CN202802360U - 一种输液监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输液监控装置，其主要由电源模块、单片机控制模块和输液信号采集模块组成。单片机控制模块由单片机、数码管、报警模块、无线发射模块、电磁开关模块、警报解除按钮和塑料盒组成；输液信号采集模块由传感器一、传感器二、转换电路一和转换电路二组成。本实用新型通过两个传感器分别来检测液滴有无下落和液面有无下降，采集的信号进行转换后发送给单片机控制模块。单片机根据接收的信号进行处理，通过数码管显示当前滴速，并能控制报警模块进行本地报警和远程报警，当输液即将结束时，即使观察人员没有察觉到报警信号，该装置也能安全关闭输液。本实用新型成本较低、易于实现、检测灵敏、自动化程度较高，具有较高的实用价值。

Description

一种输液监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种输液辅助装置，具体涉及一种输液监控装置。 

背景技术

输液，也就是俗称的“打点滴”或者“挂盐水”，是医疗领域里面一种最常用的临床治疗的方法，是护理专业一项常用的给药治疗技术。临床上一般需要根据药物以及患者情况不同来设置适当的输液速度，一般由护士用眼睛去观察，依靠手动调整滚轮来控制输液的速度。实际输液中，往往需要专人来观察输液进度，观察人员容易出现睡着或与亲人、朋友谈话而忘记查看等情况，从而导致药液已经输完而全然不知。当瓶中的药液已经输完却没有及时拔针的时候，血液就会倒流进输液管中，有时甚至将导致空气进入血液，给患者带来不容小觑的伤害，另外还会给医护人员带来不必要的麻烦和劳动压力。因此，设计一种能即时监控输液速度，并能及时对输液即将完成时候做出报警和处置的装置尤为重要。 

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种能在静脉输液时显示当前滴液速度和在输液即将完成时进行本地和远程报警并处理的输液监控装置。 

本实用新型的技术方案： 

一种输液监控装置，主要由电源模块、单片机控制模块和输液信号采集模块组成。单片机控制模块由单片机、数码管、报警模块、无线发射模块、电磁开关模块、警报解除按钮和塑料盒组成；输液信号采集模块由传感器一、传感器二、转换电路一和转换电路二组成，其特征在于所述数码管、无线发射模块、警报解除按钮、单片机和报警模块集成封装在电路板上，并且该电路板由塑料盒封装起来后固定在桌椅上，不可移动；所述输液信号采集模块固定于输液器滴壶上。 

2.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述输液信号采集模块中的传感器一安装于输液器滴壶液面的上方，传感器二安装于输液器滴壶液面下方。 

3.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述单片机检测到输液器滴壶没有液滴下落或输液器滴壶液位低于设定位置时将通过报警模块进行本地报警并通过无线发射模块进行远程报警，并且在检测到输液器滴壶液位低于设定位置时还能通过电磁开关模块安全关闭输液通路。 

4.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述输液信号采集模块和电磁开关模块两个模块与单片机的连接均采用即插即拔的导线来实现。 

5.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述电磁开关模块固定在输液器滴壶的上方，并可拆卸。 

6.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述单片机控制模块中有一个警报解除按钮，用来解除报警。 

本实用新型的工作原理： 

本实用新型输液监控装置主要由电源模块、信号采集模块和单片机控制模块组成，其中 电源模块向其它两个模块提供直流电。本实用新型输液监控装置的单片机控制模块由单片机、数码管、报警模块、无线发射模块、电磁开关模块、警报解除按钮和塑料盒组成，其中数码管、无线发射模块、警报解除按钮、单片机和报警模块集成封装在电路板上并用塑料盒封装后固定在桌椅上，电磁开关模块固定在输液器滴壶的上方且可拆卸。 

本实用新型输液监控装置的输液信号采集模块、电磁开关模块与单片机的连接均采用即插即拔的导线来实现，方便输液器随患者的移动。 

本实用新型输液监控装置的输液信号采集模块由传感器一、传感器二、转换电路一和转换电路二组成；其中两个传感器均采用一种直射型红外光电传感器，其主要包括红外发光二极管和光敏三极管；两个转换电路分别用来对两个传感器输出信号进行转换处理，每个转换电路均由一个分压电路和一个比较器组成，其中比较器的两个输入端分别连接到传感器输出端和分压电路的基准电位输出端。传感器一安装于输液器滴壶液面的上方，传感器二安装于输液器滴壶液面的下方，且两个传感器均位于输液器滴壶纵向范围之内。输液器滴壶液面上方的传感器一用来即时检测液滴是否滴落，当无液滴落下时，光敏三极管接收到的光强比较强，光敏三极管输出的传感电位与本路基准电位比较后使得比较器输出高电平；当有液滴落下时，下落中的液滴挡住红外光，由于液滴对红外光有比较强的漫反射、吸收和散射作用，就会导致接收光强的改变，光敏三极管输出的传感电位与本路基准电位比较后使得比较器输出低电平。转换电路一的输出信号连接到单片机的外中断0端口，有液滴落下时，该输出信号由高电平转为低电平将触发单片机的外中断0，从而可以检测出是否有液滴滴落，继而通过程序计算出液滴下落的速度。当一段时间内没有检测到液滴下落时，就可以判定输液即将完成，此时通过本地和远程报警进行警示。输液器滴壶液面下方传感器二的检测原理与传感器一类似，当传感器二检测到一段时间内输液器滴壶的液面高度一直低于传感器二的检测光路水平高度时再次进行报警，并通过单片机输出信号控制电磁开关模块，使电磁开关模块关闭输液通路，停止输液。 

本实用新型输液监控装置采用一种LED数码管来显示滴速信息，LED数码管与单片机相连，能实时的显示出当前液滴的滴落速度，方便患者或护士把液滴滴落速度调节到最佳。 

本实用新型输液监控装置的报警包括本地和远程报警，其中本地报警通过报警模块实现，此报警模块包括蜂鸣器和发光二极管，远程报警是通过无线发射模块来实现的。当本装置在一段时间内没有检测到液滴下落时或一段时间内检测到输液器滴壶的液面高度一直低于传感器二的检测光路高度时，单片机控制蜂鸣器发出报警声音，并控制发光二极管发出亮光来给患者报警，同时通过无线发射模块向护士站传输当前报警的位置编号，对护士进行报警。 

在单片机控制模块中有一个警报解除按钮，当患者接收到报警后，可以通过该按钮关闭声光报警，免除报警的噪声影响。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型输液监控装置结构简单、易于实现、操作方便，可广泛应用于医用输液系统，可以免去输液系统中必须有人实时观察药液是否滴尽的不便。本装置能通过多种方式进行报警提醒患者和医务人员，在患者和医护人员未能及时处置的情况下还能自动安全地停止输液，全面考虑了各种意外情况，既保证了患者输液的安全，也不影响患者在输液过程中移动。 

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述： 

图1是本实用新型输液监控装置的结构原理图。 

图2是本实用新型输液监控装置的红外光电传感原理示意图。 

图3是本实用新型输液监控装置的信号转换电路结构示意图。 

图4是本实用新型输液监控装置的电磁开关模块结构示意图。 

具体实施方式

实施例： 

如图1所示，本实用新型输液监控装置主要由电源模块10、单片机控制模块1和输液信号采集模块2组成，电源模块对其它两个模块进行供电。单片机控制模块1由单片机3、数码管8、报警模块5、无线发射模块4、电磁开关模块9、警报解除按钮7和塑料盒6组成；输液信号采集模块由传感器一13、传感器二12、转换电路一11和转换电路二14组成。其中数码管、无线发射模块、警报解除按钮、单片机和报警模块集成封装在电路板上并用塑料盒封装后固定在桌椅上。塑料盒上表面有一个开口并用透明有机玻璃密封，此开口与数码管位置对应，用来观察数码管的显示值；塑料盒上表面还有一个开口用来露出警报解除按钮，并且塑料盒表面有3个插座通过即插即拔导线分别与传感器一、传感器二和电磁开关模块相连。 

如图2所示，输液器滴壶液面的上下方分别有一个由红外发光二极管和光敏三极管组成的传感器一和传感器二，传感器一和传感器二放置在一个可开合的圆柱形结构内，该结构通过上部一个可开合且直径小于输液器滴壶直径的圆环挂在输液器滴壶上，放置好该结构后可确保传感器一和传感器二的光路基本对准输液器滴壶横截面的中心。在输液开始前，须调节输液器滴壶液面高度，确保液面处于传感器一和传感器二之间。对于传感器一的一对红外发光二极管和光敏三极管，其信号转换电路如图3(a)所示，当无液滴下落时，光敏三极管受到红外发光二极管发出的红外光照射，此时光敏三极管上收到的光相对有液滴处于红外发光二极管和光敏三极管之间时更强，光敏三极管上的压降较低，调节与比较器LM358同向输入端相连的电位器，改变同向输入端的电位，使之略大于此时的反向输入端电位，该调整好的电位作为本路的基准电位，此时比较器输出高电平给单片机，不触发单片机中断0。当有液滴下落到红外发光二极管和光敏三极管之间时，由于液滴对红外光有比较强的漫反射、吸收和散射作用，光敏三极管上收到的光变弱从而使得光敏三极管上的压降增大，即使得比较器LM358的反向输入端的电位升高，该电位大于同向输入端的基准电位，比较器输出低电平给单片机，从而触发单片机的外部中断0。对于传感器二的一对红外发光二极管和光敏三极管，其信号转换电路如图3(b)所示，当输液器滴壶的液面高度高于传感器二的检测光路水平高度时，比较器将输出高电平给单片机，不触发单片机中断；当输液器滴壶的液面高度低于传感器二的检测光路水平高度时，比较器将输出低电平给单片机，从而触发单片机的外部中断1。 

单片机的程序主要包括滴速检测部分和报警部分，在单片机初始化程序中，外中断0的中断触发方式设置为下降沿触发，外中断1的中断触发方式设置为低电平触发，并允许两个外中断触发。其中滴速检测部分的程序原理是在一个时间周期范围T内，单片机通过外中断 0对接收到由高到低的电平转换次数从零开始进行累加计数，假设计数终值为N，则可计算出滴速V＝60*N/T，其中V为一分钟内液滴落下数，T的单位为秒。将滴速V显示在数码管上并动态更新。报警部分又包括液滴报警和液面报警两个报警子程序，其中液滴报警子程序的程序原理是滴液开始后启动一个定时器并初始化全局变量ND＝0，作为优选，该定时器时间长度设为10毫秒；在该定时器中断服务程序中对ND进行递增计数，即ND＝ND+1；在外中断0服务程序中对ND进行清零，即ND＝0；若在一段时间内传感器一直没有检测到液滴下落，作为优选，该时间长度设为6秒，则ND将增加到600；在该定时器中断服务程序中对ND进行判断，如果ND大于600，那么进行本地报警，并通过无线发射模块向护士站发送当前患者输液位置的编号。液面报警子程序的原理是在第一次进入外中断1服务程序时禁止外中断1，并延时一段时间，作为优选，该时间长度可设置为10秒，当延时完成后，允许外中断1，若单片机系统第二次进入外中断1服务程序则进行本地报警，并通过无线发射模块向护士站发送当前患者输液位置的编号，同时单片机输出信号控制电磁开关模块，使电磁开关模块关闭输液通路，停止输液。 

如图4所示，本实用新型输液监控装置的电磁开关模块有一个直径小于输液器滴壶直径的圆柱状可开合容器放置在输液器滴壶的上方，该容器依靠输液器滴壶支撑，圆柱状容器的内部固定着两片电磁开关执行端，输液器的输液软管从此两片执行端中间穿过，且此两片执行端的间距略大于输液软管的直径。电磁开关模块通过执行端的吸合来挤压输液软管，从而关闭输液通路。 

本实用新型输液监控装置的电磁开关模块、传感器一和传感器二通过与单片机控制模块中塑料盒表面上插座相连的导线实现供电和与单片机的通信，患者因移动等须离开位置时，拔掉导线即可。电磁开关模块的圆柱状容器可以开合，当输液完成时，打开并取下该圆柱状容器。当下一个患者使用时，再重新安装在输液器滴壶上方即可。 

以上仅为本实用新型的较佳实施例。 

Claims (6)

1.一种输液监控装置，主要由电源模块(10)、单片机控制模块(1)和输液信号采集模块(2)组成。单片机控制模块由单片机(3)、数码管(8)、报警模块(5)、无线发射模块(4)、电磁开关模块(9)、警报解除按钮(7)和塑料盒(6)组成；输液信号采集模块由传感器一(13)、传感器二(12)、转换电路一(14)和转换电路二(11)组成，其特征在于所述数码管(8)、无线发射模块(4)、警报解除按钮(7)、单片机(3)和报警模块(5)集成封装在电路板上，并且该电路板由塑料盒(6)封装起来后固定在桌椅上，不可移动；所述输液信号采集模块(2)固定于输液器滴壶上。

2.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述输液信号采集模块(2)中的传感器一(13)安装于输液器滴壶液面的上方，传感器二(12)安装于输液器滴壶液面下方。

3.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述单片机(3)检测到输液器滴壶没有液滴下落或输液器滴壶液位低于设定位置时将通过报警模块(5)进行本地报警并通过无线发射模块进行远程报警，并且在检测到输液器滴壶液位低于设定位置时还能通过电磁开关模块(9)安全关闭输液通路。

4.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述输液信号采集模块(2)和电磁开关模块(9)两个模块与单片机(3)的连接均采用即插即拔的导线来实现。

5.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述电磁开关模块(9)固定在输液器滴壶的上方，并可拆卸。

6.根据要求权利1所述的一种输液监控装置，其特征在于所述单片机控制模块(1)中有一个警报解除按钮(7)，用来解除报警。

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