用有防水防漏功能的橡胶尼龙布和PVC布料； 在肩背、骶、臀、肘、脚跟部与气垫(110)接触的五个区域，设置激光微孔、有利患者气垫接触处的皮肤干爽。3.根据权利要求1所述的数字化防褥疮气垫装置，其特征在于所述的气泵单元(200)包括气泵(210)和贮气罐(220)，以及在贮气罐内配置的压力传感器(230)和5只三位三通电磁换向阀(240):第I只三位三通电磁换向阀(241)、第2只三位三通电磁换向阀(242)、第3只三位三通电磁换向阀(243)、第4只三位三通电磁换向阀(244)、第5只三位三通电磁换向阀(245);气泵(210)采用电磁静音空气压缩机，气泵(210)的N端与220VAC的零线相连、气泵(210)的L端经气泵驱动模块与220VAC的火线相连，MCU主控模块ATMEGA16调节气泵(210)的供气量、气泵(210)输出压力气体至贮气罐(220)； 所述的压力传感器(230)以MPXHZ6401A为核心，电容C232与MPXHZ6401A的脚2、3相连，脚2接入5V电源、脚3接地；电容C231与电阻R231并联，一端接地，另一端与MPXHZ6401A的脚4、MCU主控模块ATMEGA16的脚40相连； 所述的第I只三位三通电磁换向阀(241)P、A、B端口分别与第I支硅胶皮管(131)、大气、贮气罐(220)连接；对应三位三通电磁换向阀A和B端口切换的是A和B线圈、A和B线圈的控制端分别与MCU主控模块ATMEGA16的脚29、28相连:A线圈得电、B线圈失电，第I组气管(111)和气管(121)与大气连接、排气，A线圈失电、B线圈得电，第I组气管(111)和气管(121)与贮气罐(220)连接、充气，A线圈失电、B线圈失电，三位三通电磁换向阀(241)P、A、B端口相互隔断，第I组气管(111)和气管(121)保持原气压；其余4只三位三通电磁换向阀的连接方式、工作机理与第I只三位三通电磁换向阀(241)类同。4.根据权利要求1所述的数字化防褥疮气垫装置，其特征在于所述的气垫控制单元(300)包括MCU主控模块ATMEGA16 (310)、三位三通电磁换向阀驱动模块(320)、气泵驱动模块(330)和触摸屏人机交互模块(340)，MCU主控模块ATMEGA16 (310)以ATMEGA16芯片为核心；三位三通电磁换向阀驱动模块(320)由5个电磁换向阀驱动子模块构成:第I个电磁换向阀驱动子模块(321)、第2个电磁换向阀驱动子模块(322)、第3个电磁换向阀驱动子模块(323)、第4个电磁换向阀驱动子模块(324)、第5个电磁换向阀驱动子模块(325)，每个电磁换向阀驱动子模块由A线圈驱动MOS管和B线圈驱动MOS管构成，5个电磁换向阀驱动子模块与5只三位三通电磁换向阀(240) —一对应；气泵驱动模块(330)以光耦M0C3041 (331)、双向晶闸管Q(332)为核心；压力传感器(230)MPXHZ6401A脚4与MCU主控模块ATMEGA16 (310)的脚40相连； 所述的第I只三位三通电磁换向阀(241) A、B线圈的一端并联接入12V电源；第I个电磁换向阀驱动子模块(321)、A线圈驱动MOS管的源极与A线圈的另一端相连，A线圈驱动MOS管的漏极、门极分别接地、接MCU主控模块ATMEGA16 (310)的脚29 ；B线圈驱动MOS管与A线圈驱动MOS管类同，B线圈驱动MOS管的门极、接MCU主控模块ATMEGA16 (310)的脚28 ；ATMEGA16(310)脚29和脚28的1线输出高/低电平信号，控制A线圈驱动MOS管、B线圈驱动MOS管的导通/截止，即三位三通电磁换向阀(241)A线圈、B线圈的导通/截止，实现三位三通电磁换向阀(241)P、A、B端口的切换；其余4个电磁换向阀驱动子模块的工作机理、连接方式与第I个电磁换向阀驱动子模块(321)类同，电磁换向阀驱动子模块的驱动MOS 管门极、依序与 MCU 主控模块 ATMEGA16 (310)的脚 27、26，25、24，23、22，21、20 相连；所述的光耦M0C3041(331)的脚I经电阻R331接入5V电源，脚2与MCU主控模块ATMEGA16 (310)的脚19相连；光耦M0C3041 (331)的脚6与电阻R332、R333的一端相连，电阻R333的另一端、双向晶闸管Q (332)的第I阳极一併接入220VAC的火线端；电阻R332的另一端与电容C332相连，电容C332的另一端与光耦M0C3041(331)的脚4、电阻R334相连；电阻R334另一端与双向晶闸管Q(332)的第2阳极、气泵(210)的L端相连；气泵(210)的N端与220VAC的零线相连。5.一种使用如权利要求1所述的数字化防褥疮气垫装置的物流、信息流和工作模式，其特征在于数字化防褥疮气垫装置的气流流程:气泵(210)按需输出压力气体至贮气罐(220);借助5只三位三通电磁换向阀(240)电磁铁的得/失电:或贮气罐(220)向气垫(110)的气管充气、或气垫(110)的气管向大气排气、或保持气垫气管的充气状态，控制三位三通电磁换向阀电磁铁的得/失电时间:调节气垫气管的压力； 数字化防褥疮气垫装置的控制信息流流程:①贮气罐的气压控制，贮气罐内配置的压力传感器(230)上传贮气罐的气压采样值，MCU主控模块ATMEGA16 (310)根据气压给定值与气压采样值获取两者的偏差；采用PI控制标法，MCU主控模块ATMEGA16 (310)输出PWM控制信号至气泵驱动模块(330)、调节气泵供气量使贮气罐气压回归气压给定值；②气垫气管的气压控制，MCU主控模块ATMEGA16(310)根据厂家缺省模式给定的“气垫气管运行方式”和气管排气后保留的气压值参数，或用户经触摸屏人机交互模块(340)生成的用户自定义模式一从厂家提供的运行模式列表中选择“气垫气管运行方式”和气管排气后保留气压值，以及用户设置的贮气罐气压给定值；经三位三通电磁换向阀驱动模块(320)、控制5只三位三通电磁换向阀(240)电磁铁的得/失电和得/失电时间:定量闭环控制气垫充气气管(贮气罐)的气压，半定量开环调节气垫排气气管的气量、即气垫气管排气后保留的气压； 数字化防褥疮气垫装置的工作模式涉及离线组态模式和在线运行模式，离线组态模式是用户离线生成“用户自定义运行模式”;在线运行模式则包括厂家缺省运行模式和“用户自定义运行模式”;变量Mode_Default = 0、255，分别代表数字化防褥疮气垫装置的在线运行模式是厂家缺省运行模式、用户自定义运行模式，Mode_Default初始值为O ;用户触摸屏人机交互时、若按“组态模式”框、离线生成“用户自定义运行模式”，Mode_Default = 255 ;用户触摸屏人机交互时，若按“缺省模式”框、M0de_DefaUlt = O，气垫装置返回厂家缺省运行模式； 离线组态模式的步骤如下: ?按“组态模式”框 ?从厂家运行模式表中选一(气垫气管运行方式和气垫气管排气后的保留压力) ?增减气垫充气气管的气压值 ? Mode—Default = 255 ?返回 在线运行模式的步骤如下: ?上电、气泵向贮气罐充气 ?读取变量 Mode_Default Mode_Default = 0，加载厂家缺省运行模式(气垫气管运行方式和气垫气管排气后的保留压力)参数 Mode_Default = 255，加载用户自定义运行模式(气垫气管运行方式和气垫气管排气后的保留压力)参数 ?贮气罐气压采用PI $$法闭环控制 ?借助三位三通电磁换向阀电磁铁的得/失电:进行气垫气管的充/排气 ?基于三位三通电磁换向阀电磁铁的得/失电时间:调节气垫气管排气后的保留压力值。
【专利摘要】本发明公开一种数字化防褥疮气垫装置，装置由气垫单元、气泵单元和气垫控制单元组成。每组2根、五组10根气管的气垫，在患者与其接触的区域中打激光微孔、有利患者该处皮肤的干爽。气泵输出压力气体至贮气罐、气压则采用PI闭环高精度控制；贮气罐配置5只三位三通电磁换向阀，进行五组气管多样的充/排气，及气管排气后保留气压的半定量调节、即实施开关量开环控制。模拟/开关量、闭/开环混合控制，在气垫高精度气压基础上、因多样充/排气方式，提高了患者体验满意度；气管排气后可保留多种气压，从另一方向提高患者体验满意度；混合控制具有可靠低廉的优点。此外，厂家运行模式外，增设用户自定义运行模式，进一步提高了患者体验满意度。
【IPC分类】A61G7/057
【公开号】CN104921889
【申请号】CN201510165801
【发明人】叶建平, 王志康, 钱维明, 黄懿明, 吴明光
【申请人】浙江大学, 叶建平
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月8日