D3，三极管Q3，电阻R5、R6和LED3组成。光耦U3发射管的针脚1过电阻R5接电源5V正极，光耦U3发射管的针脚2连接LED3的阳极端，LED3的阴极端连接信号输入端IN引脚；光耦U3接收管的针脚4连接电源5V正极，光耦U3接收管的针脚3过电阻R6连接三极管Q3的基极；二极管D3并联在继电器K3的线圈两端，二极管D3负极端与继电器K3的线圈一端一起接电源5V正极，二极管D3正极端与继电器K3的线圈另一端一起接三极管的集电极；三极管的发射极连接电源5V负极；继电器K3的控制端分别接入J引脚1、2、3 ;其中与第二电磁夹管阀连接在继电器控制端J的引脚的常开端，即引脚1、2数。第二路切换控制电路主要由光耦U5，继电器K5，二极管D5，三极管Q5，电阻R9、R10和LED5组成。光耦U5发射管的针脚1过电阻R9接电源5V正极，光耦U5发射管的针脚2连接LED5的阳极端，LED5的阴极端连接信号输入端IN引脚；光耦U5接收管的针脚4连接电源5V正极，光耦U5接收管的针脚3过电阻R10连接三极管Q5的基极；二极管D5并联在继电器K5的线圈两端，二极管D5负极端与继电器K5的线圈一端一起接电源5V正极，二极管D5正极端与继电器K5的线圈另一端一起接三极管的集电极；三极管的发射极连接电源5V负极；继电器K5的控制端分别接入J引脚1、2、3 ;其中与第三电磁夹管阀连接在继电器控制端J的引脚的常开端，即引脚1、2数。电路中光耦U(U3、U5)PC817起到高低压隔离，提高抗干扰性的作用。光耦工作电压VCC5V (VCC接1脚，2脚接输入信号IN2、IN3，与2脚相连的还有一个发光二极管IN3、IN5，起到保护电路和指示的作用)，电磁夹管阀工作电压12V。通过给信号三极管S8050的导通与关断来控制继电器(K3、K5)SRD-5VDC-SL的线圈通电与否，从而控制常闭与常开触点的吸合与打开，最终控制电磁夹管阀WK01-417-5/8-16接通和关断。J3、J7中的1脚、2脚、3脚是继电器的常开常闭触点，把电磁夹管阀(第二电磁夹管阀、第三电磁夹管阀)接在上电常闭的接线端子上。单片机的P2.3和P2.4分别控制两个电磁夹管阀。
[0036]本发明还包括点滴控制模块和上位机，该点滴控制模块包括滴速检测电路和滴速控制电路。如图3所示，滴速检测电路主要由电阻R1-R4，红外发射、接收对管，比较器U1，LED灯LED1和电容C1组成，其中电阻R3为可调电阻R3。红外发射、接收对管设置于输液总管的相对面上，红外线发射管阳极端过电阻R1连接电源正极，阴极端连接电源负极；红外线接收管阳极端连接比较器U1针脚3和过电阻R2连接电源正极，阴极端连接电源负极；比较器U1针脚2接入电阻R3的可调节端，电阻R3其他两端分别接电源正、负极，比较器U1针脚8连接电源正极，比较器U1针脚4连接电源负极，比较器U1针脚1连接信号输出端JP1的引脚2上和过电容C1连接电源负极，并与控制器的输入端相连；LED1的阳极端过电阻R4连接电源正极，阴极端连接比较器U1针脚1 ;所述滴速控制电路的输入端与控制器的输出端相连，滴速控制电路的输出端分别与每个电磁夹管阀相连。本方案中点滴计数用红外对管接收模块(TCRT5000)测量出液滴的下落速度，检测到液滴下落就产生一个低电平信号给单片机，单片机通过计算，把结果显示在上位机上。所述滴速控制电路的输入端与控制器的输出端相连，滴速控制电路的输出端分别与输液总管上的微型推杆步进电机相连。如果检测到滴速与设置的滴速不一致，采用微型推杆步进电机，通过调整步进数来控制液体的滴速。
[0037]本发明还包括报警器、便携式手持端和显示输入模块，其中报警器与控制器的输出端相连，便携手持端与控制器的输入、输出端均相连，显示输入模块与控制器的输入、输出端均相连。护士可通过便携手持端控设置瓶数、滴速等，输液箱无线接收信号，当出现异常时，输液箱发送报警信号到便携手持端。显示输入模块可设置在输液箱外壁，用于显示病人个人信息、吊瓶数目、滴速等、
[0038]本发明还包括电源供电模块，该电源供电模块通过电源降压模块与控制器相连。本方案中的所用到的器件有多个电压等级，需要将直流适配器输出的12V直流电压降压为控制器使用的5V电压，采用的电源降压模块模块为LM2596开关稳压芯片。
[0039]本发明的使用方法为:
[0040]首先护士放置和连接好吊瓶，打开输液箱的电源开关，护士使用便携式手持端对吊瓶数目设置、取消和确认；也可以使用输液箱上的显示输入模块来设置、取消和确认操作，吊瓶输入信息可以从输液箱上的显示输入模块上看到。
[0041]护士插针，输液开始，滴速按设定的速度输液，当液位距离吊瓶口 20mm时，第二个输液位置的电磁夹管阀打开，第二个吊瓶开始输液，第一个吊瓶会直至瓶内液体输完；当第二个吊瓶液位下降到离瓶口 20mm时，第三个输液位置的电磁夹管阀打开，使第三瓶吊瓶开始输液，同样的第二个吊瓶会直至瓶内液体输完，最终第三瓶吊瓶输完液体。
[0042]输液完成就会在输液箱上发出警报同时护士便携手持端也会接收到输液箱发出的报警，提醒护士去完成拔管操作，最终完成整个输液过程。
【主权项】
1.一种便携式智能输液系统，其特征在于:包括控制器、吊瓶夹持机构、液位检测模块和自动切换模块； 所述吊瓶夹持机构包括N个可固定吊瓶的夹持单元； 所述液位检测模块贴于吊瓶外壁，用于检测吊瓶有无液体，并与控制器的输入端相连； 所述自动切换模块包括切换控制单元和N个电磁夹管阀，其中切换控制单元的输入端与控制器的输出端相连，切换控制单元的输出端与电磁夹管阀相连，用于控制电磁夹管阀的打开和关闭；每个电磁夹管阀分别夹紧于1根输液单管上，每根输液单管的入端分别与1个吊瓶接通，并且所有的输液单管的出端均与输液总管的入端接通，输液总管的出端连接有可插于病人血管的头皮针； 其中N为大于等于2的正整数。2.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:所述切换控制单元包括N-1路切换控制电路，所述每路切换控制电路主要由光耦U、继电器K、二极管D、三极管Q、2个电阻R和LED组成；光耦U发射管的针脚1过第一电阻R接电源5V正极，光耦U发射管的针脚2连接LED的阳极端，LED的阴极端连接信号输入端IN引脚；光耦U接收管的针脚4连接电源5V正极，光耦U接收管的针脚3过第二电阻R连接三极管Q的基极；二极管D并联在继电器K的线圈两端，二极管D负极端与继电器K的线圈一端一起接电源5V正极，二极管D正极端与继电器K的线圈另一端一起接三极管的集电极；三极管的发射极连接电源5V负极；继电器K的控制端分别接入J引脚1、2、3 ;其中任一电磁夹管阀连接在继电器控制端J的引脚的常开端，即引脚1、2数。3.根据权利要求1或2所述的便携式智能输液系统，其特征在于:所述电磁夹管阀为常闭钳式夹管阀。4.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:所述液位检测模块为非接触式缺水传感器。5.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:还包括点滴控制模块，该点滴控制模块包括滴速检测电路和滴速控制电路，其中滴速检测电路主要由电阻R1-R4，红外发射、接收对管，比较器Ul，LED灯LED1和电容C1组成，其中电阻R3为可调电阻R3 ;红外发射、接收对管设置于输液总管的相对面上，红外线发射管阳极端过电阻R1连接电源正极，阴极端连接电源负极；红外线接收管阳极端连接比较器U1针脚3和过电阻R2连接电源正极，阴极端连接电源负极；比较器U1针脚2接入电阻R3的可调节端，电阻R3其他两端分别接电源正、负极，比较器U1针脚8连接电源正极，比较器U1针脚4连接电源负极，比较器U1针脚1连接信号输出端JP1的引脚2上和过电容C1连接电源负极，并与控制器的输入端相连；LED1的阳极端过电阻R4连接电源正极，阴极端连接比较器U1针脚1 ;所述滴速控制电路的输入端与控制器的输出端相连，滴速控制电路的输出端分别与输液总管上的微型推杆步进电机相连。6.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:还包括报警器，该报警器与控制器的输出端相连。7.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:还包括便携式手持端，该便携手持端与控制器的输入、输出端均相连。8.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:还包括显示输入模块，该显不输入模块与控制器的输入、输出端均相连。9.根据权利要求1所述的便携式智能输液系统，其特征在于:所述吊瓶夹持机构为上部开口的盒状结构，其通过隔板分隔上下两层，上层分隔成至少N个所述夹持单元，每个夹持单元对应的隔板位置开设有通孔与下层相通；下层的前部和底部缺口。
【专利摘要】本发明公开一种便携式智能输液系统，包括控制器、吊瓶夹持机构、液位检测模块和自动切换模块；所述液位检测模块贴于吊瓶外壁，并与控制器的输入端相连；所述自动切换模块包括切换控制单元和N个电磁夹管阀，其中切换控制单元的输入端与控制器的输出端相连，切换控制单元的输出端与电磁夹管阀相连；每个电磁夹管阀分别夹紧于1根输液单管上，每根输液单管的入端分别与1个吊瓶接通，并且所有的输液单管的出端均与输液总管的入端接通。控制器根据液位检测模块的检测数据来控制电磁夹管阀的打开或关闭，从而实现吊瓶的切换，解决了现有技术中切换吊瓶时需要插拔或移动输液管接头存在的安全问题，同时也解决了二次污染药液的问题。
【IPC分类】A61M5/14, A61M5/168, A61M5/36
【公开号】CN105413012
【申请号】CN201510979979
【发明人】李静, 胡一经, 曾雄智, 丘伟霖, 晏子钦
【申请人】桂林电子科技大学信息科技学院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月23日