CN111558104B - 一种智能输液杆及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种智能输液杆及其工作方法，包括一端开口的壳体及在所述壳体的另一端设置有壳体挂钩或者壳体挂环，在所述壳体内还设置有拉力传感器和上部连接杆，在上部连接杆的下端端部设置有内螺纹，拉力传感器的拉力端与上部连接杆的上端端部相连，拉力传感器的拉力数据信号输出端与控制器的拉力数据信号输入端相连，控制器的提示信号输出端与提示电路的信号输入端相连，控制器的无线收发端与无线收发电路的收发端相连。本发明能够对输液状况进行监控，提示护士进行更换输液袋。
Description
技术领域
本发明涉及一种输液技术领域，特别是涉及一种智能输液杆及其工作方法。
背景技术
输液是由静脉滴注输入体内的大剂量(一次给药在100ml以上)注射液。通常包装在玻璃或塑料的输液瓶或袋中，不含防腐剂或抑菌剂。使用时通过输液管调节器输液器调整滴速，持续而稳定地进入静脉，以补充体液、电解质或提供营养物质，在输液时要用到输液杆，将玻璃或塑料的输液瓶或袋提升到一定的高度，产生势能，在每次滴完后需要更换，工作人员在使用传统输液杆时，因为传统输液杆调节高度很不方便，所以每次更换都得在头顶操作，会存在一些隐患，降低了工作的安全性。。专利申请号2016105062893，名称为“一种便于调节高度的输液杆”，公开了底杆靠近顶部的一侧设有高度调节机构，所述高度调节机构的外部设有保护机构，所述保护机构与底杆固定连接，所述高度调节机构的上方设有锁定机构，所述底杆的顶部插接有活动杆，所述活动杆的表面设有齿条，所述活动杆的顶部固定连接有吊瓶挂钩。该专利申请的结构较为复杂，不便于患者或者护士操作。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种智能输液杆及其工作方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种智能输液杆，包括可拆卸输液杆，可拆卸输液杆包括上部连接输液杆和可伸缩的下部连接输液杆，在上部连接输液杆的下端端部设置有内螺纹，在下部连接输液杆的上端端部设置有与内螺纹相匹配的外螺纹；
上部连接输液杆包括一端开口的壳体及在所述壳体的另一端设置有壳体挂钩或者壳体挂环，在所述壳体内还设置有拉力传感器和上部连接杆，在上部连接杆的下端端部设置有内螺纹，拉力传感器的拉力端与上部连接杆的上端端部相连，拉力传感器的拉力数据信号输出端与控制器的拉力数据信号输入端相连，控制器的提示信号输出端与提示电路的信号输入端相连，控制器的无线收发端与无线收发电路的收发端相连；
可伸缩的下部连接输液杆包括套筒，在套筒封闭端上设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，在套筒上设置有竖向长条孔，在滑杆的一端上设置有滑杆螺纹孔，将滑杆的一端由套筒开口端伸进套筒内后，利用螺钉由竖向长条孔伸进通过套筒内与滑杆螺纹孔连接，在滑杆的另一端设置有M个用于悬挂输液袋的输液袋挂钩，所述M为大于或者等于1的正整数。
在本发明的一种优选实施方式中，无线收发电路包括：无线收发芯片U6的电源端VDD分别与电源VDD、电容C34的第一端、电容C35的第一端、电容C36的第一端相连，电容C34的第二端、电容C35的第二端和电容C36的第二端分别与电源地相连，无线收发芯片U6的电源地端VSS分别与电源地、电容C37的第一端和电阻R25第一端相连，电容C37的第二端与无线收发芯片U6的电源端DVDD相连；无线收发芯片U6的天线端ANT1分别与电感L7的第一端、电感L8的第一端和电容C47的第一端相连，电容C47的第二端与电源地相连，电感L8的第二端分别与电容C46的第一端和无线收发芯片U6的电源端VDD_PA相连，电容C46的第二端与电源地相连；无线收发芯片U6的天线端ANT2分别与电感L6的第一端、电感L7的第二端和电容C43的第一端相连，电容C43的第二端与电源地相连，电感L6的第二端与电容C44的第一端相连，电容C44的第二端分别与电容C45的第一端和天线ANT相连，电容C45的第二端与电源地相连；无线收发芯片U6的晶振端XC1分别与晶振Y4的第一端、电阻R26的第一端和电容C42的第一端相连，无线收发芯片U6的晶振端XC2分别与晶振Y4的第二端、电阻R26的第二端和电容C41的第一端相连，电容C41的第二端和电容C42的第二端分别与电源地相连；无线收发芯片U6的就绪输出端DR与控制器U7的就绪输入端P1.7相连，无线收发芯片U6的地址匹配端AM与控制器U7的地址匹配端P1.6相连，无线收发芯片U6的SPI使能端CSN与控制器U7的SPI使能输出端P1.5相连，无线收发芯片U6的模式输入端TXEN与控制器U7的模式输出端P1.4相连，无线收发芯片U6的载波检测端CD与控制器U7的载波检测端P1.3相连，无线收发芯片U6的时钟端uPCLK与控制器U7的时钟端P1.2相连，无线收发芯片U6的上电输入端PWR_UP与控制器U7的上电输出端P1.1相连，无线收发芯片U6的模式使能输入端TRX与控制器U7的模式使能输出端P1.0相连，无线收发芯片U6的SPI数据输入端MOSI与控制器U7的SPI数据输出端P0.6相连，无线收发芯片U6的SPI数据输出端MISO与控制器U7的SPI数据输入端P0.1相连，无线收发芯片U6的SPI时钟端SCK与控制器U7的SPI时钟端P0.0相连。实现数据的无线收发。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括：控制器U7的晶振端P0.3分别与电阻R31的第一端、电阻R32的第一端、晶振Y5的第一端和电容C38的第一端相连，电阻R31的第二端与电源VDD相连，控制器U7的晶振端P0.2分别与电阻R32的第二端、晶振Y5的第二端和电容C39的第一端相连，电容C38的第二端和电容C39的第二端分别与电源地相连；控制器U7的重置端
与电阻R38的第一端相连，电阻R38的第二端分别与电容C50的第一端、电容C51的第一端、重置开关S7的第一端和电阻R39的第一端相连，电容C50的第二端、电容C51的第二端和重置开关S7的第二端分别与电源地相连，电阻R39的第二端分别与电源VDD和控制器U7的电源端VDD相连。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括电源电路，电源电路包括：稳压芯片U2的电源输入端Vin分别与电容C52的第一端、电容C53的第一端和电源开关S2的第一端相连，电源开关S2的第二端与电源BAT正极相连，电源BAT负极与电源地相连，稳压芯片U2的电源输出端Vout分别与电阻R40的第一端、电容C48的第一端和电容C49的第一端相连，电阻R40的第二端与电源指示灯LED16的正极相连，电源指示灯LED16的负极、稳压芯片U2的接地端GND、电容C48的第二端、电容C49的第二端、电容C52的第二端和电容C53的第二端分别与电源地相连；电源开关S2的第一端输出电源VDD1，稳压芯片U2的电源输出端Vout输出电源VDD。提供稳定的电源电压输出。
在本发明的一种优选实施方式中，提示电路包括：控制器U1的提示信号输出端P2.2与三极管Q16的基极相连，三极管Q16的发射极与电源地相连，三极管Q16的集电极分别与电阻R18的第一端和电阻R33的第一端相连，电阻R18的第二端分别与电源VDD1和三极管Q14的发射极相连，电阻R33的第二端与三极管Q14的基极相连，三极管Q14的集电极分别与电阻R15的第一端和电容C16的第一端相连，电阻R15的第二端与蜂鸣器U2的正极相连，蜂鸣器U2的负极和电容C16的第二端分别与电源地相连。当控制器向三极管Q16的基极发送导通电平，三极管Q16导通，此时三极管Q14的基极电平被拉低，为截止电平，三极管Q14截止，不再向蜂鸣器U2提供电源，由于电容C16放电，蜂鸣器U2不会立刻停止声响，持续一会声响后停止发出声音；当控制器向三极管Q16的基极发送截止电平，三极管Q16截止，此时三极管Q14的基极为导通电平，三极管Q14导通，向蜂鸣器U2提供电源，蜂鸣器U2发出声响。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括云端服务器和护士台，云端服务器与护士台相连，云端服务器与智能输液杆相连。
本发明还公开了一种智能输液杆的工作方法，包括以下步骤：
S1，云端服务器向智能输液杆发送输液任务清单；
S2，智能输液杆执行监控。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1之前还包括以下步骤：
S01，闭合电源开关S2，分别为拉力传感器、控制器、提示电路和无线收发电路供电；
S02，控制器初始化，控制器初始化后，分别向拉力传感器、提示电路和无线收发电路发送初始化信号：
S021，拉力传感器接收到控制器发送的拉力传感器初始化信号后，拉力传感器初始化，拉力传感器初始化后等待接收控制器发送的测量拉力值命令；
S022，无线收发电路接收到控制器发送的无线收发电路初始化信号后，无线收发电路初始化，无线收发电路初始化后等待接收控制器发送的无线收发命令；
S023，控制器向提示电路发送导通电平，使其蜂鸣器U2停止发出声响。
或/和在步骤S1中包括：控制器通过无线收发电路向云端服务器请求该控制器ID下相绑定的患者ID的输液任务清单，该输液任务清单包括患者ID及患者ID所对应的控制器ID、输液名称及输液名称所对应的输液容量、输液名称所对应的预设医嘱滴速阈值范围、时间之一或者任意组合；预设医嘱滴速阈值范围为预设医嘱第三滴速阈值至预设医嘱第一滴速阈值，预设医嘱第三滴速阈值小于预设医嘱第一滴速阈值。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，控制器判定患者输液滴速与预设医嘱第一滴速阈值、预设医嘱第二滴速阈值、预设医嘱第三滴速阈值和预设医嘱第四滴速阈值关系：
若控制器监测到患者输液滴速大于或者等于预设医嘱第一滴速阈值，且小于或者等于预设医嘱第二滴速阈值，所述预设医嘱第二滴速阈值大于预设医嘱第一滴速阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者输液滴速大于或者等于预设医嘱第一滴速阈值，且小于或者等于预设医嘱第二滴速阈值，应调小输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；预设医嘱滴速阈值范围为预设医嘱第三滴速阈值至预设医嘱第一滴速阈值，预设医嘱第三滴速阈值小于预设医嘱第一滴速阈值；
若控制器监测到患者输液滴速大于预设医嘱第二滴速阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者输液滴速大于预设医嘱第二滴速阈值，须调小输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
若控制器监测到患者输液滴速小于或者等于预设医嘱第三滴速阈值，且大于或者等于预设医嘱第四滴速阈值，所述预设医嘱第三滴速阈值大于预设医嘱第四滴速阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者输液滴速小于或者等于预设医嘱第三滴速阈值，且大于或者等于预设医嘱第四滴速阈值，应调大输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
若控制器监测到患者输液滴速小于预设医嘱第四滴速阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者输液滴速小于预设医嘱第四滴速阈值，须调大输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
S12，控制器判断患者剩余输液量与预设输液第一剩余量阈值和预设输液第二剩余量阈值关系：
若控制器监测到患者剩余输液量小于或者等于预设输液第一剩余量阈值，且大于或者等于预设输液第二剩余量阈值，所述预设输液第二剩余量阈值小于预设输液第一剩余量阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者剩余输液量小于或者等于预设输液第一剩余量阈值，且大于或者等于预设输液第二剩余量阈值，应更换下一袋输液袋；
若控制器监测到患者剩余输液量小于预设输液第二剩余量阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者剩余输液量小于预设输液第二剩余量阈值，须更换下一袋输液袋。
在本发明的一种优选实施方式中，当控制器向护士台发送警示信号时，控制器向三极管Q16的基极发送截止电平，此时三极管Q14的基极为导通电平，蜂鸣器U2通电发出声响提示患者注意输液状态；
当其控制器接收到停止蜂鸣器鸣叫信号，则控制器向三极管Q16的基极发送导通电平，此时三极管Q14的基极电平被拉低，为截止电平，蜂鸣器U2断电，由于电容C16放电，蜂鸣器U2持续蜂鸣后停止声响。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中，还包括判断是否更换下一袋输液袋的方法，其是否更换下一袋输液袋的方法为：
在预设第一时间阈值内，控制器监测到拉力值由
变为
且
则已更换了下一袋输液袋；其中，
表示在时间t1时压力传感器监测的拉力值，
表示在时间t2时压力传感器监测的拉力值，预设第一时间阈值为时间t1至时间t2；
表示输液空袋对拉力传感器产生的拉力值。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够对输液状况进行监控，提示护士进行更换输液袋。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明可拆卸输液杆结构示意图。
图2是本发明可拆卸输液杆分离上部连接输液杆后结构示意图。
图3是本发明可伸缩的下部连接输液杆结构示意图。
图4是本发明可伸缩的下部连接输液杆分离结构示意图。
图5是本发明可伸缩的下部连接输液杆剖视示意图。
图6是本发明上部连接输液杆结构示意图。
图7是本发明连接示意框图。
图8是本发明无线收发电路示意图。
图9是本发明电源电路示意图。
图10是本发明提示电路示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种智能输液杆，如图1～7所示，包括可拆卸输液杆，可拆卸输液杆包括上部连接输液杆和可伸缩的下部连接输液杆，在上部连接输液杆的下端端部设置有内螺纹11，在下部连接输液杆的上端端部设置有与内螺纹11相匹配的外螺纹9；
上部连接输液杆包括一端开口的壳体2及在所述壳体2的另一端设置有壳体挂钩或者壳体挂环1，在所述壳体2内还设置有拉力传感器和上部连接杆3，在上部连接杆3的下端端部设置有内螺纹11，拉力传感器的拉力端与上部连接杆3的上端端部相连，拉力传感器的拉力数据信号输出端与控制器的拉力数据信号输入端相连，控制器的提示信号输出端与提示电路的信号输入端相连，控制器的无线收发端与无线收发电路的收发端相连；
可伸缩的下部连接输液杆包括套筒6，在套筒6封闭端上设置有与内螺纹11相匹配的外螺纹9，在套筒6上设置有竖向长条孔5，在滑杆10的一端上设置有滑杆螺纹孔13，将滑杆10的一端由套筒6开口端伸进套筒6内后，利用螺钉4由竖向长条孔5伸进通过套筒6内与滑杆螺纹孔13连接，在滑杆10的另一端设置有M个用于悬挂输液袋8的输液袋挂钩7，所述M为大于或者等于1的正整数。在本实施方式中，还包括在螺钉4上套装有与套筒6形状相适应的垫片12，在拧紧螺钉4时防止螺钉4损坏长条孔5。优选的，螺钉头比一般螺钉头大2～4倍，手动旋紧时省力。
在本发明的一种优选实施方式中，如图8所示，无线收发电路包括：无线收发芯片U6的电源端VDD分别与电源VDD、电容C34的第一端、电容C35的第一端、电容C36的第一端相连，电容C34的第二端、电容C35的第二端和电容C36的第二端分别与电源地相连，无线收发芯片U6的电源地端VSS分别与电源地、电容C37的第一端和电阻R25第一端相连，电容C37的第二端与无线收发芯片U6的电源端DVDD相连；无线收发芯片U6的天线端ANT1分别与电感L7的第一端、电感L8的第一端和电容C47的第一端相连，电容C47的第二端与电源地相连，电感L8的第二端分别与电容C46的第一端和无线收发芯片U6的电源端VDD_PA相连，电容C46的第二端与电源地相连；无线收发芯片U6的天线端ANT2分别与电感L6的第一端、电感L7的第二端和电容C43的第一端相连，电容C43的第二端与电源地相连，电感L6的第二端与电容C44的第一端相连，电容C44的第二端分别与电容C45的第一端和天线ANT相连，电容C45的第二端与电源地相连；无线收发芯片U6的晶振端XC1分别与晶振Y4的第一端、电阻R26的第一端和电容C42的第一端相连，无线收发芯片U6的晶振端XC2分别与晶振Y4的第二端、电阻R26的第二端和电容C41的第一端相连，电容C41的第二端和电容C42的第二端分别与电源地相连；无线收发芯片U6的就绪输出端DR与控制器U7的就绪输入端P1.7相连，无线收发芯片U6的地址匹配端AM与控制器U7的地址匹配端P1.6相连，无线收发芯片U6的SPI使能端CSN与控制器U7的SPI使能输出端P1.5相连，无线收发芯片U6的模式输入端TXEN与控制器U7的模式输出端P1.4相连，无线收发芯片U6的载波检测端CD与控制器U7的载波检测端P1.3相连，无线收发芯片U6的时钟端uPCLK与控制器U7的时钟端P1.2相连，无线收发芯片U6的上电输入端PWR_UP与控制器U7的上电输出端P1.1相连，无线收发芯片U6的模式使能输入端TRX与控制器U7的模式使能输出端P1.0相连，无线收发芯片U6的SPI数据输入端MOSI与控制器U7的SPI数据输出端P0.6相连，无线收发芯片U6的SPI数据输出端MISO与控制器U7的SPI数据输入端P0.1相连，无线收发芯片U6的SPI时钟端SCK与控制器U7的SPI时钟端P0.0相连。在本实施方式中，还包括：控制器U7的晶振端P0.3分别与电阻R31的第一端、电阻R32的第一端、晶振Y5的第一端和电容C38的第一端相连，电阻R31的第二端与电源VDD相连，控制器U7的晶振端P0.2分别与电阻R32的第二端、晶振Y5的第二端和电容C39的第一端相连，电容C38的第二端和电容C39的第二端分别与电源地相连；控制器U7的重置端
与电阻R38的第一端相连，电阻R38的第二端分别与电容C50的第一端、电容C51的第一端、重置开关S7的第一端和电阻R39的第一端相连，电容C50的第二端、电容C51的第二端和重置开关S7的第二端分别与电源地相连，电阻R39的第二端分别与电源VDD和控制器U7的电源端VDD相连。其中，电容C34的容值为4.7uF，电容C35的容值为33pF，电容C37的容值为10nF，电容C36的容值为33pF，电阻R25的阻值为22K，电容C43的容值为18pF，电容C45的容值为20pF，电容C44的容值为6.5pF，电容C47的容值为18pF，电容C46的容值为180pF，电感L6、电感L7、电感L8的感值为12nH，电容C41、电容C42的容值为15pF，电阻R26的阻值为1M，晶振Y4为26Mhz晶振，电阻R31、电阻R32的阻值为1K，电容C38、电容C39的容值为15pF，晶振Y5为24Mhz晶振，电阻R38、电阻R39的阻值为1K，电容C50的容值为1uF，电容C51的容值为0.1uF，无线收发芯片U6的型号为NRF905，控制器U7的型号为STM32F系列单片机。
在本发明的一种优选实施方式中，如图9所示，还包括电源电路，电源电路包括：稳压芯片U2的电源输入端Vin分别与电容C52的第一端、电容C53的第一端和电源开关S2的第一端相连，电源开关S2的第二端与电源BAT正极相连，电源BAT负极与电源地相连，稳压芯片U2的电源输出端Vout分别与电阻R40的第一端、电容C48的第一端和电容C49的第一端相连，电阻R40的第二端与电源指示灯LED16的正极相连，电源指示灯LED16的负极、稳压芯片U2的接地端GND、电容C48的第二端、电容C49的第二端、电容C52的第二端和电容C53的第二端分别与电源地相连；电源开关S2的第一端输出电源VDD1，稳压芯片U2的电源输出端Vout输出电源VDD。在本实施方式中，电容C50的容值为100uF，电容C53的容值为0.1uF，电阻R40的阻值为1K，电容C49的容值为0.1uF，电容C48的容值为100uF，稳压芯片U2的型号采用AMS1117-3.3，电源BAT为三节1.5V串联形成的4.5V电源。
在本发明的一种优选实施方式中，如图10所示，提示电路包括：控制器U1的提示信号输出端P2.2与三极管Q16的基极相连，三极管Q16的发射极与电源地相连，三极管Q16的集电极分别与电阻R18的第一端和电阻R33的第一端相连，电阻R18的第二端分别与电源VDD1和三极管Q14的发射极相连，电阻R33的第二端与三极管Q14的基极相连，三极管Q14的集电极分别与电阻R15的第一端和电容C16的第一端相连，电阻R15的第二端与蜂鸣器U2的正极相连，蜂鸣器U2的负极和电容C16的第二端分别与电源地相连。在本实施方式中，电阻R16的阻值为1K，电阻R18的阻值为1M，电阻R33的阻值为2K，电阻R15的阻值为10Ω，三极管Q16的型号为8050，三极管Q14的型号为8550。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括云端服务器和护士台，云端服务器与护士台相连，云端服务器与智能输液杆相连。
本发明还公开了一种智能输液杆的工作方法，包括以下步骤：
S1，云端服务器向智能输液杆发送输液任务清单；
S2，智能输液杆执行监控。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1之前还包括以下步骤：
S01，闭合电源开关S2，分别为拉力传感器、控制器、提示电路和无线收发电路供电；
S02，控制器初始化，控制器初始化后，分别向拉力传感器、提示电路和无线收发电路发送初始化信号：
S021，拉力传感器接收到控制器发送的拉力传感器初始化信号后，拉力传感器初始化，拉力传感器初始化后等待接收控制器发送的测量拉力值命令；
S022，无线收发电路接收到控制器发送的无线收发电路初始化信号后，无线收发电路初始化，无线收发电路初始化后等待接收控制器发送的无线收发命令；
S023，控制器向提示电路发送导通电平，使其蜂鸣器U2停止发出声响。
或/和在步骤S1中包括：控制器通过无线收发电路向云端服务器请求该控制器ID下相绑定的患者ID的输液任务清单，该输液任务清单包括患者ID及患者ID所对应的控制器ID、输液名称及输液名称所对应的输液容量、输液名称所对应的预设医嘱滴速阈值范围、时间之一或者任意组合；预设医嘱滴速阈值范围为预设医嘱第三滴速阈值至预设医嘱第一滴速阈值，预设医嘱第三滴速阈值小于预设医嘱第一滴速阈值。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，控制器判定患者输液滴速与预设医嘱第一滴速阈值、预设医嘱第二滴速阈值、预设医嘱第三滴速阈值和预设医嘱第四滴速阈值关系：
若控制器监测到患者输液滴速大于或者等于预设医嘱第一滴速阈值，且小于或者等于预设医嘱第二滴速阈值，所述预设医嘱第二滴速阈值大于预设医嘱第一滴速阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者输液滴速大于或者等于预设医嘱第一滴速阈值，且小于或者等于预设医嘱第二滴速阈值，应调小输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；预设医嘱滴速阈值范围为预设医嘱第三滴速阈值至预设医嘱第一滴速阈值，预设医嘱第三滴速阈值小于预设医嘱第一滴速阈值；其患者输液滴速的计算方法为：
M(t,t+1)＝|Gt+1/g-Gt/g|×1000，
其中，Gt+1为t+1时刻拉力传感器监测的拉力值，单位为拉力N，Gt为t时刻拉力传感器监测的拉力值；g表示重力加速度，其值为9.8m/s2；M(t,t+1)表示t时刻至t+1时刻患者消耗输液量，单位为质量g；
M(t,t+1)＝ρ×V(t,t+1)，
其中，ρ表示输液袋中输液液体的密度，单位g/ml；V(t,t+1)表示t时刻至t+1时刻患者消耗输液体积，单位为ml；
v＝V(t,t+1)×δ/T×60，
其中，T表示t时刻至t+1时刻的时间差，单位为时间s；v表示患者输液滴速，单位为滴/秒，δ表示滴速转换，单位滴/g；
若控制器监测到患者输液滴速大于预设医嘱第二滴速阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者输液滴速大于预设医嘱第二滴速阈值，须调小输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
若控制器监测到患者输液滴速小于或者等于预设医嘱第三滴速阈值，且大于或者等于预设医嘱第四滴速阈值，所述预设医嘱第三滴速阈值大于预设医嘱第四滴速阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者输液滴速小于或者等于预设医嘱第三滴速阈值，且大于或者等于预设医嘱第四滴速阈值，应调大输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
若控制器监测到患者输液滴速小于预设医嘱第四滴速阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者输液滴速小于预设医嘱第四滴速阈值，须调大输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
S12，控制器判断患者剩余输液量与预设输液第一剩余量阈值和预设输液第二剩余量阈值关系：
若控制器监测到患者剩余输液量小于或者等于预设输液第一剩余量阈值，且大于或者等于预设输液第二剩余量阈值，所述预设输液第二剩余量阈值小于预设输液第一剩余量阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者剩余输液量小于或者等于预设输液第一剩余量阈值，且大于或者等于预设输液第二剩余量阈值，应更换下一袋输液袋；
若控制器监测到患者剩余输液量小于预设输液第二剩余量阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者剩余输液量小于预设输液第二剩余量阈值，须更换下一袋输液袋。
在本发明的一种优选实施方式中，当控制器向护士台发送警示信号时，控制器向三极管Q16的基极发送截止电平，此时三极管Q14的基极为导通电平，蜂鸣器U2通电发出声响提示患者注意输液状态；
当其控制器接收到停止蜂鸣器鸣叫信号，则控制器向三极管Q16的基极发送导通电平，此时三极管Q14的基极电平被拉低，为截止电平，蜂鸣器U2断电，由于电容C16放电，蜂鸣器U2持续蜂鸣后停止声响。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中，还包括判断是否更换下一袋输液袋的方法，其是否更换下一袋输液袋的方法为：
在预设第一时间阈值内，控制器监测到拉力值由
变为
且
则已更换了下一袋输液袋；其中，
表示在时间t1时压力传感器监测的拉力值，
表示在时间t2时压力传感器监测的拉力值，预设第一时间阈值为时间t1至时间t2；
表示输液空袋对拉力传感器产生的拉力值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种智能输液杆，其特征在于，包括可拆卸输液杆，可拆卸输液杆包括上部连接输液杆和可伸缩的下部连接输液杆，在上部连接输液杆的下端端部设置有内螺纹(11)，在下部连接输液杆的上端端部设置有与内螺纹(11)相匹配的外螺纹(9)；
上部连接输液杆包括一端开口的壳体(2)及在所述壳体(2)的另一端设置有壳体挂钩或者壳体挂环(1)，在所述壳体(2)内还设置有拉力传感器和上部连接杆(3)，在上部连接杆(3)的下端端部设置有内螺纹(11)，拉力传感器的拉力端与上部连接杆(3)的上端端部相连，拉力传感器的拉力数据信号输出端与控制器的拉力数据信号输入端相连，控制器的提示信号输出端与提示电路的信号输入端相连，控制器的无线收发端与无线收发电路的收发端相连；
可伸缩的下部连接输液杆包括套筒(6)，在套筒(6)封闭端上设置有与内螺纹(11)相匹配的外螺纹(9)，在套筒(6)上设置有竖向长条孔(5)，在滑杆(10)的一端上设置有滑杆螺纹孔(13)，将滑杆(10)的一端由套筒(6)开口端伸进套筒(6)内后，利用螺钉(4)由竖向长条孔(5)伸进通过套筒(6)内与滑杆螺纹孔(13)连接，在滑杆(10)的另一端设置有M个用于悬挂输液袋(8)的输液袋挂钩(7)，所述M为大于或者等于1的正整数；
无线收发电路包括：无线收发芯片U6的电源端VDD分别与电源VDD、电容C34的第一端、电容C35的第一端、电容C36的第一端相连，电容C34的第二端、电容C35的第二端和电容C36的第二端分别与电源地相连，无线收发芯片U6的电源地端VSS分别与电源地、电容C37的第一端和电阻R25第一端相连，电容C37的第二端与无线收发芯片U6的电源端DVDD相连；无线收发芯片U6的天线端ANT1分别与电感L7的第一端、电感L8的第一端和电容C47的第一端相连，电容C47的第二端与电源地相连，电感L8的第二端分别与电容C46的第一端和无线收发芯片U6的电源端VDD_PA相连，电容C46的第二端与电源地相连；无线收发芯片U6的天线端ANT2分别与电感L6的第一端、电感L7的第二端和电容C43的第一端相连，电容C43的第二端与电源地相连，电感L6的第二端与电容C44的第一端相连，电容C44的第二端分别与电容C45的第一端和天线ANT相连，电容C45的第二端与电源地相连；无线收发芯片U6的晶振端XC1分别与晶振Y4的第一端、电阻R26的第一端和电容C42的第一端相连，无线收发芯片U6的晶振端XC2分别与晶振Y4的第二端、电阻R26的第二端和电容C41的第一端相连，电容C41的第二端和电容C42的第二端分别与电源地相连；无线收发芯片U6的就绪输出端DR与控制器U7的就绪输入端P1.7相连，无线收发芯片U6的地址匹配端AM与控制器U7的地址匹配端P1.6相连，无线收发芯片U6的SPI使能端CSN与控制器U7的SPI使能输出端P1.5相连，无线收发芯片U6的模式输入端TXEN与控制器U7的模式输出端P1.4相连，无线收发芯片U6的载波检测端CD与控制器U7的载波检测端P1.3相连，无线收发芯片U6的时钟端uPCLK与控制器U7的时钟端P1.2相连，无线收发芯片U6的上电输入端PWR_UP与控制器U7的上电输出端P1.1相连，无线收发芯片U6的模式使能输入端TRX与控制器U7的模式使能输出端P1.0相连，无线收发芯片U6的SPI数据输入端MOSI与控制器U7的SPI数据输出端P0.6相连，无线收发芯片U6的SPI数据输出端MISO与控制器U7的SPI数据输入端P0.1相连，无线收发芯片U6的SPI时钟端SCK与控制器U7的SPI时钟端P0.0相连；
还包括：控制器U7的晶振端P0.3分别与电阻R31的第一端、电阻R32的第一端、晶振Y5的第一端和电容C38的第一端相连，电阻R31的第二端与电源VDD相连，控制器U7的晶振端P0.2分别与电阻R32的第二端、晶振Y5的第二端和电容C39的第一端相连，电容C38的第二端和电容C39的第二端分别与电源地相连；控制器U7的重置端
与电阻R38的第一端相连，电阻R38的第二端分别与电容C50的第一端、电容C51的第一端、重置开关S7的第一端和电阻R39的第一端相连，电容C50的第二端、电容C51的第二端和重置开关S7的第二端分别与电源地相连，电阻R39的第二端分别与电源VDD和控制器U7的电源端VDD相连；
还包括电源电路，电源电路包括：稳压芯片U2的电源输入端Vin分别与电容C52的第一端、电容C53的第一端和电源开关S2的第一端相连，电源开关S2的第二端与电源BAT正极相连，电源BAT负极与电源地相连，稳压芯片U2的电源输出端Vout分别与电阻R40的第一端、电容C48的第一端和电容C49的第一端相连，电阻R40的第二端与电源指示灯LED16的正极相连，电源指示灯LED16的负极、稳压芯片U2的接地端GND、电容C48的第二端、电容C49的第二端、电容C52的第二端和电容C53的第二端分别与电源地相连；电源开关S2的第一端输出电源VDD1，稳压芯片U2的电源输出端Vout输出电源VDD；
提示电路包括：控制器U1的提示信号输出端P2.2与三极管Q16的基极相连，三极管Q16的发射极与电源地相连，三极管Q16的集电极分别与电阻R18的第一端和电阻R33的第一端相连，电阻R18的第二端分别与电源VDD1和三极管Q14的发射极相连，电阻R33的第二端与三极管Q14的基极相连，三极管Q14的集电极分别与电阻R15的第一端和电容C16的第一端相连，电阻R15的第二端与蜂鸣器U2的正极相连，蜂鸣器U2的负极和电容C16的第二端分别与电源地相连；
进一步的，该智能输液杆的工作方法，包括以下步骤：
S1，云端服务器向智能输液杆发送输液任务清单；
S2，智能输液杆执行监控；进一步的，智能输液杆执行监控的方法包括以下步骤：
S21，控制器判定患者输液滴速与预设医嘱第一滴速阈值、预设医嘱第二滴速阈值、预设医嘱第三滴速阈值和预设医嘱第四滴速阈值关系：
若控制器监测到患者输液滴速大于或者等于预设医嘱第一滴速阈值，且小于或者等于预设医嘱第二滴速阈值，所述预设医嘱第二滴速阈值大于预设医嘱第一滴速阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者输液滴速大于或者等于预设医嘱第一滴速阈值，且小于或者等于预设医嘱第二滴速阈值，应调小输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；预设医嘱滴速阈值范围为预设医嘱第三滴速阈值至预设医嘱第一滴速阈值，预设医嘱第三滴速阈值小于预设医嘱第一滴速阈值；其患者输液滴速的计算方法为：
M(t,t+1)＝|Gt+1/g-Gt/g|×1000，
其中，Gt+1为t+1时刻拉力传感器监测的拉力值，单位为拉力N，Gt为t时刻拉力传感器监测的拉力值；g表示重力加速度，其值为9.8m/s2；M(t,t+1)表示t时刻至t+1时刻患者消耗输液量，单位为质量g；
M(t,t+1)＝ρ×V(t,t+1)，
其中，ρ表示输液袋中输液液体的密度，单位g/ml；V(t,t+1)表示t时刻至t+1时刻患者消耗输液体积，单位为ml；
v＝V(t,t+1)×δ/T×60，
其中，T表示t时刻至t+1时刻的时间差，单位为时间s；v表示患者输液滴速，单位为滴/秒，δ表示滴速转换，单位滴/g；
若控制器监测到患者输液滴速大于预设医嘱第二滴速阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者输液滴速大于预设医嘱第二滴速阈值，须调小输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
若控制器监测到患者输液滴速小于或者等于预设医嘱第三滴速阈值，且大于或者等于预设医嘱第四滴速阈值，所述预设医嘱第三滴速阈值大于预设医嘱第四滴速阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者输液滴速小于或者等于预设医嘱第三滴速阈值，且大于或者等于预设医嘱第四滴速阈值，应调大输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
若控制器监测到患者输液滴速小于预设医嘱第四滴速阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者输液滴速小于预设医嘱第四滴速阈值，须调大输液管调节器，使其患者输液滴速在预设医嘱滴速阈值范围内；
S12，控制器判断患者剩余输液量与预设输液第一剩余量阈值和预设输液第二剩余量阈值关系：
若控制器监测到患者剩余输液量小于或者等于预设输液第一剩余量阈值，且大于或者等于预设输液第二剩余量阈值，所述预设输液第二剩余量阈值小于预设输液第一剩余量阈值；则控制器向护士台发送提示信号，该提示信号为患者剩余输液量小于或者等于预设输液第一剩余量阈值，且大于或者等于预设输液第二剩余量阈值，应更换下一袋输液袋；
若控制器监测到患者剩余输液量小于预设输液第二剩余量阈值，则控制器向护士台发送警示信号，该警示信号为患者剩余输液量小于预设输液第二剩余量阈值，须更换下一袋输液袋。
2.根据权利要求1所述的智能输液杆，其特征在于，还包括云端服务器和护士台，云端服务器与护士台相连，云端服务器与智能输液杆相连。
3.根据权利要求1所述的智能输液杆的工作方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括以下步骤：
S01，闭合电源开关S2，分别为拉力传感器、控制器、提示电路和无线收发电路供电；
S02，控制器初始化，控制器初始化后，分别向拉力传感器、提示电路和无线收发电路发送初始化信号：
S021，拉力传感器接收到控制器发送的拉力传感器初始化信号后，拉力传感器初始化，拉力传感器初始化后等待接收控制器发送的测量拉力值命令；
S022，无线收发电路接收到控制器发送的无线收发电路初始化信号后，无线收发电路初始化，无线收发电路初始化后等待接收控制器发送的无线收发命令；
S023，控制器向提示电路发送导通电平，使其蜂鸣器U2停止发出声响。
4.根据权利要求1所述的智能输液杆的工作方法，其特征在于，在步骤S1中包括：控制器通过无线收发电路向云端服务器请求该控制器ID下相绑定的患者ID的输液任务清单，该输液任务清单包括患者ID及患者ID所对应的控制器ID、输液名称及输液名称所对应的输液容量、输液名称所对应的预设医嘱滴速阈值范围、时间之一或者任意组合；预设医嘱滴速阈值范围为预设医嘱第三滴速阈值至预设医嘱第一滴速阈值，预设医嘱第三滴速阈值小于预设医嘱第一滴速阈值。
5.根据权利要求1所述的智能输液杆的工作方法，其特征在于，当控制器向护士台发送警示信号时，控制器向三极管Q16的基极发送截止电平，此时三极管Q14的基极为导通电平，蜂鸣器U2通电发出声响提示患者注意输液状态；
当其控制器接收到停止蜂鸣器鸣叫信号，则控制器向三极管Q16的基极发送导通电平，此时三极管Q14的基极电平被拉低，为截止电平，蜂鸣器U2断电，由于电容C16放电，蜂鸣器U2持续蜂鸣后停止声响。
6.根据权利要求1所述的智能输液杆的工作方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括判断是否更换下一袋输液袋的方法，其是否更换下一袋输液袋的方法为：
在预设第一时间阈值内，控制器监测到拉力值由
变为
且
则已更换了下一袋输液袋；其中，
表示在时间t1时压力传感器监测的拉力值，
表示在时间t2时压力传感器监测的拉力值，预设第一时间阈值为时间t1至时间t2；
表示输液空袋对拉力传感器产生的拉力值。
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|---|---|---|---|
| CN202010357852.1A CN111558104B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 一种智能输液杆及其工作方法 |
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