专利名称：一种无线输液检测报警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及报警系统领域，具体涉及一种无线输液检测报警装置。
背景技术：
目前，病人在医院进行输液治疗时，无论病人、病人家属和医护人员都时刻关注输 液进程，为了及时地将输液情况告知护士，在输液后期，病人或家属需要非常小心，必须经 常查看输液药瓶的液面变化情况，如果患者睡着了，无人察觉输液药瓶中的药液已输完，那 么药液有可能会回流，可引起严重的后果。中国专利ZL200620110789. 7中公开了一种接近式输液提示器，其包括壳体，壳体 内设有直流电源和报警器，它还包括电容式接近开关，电源、报警器和电容式接近开关串联 形成回路，在电容式接近开关或壳体上设有固定输液管用的固定装置。当输液管内有液体 时，电容式接近开关断开，报警器不工作；当输液管内没有液体时，电容式接近开关导通，报 警器开始工作，提示用户输液即将结束。该接近式输液提示器的缺点是输液检测装置采用 电容式接近开关和报警器是分离的，二者之间需要用电缆连接，安装固定不方便，而且电源 消耗大，另外护士在护士站工作时一般听不到报警声，需要病人呼叫护士，如不借助人工呼 叫该接近式输液提示器的功能得不到很好的体现。申请号为CN200910156622. 2的中国专利申请中公开了一种光电输液报警器，其 包括输液检测电路、蜂鸣器、主控制器、电池检测电路和指示灯；输液检测电路包括光线接 收器、光线发射器，光线接收器根据从光线发射器接收到的光信号强弱不同传递不同的电 压信号给主控制器；电池检测电路与电池连接，将电池电压信号经分压后传递给主控制器， 并为主控制器供电；主控制器根据光线接收器传递的电压信号判断输液是否完成，在无药 水的情况下控制指示灯和蜂鸣器进行声光报警，根据电池检测电路传递的电压信号判断电 池的电量，在电池低电状态下控制指示灯和蜂鸣器进行声光报警。该报警器通过光电感应 器对液面的检测来实现报警器的开启和关闭，存在检测耗电大、容易受输液管内气泡的影 响，报警信号只能通知病人，而不能通知到护士等缺陷。
发明内容
本发明提供了一种微功耗、使用方便、可移动的无线输液检测报警装置。一种无线输液检测报警装置，包括病人端和护士站端；所述的病人端包括输液检 测电路、蜂鸣器电路、病人端主控电路、电池升压电路、第一指示灯、第一无线射频电路、电 源和用于控制病人端的开关，所述的输液检测电路、蜂鸣器电路、第一指示灯、第一无线射 频电路和电源均连接到病人端主控电路，所述的电池升压电路与电源、输液检测电路和蜂 鸣器电路连接；所述的护士站端包括第二无线射频电路、护士站端主控电路、第二指示灯、 蜂鸣器、电源和复位响应开关，所述的第二无线射频电路、第二指示灯、蜂鸣器、复位响应开 关和电源均连接到护士站端主控电路；所述的连接为电路连接；所述的病人端和护士站端 通过无线传输连接。
所述的病人端的输液检测电路用于检测输液管内的液体，当检测到输液管内液体 不存在时，则给病人端主控电路一个开关信号，病人端主控电路启动第一无线射频电路，通 过第一无线射频电路发送输液完成的第一无线射频信号，同时病人端主控电路启动蜂鸣器 电路和第一指示灯进行报警。所述的护士站端的第二无线射频电路接收到第一无线射频电 路发送的输液完成的第一无线射频信号，则护士站端主控电路启动蜂鸣器和第二指示灯进 行报警通知护士，当护士看到报警信息，则按动复位响应开关，护士站端主控电路就通过第 二无线射频电路发送一个报警收到并即将处理的第二无线射频信号，当该第二无线射频信 号被病人端的第一无线射频电路接收到，则病人端主控电路将改变蜂鸣器电路和第一指示 灯状态，告知病人，护士即将来处理。所述的病人端的电池升压电路用于将电源的电压进行升压，从而实现用病人端主 控电路的电源同时为输液检测电路和蜂鸣器电路供电。所述的输液检测电路包括用于输出输液检测信号的电压比较器、与电压比较器连 接的锁相环压控振荡器以及连接在锁相环压控振荡器上的两个电容极片。所述的电压比较 器与病人端主控电路连接，将输液检测信号传送给病人端主控电路。所述的病人端主控电路与护士站端主控电路相同，是至少由微功耗单片机、复位 电路和和晶振电路通过电路连接而成的。所述的复位电路由一个电容和一个电阻通过电路 相连，所述的晶振电路由二个电容和一个晶振通过电路相连。所述的蜂鸣器电路是由压电陶瓷片、音频变压器和三极管通过电路连接而成的。 所述的三极管将来自微功耗单片机的音频信号放大后通过音频变压器升压后提供给压电 陶瓷片高压音频信号。所述的电池升压电路由微型DC-DC模块构成。所述的第一无线射频电路和第二无线射频电路相同，是由微功耗射频芯片和天线 通过电路连接而成的。所述的病人端还包括电池检测电路，所述的电池检测电路与电源和病人端主控电 路连接。所述的电池检测电路由两个电阻串联组成，两个电阻的中间点连接到病人端主控 电路，具体可连接至微功耗单片机的电压比较输入引脚，即A/D引脚。本发明所采用的元器件均为本领域的常规元器件，可选用市售产品；元器件的连 接均采用常规的方式；无线射频电路的工作频率并没有严格的限定，可根据需要任意设置。与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明无线输液检测报警装置体积小巧、轻便、可直接置于输液管上便于移动，且 功耗很低，一节CR3025钮扣电池作为电源可连续使用1年(假使每天使用10次，每次输液 持续1个小时)。其利用电容感应来检测输液管内液体的有无，进行现场报警并通过无线信 号发射技术将病人的输液信息及时的反馈给护士，有效地避免了医疗事故。
图1为本发明无线输液检测报警装置使用时的结构示意图；图2为本发明无线输液检测报警装置的病人端结构示意图；图3为本发明无线输液检测报警装置的护士站端结构示意图4为本发明无线输液检测报警装置的输液检测电路的结构示意图。图5为本发明无线输液检测报警装置的病人端主控电路的结构示意图；图6为本发明无线输液检测报警装置的蜂鸣器电路的结构示意图；图7为本发明无线输液检测报警装置的电池检测电路的结构示意图；图8为本发明无线输液检测报警装置的第一射频电路和第二射频电路的结构示 意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明无线输液检测报警装置，包括病人端2和护士站端3，病人端2 和护士站端3之间通过通过无线传输连接；使用时，病人端2安装在输液管上，护士站端3 置于护士身边或由护士随身携带。如图2所示，病人端2包括输液检测电路、蜂鸣器电路、病人端主控电路、电池升压 电路、电池检测电路、第一指示灯、第一无线射频电路、电源和用于控制病人端的开关，输液 检测电路、蜂鸣器电路、第一指示灯、第一无线射频电路和电源均通过电路连接到病人端主 控电路，电池升压电路与电源、输液检测电路和蜂鸣器电路连接，电池检测电路与电源和病 人端主控电路连接。如图3所示，输液检测电路包括用于输出输液检测信号的msp430f2101内部的电 压比较器、与电压比较器连接的锁相环压控振荡器CD4046以及通过软性导电线连接在锁 相环压控振荡器上的两个电容极片5，电容极片5采用半圆形的导电薄膜；电压比较器与病 人端主控电路连接，将输液检测信号传送给病人端主控电路；通过电容变化产生电压的变 化，当电压的变化超过电压比较器的门限电压时，电压比较器输出高电平；使用时，电容极 片5分别置于输液管的两侧，当输液管内有液体时，电容极片5的等效电容值cl，锁相环压 控振荡器工作在频率fl，则电压比较电路输出电压为低电平，而当输液管内无液体时，电容 极片5的等效电容值c2 (cl > c2)，锁相环压控振荡器工作在频率f2，则电压比较电路输出 电压为高电平，病人端主控电路接收到低电平时，第一无线射频电路不发射信号，病人端主 控电路接收到高电平时控制第一无线射频电路发射信号。由于输液检测电路是整个病人端2中最耗电的部位，设定时病人端主控电路最好 定期(如可每隔5秒钟)对输液管液位状态检测一次。病人端2中，电源可采用电压为3V的钮扣电池Vcc ；病人端主控电路可采用包括 微功耗单片机msp430f2101、电阻、电容和晶振的常用主控电路，如图5所示，电容Cl和电 阻Rl串联组成复位电路，电容Cl和电阻Rl之间的连接点A与微功耗单片机msp430f2101 的引脚RESET连接，当电源接通，电源通过电阻Rl对电容Cl进行充电，在A点产生一个一 定宽度的高电平脉冲，完成对微功耗单片机的复位作用。电容C2与串联晶振的电容C3并 联组成晶振电路，电容C2 —端接地一端连接微功耗单片机msp430f2101的引脚XI，电容C3 一端接地一端连接微功耗单片机msp430f2101的引脚X2。第一无线射频电路如图8所示，可采用微功耗射频芯片riRF905，为了缩小体积，可 采用PCB发射天线，工作频率可设置为433MHz，发射功率在OdBm ；第一指示灯可采用LED 灯；蜂鸣器电路如图6所示，可采用包括压电陶瓷片、三极管和音频变压器的电路，三
5极管对来自微功耗单片机的音频信号进行放大，通过音频变压器将信号升压送给压电陶瓷 片进行发生报警；电池升压电路可采用3v-9vDC-DC模块，用于将钮扣电池3v电压升压至 9v,以供给锁相环压控振荡器和蜂鸣器电路工作的电压；电池检测电路如图7所示，可采用电阻分压取样，电阻R2和电阻R3串联分压，B 点的电位=(R3/ (R2+R3)) *Vcc，将B点的取样电压送到微功耗单片机的电压比较弓I脚A/D。 用于检测钮扣电池的实际电压，当电压低于2v时输出报警信号，提示使用者更换电池。如图4所示，护士站端3包括第二无线射频电路、护士站端主控电路、第二指示灯、 蜂鸣器、电源和复位响应开关，第二无线射频电路、第二指示灯、蜂鸣器、复位响应开关和电 源均通过电路连接到护士站端主控电路。护士站端3中护士站端主控电路与病人端主控电路相同，可采用包括微功耗单片 机msp430f2101、电阻、电容和晶振的常用主控电路；第二无线射频电路可采用微功耗射频 芯片nRF905和外接天线，频率可设置为433MHz ；第二指示灯采用高亮度LED灯组，用于提 高亮度；蜂鸣器采用专用告警喇叭；电源采用交流/直流变换器；复位响应开关采用按钮式 复位响应开关，用于护士接收到报警信号后，响应报警信号的操作。本发明无线输液检测报警装置使用时，将无线输液检测报警装置的病人端2通过 夹子固定在输液袋1下的输液管4上，打开病人端2的开关。护士站端3可以摆放在护士 台或安装在护士站的天花板上，插上市电即可工作；或者使用充电电池供电，方便护士随身 携带。病人端2的输液检测电路用于检测输液管内的液体，当检测到输液管内液体不存 在时，则给病人端主控电路一个开关信号，病人端主控电路启动第一无线射频电路，通过第 一无线射频电路发送输液完成的第一无线射频信号，同时病人端主控电路启动蜂鸣器电路 和第一指示灯进行报警。护士站端3的第二无线射频电路接收到第一无线射频电路发送的 输液完成的第一无线射频信号，则护士站端主控电路启动蜂鸣器和第二指示灯进行报警通 知护士，当护士看到报警信息，则按动复位响应开关，护士站端主控电路就通过第二无线射 频电路发送一个报警收到并即将处理的第二无线射频信号，当该第二无线射频信号被病人 端的第一无线射频电路接收到，则病人端主控电路将改变蜂鸣器电路和第一指示灯状态， 告知病人，护士即将来处理。病人端2的第一无线射频电路平时处于休眠状态，一旦病人端主控电路检测到输 液没有的信号即高电平，则启动声光报警信号蜂鸣器电路和第一指示灯，频率为3次/秒， 同时立即启动第一无线射频电路，发送信号，信号格式可为AA 00 00 AA。护士站端3的第二无线射频电路接收到病人端2发送的ΑΑ0000ΑΑ格式的信号时， 护士站端主控电路启动声光报警蜂鸣器和第二指示灯。当护士接收到蜂鸣器和第二指示灯的声光报警信号，则按动复位响应开关，护士 站端3的第二无线射频电路发送BB 00 11 CC信号。当病人端2的第一无线射频电路接收到护士站端3的BB 00 11 CC信号后，病人 端主控电路调整其声光报警信号蜂鸣器电路和第一指示灯，声光报警信号频率降为1次/ 秒，以便区分。
权利要求
一种无线输液检测报警装置，其特征在于，包括病人端和护士站端；所述的病人端包括输液检测电路、蜂鸣器电路、病人端主控电路、电池升压电路、第一指示灯、第一无线射频电路、电源和用于控制病人端的开关，所述的输液检测电路、蜂鸣器电路、第一指示灯、第一无线射频电路和电源均连接到病人端主控电路，所述的电池升压电路与电源、输液检测电路和蜂鸣器电路连接；所述的护士站端包括第二无线射频电路、护士站端主控电路、第二指示灯、蜂鸣器、电源和复位响应开关，所述的第二无线射频电路、第二指示灯、蜂鸣器、复位响应开关和电源均连接到护士站端主控电路；所述的连接为电路连接；所述的病人端和护士站端通过无线传输连接。
2.如权利要求1所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的输液检测电路包 括用于输出输液检测信号的电压比较器、与电压比较器连接的锁相环压控振荡器以及连接 在锁相环压控振荡器上的两个电容极片；所述的电压比较器与病人端主控电路连接，将输 液检测信号传送给病人端主控电路。
3.如权利要求1所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的病人端主控电路 与护士站端主控电路相同，是至少由微功耗单片机、复位电路和晶振电路通过电路连接而 成的。
4.如权利要求1所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的蜂鸣器电路是由 压电陶瓷片、音频变压器和三极管通过电路连接而成的。
5.如权利要求1所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的电池升压电路由 微型DC-DC模块构成。
6.如权利要求1所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的第一无线射频电 路和第二无线射频电路相同，是由微功耗射频芯片和天线通过电路连接而成的。
7.如权利要求1所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的病人端还包括电 池检测电路，所述的电池检测电路连接电源和病人端主控电路。
8.如权利要求7所述的无线输液检测报警装置，其特征在于，所述的电池检测电路由 两个电阻串联组成，两个电阻的中间点连接到病人端主控电路。
全文摘要
本发明公开了一种无线输液检测报警装置，包括病人端和护士站端；病人端包括病人端主控电路以及与病人端主控电路通过电路连接的输液检测电路、蜂鸣器电路、电池升压电路、第一指示灯、第一无线射频电路、电源和用于控制病人端的开关，电池升压电路还与电源、输液检测电路和蜂鸣器电路连接；护士站端包括护士站端主控电路以及与护士站端主控电路通过电路连接的第二无线射频电路、第二指示灯、蜂鸣器、电源和复位响应开关；病人端和护士站端通过无线传输连接。该装置体积小巧、轻便、可直接置于输液管上便于移动，功耗很低，且输液信息反馈及时，有效地避免了医疗事故。
文档编号A61M5/14GK101991890SQ20101055807
公开日2011年3月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者曹世华, 章笠中, 罗海勇, 赵方 申请人:杭州师范大学