CN215083422U - 基于人工智能的便携式流量精密监测装置 - Google Patents

Abstract

基于人工智能的便携式流量精密监测装置，包括一个具有中空内腔的壳体，该壳体的后端连接有一个沿壳体轴向移动的按压部件，按压部件与壳体的内腔连通；壳体的内腔设有一个监测部件，监测部件的后端与按压部件固定连接，监测部件的前端与壳体的内腔前端之间设有弹簧；所述监测部件上设有向内凹陷的圆形监测卡槽，监测卡槽卡装在输液管的外侧；所述壳体表面设有显示模块，监测部件内设有电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和电源模块。本实用新型操作简单，携带小巧方便，还具有数据传输功能，能确保急救补液数据的有效存储，不丢失，给患者提供高质量的医疗保障。

Description

基于人工智能的便携式流量精密监测装置

技术领域

本实用新型涉及流量精密监测装置技术领域，尤其涉及基于人工智能的便携式流量精密监测装置。

背景技术

在2013年5月李宗为、张祥忠设计的静脉输液流速监控装置中，使用ATmega16单片机作为主控单元，主站与从站之间以无线方式通信，并通过光敏传感电路和伺服电机有效地实现对液滴流速的监测和控制，最后经过仿真与测试，设计的装置能够完成液滴流速监控的功能，对滴瓶内的液位高度进行监测，当达到报警的液面时，从站能发出报警信号，但该装置主要用于监测和控制滴数，无法自动读取输入液体实时总量，并不能满足对液体流经皮管时的液体总量的显示及液体总量上限报警，其装置大小无法提供临床工作人员随身携带的要求。

周文光、魏培德、许新建、孔悦设计的一种输液监测与控制系统，本系统已获国家专利，它是经过红外线发射与接收电路、图像传感器采集电路对输液液滴的速率和体积进行监测，采集的数据通过单片机与存储器的预设值进行比较，通过电动机控制结构对输液进行控制。能够根据需要输入所需的输液流速对输液的流速进行控制，对输液过程中出现的管路堵塞、气泡等情况进行监测。但该装置无法动态实时显示液体总量数值，并且无法通过蜂鸣警报音的发出对医务人员进行超量提醒。

刘磊、李建超研究的ZNB-XD型智能输液泵的构成中提到输液泵由微电脑处理装置、泵装置、监测装置、报警装置和输入及显示装置所组成，具有一定的安全性和稳定性，其重量轻、定量准确和输液管装卸方便能适用于需要精确调整输液速度的情况，但其体积目前无法做到随身携带，以及在病人抢救时无法立刻迅速开启自动读取输液开始到结束时的液体总量。

发明内容

为克服上述问题，本实用新型提供基于人工智能的便携式流量精密监测装置。

本实用新型采用的技术方案是：基于人工智能的便携式流量精密监测装置，包括一个具有中空内腔的壳体，该壳体的后端连接有一个沿壳体轴向移动的按压部件，按压部件与壳体的内腔连通；壳体的内腔设有一个监测部件，监测部件的后端与按压部件固定连接，监测部件的前端与壳体的内腔前端之间设有弹簧；壳体内腔还设有限制监测部件相对于壳体转动的转动限制机构，使得监测部件仅能相对于壳体做轴向移动；

所述监测部件上设有向内凹陷的圆形监测卡槽，监测卡槽的尺寸与皮管的尺寸相适配，监测卡槽卡装在皮管的外侧；壳体的前后壁面与监测卡槽相对应的位置对称设有两个长槽，长槽的长度与监测部件在壳体内的轴向移动距离相适配，长槽的左端向上贯穿壳体的顶面；当弹簧被压缩时，监测卡槽与长槽的左端重合，皮管自长槽的上端开口进入监测卡槽内，当弹簧恢复原状时，皮管随监测部件沿长槽进入壳体的内腔；

所述壳体表面设有显示模块，监测部件内设有电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和电源模块；电磁流量传感器包括设置在监测卡槽两侧的一对励磁线圈和设置在监测卡槽内壁的一对测量电极，一对励磁线圈互相平行设置，一对测量电极与监测卡槽的轴线垂直设置；

所述电磁流量传感器与数据采集模块电连接，将采集到的电势信号发送至数据采集模块，数据采集模块将接收到的电势信号进行放大、滤波和补偿后，将感应电势信号转换为流速信号；

所述数据采集模块与微处理器模块电连接，数据采集模块将流速信号发送至微处理器模块，微处理器模块将接收的流速信号运算处理为流量信号；

所述微处理器模块与报警模块电连接，微处理器模块分析流经该输液管的液体总量是否超过预设量，若超过则向报警模块发送报警指令，提醒超过预设量；

所述微处理器模块与显示模块电连接，微处理器模块将流速信号、流量信号和报警指令发送至显示模块，显示模块实时显示流经该输液管的液体总量、流速和液体总量的预设量；

所述微处理器模块与无线通讯模块电连接，微处理器模块将流量信号、流速信号和报警指令通过无线通讯模块传输至外部设备进行储存；

所述电源模块与微处理器电连接，为电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和报警模块供电。进一步，所述壳体的外表面还设有按键模块，按键模块包括开关键和传输键；开关键和传输键分别与微处理器模块电连接，微处理器模块还用于响应按键模块的操作，当开关键按下时，电源模块开始供电给电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和报警模块；当传输键按下时，微处理器模块将流量信号、流速信号和报警指令通过无线通讯模块传输至外部设备进行储存。

进一步，所述转动限制机构包括设置在壳体内腔的限位导向槽和位于监测部件上的限位凸起，限位导向槽沿壳体的轴向延伸，限位凸起滑动置于限位导向槽内，并限制监测部件沿壳体的轴向移动。

进一步，所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块或Zigbee模块中的任意一种。

进一步，所述报警模块为蜂鸣器或灯，灯设置在壳体的外表面。

本实用新型的有益效果是：该装置不仅可应用于输液流量监测，也可用于临床患者行外科手术后术后引流管的流量监测，操作时使用人员只需将装置夹在皮管上，按下开关键开启，装置自动开始监测，显示屏上直观的显示流过该皮管的液体总量及其流速，通过蜂鸣警报音的发出对医务人员进行超量提醒。操作简单，携带小巧方便；该输液流量精密监测装置还具有数据传输功能，能确保急救补液数据的有效存储，不丢失，给患者提供高质量的医疗保障。显示模块的液晶屏上实时动态显示液体总量数值，及时给医务人员提供客观精确的依据，协助医生进行诊治。

附图说明

图1是本实用新型夹在皮管上的示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的剖视图。

附图标志说明：1、壳体；1-1、长槽；1-2、显示模块；1-3、按键模块；2、按压部件；3、监测部件；3-1、监测卡槽；4、弹簧；5、转动限制机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照附图，为在急救过程中精确计量回输进患者体内的液体量，为临床医生制定诊疗方案提供准确可靠的数据，为分管护士的急救操作提供动态的、客观的、直观的参考依据，推进“精准医疗”，提高医疗安全与保障。本实施例提供一种基于人工智能的便携式流量精密监测装置，包括一个具有中空内腔的壳体1，该壳体1的后端连接有一个沿壳体1轴向移动的按压部件2，按压部件2与壳体1的内腔连通；壳体1的内腔设有一个监测部件3，监测部件3的后端与按压部2件固定连接，监测部件3的前端与壳体1的内腔前端之间设有弹簧4；壳体1内腔还设有限制监测部件3相对于壳体1转动的转动限制机构5，转动限制机构5包括设置在壳体1内腔的限位导向槽和位于监测部件上的限位凸起，限位导向槽沿壳体1的轴向延伸，限位凸起滑动置于限位导向槽内，并限制监测部件3沿壳体的轴向移动。

所述监测部件3上设有向内凹陷的圆形监测卡槽3-1，监测卡槽3-1的尺寸与皮管的尺寸相适配，监测卡槽3-1卡装在皮管的外侧；壳体1的前后壁面与监测卡槽3-1相对应的位置对称设有两个长槽1-1，长槽1-1的长度与监测部件3在壳体1内的轴向移动距离相适配，长槽1-1的左端向上贯穿壳体1的顶面；当弹簧4被压缩时，监测卡槽3-1与长槽1-1的左端重合，皮管自长槽1-1的上端开口进入监测卡槽3-1内，当弹簧4恢复原状时，皮管随监测部件3沿长槽1-1进入壳体1的内腔；

所述壳体1的上表面设有显示模块1-2和按键模块1-3，监测部件3内设有电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和电源模块；电磁流量传感器包括设置在监测卡槽两侧的一对励磁线圈和设置在监测卡槽内壁的一对测量电极，一对励磁线圈互相平行设置，一对测量电极与监测卡槽的轴线垂直设置；

所述电磁流量传感器与数据采集模块电连接，将采集到的电势信号发送至数据采集模块，数据采集模块将接收到的电势信号进行放大、滤波和补偿后，将感应电势信号转换为流速信号；

所述数据采集模块与微处理器模块电连接，数据采集模块将流速信号发送至微处理器模块，微处理器模块将接收的流速信号运算处理为流量信号；具体的，利用Keil编程环境，实现对硬件平台功能的初始化以及数据的采集、处理、发送，同时实现传感器初始化、传感器标定、数据滤波预处理、算法实现、液晶显示、阈值提醒。

所述微处理器模块与报警模块电连接，报警模块为蜂鸣器或灯，灯设置在壳体的外表面。微处理器模块分析流经该输液管的液体总量是否超过预设量，若超过则向报警模块发送报警指令，提醒超过预设量；

所述微处理器模块与显示模块电连接，微处理器模块将流速信号、流量信号和报警指令发送至显示模块，显示模块实时显示流经该输液管的液体总量、流速和液体总量的预设量；

所述微处理器模块与无线通讯模块电连接，无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块或Zigbee模块中的任意一种；微处理器模块将流量信号、流速信号和报警指令通过无线通讯模块传输至外部设备进行储存；

所述电源模块与微处理器电连接，为电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和报警模块供电。

所述按键模块包括开关键和传输键；开关键和传输键分别与微处理器模块电连接，微处理器模块还用于响应按键模块的操作，当开关键按下时，电源模块开始供电给电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和报警模块；当传输键按下时，微处理器模块将流量信号、流速信号和报警指令通过无线通讯模块传输至外部设备进行储存。

一般使用时，操作人员将装置装夹在输液管上，按下开关键，装置自动开始流量监测，显示模块上直观的显示流过该输液管的液体总量及其实时流速，操作简单，携带小巧方便。

急救补液时，护理人员从衣兜中取出本装置，并快速夹在补液管路上，按下开关键，打开输液管路罗伯特夹，开始补液急救，与此同时，显示模块的液晶屏动态显示出管路内流经该皮管的液体总量和实时流速。补液急救结束时，液晶屏显示“是否选择将本次记录的数据传送至电脑端或app”，选择“是”，进行数据传输，并在电脑端或app界面中记录具体日期时间下的补液情况。

本实用新型可利用重复的、多次的模拟急救补液，获取相应参数，并通过不断调试实物电路与软件，减小误差，提高装置的精确性。不仅能精密监测装置实时的、动态的显示患者回输液体量，保障临床诊疗安全，促进管理规范化，其轻巧性还能有利于提高设备的使用率，节省资源，提高医院的经济效益。社会各机构可使用率广泛，成本可控制，产生社会效益高，性价比高。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.基于人工智能的便携式流量精密监测装置，其特征在于：包括一个具有中空内腔的壳体，该壳体的后端连接有一个沿壳体轴向移动的按压部件，按压部件与壳体的内腔连通；壳体的内腔设有一个监测部件，监测部件的后端与按压部件固定连接，监测部件的前端与壳体的内腔前端之间设有弹簧；壳体内腔还设有限制监测部件相对于壳体转动的转动限制机构，使得监测部件仅能相对于壳体做轴向移动；

所述监测部件上设有向内凹陷的圆形监测卡槽，监测卡槽的尺寸与皮管的尺寸相适配，监测卡槽卡装在皮管的外侧；壳体的前后壁面与监测卡槽相对应的位置对称设有两个长槽，长槽的长度与监测部件在壳体内的轴向移动距离相适配，长槽的左端向上贯穿壳体的顶面；当弹簧被压缩时，监测卡槽与长槽的左端重合，皮管自长槽的上端开口进入监测卡槽内，当弹簧恢复原状时，皮管随监测部件沿长槽进入壳体的内腔；

所述壳体表面设有显示模块，监测部件内设有电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和电源模块；电磁流量传感器包括设置在监测卡槽两侧的一对励磁线圈和设置在监测卡槽内壁的一对测量电极，一对励磁线圈互相平行设置，一对测量电极与监测卡槽的轴线垂直设置；

所述电磁流量传感器与数据采集模块电连接，将采集到的电势信号发送至数据采集模块，数据采集模块将接收到的电势信号进行放大、滤波和补偿后，将感应电势信号转换为流速信号；

所述数据采集模块与微处理器模块电连接，数据采集模块将流速信号发送至微处理器模块，微处理器模块将接收的流速信号运算处理为流量信号；

所述微处理器模块与报警模块电连接，微处理器模块分析流经该输液管的液体总量是否超过预设量，若超过则向报警模块发送报警指令，提醒超过预设量；

所述微处理器模块与显示模块电连接，微处理器模块将流速信号、流量信号和报警指令发送至显示模块，显示模块实时显示流经该输液管的液体总量、流速和液体总量的预设量；

所述微处理器模块与无线通讯模块电连接，微处理器模块将流量信号、流速信号和报警指令通过无线通讯模块传输至外部设备进行储存；

所述电源模块与微处理器电连接，为电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和报警模块供电。

2.如权利要求1所述的基于人工智能的便携式流量精密监测装置，其特征在于：所述壳体的外表面还设有按键模块，按键模块包括开关键和传输键；开关键和传输键分别与微处理器模块电连接，微处理器模块还用于响应按键模块的操作，当开关键按下时，电源模块开始供电给电磁流量传感器、数据采集模块、微处理器模块、无线通讯模块和报警模块；当传输键按下时，微处理器模块将流量信号、流速信号和报警指令通过无线通讯模块传输至外部设备进行储存。

3.如权利要求1所述的基于人工智能的便携式流量精密监测装置，其特征在于：所述转动限制机构包括设置在壳体内腔的限位导向槽和位于监测部件上的限位凸起，限位导向槽沿壳体的轴向延伸，限位凸起滑动置于限位导向槽内，并限制监测部件沿壳体的轴向移动。

4.如权利要求1所述的基于人工智能的便携式流量精密监测装置，其特征在于：所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块或Zigbee模块中的任意一种。

5.如权利要求1所述的基于人工智能的便携式流量精密监测装置，其特征在于：所述报警模块为蜂鸣器或灯，灯设置在壳体的外表面。

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