CN104587560A - 输液检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输液检测设备，包括检测主模块、若干个检测子模块以及连接检测主模块和若干个检测子模块的多条光纤；检测子模块包括红外发射装置和多个光纤输入端，检测主模块包括采光元件和按照预设规则排布的多个光纤输出端；采光元件用于采集光纤输出端的红外光信号；检测主模块根据采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。还公开了一种输液检测方法。通过使用光纤连接设置在各个输液滴管上的检测子模块，实现原始光信号的长距离传输，实现单台输液检测设备对各个输液滴管信号的同时检测和统一处理。不仅降低了设备成本、空间占用、能耗和维护成本，而且检测每个输液滴管的设备能够连通，实现信息共享和统一管理。

Description

输液检测设备及方法

技术领域

本发明涉及输液检测技术领域，尤其涉及一种输液检测设备和一种输液检测方法。

背景技术

目前的输液检测设备，使用红外发射器件和红外接收器件，安装于滴管的滴口和液面之间的两侧。红外接收器件持续检测来自红外发射器件的光线的能量，当无液滴下落时，该能量值为稳态能量值。当有液滴下落，并经过红外发射器件和红外接收器件的连线时，由于液滴对光线产生遮挡，将导致红外接收器件能检测到的光线的能量下降。根据该能量下降，即可识别是否有液滴落下。根据该能量下降的幅度，即可识别液滴的大小。通常地，为了增大液滴识别的空间范围，会使用多个红外接收器件同时工作。其工作原理如图1所示。

通常地，输液病房内会有多个输液滴管同时工作。以目前的技术，需要每个输液滴管均配备一台输液检测设备，每台输液检测设备各自独立工作。这种做法存在如下问题：每个输液滴管均需要一套完整的输液检测设备，设备成本高、空间占用大、能耗高、维护成本高；每台输液检测设备独立工作，信息不共通，不能统一管理；若要实现统一管理，需要额外的通讯模块和中央电脑，导致额外的成本、空间占用和能耗，并增加了故障率。同时，由于目前的做法使用红外接收器件进行光电转换，转换后的电信号为弱模拟信号，易受干扰，无法长距离传输，因此无法实现电信号的集中处理和运算。无法实现单台设备同时检测多个输液滴管。

发明内容

基于此，本发明提供了一种输液检测设备和一种输液检测方法。

一种输液检测设备，包括检测主模块、若干个检测子模块以及连接所述检测主模块和所述若干个检测子模块的多条光纤；

所述若干个检测子模块分别设置于若干个输液滴管的外部；

所述检测子模块包括红外发射装置和多个光纤输入端，所述红外发射装置和所述多个光纤输入端设置于输液滴管的滴口和液面之间，所述多个光纤输入端用于接收所述红外发射装置发出的红外光信号；

所述检测主模块包括采光元件和按照预设规则排布的多个光纤输出端；所述光纤输入端接收到红外光信号之后，所述光纤将红外光信号传输至所述光纤输出端，所述采光元件用于采集所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

与一般技术相比，本发明输液检测设备包含配置于每个输液滴管外部的检测子模块，和负责进行光电转换、信号处理、检测运算、信息管理的检测主模块，通过多条光纤连接所述检测主模块和所述若干个检测子模块。通过使用光纤连接设置在各个输液滴管外部的检测子模块，实现原始光信号的长距离传输，从而实现单台输液检测设备(检测主模块)对各个输液滴管信号的同时检测和统一处理。不仅降低了设备成本、空间占用、能耗和维护成本，而且检测每个输液滴管的设备能够连通，实现信息共享和统一管理。

一种输液检测方法，包括以下步骤：

通过多个光纤输入端接收红外发射装置发出的红外光信号；其中，所述多个光纤输入端和所述红外发射装置设置于若干个输液滴管的两侧，并且位于输液滴管的滴口和液面之间；

所述光纤输入端接收到红外光信号之后，通过光纤将红外光信号传输至按照预设规则排布的多个光纤输出端；

通过采光元件采集所述光纤输出端的红外光信号；

根据所述采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

与一般技术相比，本发明输液检测方法通过使用光纤实现原始光信号的长距离传输，从而实现对各个输液滴管信号的同时检测和统一处理。不仅降低了设备成本、空间占用、能耗和维护成本，而且检测每个输液滴管的设备能够连通，实现信息共享和统一管理。

附图说明

图1为现有输液检测设备的工作原理图；

图2为本发明输液检测设备的一个优选实施例的系统结构示意图；

图3为本发明输液检测设备的另一个优选实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

一种输液检测设备，包括检测主模块、若干个检测子模块以及连接所述检测主模块和所述若干个检测子模块的多条光纤；

所述若干个检测子模块分别设置于若干个输液滴管的外部；

所述检测子模块包括红外发射装置和多个光纤输入端，所述红外发射装置和所述多个光纤输入端设置于输液滴管的滴口和液面之间，所述多个光纤输入端用于接收所述红外发射装置发出的红外光信号；

所述检测主模块包括采光元件和按照预设规则排布的多个光纤输出端；所述光纤输入端接收到红外光信号之后，所述光纤将红外光信号传输至所述光纤输出端，所述采光元件用于采集所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

本发明所使用的新型输液检测设备，包含配置于每个输液滴管外部的检测子模块，和负责进行光电转换、信号处理、检测运算、信息管理的检测主模块。

上述检测子模块包括红外发射装置和相当于现有技术中红外接收装置的光纤输入端。

上述检测主模块包括以固定的预设规则排布的光纤输出端、能完全采集到每个光纤输出端的采光元件。

请参阅图2，为本发明输液检测设备的一个优选实施例的系统结构示意图。

作为一个具体实施例，所述检测子模块中的多个光纤输入端与红外发射装置分别设置于输液滴管外位置相对的两侧。

所述多个光纤输入端等同于多个光纤的输入端，这里的光纤也即连接所述检测主模块和所述若干个检测子模块的多条光纤。光纤输入端放置于红外发射装置的对面，从而用于接收所述红外发射装置发出的红外光信号。

作为一个具体实施例，所述采光元件为摄像头；

所述摄像头用于拍摄所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述摄像头的拍摄结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

所述检测子模块中的红外发射装置为设置于输液滴管外的有源红外发射器件。

有源器件指需要给检测子模块中的红外发射装置供电，确保每个输液滴管内能够产生足够功率的红外光。

作为一个具体实施例，所述检测主模块中设置一个有源红外发射器件，所述有源红外发射器件通过光纤连接至各个检测子模块，构成各个检测子模块中的红外发射装置。

根据图2所示的实施例，所述检测主模块中设置较高功率的红外发射器件，然后通过光纤引导至各个检测子模块中。也即各个输液滴管的红外发射装置通过连接远端的红外发射器件的光纤代替，能实现检测子模块完全不需供电。

根据结构设计的需要，可以使用反光镜、回归反射材料，在实现等效光路的情况下，改变所述检测子模块中光纤输入端的放置位置。也即，光纤输入端不一定设置于红外发射装置的对面，从而具有更大的灵活性。

作为一个具体实施例，采用红外接收器件阵列作为采光元件，用于接收所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述红外接收器件阵列对红外光信号的接收结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下；

所述红外接收器件阵列包括多个红外接收器件，每个光纤输出端至少与一个所述红外接收器件相对应。

具体地，可参阅图3，为本发明输液检测设备的另一个优选实施例的系统结构示意图。

所述的摄像头可以使用红外接收器件阵列代替，每个光纤输出端至少与一个红外接收器件相对应。在本发明中，无论是摄像头还是红外接收器件阵列，其实现的功能相同，均为用于接收所述红外发射装置发出的红外光信号。除了摄像头或者红外接收器件阵列之外，其他可以具备此功能的器件也可以选用。

作为一个具体实施例，所述检测主模块还包括运算模块，所述运算模块连接所述摄像头；

所述摄像头将所述光纤输出端的红外光信号转换为电信号，并将转换的所述电信号传输至所述运算模块；

所述运算模块接收到所述电信号之后，根据所述多个光纤输出端排布的预设规则，计算各条光纤所对应的能量值。

通过摄像头或红外接收器件阵列，可将光纤阵列(也即所述光纤输出端)输出的光信号，转化为电信号，并传入处理器(也即所述运算模块)。

由于光纤阵列的排布规则为已知，因此可根据上述电信号，获得光纤输入端的光信号情况，将该信号大小作为该光纤的能量。当输液滴管没有液滴滴落时，该输液滴管对应的检测子模块的全部光纤的总能量值，称为稳态能量值。

作为一个具体实施例，对于任一时刻的一个输液滴管，所述运算模块根据在该时刻与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和、稳态能量值以及预设的液滴落下判断阀值之间的数值关系，识别在该时刻的该输液滴管内是否有液滴落下；

其中，所述稳态能量值是指当输液滴管内没有液滴落下时，与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和。

优选的，对于任一时刻的一个输液滴管，当d-e>f时，所述运算模块识别在该时刻的该输液滴管内有液滴落下；

其中，d为稳态能量值，所述稳态能量值是指当输液滴管内没有液滴落下时，与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和；f为预设的液滴落下判断阀值；e为在该时刻与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和。

根据输液滴管的设计，可知道液滴滴落经过识别区域的时间最大为a ms，同时，医疗输液的液滴频率需低于b Hz。

当a*b<500时，输液滴管对应的检测子模块的全部光纤的总能量为稳态能量值的时间，将超过50％。对于医疗输液而言，这个条件可以认为是必然成立的。

因此，输液滴管任一长度为c的时间段的稳态能量值d，可以其对应的检测子模块的全部光纤在持续时间c内的能量值的中值求得，其中c>2*a。

设上述时间段c中的任一时刻，与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和为e，预设液滴判断阀值(也即预设的液滴落下判断阀值)为f，则当d-e>f时，则可认为此时为有液滴落下。其中阀值f越小，则对细小液滴越敏感，f越大则抗干扰能力越强。

作为一个具体实施例，所述检测主模块还包括输出模块，所述输出模块连接所述运算模块；

当所述运算模块识别在相应输液滴管内有液滴落下时，所述输出模块用于将所述运算模块的识别结果进行输出。

所述输出模块通过声音、光、震动或屏幕显示的方式，将所述运算模块的识别结果进行输出。

根据图2所示的实施例，所述输出模块连接所述运算模块，用于将所述运算模块的识别结果进行输出。

所述输出模块可以通过声音、光、震动等报警输出，或者通过屏幕显示输出带有具体数值的结果，具体输出形式和输出内容可以根据实际需求灵活调整。所述运算模块和所述输出模块之间可以通过有线或者无线方式进行的数据传输。

作为一个具体实施例，所述运算模块对输液滴管的滴速或输液量进行进一步计算；

所述输出模块将所述滴速或输液量的计算结果进行输出。

处理器(也即所述运算模块)可直接将液滴落下这个状态输出，或根据液滴状态的累积，计算每分钟滴速、输液量等进一步的数据后再输出，具体输出形式和输出内容可以根据实际需求灵活调整。

与一般技术相比，本发明输液检测设备包含配置于每个输液滴管外部的检测子模块，和负责进行光电转换、信号处理、检测运算、信息管理的检测主模块，通过多条光纤连接所述检测主模块和所述若干个检测子模块。通过使用光纤连接设置在各个输液滴管外部的检测子模块，实现原始光信号的长距离传输，从而实现单台输液检测设备(检测主模块)对各个输液滴管信号的同时检测和统一处理。不仅降低了设备成本、空间占用、能耗和维护成本，而且检测每个输液滴管的设备能够连通，实现信息共享和统一管理。

一种输液检测方法，包括以下步骤：

通过多个光纤输入端接收红外发射装置发出的红外光信号；其中，所述多个光纤输入端和所述红外发射装置设置于若干个输液滴管的两侧，并且位于输液滴管的滴口和液面之间；

所述光纤输入端接收到红外光信号之后，通过光纤将红外光信号传输至按照预设规则排布的多个光纤输出端；

通过采光元件采集所述光纤输出端的红外光信号；

根据所述采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

由于光纤阵列的排布规则为已知，因此可根据上述电信号，获得光纤输入端的光信号情况，将该信号大小作为该光纤的能量。

作为一个具体实施例，所述识别相应输液滴管内是否有液滴落下的步骤，包括以下步骤：

所述采光元件将采集到的所述光纤输出端的红外光信号转换为电信号；

根据转换的所述电信号以及所述多个光纤输出端排布的预设规则，计算各条光纤所对应的能量值；

对于任一时刻的一个输液滴管，根据在该时刻与该输液滴管所对应的各条光纤的能量值之和、稳态能量值以及预设的液滴落下判断阀值之间的数值关系，识别在该时刻的该输液滴管内是否有液滴落下；

其中，所述稳态能量值是指当输液滴管内没有液滴落下时，与该输液滴管所对应的各条光纤的能量值之和。

优选的，对于任一时刻的一个输液滴管，当d-e>f时，识别在该时刻的该输液滴管内有液滴落下；

其中，d为稳态能量值；f为预设的液滴落下判断阀值；e为在该时刻与该输液滴管所对应的各条光纤的能量值之和。

在上述实施例中，可以快速准确地识别输液滴管内是否有液滴落下。

与一般技术相比，本发明输液检测方法通过使用光纤实现原始光信号的长距离传输，从而实现对各个输液滴管信号的同时检测和统一处理。不仅降低了设备成本、空间占用、能耗和维护成本，而且检测每个输液滴管的设备能够连通，实现信息共享和统一管理。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种输液检测设备，其特征在于，包括检测主模块、若干个检测子模块以及连接所述检测主模块和所述若干个检测子模块的多条光纤；

所述若干个检测子模块分别设置于若干个输液滴管的外部；

所述检测子模块包括红外发射装置和多个光纤输入端，所述红外发射装置和所述多个光纤输入端设置于输液滴管的滴口和液面之间，所述多个光纤输入端用于接收所述红外发射装置发出的红外光信号；

所述检测主模块包括采光元件和按照预设规则排布的多个光纤输出端；所述光纤输入端接收到红外光信号之后，所述光纤将红外光信号传输至所述光纤输出端，所述采光元件用于采集所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

2.根据权利要求1所述的输液检测设备，其特征在于，所述检测子模块中的多个光纤输入端与红外发射装置分别设置于输液滴管外位置相对的两侧。

3.根据权利要求1所述的输液检测设备，其特征在于，所述检测主模块中设置一个有源红外发射器件，所述有源红外发射器件通过光纤连接至各个检测子模块，构成各个检测子模块中的红外发射装置。

4.根据权利要求1所述的输液检测设备，其特征在于，所述采光元件为摄像头；

所述摄像头用于拍摄所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述摄像头的拍摄结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

5.根据权利要求1所述的输液检测设备，其特征在于，所述采光元件为红外接收器件阵列，用于接收所述光纤输出端的红外光信号；所述检测主模块根据所述红外接收器件阵列对红外光信号的接收结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下；

所述红外接收器件阵列包括多个红外接收器件，每个光纤输出端至少与一个所述红外接收器件相对应。

6.根据权利要求1所述的输液检测设备，其特征在于，所述检测主模块还包括运算模块，所述运算模块连接所述采光元件；

所述采光元件将所述光纤输出端的红外光信号转换为电信号，并将转换的所述电信号传输至所述运算模块；

所述运算模块接收到所述电信号之后，根据所述多个光纤输出端排布的预设规则，计算各条光纤所对应的能量值。

7.根据权利要求6所述的输液检测设备，其特征在于，对于任一时刻的一个输液滴管，所述运算模块根据在该时刻与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和、稳态能量值以及预设的液滴落下判断阀值之间的数值关系，识别在该时刻的该输液滴管内是否有液滴落下；

其中，所述稳态能量值是指当输液滴管内没有液滴落下时，与该输液滴管所对应的检测子模块中各条光纤的能量值之和。

8.根据权利要求7所述的输液检测设备，其特征在于，所述检测主模块还包括输出模块，所述输出模块连接所述运算模块；

当所述运算模块识别在相应输液滴管内有液滴落下时，所述输出模块用于将所述运算模块的识别结果进行输出。

9.一种输液检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过多个光纤输入端接收红外发射装置发出的红外光信号；其中，所述多个光纤输入端和所述红外发射装置设置于若干个输液滴管的两侧，并且位于输液滴管的滴口和液面之间；

所述光纤输入端接收到红外光信号之后，通过光纤将红外光信号传输至按照预设规则排布的多个光纤输出端；

通过采光元件采集所述光纤输出端的红外光信号；

根据所述采光元件的采集结果识别相应输液滴管内是否有液滴落下。

10.根据权利要求9所述的输液检测方法，其特征在于，所述识别相应输液滴管内是否有液滴落下的步骤，包括以下步骤：

所述采光元件将采集到的所述光纤输出端的红外光信号转换为电信号；

根据转换的所述电信号以及所述多个光纤输出端排布的预设规则，计算各条光纤所对应的能量值；

对于任一时刻的一个输液滴管，根据在该时刻与该输液滴管所对应的各条光纤的能量值之和、稳态能量值以及预设的液滴落下判断阀值之间的数值关系，识别在该时刻的该输液滴管内是否有液滴落下；

其中，所述稳态能量值是指当输液滴管内没有液滴落下时，与该输液滴管所对应的各条光纤的能量值之和。