一种智能输液系统的制作方法

本发明涉及输液设备领域，尤其涉及一种智能输液系统。

背景技术：

在日常生活中，人们难免因为生病而进行临床输液治疗。而输液过程中往往需要病人或者病人家属时刻注视输液瓶内的药量，以免耽误换药或者造成输液线凝血，甚至空气进入血管内引起气体栓塞，而时刻关注输液瓶药量则会消耗病人及其家属和医疗护理人员的大量精力，使患者得不到良好的休息，不利于病人康复，同时给患者家属和医护人员带来精神负担。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种智能输液系统，包括：输液监控终端以及多个与输液监控终端进行数据通信的输液装置；

输液装置包括：电子载板，输液架，以倒置的方式挂设在输液架上的输液瓶，输液瓶的出液口设有一端插置于输液瓶内部输液管，输液管的另一端设有针头；输液管设有滴壶；滴壶内部为中空结构，滴壶设有上进液口和下出液口，上进液口与靠近输液瓶一侧的输液管连通，下出液口与靠近针头一侧的输液管连通；电子载板设有单片机；

在输液状态下，滴壶靠近上进液口位置设有一空腔，滴壶靠近下出液口设有药液承装区；输液瓶内部的药液顺着输液管从滴壶的上进液口滴入滴壶的药液承装区内；

药液承装区内设有液面检测器；在滴壶的空腔位置设有滴速检测器；

液面检测器和滴速检测器分别与单片机连接，液面检测器用于检测滴壶内药液的液位，当滴壶内的药液液位达到液面检测器检测的位置时，液面检测器感应滴壶内的药液液位，并将感应的液位信息发送至单片机；

滴速检测器用于实时检测药液从上进液口滴入滴壶内的滴速，并将检测的滴速发送至单片机；

单片机用于接收液面检测器感应的液位信息以及滴速检测器检测的滴速，并将液位信息和检测的滴速发送至输液监控终端；

输液监控终端包括：监控主机以及与监控主机连接的监控显示屏；

监控主机接收单片机传输的液位信息和检测的滴速，并将液位信息和检测的滴速显示在监控显示屏上供监控人员监控。

优选地，输液架包括：横杆，支撑杆以及底座；

支撑杆的一端与横杆连接，另一端与底座连接；

横杆上设有挂钩，挂钩上连接有滑轮；滑轮上缠绕有连接绳，连接绳的一端与输液瓶固定连接，连接绳的另一端连接有伺服电机；

电子载板还设有伺服电机控制电路；

伺服电机通过伺服电机控制电路与单片机连接，单片机还用于接收滴速检测器检测的滴速，当检测的滴速超出预设值时，单片机通过控制伺服电机控制电路控制伺服电机，使输液瓶下降滴速减慢，且滴速达到预设值时，单片机控制伺服电机停止运行；

当检测的滴速低于预设值时，单片机通过控制伺服电机控制电路控制伺服电机，使输液瓶上升滴速加快，且滴速达到预设值时，单片机控制伺服电机停止运行。

优选地，输液装置还包括：液滴控制机构；

液滴控制机构包括：壳体，壳体内部设有固定体，固定体内部设有微型电机，微型电机的输出轴通过减速器与凸轮机构连接；

壳体顶壁输液管进口，壳体底壁设有输液管出口，输液管进口与输液管出口之间设有输液管通道；输液管通道的侧壁设有一开口；

凸轮机构设有依次连接的大凸轮，连接段以及小凸轮；大凸轮设有连轴孔，连轴孔设有键槽，连轴孔通过连接轴和减速器与微型电机的输出轴连接；键槽上安置有键；小凸轮设置的位置与输液管通道侧壁开口的位置相对应；凸轮机构在微型电机的驱动下，使小凸轮在输液管通道侧壁的开口处移动。

优选地，电子载板还设有射频识别模块和无线通信模块；

射频识别模块和无线通信模块分别与单片机连接，射频识别模块用于读取患者的电子病例，使医护人员获取患者的输液瓶数；无线通信模块用于使单片机与监控主机进行无线数据通信。

优选地，监控主机包括：输液装置编码模块、拔针指示模块，换药指示模块，日期模块，时间模块；

输液装置编码模块用于对当前每个输液装置进行编码；

监控显示屏设有多个输液装置显示区，日期显示区，时间显示区；

每个输液装置显示区设有拔针指示灯，换药指示灯，输液装置编号显示灯；

拔针指示模块用于接收单片机传输的拔针信号及该拔针信号所对应的输液装置编码，并在该输液装置显示区开启拔针指示灯和输液装置编号显示灯；

换药指示模块用于接收单片机传输的换药信号及该换药信号所对应的输液装置编码，并在该输液装置显示区开启换药指示灯和输液装置编号显示灯；

日期模块用于获取当前日期，并在日期显示区显示；

时间模块用于获取当前时间，并在时间显示区显示。

优选地，液面检测器采用红外检测电路；

红外检测电路包括：第一电阻r1，第二电阻r2，滑动变阻r3，红外感应模块u1，运放器u2；

第一电阻r1第一端，第二电阻r2第一端，运放器u2四脚分别连接电源，第一电阻r1第二端与红外感应模块u1一号脚连接，红外感应模块u1二号脚接地，红外感应模块u1三号脚，第二电阻r2第二端，运放器u2二号脚同时连接，红外感应模块u1四号脚接地，运放器u2三号脚接滑动变阻r3的滑动端，滑动变阻r3第一端接电源，滑动变阻r3第二端接地，运放器u2五号脚接地，运放器u2一号脚接单片机。

优选地，伺服电机控制电路包括：电机驱动模块u3，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第一二极管d1，第二二极管d2，第三二极管d3，第四二极管d4，第五二极管d5，第六二极管d6，第七二极管d7，第八二极管d8；

电机驱动模块u3九号脚接电源，第一电容c1第一端，第二电容c2第一端分别接电源，第一电容c1第二端，第二电容c2第二端分别接地，电机驱动模块u3四号脚，第一二极管d1第一端，第二二极管d2第一端，第三二极管d3第一端，第四二极管d4第一端，第三电容c3第一端，第四电容c4第一端，第三电容c3第二端，第四电容c4第二端分别接地；

第一二极管d1第二端，电机驱动模块u3二号脚，第五二极管d5第一端，伺服电机第一端同时连接，第二二极管d2第二端，电机驱动模块u3三号脚，第六二极管d6第一端，伺服电机第二端同时连接，第三二极管d3第二端与第七二极管d7第一端连接，第四二极管d4第二端与第八二极管d8第一端连接，第五二极管d5第二端，第六二极管d6第二端，第七二极管d7第二端，第八二极管d8第二端，电机驱动模块u3一号脚，十五脚同时接地。

优选地，还包括：用于使患者佩戴的提示手环；

电子载板还设有报警提示器；

提示手环和报警提示器分别与单片机连接，提示手环和报警提示器分别用于当滴壶内的药液液位达到液面检测器检测的位置时，液面检测器将感应的液位信息发送至单片机，单片机控制提示手环发出振动提示，报警提示器发出报警提示。

优选地，壳体内部还设有输液管夹持到位感应器，输液管松弛到位感应器；

壳体表面设有输液管松弛控制开关，输液管夹持控制开关，电机停止控制开关；

电子载板还设有与微型电机连接的微型电机控制电路；

输液管松弛控制开关，输液管夹持控制开关，电机停止控制开关，微型电机控制电路，输液管夹持到位感应器，输液管松弛到位感应器分别与单片机连接，

输液管夹持到位感应器用于感应小凸轮从所述开口处伸入输液管通道内的位置，当凸轮机构感应输液管夹持到位感应器时，输液管夹持到位感应器向单片机发送感应信号；

输液管松弛到位感应器用于感应小凸轮从所述开口处伸出输液管通道外的位置，当凸轮机构感应输液管松弛到位感应器时，输液管松弛到位感应器向单片机发送感应信号；

单片机还用于通过微型电机控制电路控制微型电机运行，当接收到输液管夹持到位感应器发送的感应信号，或接收到输液管松弛到位感应器发送的感应信号时，单片机控制微型电机停止运行，以及用于根据输液管松弛控制开关，输液管夹持控制开关，电机停止控制开关输入的控制指令控制微型电机运行。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

智能输液系统通过在滴壶设置液面检测器和滴速检测器，能实时检测液位和液速，当液速过快或者较慢时，能自动调节液速到达给定值。当滴壶中没有药液时，能提醒医护人员换药并且自动止液。减轻患者和患者家属的精神负担，让病人充分的休息，有利于病人的康复。同时为医护人员提供了一套可靠的监护系统，可以大大增加监护的自动化程度，减轻医护人员的工作负担。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为智能输液系统的整体结构示意图；

图2为滴壶实施例结构示意图；

图3为智能输液系统的实施例整体结构示意图；

图4为液滴控制机构实施例结构示意图；

图5为监控显示屏实施例结构示意图；

图6为红外检测电路的电路图；

图7为伺服电机控制电路的电路图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种智能输液系统，如图1至3所示，包括：输液监控终端以及多个与输液监控终端进行数据通信的输液装置；

输液监控终端设置在医护人员的监护室，或者医务室内。输液装置设置在给患者输液的输液区。

输液装置包括：电子载板1，输液架2，以倒置的方式挂设在输液架上的输液瓶3，输液瓶3的出液口设有一端插置于输液瓶内部输液管4，输液管4的另一端设有针头5；输液管4设有滴壶6；滴壶6内部为中空结构，滴壶6设有上进液口和下出液口，上进液口与靠近输液瓶一侧的输液管4连通，下出液口与靠近针头5一侧的输液管4连通；电子载板1设有单片机7；

在输液状态下，滴壶6靠近上进液口位置设有一空腔61，滴壶6靠近下出液口设有药液承装区62；输液瓶3内部的药液顺着输液管4从滴壶6的上进液口滴入滴壶的药液承装区62内；

药液承装区62内设有液面检测器8；在滴壶的空腔61位置设有滴速检测器9；

液面检测器8和滴速检测器9分别与单片机7连接，液面检测器8用于检测滴壶内药液的液位，当滴壶6内的药液液位达到液面检测器8检测的位置时，液面检测器8感应滴壶6内的药液液位，并将感应的液位信息发送至单片机7；滴速检测器9用于实时检测药液从上进液口滴入滴壶6内的滴速，并将检测的滴速发送至单片机7；单片机7用于接收液面检测器8感应的液位信息以及滴速检测器9检测的滴速，并将液位信息和检测的滴速发送至输液监控终端；

输液监控终端包括：监控主机以及与监控主机连接的监控显示屏；监控主机接收单片机7传输的液位信息和检测的滴速，并将液位信息和检测的滴速显示在监控显示屏上供监控人员监控。

本实施例中，输液架2包括：横杆11，支撑杆以及底座17；

支撑杆的一端与横杆11连接，另一端与底座17连接；

横杆11上设有挂钩12，挂钩12上连接有滑轮13；滑轮13上缠绕有连接绳14，连接绳14的一端与输液瓶3固定连接，连接绳14的另一端连接有伺服电机15；

电子载板1还设有伺服电机控制电路51；

伺服电机15通过伺服电机控制电路51与单片机7连接，单片机7还用于接收滴速检测器9检测的滴速，当检测的滴速超出预设值时，单片机7通过控制伺服电机控制电路51控制伺服电机15，使输液瓶下降滴速减慢，且滴速达到预设值时，单片机7控制伺服电机15停止运行；当检测的滴速低于预设值时，单片机7通过控制伺服电机控制电路51控制伺服电机15，使输液瓶3上升滴速加快，且滴速达到预设值时，单片机7控制伺服电机停止运行。

本实施例中，图4所示，输液装置还包括：液滴控制机构20；

液滴控制机构20包括：壳体21，壳体21内部设有固定体22，固定体22内部设有微型电机23，微型电机23的输出轴通过减速器与凸轮机构连接；

壳体21顶壁输液管进口24，壳体底壁设有输液管出口25，输液管进口24与输液管出口25之间设有输液管通道26；输液管通道26的侧壁设有一开口27；

凸轮机构设有依次连接的大凸轮31，连接段32以及小凸轮33；大凸轮31设有连轴孔34，连轴孔34设有键槽35，连轴孔34通过连接轴和减速器与微型电机的输出轴连接；键槽35上安置有键；小凸轮33设置的位置与输液管通道侧壁开口27的位置相对应；凸轮机构在微型电机23的驱动下，使小凸轮33在输液管通道侧壁的开口27处移动。

具体的，壳体21内部还设有输液管夹持到位感应器29，输液管松弛到位感应器28；

壳体21表面设有输液管松弛控制开关36，输液管夹持控制开关37，电机停止控制开关38；

电子载板1还设有与微型电机连接的微型电机控制电路39；

输液管松弛控制开关36，输液管夹持控制开关37，电机停止控制开关38，微型电机控制电路39，输液管夹持到位感应器29，输液管松弛到位感应器28分别与单片机连接，

输液管夹持到位感应器29用于感应小凸轮从所述开口处伸入输液管通道内的位置，当凸轮机构感应输液管夹持到位感应器时，输液管夹持到位感应器向单片机发送感应信号；

输液管松弛到位感应器28用于感应小凸轮从所述开口处伸出输液管通道外的位置，当凸轮机构感应输液管松弛到位感应器时，输液管松弛到位感应器向单片机发送感应信号；单片机7还用于通过微型电机控制电路39控制微型电机运行，当接收到输液管夹持到位感应器发送的感应信号，或接收到输液管松弛到位感应器发送的感应信号时，单片机控制微型电机停止运行，以及用于根据输液管松弛控制开关，输液管夹持控制开关，电机停止控制开关输入的控制指令控制微型电机运行。

本实施例中，电子载板1还设有射频识别模块52和无线通信模块53；射频识别模块52和无线通信模块53分别与单片机7连接，射频识别模块用于读取患者的电子病例，使医护人员获取患者的输液瓶数；无线通信模块用于使单片机与监控主机进行无线数据通信。无线通信模块53可以采用蓝牙通信，wifi通信等等。单片机的型号可以采用8051单片机。

本实施例中，如图5所示，监控主机包括：输液装置编码模块、拔针指示模块，换药指示模块，日期模块，时间模块；

输液装置编码模块用于对当前每个输液装置进行编码；

监控显示屏设有多个输液装置显示区，日期显示区44，时间显示区45；每个输液装置显示区设有拔针指示灯42，换药指示灯43，输液装置编号显示灯41；拔针指示模块用于接收单片机7传输的拔针信号及该拔针信号所对应的输液装置编码，并在该输液装置显示区开启拔针指示灯和输液装置编号显示灯；换药指示模块用于接收单片机7传输的换药信号及该换药信号所对应的输液装置编码，并在该输液装置显示区开启换药指示灯和输液装置编号显示灯；日期模块用于获取当前日期，并在日期显示区44显示；时间模块用于获取当前时间，并在时间显示区45显示。

这样医护人员监视监控显示屏，如果换药指示灯43亮，则提醒护士换药。如果拔针指示灯42亮，则提醒护士拔针。日期显示区44和时间显示区4有万年历和时钟显示，方便医护人员记录时间和观看时间。

本实施例中，如图6所示，液面检测器采用红外检测电路；红外检测电路包括：第一电阻r1，第二电阻r2，滑动变阻r3，红外感应模块u1，运放器u2；

第一电阻r1第一端，第二电阻r2第一端，运放器u2四脚分别连接电源，第一电阻r1第二端与红外感应模块u1一号脚连接，红外感应模块u1二号脚接地，红外感应模块u1三号脚，第二电阻r2第二端，运放器u2二号脚同时连接，红外感应模块u1四号脚接地，运放器u2三号脚接滑动变阻r3的滑动端，滑动变阻r3第一端接电源，滑动变阻r3第二端接地，运放器u2五号脚接地，运放器u2一号脚接单片机。

本实施例中，如图7所示，伺服电机控制电路包括：电机驱动模块u3，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第一二极管d1，第二二极管d2，第三二极管d3，第四二极管d4，第五二极管d5，第六二极管d6，第七二极管d7，第八二极管d8；

电机驱动模块u3九号脚接电源，第一电容c1第一端，第二电容c2第一端分别接电源，第一电容c1第二端，第二电容c2第二端分别接地，电机驱动模块u3四号脚，第一二极管d1第一端，第二二极管d2第一端，第三二极管d3第一端，第四二极管d4第一端，第三电容c3第一端，第四电容c4第一端，第三电容c3第二端，第四电容c4第二端分别接地；

第一二极管d1第二端，电机驱动模块u3二号脚，第五二极管d5第一端，伺服电机第一端同时连接，第二二极管d2第二端，电机驱动模块u3三号脚，第六二极管d6第一端，伺服电机第二端同时连接，第三二极管d3第二端与第七二极管d7第一端连接，第四二极管d4第二端与第八二极管d8第一端连接，第五二极管d5第二端，第六二极管d6第二端，第七二极管d7第二端，第八二极管d8第二端，电机驱动模块u3一号脚，十五脚同时接地。

本实施例中，还包括：用于使患者佩戴的提示手环50；电子载板1还设有报警提示器54；提示手环50和报警提示器54分别与单片机7连接，提示手环50和报警提示器54分别用于当滴壶内的药液液位达到液面检测器检测的位置时，液面检测器将感应的液位信息发送至单片机7，单片机7控制提示手环发出振动提示，报警提示器发出报警提示。

报警提示器54内有蜂鸣器，在检测到滴壶内药液达到预设值时报警。当然有时蜂鸣器的警报声会影响他人休息，因此可以设置一个拨码开关控制其开启或者关闭，另外也可以通过提示手环50提示，避免影响他人休息。

本实施例的一种使用方式是，将电子载板固定在输液装置附近，可以通过绳索挂设到横杆上，液滴控制机构也可以通过绳索挂设到横杆上，其中为了便于固定，在液滴控制机构上设有吊挂环39。这样避免输液管承受较大的重量。

患者输液前将电子病例刷入射频识别模块，单片机具有储存模块，储存电子病例，单片机根据电子病例读取需要输液的瓶数。液滴控制机构的小凸轮从开口处伸入输液管通道内，夹持输液管，使药液不流动。开始输液后，医护人员可以通过输液管松弛控制开关，控制小凸轮伸出输液管通道外，使输液管内的药液流动，进行输液。当滴壶内的药液液位达到液面检测器检测的位置时，液面检测器感应滴壶内的药液液位，并将感应的液位信息发送至单片机；单片机通过微型电机控制电路控制微型电机运行，使小凸轮夹持输液管，使药液不流动。单片机向监控主机发送换药信号，换药指示模块接收单片机传输的换药信号，并在该输液装置显示区开启换药指示灯和输液装置编号显示灯。医护人员根据提示进行换药。换药完成后，医护人员通过输液管松弛控制开关控制小凸轮伸出输液管通道外，使输液管内的药液流动，进行输液。

如果输液完成，不再需要换输液瓶，则当滴壶内的药液液位达到液面检测器检测的位置时，液面检测器感应滴壶内的药液液位，并将感应的液位信息发送至单片机；单片机通过微型电机控制电路控制微型电机运行，使小凸轮夹持输液管，使药液不流动。单片机向监控主机发送拔针信号，拔针指示模块接收单片机传输的拔针信号及该拔针信号所对应的输液装置编码，并在该输液装置显示区开启拔针指示灯和输液装置编号显示灯。医护人员根据提示进行拔针。

在输液过程中，单片机接收滴速检测器检测的滴速，当检测的滴速超出预设值时，单片机通过控制伺服电机控制电路控制伺服电机，使输液瓶下降滴速减慢，且滴速达到预设值时，单片机控制伺服电机停止运行；当检测的滴速低于预设值时，单片机通过控制伺服电机控制电路控制伺服电机，使输液瓶上升滴速加快，且滴速达到预设值时，单片机控制伺服电机停止运行。

本装置还可以连接配套的提示手环，通过震动的方式提醒患者，可以使睡眠中的患者接近自然醒，减轻了病人的痛苦。

通过读取电子病例获取数据，使看病个过程更加人性化、智能化，从而完善医疗系统，使病人有良好的输液体验。使用液面检测器和滴速检测器，不会对药液产生影响。系统能自动判断、提醒医护人员拔针或者换药，减轻医护人员的护理负担。

系统在等待医护人员前来换药或者拔针过程中可以自动止液，这就意味着病人在输液治疗的整个过程都可以睡眠休息，而无需担心药液滴尽。

系统有提示手环，同时报警提示器可以关闭，通过柔和的震动的方式人性化的提醒患者，切不影响他人。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。