CN211506715U - 一种基于fpga的点滴智能检测与报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置。本装置包括点滴架及与其匹配的制式点滴瓶，所述制式点滴瓶两侧对应安装红外线发射模块、红外线无线接收模块，所述红外线发射模块与红外线无线接收模块电性连接，红外线无线接收模块与核心控制模块相连接；核心控制模块分别与反馈模块、蜂鸣器相连接。本装置具有简单、精度高、成本低、体积小、速度快的特点；通过检测点滴瓶液面高度，实现点滴结束报警，从而节约了人力且保证了患者的安全，不至于出现无人照看出现血液倒流的情况。

Description

一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种点滴监控设备，属于红外线、无线传输、集成电路领域，具体地说是一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置。

背景技术

随着现代社会信息化程度的提高，智能医疗设备日益成为人们关注的焦点。智能医疗设备包含智能病床、智能控制等很多的方向。相比传统的医疗设备来说，智能医疗设备能够节省许多医疗资源、方便病人的日常生活。因此，智能化的医疗设备越发的被人们所需要。本实用新型专利是点滴的智能检测与报警系统，此方法的优点在于不需要人为的监督，让患者及身边人可以放心的去做自己的事情，而且显示端反馈信号，可以让病人中确认显示端是否接到消息，更加便捷。

目前市面上出现过比较正规的点滴智能检测与报警系统大多都仅仅是通过液体的电容性质实现的，所以本实用新型有较强的市场前瞻性，而且本实用新型的整体成本低、可重复使用，具有较高的市场价值和经济效益。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，能够达到智能报警、双向反馈、识别精度高、无线传输、价格低廉等优点。

为实现上述目的，本实用新型所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，包括点滴架及与其匹配的制式点滴瓶，所述制式点滴瓶两侧对应安装红外线发射模块、红外线无线接收模块，所述红外线发射模块与红外线无线接收模块电性连接，红外线无线接收模块与核心控制模块相连接；核心控制模块分别与反馈模块、蜂鸣器相连接；

所述核心控制模块包括无线传输模块、储存器、FPGA芯片；所述储存器与红外线无线接收模块相连接，所述储存器依次连接FPGA芯片、无线传输模块，所述FPGA芯片与蜂鸣器相连接；所述无线传输模块连接反馈模块；

所述反馈模块包括无线接收模块显示模块，无线传输模块依次连接无线接收模块与显示模块。

所述FPGA芯片用于数据处理，主要包括控制模块、计算模块、通信适配模块，所述控制模块分别连接计算模块、通信适配模块，所述计算模块与通信适配模块之间相互连接。

所述红外线无线接收模块通过I/O口与核心控制模块相连接。

所述红外线无线接收模块包括红外线接收器初始化元件、红外线接收器、电容测量器，所述红外线接收器初始化元件、红外线接收器、电容测量器相互连接。

所述红外线无线接收模块与I/O口之间安装有红外线接收装置时序控制模块。

所述显示模块为映象管显示器或液晶显示器中的一种或组合。

所述无线传输模块采用采用wifi、5G或4G中的一种。

本实用新型所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其有益效果在于：本实用新型将红外线接收装置所采集到的数据，进行计算、保存、传输、控制，具有数据精度高、传输速率快、传输效率高的优点；

通过FPGA实现核心处理，具有多路并行数据处理的优越性；通过设置红外线发射模块，可以实现较少受到外界光线的干扰以及不对外界造成干扰的目的；

通过神经网络搭建可以准确的对不同容量的制式点滴瓶进行定标，以获得通用的效果；

搭建神经网络时我们通过不断地对制式点滴瓶不同液面范围内各个角度进行红外光线数据采集，然后将数据范围统计为几个确定的数据，规定其与不同的液面高度对应，将神经网络搭建后的数据储存在RAM中，将实时数据进行神经网络处理后对比RAM中的数据，获得当前点滴瓶液面高度，同时在红外线接收装置中装配的电容检测器也会实时检测固定位置的电容值的变化，与红外线数据两相印证，确定最终数据，发送到显示端，当液面高度低于阈值时，蜂鸣器响应，由显示器和蜂鸣器双端提示，显示端接收到数据后可以进行反馈，使得病房蜂鸣器关闭，进行数据接收确认；

本装置具有简单、精度高、成本低、体积小、速度快的特点；通过检测点滴瓶液面高度，实现点滴结束报警，从而节约了人力且保证了患者的安全，不至于出现无人照看出现血液倒流的情况。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为摄像头采集到的数据流流向；

图中：1-显示模块、2-红外线发射模块、3-制式点滴瓶、4-红外线无线接收模块、5-I/O口、6-控制模块、7-计算模块、8-无线传输模块、9-无线接收模块、10-通信适配模块、11-储存器、12-FPGA芯片、13-蜂鸣器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，包括点滴架及与其匹配的制式点滴瓶3，所述制式点滴瓶3两侧对应安装红外线发射模块2、红外线无线接收模块4，所述红外线发射模块2与红外线无线接收模块4电性连接，红外线无线接收模块4与核心控制模块相连接；核心控制模块分别与反馈模块、蜂鸣器13相连接；

所述核心控制模块包括无线传输模块8、储存器11、FPGA芯片12；所述储存器11与红外线无线接收模块4相连接，所述储存器11依次连接FPGA芯片12、无线传输模块8，所述FPGA芯片12与蜂鸣器13相连接；所述无线传输模块8 连接反馈模块；

所述反馈模块包括无线接收模块9显示模块1，无线传输模块8依次连接无线接收模块9与显示模块1。

所述FPGA芯片12主要包括控制模块6、计算模块7、通信适配模块10，所述控制模块6分别连接计算模块7、通信适配模块10，所述计算模块7与通信适配模块10之间相互连接。

所述红外线无线接收模块4通过I/O口5与核心控制模块相连接。

所述红外线无线接收模块4包括红外线接收器初始化元件、红外线接收器、电容测量器，所述红外线接收器初始化元件、红外线接收器、电容测量器相互连接。

所述红外线无线接收模块4与I/O口5之间安装有红外线接收装置时序控制模块。

所述显示模块1为液晶显示器。

所述无线传输模块采用采用wifi。

在使用时，红外线发射模块2发送出一束红外线，经过制式点滴瓶3后被红外线无线接收模块4接收，接收到的数据和红外线接收模块4中装配的电容测量器中的数据一同传输给FPGA芯片12，经过FPGA芯片12处理好的数据储存到储存器11中，分为两路，一路通过无线传输模块8与无线接收模块9将数据发送到显示模块1进行确认；另一路通过FPGA芯片12将处理后的数据与阈值相比较，当实时数据低于阈值时，蜂鸣器13发出警报。当显示模块1进行确认后，会反馈一个信号，通过无线传输模块8与无线接收模块9输送给FPGA芯片 12，停止蜂鸣器13的报警。

本实用新型一种基于FPGA的点滴智能检测与报警系统实际工作时，由红外线接收模块4进行液面信息的实时采集工作，发送给FPGA芯片12进行处理和计算，主要包括数据计算、神经网络搭建对比及两方数据的结合，经储存器11 储存与读出，将处理结果按照协议发送至蜂鸣器13和无线传输模块8，蜂鸣器 13部分经过对比阈值后决定是否报警；采用非短程的无线控制可以使得信号传输更加的迅速便捷；本实用新型颠覆传统的人工检测点滴形式，完全解放了人力，能够较好的实现智能检测，防止了由于无人照看而导致输液结束血液回流的危险现象，保护了病人的安全，大大减少了医护人员的人力成本。

Claims (7)

1.一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，包括点滴架及与其匹配的制式点滴瓶(3)，其特征在于：所述制式点滴瓶(3)两侧对应安装红外线发射模块(2)、红外线无线接收模块(4)，所述红外线发射模块(2)与红外线无线接收模块(4)电性连接，红外线无线接收模块(4)与核心控制模块相连接；核心控制模块分别与反馈模块、蜂鸣器(13)相连接；

所述核心控制模块包括无线传输模块(8)、储存器(11)、FPGA芯片(12)；所述储存器(11)与红外线无线接收模块(4)相连接，所述储存器(11)依次连接FPGA芯片(12)、无线传输模块(8)，所述FPGA芯片(12)与蜂鸣器(13)相连接；所述无线传输模块(8)连接反馈模块；

所述反馈模块包括无线接收模块(9)显示模块(1)，无线传输模块(8)依次连接无线接收模块(9)与显示模块(1)。

2.如权利要求1所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其特征在于：所述FPGA芯片(12)主要包括控制模块(6)、计算模块(7)、通信适配模块(10)，所述控制模块(6)分别连接计算模块(7)、通信适配模块(10)，所述计算模块(7)与通信适配模块(10)之间相互连接。

3.如权利要求2所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其特征在于：所述红外线无线接收模块(4)通过I/O口(5)与核心控制模块相连接。

4.如权利要求3所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其特征在于：所述红外线无线接收模块(4)包括红外线接收器初始化元件、红外线接收器、电容测量器，所述红外线接收器初始化元件、红外线接收器、电容测量器相互连接。

5.如权利要求4所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其特征在于：所述红外线无线接收模块(4)与I/O口(5)之间安装有红外线接收装置时序控制模块。

6.如权利要求3所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其特征在于：所述显示模块(1)为映象管显示器或液晶显示器中的一种或组合。

7.如权利要求3所述一种基于FPGA的点滴智能检测与报警装置，其特征在于：所述无线传输模块采用采用wifi、5G或4G中的一种。

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