时间值，显示在上位机的显示屏幕上。上位机(18)的软件程序由数据接收模块、储存显示模块和报警模块等组成。数据接收模块首先接收各下位机传送的输液监控数据；由储存显示模块对数据进行存储和显示；最后报警模块的程序对监控数据和预定值进行比较，如果某病人的输液速度过快或是输液剩余量低于预定值时，上位机(18)显示屏幕给予高亮度报警显示并可发出蜂鸣声，以提醒护士进行及时的处理。

经过以上处理，本发明实现了多个病人输液的智能报警和集中监控功能。

Claims (6)

1.一种测重型智能输液监控系统，包括多台下位机(9)和一台上位机(8)两大部分，其中各下位机(9)由应变片测重模块(1)、信号放大模块(2)、AD转换模块(3)、微处理器模块(4)、报警模块(5)、显示模块(6)和通讯模块(7)组成，其特点在于，可以对不同规格的输液瓶进行输液剩余量和输液速度的实时监控，并预测输液结束时间，同时上传数据至上位机(8)实现远程集中监控。微处理器模块(4)执行如下步骤：

a)对经过放大模块(2)和AD转化模块(3)的应变片测重模块信号进行分析计算，从而得出当前输液瓶质量；

b)基于使用者手动选择的输液瓶规格，根据输液瓶质量变化数据，计算得到输液剩余量、输液速度，并预测输液结束时间；

c)把计算所得的输液剩余量、输液速度和输液结束时间等信息传给显示模块(6)进行显示；

d)把计算所得的输液剩余量、输液速度和输液结束时间等信息数据定时通过通讯模块(7)传给上位机(8)

e)当检测到输液速度过快或是输液剩余量低于预定值时，触发报警模块(5)给出声光报警。

2.根据权利要求1所述的测重型智能输液监控系统，其特征在于：其下位机(9)利用应变片测重模块(1)进行输液瓶的称重。

3.根据权利要求1所述的测重型智能输液监控系统，其特征在于：微处理器模块(4)可以基于使用者手动选择的输液瓶规格，根据当前输液瓶质量计算得出当前输液剩余量，并由显示模块(6)进行当前输液剩余量的显示，在输液剩余量低于预定值时触发报警模块(5)给出声光报警。

4.根据权利要求1所述的测重型智能输液监控系统，其特征在于：微处理器模块(4)可以根据一定时间内输液瓶质量变化计算出当前输液速度，并由显示模块(6)进行当前输液速度的显示，当输液速度大于预定值时触发报警模块(5)给出声光报警。

5.根据权利要求1所述的测重型智能输液监控系统，其特征在于：微处理器模块(4)可以根据输液剩余量和输液速度，预测输液结束时间。

6.根据权利要求1所述的测重型智能输液监控系统，其特征在于：各下位机(9)的微处理器模块(4)可以通过通讯模块(7)，根据一定的通讯协议，把测试分析得到的各项输液监控数据实时传送给远处的上位机(8)，在上位机(8)中进行集中显示和存储，从而实现病人输液的远程集中监控。

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