一种基于单片机的输液自动监控报警装置及监控方法与流程

本发明属于医用辅助仪器系统技术领域，尤其涉及一种基于单片机的输液自动监控报警装置及监控方法。

背景技术：

目前，随着医疗行业的快速发展，医院管理也越来越数字化、智能化。传统的医院输液过程中需要医护人员日夜不停地时常查看病人的输液情况以防意外，造成了医护人员资源的紧缺，也带给患者和家属很大的烦恼和精神负担。同时，由于病人或家属的疏忽，或者医护人员未及时检查，极易造成血液回流、血管堵塞等伤及病人的事故发生，因此，传统医院输液中仅依靠人工监控进行工作的方式已不能满足人们的需求。为了减轻医护人员和病人家属的负担，为病人提供更安全的输液服务，医院输液自动监控报警系统的开发具有重要的实际意义。

如何应用有效的手段来实现医院输液的自动监控报警已成为一个亟需解决的问题。针对目前人工监控所带来的问题，市场上也出现了一些相关的产品。部分监控报警产品只能单独报警，且需要人为进行操作，不能实现自动监控报警与自动处理的功能。部分产品的报警声音相同，使得同一病房的病患难以分辨；部分产品能实现有线联网功能，但是成本高，布线复杂，实时性差等问题，使产品难以得到推广应用。因此，难以满足数字化、智能化的医院管理需求。

技术实现要素：
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本发明要解决的技术问题：提供一种基于单片机的输液自动监控报警装置及监控方法，以解决现有技术存在的人工监控的带来的不足，以及现有自动监控报警系统成本高，布线复杂，实时性差及功能单一等问题。

本发明技术方案：

一种基于单片机的输液自动监控报警装置，它包括控制模块，传感器a和传感器b与控制模块无线连接；控制模块与控速止流器无线连接；控制模块与报警器和led显示器导线连接。

它还包括上位机，控制模块与上位机通过无线或导线连接；所述上位机安装在护士站。

所述传感器a为高位传感器，安装在输液瓶与滴壶之间；安装在滴壶下方；传感器b为低位传感器，传感器a和传感器b为可夹取式光电传感器。

所述控速止流器为hg14-m微型舵机。

控制模块为美国德州仪器（ti）公司生产的msp430单片机。

所述报警器为发光二极管和有源式磁蜂鸣器。

所述的基于单片机的输液自动监控报警装置的监控方法，它包括：

步骤1、将控制模块与传感器、控速止流器之间通过无线通信方式连接，控制模块与报警器、led显示器通过导线连接，各模块之间建立通讯网络；

步骤2、通过高位传感器a获取输液的液体断流信息，流速信息和流动状态信息，并将该床位获取的信息通过无线通信方式发送至控制模块；

步骤3、控制模块将接收到的信息进行处理，判断液体状态信息，向led显示器输出警示床位信息，向本病区报警器输出警示信息，向控速止流器输出控速信息，同时将警示信息通过无线通信方式发送至上位机显示和提醒；

步骤4、通过低位传感器b获取输液的液体信息，并将该床位获取的信息通过无线通信方式发送至控制模块；

步骤5、控制模块将接收到的信息进行处理，向led显示器输出警示床位信息，向本病区报警器输出警示信息，向控速止流器输出止流信息，同时将警示信息通过无线通信方式发送至上位机显示和提醒。

本发明的有益效果：

与现有系统相比，本发明基于单片机的输液自动监控报警系统采用物联网传感技术和无线通信技术，借助输液监控设备，能够实现自动控制输液速度、输液过程安全提示报警、输液完成自动终止等实时监控输液过程功能；系统以智能化无线监控的方式代替人工监护，从而达到降低护理人员工作强度、提升医院护理效率、提高患者满意度的效果。系统中使用夹取式传感器，不与输液液体接触，且方便病人下床时进行操作，也可用于输血报警。本输液自动报警系统的操作简单、成本低、扩展性强，报警精度高，且不对药液产生污染，声光提示，小巧方便实用性强；解决了现有技术存在的人工监控的带来的不足，以及现有自动监控报警系统成本高，布线复杂，实时性差及功能单一等问题。

附图说明：

图1为本发明控制结构示意图；

图2为本发明传感器和控速止流器安装位置示意图。

具体实施方式：

本发明采用dcs系统的基本设计思想，即分散控制任务而集中监视与管理，使用物联网技术完成监控报警功能。

所述的传感器为omron公司的光电传感器，根据检测物对光束的遮挡或反射变化转换成电信号的变化来实现控制，具有精度高、反应快、非接触等优点，且传感器的结构简单，形式灵活多样，在检测和控制领域应用广泛。

所述的控制模块选用美国德州仪器（ti）公司生产的msp430系列，msp430单片机具有处理速度强、运算速度快、超低功耗和片内资源丰富的优点。该类单片机系列较多，可根据需要选择价格低廉的系列。

所述的报警器包括光报警和声报警两部分，分别为发光二极管和有源式磁蜂鸣器，均由单片机发出动作信号控制。

所述的控速止流器为hg14-m微型舵机；单片机控制信号包含两种不同占空比的pwm信号，两种信号经放大后传送到微型舵机，控制微型舵机扇叶按两种不同pwm信号的占空比产生不同的角度旋转，而通过挤压输液管来实现控速和止流。

一种基于单片机的输液自动监控报警系统控制方式包括：

步骤1、控制模块与传感器、控速止流器之间通过无线通信方式连接，控制模块与报警器、led显示器通过导线连接，各模块之间建立通讯网络；

步骤2、通过高位传感器a获取输液的液体断流信息，流速信息和流动状态信息，并将该床位获取的信息通过无线通信方式发送至控制模块；

步骤3、控制模块将接受到的信息进行处理，判断液体状态信息，向led显示屏输出警示床位信息，向本病区报警器输出警示信息，向控速止流器输出控速信息，同时将警示信息通过无线通信方式发送至上位机显示和提醒；

步骤4、通过低位传感器b获取输液的液体断流信息，并将该床位获取的信息通过无线通信方式发送至控制模块；

步骤5、控制模块将接受到的信息进行处理，向led显示屏输出警示床位信息，向本病区报警器输出警示信息，向控速止流器输出止流信息，同时将警示信息通过无线通信方式发送至上位机显示和提醒；

根据说明书附图将实施示例介绍如下：

本发明一种基于单片机的输液自动监控报警系统可工作在无需人工监控的环境下。在系统初始化时，传感器收集信息，在控制模块上显示流速等信息。当高位传感器a检测到液体断流或者液体堵塞不流动时，马上在病区发出警报提醒病患，控制模块一边驱动微型舵机控制液体流速，一边通过无线通信方式向护士站的上位机发送报警信息并进行语音播报，提醒护理人员更换输液瓶；当护士站人员未及时更换输液瓶，低位传感器b检测到液体断流信息时，报警器响起提醒病患，控制模块立刻通过无线传输方式将输液完毕报警信息发送至护士站上位机，同时，驱动舵机自动阻断输液管，防止血液回流等现象，等待护理人员处理，护士站上位机处有led显示，同时语音播报输液完毕。

本发明一种基于单片机的输液自动监控报警系统可大大减少人工监控的疏忽而造成的安全事故，不仅灵敏度高，组装简单，而且达到经济效益的同时具有可循环利用的环保特性，为实现医院的智能化、信息化、数字化提供了技术保障。