一种基于无线传感网的点滴实时监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种点滴监测系统，特别是涉及一种基于无线传感网的点滴实时监测系统，属医疗设备器械领域。

背景技术：

静脉注射是把血液、药液、营养液等液体物质直接注射到静脉中，俗称打点滴。目前大部分医院打点滴时都是由患者自己观察药物是否输送完毕，当患者睡着没有注意到药物已经输完或行动不方便没有及时通知护士换药或者拔针时，容易造成血液倒流和空气进入而引发血栓，从而危及患者的生命安全。

近年来已有许多输液报警产品问世，但这些产品存在着如下不足：一是没有很好地解决供电问题，如采用液面红外或超声波检测、WiFi传输检测数据的产品耗电量大，使用纽扣电池、干电池供电时间短，需要频繁更换电池；二是部分产品操作过于复杂，对于不同病人需要提前录入输液信息，并设定不同的输液模式，增加了工作量。

目前还没有基于无线传感网的输液实时监测系统的报道。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种操作简单且省电的基于无线传感网的点滴实时监测系统。

本实用新型提供的基于无线传感网的点滴实时监测系统，包括由数个感知节点组成的无线传感网络和数据处理应用装置，每个感知节点包括相互连接的电源模块、重力感应模块和无线通信模块，其中重力感应模块与输液瓶或输液袋连接，各感知节点之间以及无线传感网络和数据处理应用装置之间通过无线通信模块连接；所述数据处理应用装置用于实时处理和显示液体重量变化数据，包括数据处理模块和显示提醒模块。

进一步地，感知节点的电源模块、重力感应模块和无线通信模块封装在壳体内，壳体的上端通过挂钩悬挂在输液支架上，下端通过挂钩悬挂输液瓶或输液袋。

进一步地，无线通信模块为ZigBee模块。

进一步地，重力感应模块为重力传感器。

进一步地，显示提醒模块包括安装在护士值班室的显示器和蜂鸣报警器。

进一步地，电源模块为可充电锂电池。

本实用新型所述感知节点具有协调器、路由器和终端设备三种类型，且具有工作和空闲两种模式，三种设备类型和两种工作模式是逻辑上的，可通过ZigBee协议和相关软件编程实现。其中协调器是指具有组建传感网络、发送消息到所述数据处理终端功能的感知节点，路由器是指具有加入传感网络、转发消息到所述协调器功能的感知节点，终端设备是指具有加入传感网络、发送消息到所述协调器或者所述路由器功能的感知节点。

所述工作模式是指所述感知节点利用重力传感器检测重量变化数据并发送给邻近的感知节点，最后由作为协调器类型的感知节点将数据发送给所述数据处理终端，所述空闲模式是指所述感知节点进入休眠状态，不检测重量变化数据，等待硬件定时器唤醒。

本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型采用将电源、重力检测、和无线传输集成了一个感知节点，而感知节点只负责数据采集和发送，不负责数据处理，有效地降低了能耗；感知节点只向邻近的节点发送数据，整个传感网络中的数据由具有协调器功能的节点最后发送给数据处理终端，这种以多跳的形式发送数据使得每个感知节点通信距离短，发送功率小，能耗低；同时每个节点按照一定的算法，在工作模式和空闲模式之间不断切换，节省了电能，延长了电源的供电时间；

(2)本实用新型的无线传感网络是由节点自己建立和管理的，不需要人为干预，感知节点挂上输液瓶或输液袋时便自动加入网络，传输数据；感知节点去掉输液瓶或输液袋时便离开网络，关闭电源，整个过程不需要医护人员进行按键开关的操作，操作十分简便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型感知节点的结构示意图。

图3为本实用新型感知节点的使用状态图。

图中：1—无线传感网络 11—终端设备感知节点 12—路由器感知节点 13—协调器感知节点 2—数据处理应用装置 21—数据处理模块 22—显示器 23—蜂鸣报警器 3—输液支架 4—感知节点封装体 5—挂钩 6—输液瓶 401—可充电锂电池 402—重力传感器 403—ZigBee模块

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括无线传感网络和数据处理应用装置，所述无线传感网络由终端设备感知节点11、路由器感知节点12和协调器感知节点13构成，每种类型的感知节点具有工作和空闲两种运行模式，其中协调器感知节点13是指具有组建传感网络、发送消息到所述数据处理应用装置2功能的感知节点，路由器感知节点12是指具有加入传感网络、转发消息到协调器感知节点13功能的感知节点，终端设备感知节点11是指具有加入传感网络、发送消息到协调器感知节点13或者路由器感知节点12功能的感知节点。三种类型感知节点和两种工作模式可通过ZigBee协议和相关应用软件在ZigBee模块上编程实现。各感知节点之间以及无线传感网络1和数据处理应用装置2之间通过ZigBee模块402连接。

感知节点的结构如图2所示，包括相互连接的可充电锂电池401、重力传感器402和ZigBee模块403，使用时感知节点封装后其封装体4通过挂钩5安装在各病房中，如图3所示，感知节点封装体4的上端通过挂钩5悬挂在输液支架3上，下端通过挂钩5悬挂输液瓶6。当有输液瓶6挂在挂钩5上时，感知节点的可充电锂电池401自动接通，为节点供电。协调器感知节点13首先组建传感网络1，并向数据处理应用装置2发送本节点采集的数据。路由器感知节点12加入传感网络1，并发送本节点采集的数据以及转发终端设备感知节点11采集的数据到协调器感知节点13。终端设备感知节点11加入传感网络1，并发送本节点采集的数据到协调器感知节点13或路由器感知节点12。本实施实例中，不同类型的感知节点各有多个，形成一个多跳、自组织的传感网络1。每个感知节点按照一定的策略运行工作和空闲模式。当感知节点需要检测并发送重量变化数据时，处在工作模式，发送完数据后进入空闲模式休眠，不检测和发送重量变化数据，等待硬件定时器唤醒，再次切换到工作模式。

数据处理应用装置2包括数据处理模块21、显示器22和蜂鸣报警器23，数据处理模块21包括液体剩余量以及输液速率关系的算法，由PC端搭建后台服务器实现。显示器22实时显示点滴剩余液体量和输液速率，医护人员可以在值班室查看显示器22的应用界面直观显示的输液情况，进而了解各病房的输液状况，以便及时调整输液速率或者结束输液过程。如果医护人员忘记或者没有及时查看显示器22的应用界面，当点滴剩余液体量低于警戒值，输液速率高于或低于设定值，蜂鸣报警器23报警，提醒医护人员及时处理。

以上所述仅是本实用新型较好的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型的方案和构思进行的改进和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。