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CN104721916A - 智能输液设备及其输液监控装置 - Google Patents

智能输液设备及其输液监控装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能输液设备及其输液监控装置，输液监控装置包括红外感应模块，用于检测滴管内每滴流过的滴液，并产生脉冲信号；滴速调节模块，包括电机以及推块，推块通过丝杠螺母机构与电机的输出轴连接，且推块的前端为楔形并与输液管相对设置；控制模块，根据脉冲信号获得当前滴速，再根据当前滴速控制电机正转、反转或停止，并配置为：当前滴速大于设定值，推块朝向输液管运动，径向挤压输液管使其直径变小，减缓当前滴速；当前滴速小于设定值，推块向远离输液管的方向运动使其直径变大，增加当前滴速；当前滴速为零，电机停止。本发明在实现对病人输液情况实时监控，并根据要求自动调整滴速，节省了人力资源，操作简单。

Description

智能输液设备及其输液监控装置
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，具体涉及智能输液设备及其输液监控装置。
背景技术
目前，医院给病人输液大多数只利用一次性输液器，点滴速度由医护人员手动调节，输液过程中输液速度改变、患者需要提供帮助等，均由患者家属监护报警，并请医护人员协助解决，这就致使在病人进行输液时，需要有专门人员守护，不仅给病人家属带来不便，还浪费医院大量人力、物力。所以现有输液设备在病人输液过程中无法实时监控输液情况、并自动调整滴速已成为医院迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有输液设备在病人输液过程中无法实时监控输液情况、并根据要求自动调整滴速的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种输液监控装置，包括：
红外感应模块，用于检测输液器的滴管内每滴流过的滴液，每滴滴液流过产生脉冲信号；
滴速调节模块，包括电机以及推块，所述推块通过丝杠螺母机构与所述电机的输出轴连接，且所述推块的前端为楔形并与输液器的输液管相对设置；
控制模块，根据所述脉冲信号获得输液器的当前滴速，并根据所述当前滴速控制所述电机正转、反转或停止，并配置为：当所述当前滴速大于设定值时，所述推块朝向输液管运动，径向挤压输液管使输液管直径变小，以减缓当前滴速；当所述当前滴速小于设定值时，所述推块向远离输液管的方向运动使输液管直径变大，增加当前滴速；当所述当前滴速为零时，所述电机停止。
在上述输液监控装置中，所述红外感应模块由分别设置在输液器的滴管两侧的红外发射单元和红外接收单元组成。
在上述输液监控装置中，还包括远程通信模块，用于将后台服务器的用户指令传输给所述控制模块，并将控制模块获得的输液信息传输给后台服务器；
所述输液信息包括当前滴速和当前输液总量，其中，所述当前输液总量根据所述控制模块接收到的所述脉冲信号累加次数获得。
在上述输液监控装置中，所述远程通信模块为ZigBee无线通信模块或者Wi-Fi无线通信模块。
在上述输液监控装置中，所述控制模块上还设有输液报警模块，所述控制模块根据输液完成信号控制所述输液报警模块进行自动报警，同时控制所述电机，使所述推块朝向输液管运动将输液管完全挤压住，停止输液；
所述输液完成信号为：
所述控制模块获得的当前输液总量与设定输液总量相等；或者，
所述控制模块无法接收到所述红外感应模块产生的脉冲信号的时间超出预设时间值。
在上述输液监控装置中，还包括手动报警按键，所述手动报警按键处于触发状态时，所述控制模块接收报警请求，控制所述输液报警模块报警。
在上述输液监控装置中，还包括液晶显示模块，用于显示当前滴速、病区号以及床位号。
在上述输液监控装置中，还包括滴速调节按键，所述控制模块根据所述滴速调节按键的操作，控制所述电机正转、反转或停止。
在上述输液监控装置中，所述控制模块上还设有滴速误差检测模块，所述滴速误差检测模块检测当前滴速与设定滴速的误差，所述控制模块根据所述误差控制所述电机正转或反转。
本发明还提供了一种智能输液设备，包括机壳，还包括上述输液监控装置，所述机壳上设有纵向设置的凹槽，所述凹槽的上部形成用于安装输液器的滴管安装位，所述红外感应模块设置在所述安装位上，所述凹槽的下部侧壁上设有通孔，所述电机固定在所述机壳内，且所述推块穿装在所述通孔内。
本发明通过红外感应模块检测到液滴产生脉冲信号实现输液的全程监控，再根据控制模块脉冲信号进行输液信息分析得到当前输液信息，将分析得到的当前输液信息通过ZigBee或者Wi-Fi无线通信模块传送到后台服务器，以实现对患者输液情况进行远程实时监控，且在输液异常时，可以通过后台服务器发送无线信号提醒工作人员采取相应措施，如只是滴速异常，可通过服务器端远程修改滴速；同时本发明还能够根据当前输液信息和医护要求控制滴速调节模块自动调节滴速，保证在无人监护的情况下滴速在医护要求范围之内，使得患者输液过程更理想化，确保患者得到医护人员远程监护和协助解决输液问题，节省了大量人力资源，而且操作简单。
附图说明
图1为本发明提供的输液监控装置结构框图；
图2为本发明提供的输液监控装置示意图；
图3为本发明提供的输液监控装置结构示意图；
图4为本发明中电机驱动单元LB1848M时序图；
图5为本发明中图2标号A的放大图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。
如图1、2、3所示，本发明提供的输液监控装置包括：
红外感应模块10，用于检测输液器的滴管内每滴流过的滴液，每滴滴液流过产生脉冲信号，并将脉冲信号发送出去；
红外感应模块10由分别设置在输液器的滴管两侧的红外发射单元11和红外接收单元12组成，当输液器滴管内无滴液流过时，红外接收单元12对红外发射单元11发射的红外线接收不受外界干扰，处于导通状态；当输液器滴管内有滴液流过时，红外接收单元12对红外发射单元11发射的红外线接收受到外界干扰，并产生一个脉冲信号。
滴速调节模块20，用于调节输液器的滴速，包括电机21以及推块22，推块22通过丝杠螺母机构与电机21的输出轴连接，且推块22的前端为楔形并与输液器的输液管相对设置。
控制模块30，根据所述脉冲信号获得输液器的当前滴速，并根据所述当前滴速控制电机21正转、反转或停止，并配置为：当所述当前滴速大于设定值时，推块22朝向输液管运动，径向挤压输液管使输液管直径变小，以减缓当前滴速；当所述当前滴速小于设定值时，推块22向远离输液管的方向运动使输液管直径变大，增加当前滴速；当所述当前滴速为零时，电机21停止。
控制模块30是通过一个电机驱动单元来控制电机21正转、反转或停止，电机驱动单元有两个脉冲信号输出端口，电机驱动单元通过输出的两个脉冲信号驱动电机21，所述输出端口输出的两个脉冲信号将产生四种步态，控制模块30通过改变所述四种步态的顺序来改变电机21的转动方向；例如电机驱动单元LB1848M，该电机驱动单元的四种步态如表1所示，时序图如图4所示，通过修改这四种步态的顺序来使电机21改变运行方向，实现正转或者反转，从而带动推块22径向朝向输液管方向运动或者远离输液管的方向运动，对输液器滴速进行慢、快的调节；同时，控制模块30也可以通过改变电机驱动单元输出两个脉冲信号频率来改变电机21转速，达到快速或者缓慢实现推块22径向朝向输液管方向运动或者远离输液管的方向运动的效果，控制输液器滴速调整的速度。
表1：电机驱动单元LB1848M的四种步态。
本发明通过红外感应模块10检测到液滴产生脉冲信号实现输液的全程监控，控制模块30再根据脉冲信号进行分析得到当前滴速，对患者输液过程进行实时监控，并能够根据医护要求控制滴速调节模块20自动调节滴速，保证在无人监护的情况下滴速在医护要求范围之内，使得患者输液过程更理想化，而且为医院节省大量人力资源，操作简单。
在本发明中，还包括远程通信模块40，用于将后台服务器的用户指令传输给控制模块30，并将控制模块30分获得的当前输液信息传输给后台服务器，这样，不仅实现医护人员对病患的远程实时监控，而且医护人员可以结合获得的输液信息和对应病患情况，对输液情况和人员安排进行远程调整和调度。
所述输液信息包括当前滴速、当前输液总量和输液时间等，其中，当前输液总量是所述控制模块接收到的脉冲信号累加次数再乘每滴滴液体积得到。
在本发明中，远程通信模块40为ZigBee(紫蜂)无线通信模块或者Wi-Fi无线通信模块，这就实现了用户串口数据到无线网络之间的转换。
其中，ZigBee技术是一种低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用，内置无线网络协议IEEE802.15.4协议栈以及TCP/IP协议栈。
在本发明中，还包括液晶显示模块2，液晶显示模块2分别设有当前滴速显示区、区号显示区和床号显示区，控制模块30控制液晶显示模块2的对应区域显示当前滴速以及对应的病区号和床位号，便于现场监护人员查看。
液晶显示模块2主要是由一块液晶驱动器(如HT1621贴片)和LCD液晶屏组成，控制模块30控制液晶驱动器驱动LCD液晶屏，LCD液晶屏内每一段的数字显示均由LCD液晶屏内部的二极管控制，这些二极管在LCD液晶屏内部组成共阴极发射电路并引出相对应的脚位，液晶驱动器通过驱动该相对应的脚位达到要显示的效果。
在本发明中，控制模块30上还设有输液报警模块，控制模块30根据输液完成信号控制输液报警模块进行自动报警，以通知医护人员；同时控制电机21，使推块22朝向输液管运动将输液管完全挤压住，停止输液，等待医护人员前来拔出输液针，以避免患者在输液结束后血液回流。
输液完成信号为：
控制模块30获得的当前输液总量与设定输液总量相等；或者，
控制模块30无法接收到红外感应模块10产生的脉冲信号的时间超出预设时间值。
在本发明中，还包括手动报警按键3，手动报警按键3处于触发状态时，控制模块30接收报警请求，控制输液报警模块报警。这样，在患者没有家属的陪同下，输液过程中突发不适或遇到输液问题，只需按下报警按键即可通知医护人员，不仅可以有效保证患者输液安全，而且方便、快捷。
在本发明中，还包括滴速调节按键，控制模块30根据滴速调节按键的操作，控制电机21正转、反转或停止，滴速调节按键包括减速调节按键5、加速调节按键4和暂停/运行按键6(长按3秒以上为启动/关闭按键)，在输液监控装置启动后，滴速调节模块20的推块22做径向远离输液管运动，直至到最大程度(此时可以有蜂鸣提示)后停止后退；医护人员可以直接通过加速调节按键4和减速调节按键5设定滴速，控制模块30接收到相应滴速请求控制滴速调节模块20执行相应滴速。
在本发明中，控制模块30上还设有滴速误差检测模块，滴速误差检测模块检测当前滴速与设定滴速的误差，控制模块30根据所述误差控制所述电机正转或反转，使当前滴速与设定滴速的误差检测结果为误差可接受，以保证输液速度更符合输液要求。
在本发明中，还设有对锂离子或锂聚合物电池进行恒流和恒压充电的电池充电模块，以及将电源或者外部设备提供的3.7-5V直流电转换成3.3V装置用电的稳压模块。
如图2、图5所示，本发明还提供了一种智能输液设备，包括机壳1和上述输液监控装置；机壳1上设有纵向设置的凹槽7，凹槽7的上部形成用于安装输液器的滴管安装位，红外感应模块设置在所述安装位上凹槽7的下部侧壁上设有通孔8，电机21固定在机壳1内，且推块22穿装在通孔8内。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.输液监控装置，其特征在于，包括：
红外感应模块，用于检测输液器的滴管内每滴流过的滴液，每滴滴液流过产生脉冲信号；
滴速调节模块，包括电机以及推块，所述推块通过丝杠螺母机构与所述电机的输出轴连接，且所述推块的前端为楔形并与输液器的输液管相对设置；
控制模块，根据所述脉冲信号获得输液器的当前滴速，并根据所述当前滴速控制所述电机正转、反转或停止，并配置为：当所述当前滴速大于设定值时，所述推块朝向输液管运动，径向挤压输液管使输液管直径变小，以减缓当前滴速；当所述当前滴速小于设定值时，所述推块向远离输液管的方向运动使输液管直径变大，增加当前滴速；当所述当前滴速为零时，所述电机停止。
2.如权利要求1所述的输液监控装置，其特征在于，所述红外感应模块由分别设置在输液器的滴管两侧的红外发射单元和红外接收单元组成。
3.如权利要求1所述的输液监控装置，其特征在于，还包括远程通信模块，用于将后台服务器的用户指令传输给所述控制模块，并将控制模块获得的输液信息传输给后台服务器；
所述输液信息包括当前滴速和当前输液总量，其中，所述当前输液总量根据所述控制模块接收到的所述脉冲信号累加次数获得。
4.如权利要求3所述的输液监控装置，其特征在于，所述远程通信模块为ZigBee无线通信模块或者Wi-Fi无线通信模块。
5.如权利要求3所述的输液监控装置，其特征在于，所述控制模块上还设有输液报警模块，所述控制模块根据输液完成信号控制所述输液报警模块进行自动报警，同时控制所述电机，使所述推块朝向输液管运动将输液管完全挤压住，停止输液；
所述输液完成信号为：
所述控制模块获得的当前输液总量与设定输液总量相等；或者，
所述控制模块无法接收到所述红外感应模块产生的脉冲信号的时间超出预设时间值。
6.如权利要求5所述的输液监控装置，其特征在于，还包括手动报警按键，所述手动报警按键处于触发状态时，所述控制模块接收报警请求，控制所述输液报警模块报警。
7.如权利要求1所述的输液监控装置，其特征在于，还包括液晶显示模块，用于显示当前滴速、病区号以及床位号。
8.如权利要求1所述的输液监控装置，其特征在于，还包括滴速调节按键，所述控制模块根据所述滴速调节按键的操作，控制所述电机正转、反转或停止。
9.如权利要求1所述的输液监控装置，其特征在于，所述控制模块上还设有滴速误差检测模块，所述滴速误差检测模块检测当前滴速与设定滴速的误差，所述控制模块根据所述误差控制所述电机正转或反转。
10.智能输液设备，包括机壳，其特征在于，还包括如权利要求1至9项任一项所述的输液监控装置，所述机壳上设有纵向设置的凹槽，所述凹槽的上部形成用于安装输液器的滴管安装位，所述红外感应模块设置在所述安装位上，所述凹槽的下部侧壁上设有通孔，所述电机固定在所述机壳内，且所述推块穿装在所述通孔内。
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