一种医用静脉输液报警器的制造方法
【专利摘要】本发明的医用静脉输液报警器，包括检测装置和报警装置，特征在于：检测装置由红外线发射管和光敏接收管组成；报警装置由微控制器组成，微控制器与红外对管相连接，微控制器连接有灯光报警电路、震动报警电路和/或语音报警电路。本发明的检测方法，包括：a).采集电压；b).确定基准电压；c).确定阈值电压；d).实时采集电压；e).进行中位值滤波；f).判断是否达到阈值电压；g).改变基准电压；h).发出报警信号。本发明的报警器和检测方法，采用实时的基准电压，避免了输液管和静滴液的影响；利用中位值滤波法，消除了气泡的干扰；采用动态的阈值电压，解决了环境变化对阈值的影响，可有效检测出输液管是否流空。
【专利说明】一种医用静脉输液报警器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种医用静脉输液报警器，更具体的说，尤其涉及一种通过中值滤波法进行电压采集并采用实时动态阈值电压的医用静脉输液报警器。
【背景技术】
[0002]静脉输液是现代医疗活动中广泛应用的操作项目，通常病人输液时需要患者或陪护人员协助护理人员持续观察输液进度。由于输液时间较长，患者或陪护人员难免疏忽，而不能及时发现输液瓶内液体已经流空，导致静脉回血，造成不必要的损失和痛苦，甚至威胁患者生命。如果可以在输液完成时通过发出报警信号来及时提示患者或陪护人员卡住输液器，中止静滴过程，并通知护理人员更换输液瓶或者拔除输液器终止输液，将会避免静脉输液时事故的发生。
[0003]现有基于红外对管电压监测技术的静滴报警器，需要首先设置触发报警的阈值电压，当检测电压超过阈值电压时，触发报警。然而，由于红外线对不同的输液管(褐色的或者透明的)和不同的静滴液(无色澄明、有色澄明、有色半透明、有色不透明)存在不同的透过性能，因此，正常输液过程中的基准采样电压不尽相同，液体流空后空管时的采样电压也存在差异，因此，对不同情况下设置相同的阈值电压往往造成错报警或者漏报警。
[0004]另外，受到外界温度、湿度、光照等变化的影响，输液过程中基准电压也可能发生变化，因此，即使在同样的输液模式下，设置相同的报警阈值也可能存在出现报警差错。此外，排气过程中会在输液管壁上留些小的气泡，这些小气泡会随着输液管的震动、温度的变化等流到墨菲氏滴壶内， 因此，对于静滴报警器的设计，也应排除气泡干扰。
[0005]目前已经公开了多种静脉输液报警装置，用于监测静滴过程并在静滴结束时给予报警提示。例如，专利名称为“红外线输液报警器”的实用新型(专利号CN 201572367)所述方案中，其标定报警阈值是固定的，对于不同输液管或输液体不具有通用性；专利名称为“一种输液报警器”的实用新型(专利号CN 202777298)所述方案中，主要描述了检测方法以及各模块的实现方案，对于具体的实现方法并没有阐明。
【发明内容】
[0006]本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种通过中值滤波法进行电压采集并采用实时动态阈值电压的医用静脉输液报警器。
[0007]本发明的医用静脉输液报警器，包括设置于输液管上的检测装置以及进行信号采集、处理并发出报警信号的报警装置，检测装置用于检测输液管是否流空；其特别之处在于:所述检测装置由红外对管组成，红外对管由位于输液管两侧的红外线发射管和光敏接收管组成；报警装置由具有信号采集、数据运算和控制输出的微控制器组成，微控制器通过电压信号采集电路与红外对管相连接，以检测光敏接收管上的电压；所述微控制器的输出端连接有灯光报警电路、震动报警电路和/或语音报警电路。
[0008]检测装置用于感应输液管中是否有液体流过，报警装置通过采集检测装置输出的信号，来判断输液管是否流空，并在流空时发出报警信号。红外线发射管和光敏接收管分别位于输液管的两端，在输液管中有液体流过和无液体流过的情况下，光敏接收管所接收到的光线数量是不相等的，使得流经光敏接收管的电流大小也不相同，因此可测量光敏接收管两端的电压大小，来判断输液管是否流空。
[0009]本发明的医用静脉输液报警器，所述微控制器的输入端连接有报警预览按键、灯光报警调节按键、震动报警调节按键和语音报警调节按键，微控制器的输出端连接有对报警信号的强度和有无进行调节的报警信号调节电路。按下报警预览按键可预览报警器目前所采用的报警形式，通过按下调节按键，可使相应的报警信号在强、弱和无三种状态之间进行转换。
[0010]本发明的医用静脉输液报警器，所述微控制器的输入端连接有电源模块和时钟电路，微控制器通过语音芯片与语音报警电路相连接。电源模块给整个报警器提供稳定的直流电压，时钟电路给微控制器提供脉冲信号。
[0011]本发明的医用静脉输液报警器，所述红外对管中的红外线发射管的阳极经电阻Rll与电源正相连接，红外线发射管的阴极与电源地相连接；光敏接收管的阳极经电阻R12与电源正相连接，阴极与电源地相连接，光敏接收管的阳极与微控制器的A/D采集端口相连接；电阻Rll和红外线发射管的两端并联有由电阻R14与发光二极管D2组成的指示电路。
[0012]本发明的医用静脉输液报警器，所述语音报警电路、灯光报警电路和震动报警电路分别由OTP语音芯片、发光二极管Dl和震动电机BI组成，报警信号调节电路由三组二路双向模拟开关芯片74HC4053组成，模拟开关芯片的选择端口与微控制器的输出端口相连接；模拟开关芯片的第一组两独立输入/输出端分别经电阻R9、RlO与发光二极管Dl相连接，第二组两独立输入/输出端分别经电阻R17、R19与语音芯片的控制端相连接，第三组两独立输入/输出端分别经电阻R13、R15与控制振动电机BI工作的三极管Ql相连接；所述R9与RIO、R17与R19以及R13与R15的阻值均不相等。
[0013]本发明的医用静脉输液报警器的检测方法，其特别之处在于，通过以下步骤来实现:a).采集红外对管的电压，将检测装置固定于输液管上，当输液管内有稳定的液体流过时，开启静脉输液报警器，微控制器采集光敏接收管上的电压；b).确定基准电压，连续采
集F1个光敏接收管上的电压值G、V2、…、,利用公式(1)求出适用于本次输液条件的
基准电压匕:
【权利要求】
1.一种医用静脉输液报警器，包括设置于输液管(17)上的检测装置(15)以及进行信号采集、处理并发出报警信号的报警装置，检测装置用于检测输液管是否流空；其特征在于:所述检测装置由红外对管(4)组成，红外对管由位于输液管两侧的红外线发射管(18)和光敏接收管(19)组成；报警装置由具有信号采集、数据运算和控制输出的微控制器组成，微控制器通过电压信号采集电路(5)与红外对管相连接，以检测光敏接收管上的电压；所述微控制器的输出端连接有灯光报警电路(12)、震动报警电路(13)和/或语音报警电路(11)。
2.根据权利要求1所述的医用静脉输液报警器，其特征在于:所述微控制器(I)的输入端连接有报警预览按键(6)、灯光报警调节按键(7)、震动报警调节按键(8)和语音报警调节按键(9)，微控制器的输出端连接有对报警信号的强度和有无进行调节的报警信号调节电路(14)。
3.根据权利要求1或2所述的医用静脉输液报警器，其特征在于:所述微控制器(I)的输入端连接有电源模块(2 )和时钟电路(3 )，微控制器通过语音芯片(10 )与语音报警电路(11)相连接。
4.根据权利要求1或2所述的医用静脉输液报警器，其特征在于:所述红外对管(4)中的红外线发射管(18)的阳极经电阻Rll与电源正相连接，红外线发射管的阴极与电源地相连接；光敏接收管的阳极经电阻R12与电源正相连接，阴极与电源地相连接，光敏接收管的阳极与微控制器(I)的A/D采集端口相连接；电阻Rll和红外线发射管的两端并联有由电阻R14与发光二极管D2组成的指示电路。
5.根据权利要求2所述的医用静脉输液报警器，其特征在于:所述语音报警电路(11)、灯光报警电路(12)和震动报警电路(13)分别由OTP语音芯片、发光二极管Dl和震动电机BI组成，报警信号调节电路(14)由三组二路双向模拟开关芯片74HC4053组成，模拟开关芯片的选择端口与微控制器(I)的输出端口相连接；模拟开关芯片的第一组两独立输入/输出端分别经电阻R9、RlO与发光二极管Dl相连接，第二组两独立输入/输出端分别经电阻R17、R19与语音芯片的控制端相连接，第三组两独立输入/输出端分别经电阻R13、R15与控制振动电机BI工作的三极管Ql相连接；所述R9与R10、R17与R19以及R13与R15的阻值均不相等。
6.一种基于权利要求1所述的医用静脉输液报警器的检测方法，其特征在于，通过以下步骤来实现: a).采集红外对管的电压，将检测装置(15)固定于输液管(17)上，当输液管内有稳定的液体流过时，开启静脉输液报警器，微控制器采集光敏接收管(19)上的电压； b).确定基准电压，连续采集巩个光敏接收管上的电压值K、v2、…、vt,利用公式(I)求出适用于本次输液条件的基准电压匕:
7.根据权利要求6所述的医用静脉输液报警器的检测方法，其特征在于:步骤b)中所述均的取值为10~30，步骤e)中所述％的取值为10~30，Ar3的取值为3~5 ;在电源正与电源地之间的电压为5V的情况下，所述匕为0.4~0.8V。
【文档编号】A61M5/168GK103691035SQ201410009845
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】黄静, 胡尊生, 李洪升 申请人:济南智邦电子科技有限公司