注射泵姿态监测及预警系统的制作方法

本实用新型涉及一种注射泵，尤其是一种注射泵姿态监测及预警系统。

背景技术：

当临床所用的药物必须由静脉途径注入，而且在给药量必须非常准确、总量很小、给药速度需缓慢或长时间恒定的情况下，则应当使用注射泵来实现这一目的，所以注射泵应广泛应用在手术室或者一般病房。

由于病房环境复杂，突发事件及紧急事件会频繁产生，医护人员在操作时，可能会存在安装不到位或者意外导致注射泵倾斜、滑动甚至跌落现象。若注射泵具有对自身运动姿态实时监测功能，则能够当产生上述现象时采取安全措施，有效避免对患者造成的影响，提高注射时的安全性。而目前注射泵内尚无姿态监测及预警系统。

技术实现要素：

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种提高安全性的注射泵姿态监测及预警系统。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种注射泵姿态监测及预警系统，包括注射泵本体，注射泵上设有一个加速度传感器，加速度传感器通过总线与微处理器连接，微处理器与声光报警模块连接以触发警报，微处理器还与存储器连接以写入相关信息，并与PC终端连接以上传信息进行解析，微处理器通过电机驱动芯片与注射泵的电机相连接。

作为优选，所述声光报警模块包括通过LED驱动芯片连接的LED指示灯、通过LCD驱动芯片连接的LCD显示模块、通过语音驱动芯片连接的扬声器。

作为优选，所述加速度传感器为三轴数字加速度传感器。

作为优选，所述微处理器与PC终端通过无线通讯模块或有限通讯模块连接。

本实用新型通过三轴数字加速度传感器MMA8451Q实时获取注射泵的姿态信息，并将该信息通过I2C总线传输到泵内的微处理器，当微处理器通过获取的姿态信息判断出注射泵发生倾斜、滑动或者跌落，立即停止工作并触发报警，同时将相关信息写入内部存储器中，后续可通过注射泵支持的通讯方式（含有线通讯和无线通讯）上传至终端进行解析。

具体描述是：MMA8451Q实时测量沿自身X轴、Y轴及Z轴方向的加速度，并通过内部ADC转换模块，将X轴、Y轴及Z轴方向的加速度转换成14bit二进制数值写入对应的寄存器OUT_X、OUT_Y及OUT_Z中。微处理器通过I2C总线实时读取MMA8451Q中寄存器OUT_X、OUT_Y及OUT_Z的值，即沿MMA8451Q的X轴、Y轴及Z轴方向的加速度值，与已设定好的正常范围的OUT_X、OUT_Y及OUT_Z的值进行比对，若其中任一值超出设定范围则停止注射泵运行并触发声光报警模块，产生报警音及点亮报警灯，同时将超出正常范围的这一组OUT_X、OUT_Y及OUT_Z的值写入Flash存储器，通过PC终端可读取该组加速度值，从而获取产生报警时注射泵的姿态信息。

实用新型有益的效果是：该发明可对注射泵的姿态进行实时监测，当发生意外导致注射泵体倾斜或在泵架上滑动甚至跌落时，通过注射泵内传感器能检测到该状态，立即停止注射并触发报警。该状态信息同时被写入注射泵内部存储器中并通过注射泵支持的通讯方式上传至终端，可供技术人员后期记录及分析。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是加速度传感器在自由状态下，分别在水平与垂直方向上的X轴、Y轴和Z轴对应的加速度值。

图3是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：如图1，一种注射泵姿态监测及预警系统，包括注射泵本体，注射泵上设有一个三轴数字加速度传感器，加速度传感器通过总线与微处理器连接，微处理器与声光报警模块连接以触发警报，微处理器还与存储器通过SPI总线连接以写入相关信息，并与PC终端通过有线或无线通讯方式连接以上传信息进行解析。

在本实施例中，将装载MMA8451Q传感器的PCBA板按照与注射泵水平轴向方向平行，与注射泵垂直轴向方向垂直的方向安装，且MMA8451Q芯片的表面朝上。当注射泵被固定在泵架上正常工作时，微处理器读出MMA8451Q芯片中寄存器OUT_X、OUT_Y及OUT_Z的14bit二进制值分别是：[OUT_X]=0x00000000000000；[OUT_Y]=0x00000000000000；[OUT_Z]=0x00000000000000。经过计算分别得到注射泵此时X轴、Y轴以及Z轴方向的加速度值，ax=0*1g/4096=0g；ay=0*1g/4096=0g；az=0*1g/4096=0g。因此，系统判断当前注射泵处于静止状态，工作正常。当注射泵发生从固定泵架上滑落的情况，则注射泵产生自由落体，此时微处理器读出MMA8451Q芯片中寄存器OUT_X、OUT_Y及OUT_Z的14bit二进制值分别是：[OUT_X]=0x00000000000000；[OUT_Y]=0x00000000000000；[OUT_Z]=0x01000000000000。经过计算分别得到注射泵此时X轴、Y轴以及Z轴方向的加速度值，ax=0*1g/4096=0g；ay=0*1g/4096=0g；az=4096*1g/4096=1g。因此，系统判断当前注射泵处于自由落体状态，立刻停止输注，并且触发声光报警模块产生报警。按照上述工作原理，MMA8451Q实时检测的注射泵X轴、Y轴以及Z轴方向的加速度值通过微处理器处理后都会存储到存储器中，后续可通过PC终端应用程序读取。如图2所示是加速度传感器在自由状态下，分别在水平与垂直方向上的X轴、Y轴和Z轴对应的加速度值。

本实用新型的工作流程图如图3所示。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。