基于物联网的智能输液监护系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及输液监护技术领域,具体涉及基于物联网的智能输液监护系统及其控制方法。
背景技术
目前的输液监护,一般都是在输液过程中,由病人的陪护人员来监护输液过程,在输液结束时由陪护人员去叫护士来取针。由于在输液时不易得到准确可靠的输液完成信息,使得护士或医生不易及时知道输液信息,导致不易及时来取针。
发明内容
本发明是为了解决在输液监护存在上述不足,提供一种便于在输液时得到较为准确可靠的输液完成信息的基于物联网的智能输液监护系统及其控制方法。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的:
基于物联网的智能输液监护系统,包括物联网网关、若干个能分别独立通过无线物联网与物联网网关相连接的输液监护仪和通过以太网与物联网网关相连接的PC主机;在PC主机上安装有输液监护系统软件;
输液监护仪包括外壳以及分别设置在外壳的壳腔中的地址编码器、控制器、数据处理模块、计时器、称重传感器、存储器、测距传感器、一号无线模块和设置在外壳的壳腔中为输液监护仪上的各用电器件提供电源的一号电池;
输液监护仪还包括一号挂钩;
在外壳的上表面中部设有挂圈;在外壳的下底面上分别设有与外壳的壳腔相连通的一号挂钩孔和测距孔;
在称重传感器的称重端上还固定连接有压敏传感器,压敏传感器与控制器相连接;
一号挂钩的上端活动穿过一号挂钩孔后连接在称重传感器的称重端上;测距传感器设置在测距孔内;地址编码器、数据处理模块、计时器、称重传感器、存储器、测距传感器和一号无线模块分别与控制器相连接;
输液监护仪还包括能夹紧连接在输液管上并能检测所在处的输液管内是否有溶液的空管检测器,空管检测器通过导线与控制器相连接;
控制器通过一号无线模块和物联网网关与PC主机无线连接。
压敏传感器实时对输液管内的滴液振动次数进行检测并将滴液振动次数上传给控制器。如果在设定时长内滴液振动次数等于零,则说明输液管内输液溶液已经没在流动或者已经说明输液管内已经没有了输液溶液。再结合称重传感器检测到的重量信息和空管检测器检测到的是否空管信息就能更加准确的判断出输液袋中的输液溶液是否已经输完,可靠性高。
在输液开始时,通过测距传感器检测输液容器的类型是输液袋输液容器还是玻璃瓶输液容器。并用称重传感器检测出挂在一号挂钩上的所挂重物的初始重量G0;所述所挂重物为装有输液溶液的输液容器;由于输液容器的类型只能是输液袋输液容器或者是玻璃瓶输液容器中的一种,因此,从开始输液起的设定时长T1分钟内,借助测距传感器判定出输液容器的类型;输液袋输液容器的规格也只有几种标准容量规格的袋子,每种标准容量规格的袋子的自身重量是一定的;同样,玻璃瓶输液容器的规格也只有几种标准容量规格的瓶子,每种标准容量规格的瓶子的自身重量是一定的;由于一种类型的输液容器在输液开始时的不同初始重量G0对应的是不同标准容量规格的输液容器,从而确定出当前类型输液容器的标准容量规格;借助压敏传感器测量输液管内的滴液次数量。
在输液开始时,即在0分钟时,用测距传感器多次测量测距传感器到输液容器的间距并得平均L0,然后在T1分钟时,再用测距传感器多次测量测距传感器到输液容器的间距并得平均L1。然后得到测距传感器到输液容器的间距L2=L1-L0,如果L2大于设置值则判定输液容器为输液袋输液容器,如果L2在设置以内则判定输液容器为玻璃瓶输液容器。
在开始输液时,将空管检测器夹紧连接在输液管上端,并且空管检测器布置在输液袋和输液管的滴液观察部之间的输液管上。通过空管检测器检测输液管内是否还有输液溶液,从而使得得到的输液完成信息更为准确。
本方案能将输液信息及时上传到PC主机上,便于护士远程监护病人输液状况,可靠性好,便于输液监控的集中管理。
本方案可靠性好,便于得到较为准确的输液完成信息。本方案便于在输液时得到较为准确可靠的输液完成信息,可靠性好,安全性高。
作为优选,空管检测器包括一号夹子,能定向照射的一号红外灯、一号红外线接收器和二号红外线接收器;在一号夹子的左支内夹壁上设有一号左半通孔,在一号夹子的右支内夹壁上分别设有一号右半通孔和二号右半通孔,并且一号右半通孔位于二号右半通孔的下侧方;一号红外灯设置在一号左半通孔内,一号红外线接收器设置在一号右半通孔内,二号红外线接收器设置在二号右半通孔内;并且在一号夹子夹住输液管后,如果输液管内没有输液溶液时则一号红外灯发出的红外光因发生的折射小从而能被一号红外线接收器接收到而不能被二号红外线接收器接收到,如果输液管内有输液溶液时则一号红外灯发出的红外光因发生的折射大能被二号红外线接收器接收到而不能被一号红外线接收器接收到;一号红外灯的控制端、一号红外线接收器和二号红外线接收器分别与控制器相连接;一号夹子的左支和一号夹子的右支通过铰链连接,并通过两端分别挤压在左支上和右支上的一号挤压弹簧形成一号夹子的夹紧力。
作为优选,输液监护仪还包括能夹紧连接在输液管上的防拉夹子,一根防拉绳的两端分别固定连接在外壳上和防拉夹子上。
在开始输液时,将防拉夹子夹在输液袋和输液管的滴液观察部之间的输液管上。有了防拉夹子,使得在输液过程中输液袋不易被位于防拉夹子下方的输液管拉到,从而使得称重传感器检测到的称重数据更加准确可靠。
作为优选,测距孔包括内侧测距孔和外侧测距孔,测距传感器包括设置在内侧测距孔内的内侧红外测距传感器和设置在外侧测距孔内的外侧红外测距传感器,内侧红外测距传感器和外侧红外测距传感器分别与控制器相连接。
作为优选,内侧测距孔到一号挂钩孔的距离小于一号挂钩孔到外侧测距孔的距离,并且内侧测距孔和外侧测距孔都设置在一号挂钩孔的同侧方。
输液监护仪的控制方法,控制方法包括使用安装方法和输液监护控制方法;
所述使用安装方法如下:
借助挂圈将输液监护仪挂在输液架上,然后把装有输液溶液的输液容器挂在输液监护仪的一号挂钩上,将空管检测器布置在输液容器和输液管的滴液观察部之间的输液管上,然后启动输液监护仪;
所述输液监护控制方法如下:
步骤S1.在输液开始时,用称重传感器检测出挂在一号挂钩上的所挂重物的初始重量G0;所述所挂重物为装有输液溶液的输液容器;
步骤S2.由于输液容器的类型只能是输液袋输液容器或者是玻璃瓶输液容器中的一种,因此,从开始输液起的设定时长T1分钟内,借助测距传感器判定出输液容器的类型;
输液袋输液容器的规格也只有几种标准容量规格的袋子,每种标准容量规格的袋子的自身重量是一定的;同样,玻璃瓶输液容器的规格也只有几种标准容量规格的瓶子,每种标准容量规格的瓶子的自身重量是一定的;
步骤S3.由于一种类型的输液容器在输液开始时的不同初始重量G0对应的是不同标准容量规格的输液容器,从而确定出当前类型输液容器的标准容量规格;并且每种类型的标准容量规格的输液容器的自身重量G1也是固定的,所以根据所挂重物的初始重量G0减去输液容器的自身重量G1后得到在开始输液时输液容器中的输液溶液总重量G2;
步骤S4.借助称重传感器获得任意设定时长T2分钟内输液溶液减少的重量G3;
步骤S5.由于滴液次数是等于压敏传感器检测到的输液管内的滴液振动次数的,因此借助压敏传感器检测出该时长T2分钟内输液管的滴液次数N0;得到
步骤S6.借助数据处理模块计算出滴完一克需要的输液溶液的滴液次数N1和滴完一滴需要的大致平均时间T3,并同时计算出平均每分钟的滴数N7;
步骤S7.将输液溶液总重量G2乘以滴完一克需要的输液溶液的滴液次数N1就等于滴完整个输液容器中输液溶液总重量G2所需的总滴液次数N2;同时还能计算出滴完输液溶液总重量G2所需的总时长T4;
步骤S8.将总滴液次数N2减去压敏传感器检测到的输液管内从输液开始到当前时刻T5时的检测滴液次数N3后,取绝对值,得到滴液次数完成差值N4;
步骤S9.如果滴液次数完成差值N4小于或等于设定次数值N6,并且空管检测器检测到空管检测器处的输液管内没有输液溶液时,才判定输液完成,如果滴液次数完成差值N4大于设定次数值N6时则判定输液没完成。
步骤S10.在输液过程中,在控制器分别得到输液溶液总重量G2的信息、滴完输液溶液总重量G2所需的总时长T4的信息、平均每分钟的滴数N7的信息、滴液次数完成差值N4的信息和是否输液完成的信息后,就将上述这些信息和对应输液监护仪的地址信息相绑定后形成一个输液监护信息;控制器立即将对应输液监护信息借助一号无线模块的无线物联网上传给物联网网关,再由物联网网关通过以太网上传给PC主机。
PC主机收到输液监护信息后,供PC主机端就便于对输液监护仪端的输液状况进行实时监控管理。
本控制方法便于在输液时得到较为准确可靠的输液完成信息,可靠性好,安全性高。
作为优选,在步骤S8中,在将总滴液次数N2减去压敏传感器检测到的输液管内从输液开始到当前时刻T5时的检测滴液次数N3后,取绝对值,还要再减去一个修正滴液次数N5后,再取绝对值,才能得到滴液次数完成差值N4;
在步骤S8中,还通过称重传感器检测并由数据处理模块计算出从输液开始时刻到当前时刻T5时输液容器内减少的输液溶液的重量G4;还通过计时器记录从输液开始时刻到当前时刻T5时所用的时长T6;
则修正滴液次数N5等于|(T4÷T6)+(G2÷G4)|取整后的数再乘以N0次滴液次数后就得到。
本发明能够达到如下效果:
本发明便于在输液时得到较为准确可靠的输液完成信息,可靠性好,安全性高。
附图说明
图1为本发明实施例的一种电路原理连接结构示意框图。
图2为本发明输液监护仪处的一种连接结构示意图。
图3为本发明实施例的一种使用状态连接结构示意图。
图4为本发明实施例空管检测器夹在输液管上,并且输液管内还有输液溶液时的一种截面使用状态示意图。
图5为本发明实施例空管检测器夹在输液管上,并且输液管内没有输液溶液时的一种截面使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1,基于物联网的智能输液监护系统,参见图1-3所示,包括物联网网关34、若干个能分别独立通过无线物联网35与物联网网关相连接的输液监护仪36和通过以太网37与物联网网关相连接的PC主机38;在PC主机上安装有输液监护系统软件;
输液监护仪包括外壳以及分别设置在外壳的壳腔中的地址编码器u42、控制器39、数据处理模块u60、计时器u61、称重传感器41、存储器46、测距传感器u43、一号无线模块40和设置在外壳的壳腔中为输液监护仪上的各用电器件提供电源的一号电池;
输液监护仪还包括一号挂钩43;
在外壳的上表面中部设有挂圈44;在外壳的下底面上分别设有与外壳的壳腔相连通的一号挂钩孔u62和测距孔u63;
在称重传感器的称重端上还固定连接有压敏传感器u41,压敏传感器与控制器相连接;
一号挂钩的上端活动穿过一号挂钩孔后连接在称重传感器的称重端上;测距传感器设置在测距孔内;地址编码器、数据处理模块、计时器、称重传感器、存储器、测距传感器和一号无线模块分别与控制器相连接。
输液监护仪还包括能夹紧连接在输液管上的防拉夹子u66,一根防拉绳u65的两端分别固定连接在外壳上和防拉夹子上。在开始输液时,将防拉夹子夹在输液袋和输液管的滴液观察部之间的输液管上。
输液监护仪还包括能夹紧连接在输液管u45上并能检测所在处的输液管内是否有溶液的空管检测器42,空管检测器通过导线47与控制器相连接;输液时将空管检测器42布置在输液容器u56和输液管的滴液观察部u57之间的输液管上;
空管检测器包括一号夹子u55,能定向照射的一号红外灯u44、一号红外线接收器u50和二号红外线接收器u49;在一号夹子的左支u51内夹壁上设有一号左半通孔,在一号夹子的右支u54内夹壁上分别设有一号右半通孔和二号右半通孔,并且一号右半通孔位于二号右半通孔的下侧方;一号红外灯设置在一号左半通孔内,一号红外线接收器设置在一号右半通孔内,二号红外线接收器设置在二号右半通孔内;并且在一号夹子夹住输液管后,如果输液管内没有输液溶液u46时则一号红外灯发出的红外光u47因发生的折射u48小从而能被一号红外线接收器u50接收到而不能被二号红外线接收器u49接收到,如果输液管内有输液溶液u46时则一号红外灯发出的红外光u47因发生的折射u48大能被二号红外线接收器u49接收到而不能被一号红外线接收器接u50收到;一号红外灯的控制端、一号红外线接收器和二号红外线接收器分别与控制器相连接;一号夹子的左支和一号夹子的右支通过铰链u52连接,并通过两端分别挤压在左支上和右支上的一号挤压弹簧u53形成一号夹子的夹紧力。
在输液时,当一号红外线接收器检测到一号红外灯发出的红外信号时则说明此时空管检测器处的输液管内没有输液溶液,是空管。当二号红外线接收器检测到一号红外灯发出的红外信号时则说明此时空管检测器处的输液管内有输液溶液,不是空管。
基于物联网的智能输液监护系统的控制方法,控制方法包括使用安装方法和输液监护控制方法;
所述使用安装方法如下:
借助挂圈将输液监护仪挂在输液架上,然后把装有输液溶液的输液容器u56挂在输液监护仪的一号挂钩上,将空管检测器布置在输液容器和输液管的滴液观察部之间的输液管上,然后启动输液监护仪;
所述输液监护控制方法如下:
步骤S1.在输液开始时,用称重传感器检测出挂在一号挂钩上的所挂重物的初始重量G0;所述所挂重物为装有输液溶液的输液容器;
假设初始重量G0=600克。
步骤S2.由于输液容器的类型只能是输液袋输液容器或者是玻璃瓶输液容器中的一种,因此,从开始输液起的设定时长T1分钟内,借助测距传感器判定出输液容器的类型;
在输液开始时,即在0分钟时,用测距传感器多次测量测距传感器到输液容器的间距并得平均L0,然后在T1分钟时,再用测距传感器多次测量测距传感器到输液容器的间距并得平均L1。然后得到测距传感器到输液容器的间距L2=L1-L0,如果L2大于设置值则判定输液容器为输液袋输液容器,如果L2在设置以内则判定输液容器为玻璃瓶输液容器。例如,从0分钟开始输液,设定时长T1=5分钟。
输液袋输液容器的规格也只有几种标准容量规格的袋子,每种标准容量规格的袋子的自身重量是一定的;同样,玻璃瓶输液容器的规格也只有几种标准容量规格的瓶子,每种标准容量规格的瓶子的自身重量是一定的;
例如,输液容器一般包括玻璃瓶输液容器、塑料袋输液容器,容量一般有50ml、100ml、250ml、500ml的,但每种容量的塑料袋输液容器的自身重量都不相同,每种容量的玻璃瓶输液容器的自身重量也都不相同。
例如,一个标准容量规格为500ml的玻璃瓶输液容器的自身重量是250克。一个标准容量规格为250ml的玻璃瓶输液容器的自身重量是200克。一个标准容量规格为100ml的玻璃瓶输液容器的自身重量是150克。一个标准容量规格为50ml的玻璃瓶输液容器的自身重量是100克。
一个标准容量规格为500ml的塑料袋输液容器的自身重量是80克。一个标准容量规格为250ml的塑料袋输液容器的自身重量是60克。一个标准容量规格为100ml的塑料袋输液容器的自身重量是40克。一个标准容量规格为50ml的塑料袋输液容器的自身重量是20克。
在输液开始时,即在0分钟时,用测距传感器多次测量测距传感器到输液容器的间距并得平均L0,然后在T1分钟时,再用测距传感器多次测量测距传感器到输液容器的间距并得平均L1。然后得到测距传感器到输液容器的间距L2=L1-L0,如果L2大于设置值则判定输液容器为输液袋输液容器,如果L2在设置以内则判定输液容器为玻璃瓶输液容器。
步骤S3.由于一种类型的输液容器在输液开始时的不同初始重量G0对应的是不同标准容量规格的输液容器,从而确定出当前类型输液容器的标准容量规格;并且每种类型的标准容量规格的输液容器的自身重量G1也是固定的,所以根据所挂重物的初始重量G0减去输液容器的自身重量G1后得到在开始输液时输液容器中的输液溶液总重量G2;
假设通过测量和计算后得到当前是500毫升的玻璃瓶输液容器,那么开始输液时,输液溶液总重量G2就=初始重量600克-玻璃瓶输液容器的自身重量250克=350克。
步骤S4.借助称重传感器获得任意设定时长T2分钟内输液溶液减少的重量G3;
假设T2=5分钟,G3=20克。
步骤S5.由于滴液次数是等于压敏传感器检测到的输液管内的滴液振动次数的,因此借助压敏传感器检测出该时长T2分钟内输液管的滴液次数N0;
假设N0=300滴,也就是N0=300次。
步骤S6.借助数据处理模块计算出滴完一克需要的输液溶液的滴液次数N1和滴完一滴需要的大致平均时间T3;并同时计算出平均每分钟的滴数N7;
N1=N0÷G3=300滴÷20克=15滴/克;
T3=T2÷N0=5分钟÷300滴=300秒钟÷300滴=1秒钟/滴;
步骤S7.将输液溶液总重量G2乘以滴完一克需要的输液溶液的滴液次数N1就等于滴完整个输液容器中输液溶液总重量G2所需的总滴液次数N2;同时还能计算出滴完输液溶液总重量G2所需的总时长T4;
N2=G2÷N1=350克×15滴/克=5250滴;
T4=N2×T3=5250滴×1秒/滴=5250秒钟=87.5分钟;
步骤S8.将总滴液次数N2减去压敏传感器检测到的输液管内从输液开始到当前时刻T5时的检测滴液次数N3后,取绝对值,得到滴液次数完成差值N4;
假设N3=5280滴,T5=5250秒钟,
则有N4=|5250-5280|滴=30滴;
步骤S9.如果滴液次数完成差值N4小于或等于设定次数值N6,并且空管检测器检测到空管检测器处的输液管内没有输液溶液时,才判定输液完成,如果滴液次数完成差值N4大于设定次数值N6时则判定输液没完成;
假设N6=30滴;
步骤S10.在输液过程中,在控制器分别得到输液溶液总重量G2的信息、滴完输液溶液总重量G2所需的总时长T4的信息、平均每分钟的滴数N7的信息、滴液次数完成差值N4的信息和是否输液完成的信息后,就将上述这些信息和对应输液监护仪的地址信息相绑定后形成一个输液监护信息;控制器立即将对应输液监护信息借助一号无线模块的无线物联网上传给物联网网关,再由物联网网关通过以太网上传给PC主机。
PC主机收到输液监护信息后,供PC主机端就便于对输液监护仪端的输液状况进行实时监控管理。
本实施例能将输液信息及时上传到PC主机上,便于护士远程监护病人输液状况,可靠性好,便于输液监控的集中管理。
本实施例便于在输液时得到较为准确可靠的输液完成信息,可靠性好,安全性高。
实施例2,参见图1-3所示,实施例2与实施例1的不同在于,测距孔包括内侧测距孔U68和外侧测距孔U67,测距传感器包括设置在内侧测距孔内的内侧红外测距传感器u58和设置在外侧测距孔内的外侧红外测距传感器u59,内侧红外测距传感器和外侧红外测距传感器分别与控制器相连接。
内侧测距孔到一号挂钩孔的距离小于一号挂钩孔到外侧测距孔的距离,并且内侧测距孔和外侧测距孔都设置在一号挂钩孔的同侧方。
通过外侧红外测距传感器和内侧红外测距传感器测距离,使得测得的距离更加准确可靠。更易判断出输液容器的类型。在外侧红外测距传感器和内侧红外测距传感器同时进行的多次测距检测中。
如果外侧红外测距传感器侧得的平均距离减去内侧红外测距传感器侧得的平均距离的值在设定值以上则可判定出当前使用的是输液袋输液容器。
如果外侧红外测距传感器侧得的平均距离减去内侧红外测距传感器侧得的平均距离的值小于设定值则可判定出当前使用的是玻璃瓶输液容器。
实施例3,参见图1-3所示,实施例3与实施例1的不同在于,
在实施例1的步骤S8中,在将总滴液次数N2减去压敏传感器检测到的输液管内从输液开始到当前时刻T5时的检测滴液次数N3后,取绝对值,还要再减去一个修正滴液次数N5后,再取绝对值,才能得到滴液次数完成差值N4;
在步骤S8中,还通过称重传感器检测并由数据处理模块计算出从输液开始时刻到当前时刻T5时输液容器内减少的输液溶液的重量G4;还通过计时器记录从输液开始时刻到当前时刻T5时所用的时长T6:
则修正滴液次数N5等于|(T4÷T6)+(G2÷G4)|取整后的数再乘以N0次滴液次数后就得到。
G4=350克,T5=5250秒钟,T6=5250秒钟;
N5=|(T4÷T6)+(G2÷G4)|滴=|5250秒钟÷5250秒钟+350克÷350克|滴=2滴;
N4=||N2-N3|-N5|=||5250-5280|-N5|滴=|30-N5|滴=|30-2|滴=28滴。
在输液时得到较为准确可靠的输液完成信息,可靠性好,安全性高。
本实施例使得输液完成的监护信息可靠性更好,得到较为准确的输液完成信息。
上面结合附图描述了本发明的实施方式,但实现时不受上述实施例限制,本领域普通技术人员可在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。