本实用新型涉及医院感控预防管理领域,尤其涉及一种用于医用物联网的灌装式智能抽取识别器。
背景技术:
智能抽取识别器是通过物联网技术,来管理、培养和规范医务人员的感染防控素养及过程中的耗材统计;传统的医用灌装消毒纸巾盒,都没有用量自动统计功能,也无法实时监测到医务人员有无按标准规范来使用这些耗材,对于这些方面的监控都还采取人工抽测的方式,不具备实时性和普遍性,不利于医院对这些耗材的管控;这些耗材在医务人员的某些操作中是必须要使用的,开封后也有一个使用日期,价格也较贵,多用或者打开了不用都会造成不必要的浪费,而不用更会容易造成交叉感染,增加医疗成本。
技术实现要素:
本实用新型为克服上述的不足之处,目的在于提供一种用于医用物联网的灌装式智能抽取识别器,本实用新型可实现灌装消毒纸巾的用量和使用时机的统计,监测工作人员是否按规定使用消毒纸巾;在医务人员抽取灌装消毒纸巾时,会向上位机发送数据,以此来统计灌装消毒纸巾的用量,也会向胸牌发送信号,以此来判断医务人员对手套或消毒纸巾的使用时机,两者相结合,配合胸牌,很好的起到了医院感染防控中的事前提醒,事后追溯的作用,除此之外,本实用新型在耗材用完后极易换新,用户在换置新的消毒纸巾灌时,只需用本实用新型替换掉原厂的盖子即可。
本实用新型是通过以下技术方案达到上述目的:一种用于医用物联网的灌装式智能抽取识别器,包括:灌装式外壳、单片机、灯光报警模块、锂电池充电管理保护模块、内嵌式程序升级和ID修改模块、433M远距离通信模块、125K射频发射模块、霍尔检测模块、语音播报模块;单片机、灯光报警模块、锂电池充电管理保护模块、内嵌式程序升级和ID修改模块、433M远距离通信模块、125K射频发射模块、霍尔检测模块、语音播报模块设在灌装式外壳内部;所述的单片机分别与灯光报警模块、锂电池充电管理保护模块、内嵌式程序升级和ID修改模块、433M远距离通信模块、125K射频发射模块、霍尔检测模块、语音播报模块连接。
作为优选,所述的单片机采用超低功耗的MSP430系列单片机
作为优选,所述的灯光报警模块由四颗低功耗的高亮0603LED和四颗贴片电阻组成;低功耗的高亮0603LED与贴片电阻相连。
作为优选,所述的锂电池充电管理保护模块包括锂电池、充电管理芯片、低功耗电压检测芯片、低功耗电池低电保护芯片、迷你USB充电口、电池连接口、供电芯片;充电管理芯片分别与锂电池、低功耗电压检测芯片、低功耗电池低电保护芯片、迷你USB充电口、电池连接口、供电芯片连接;低功耗电压检测芯片、低功耗电池低电保护芯片分别与锂电池相连。
作为优选,所述的内嵌式程序升级和ID修改模块包括USB串口芯片和主控芯片,USB串口芯片和主控芯片相连。
作为优选,所述的433M远距离通信模块由低功耗的CC11xx系列单片机、射频震荡电路组成,低功耗的CC11xx系列单片机与射频震荡电路相连。
作为优选,所述的125K射频发射模块由一组可关断升压电路、一颗高频MOS管、一颗可调电阻及一根125K射频天线组成。
作为优选,所述的霍尔检测模块由一颗霍尔器件和一颗磁钢组成,其中霍尔器件的感应距离在0-10厘米。
作为优选,所述的语音播报模块由一颗集成语音芯片和一颗低功耗小喇叭组成,集成语音芯片控制低功耗小喇叭。
作为优选,所述的灌装式外壳采用适用于灌装消毒纸巾的螺旋接口设计,使用时只需用本灌装式智能抽取识别器替换掉原厂的盖子即可;其中螺旋接口处还设有橡胶圈。
本实用新型的有益效果在于:(1)本实用新型采用超低功耗的MSP430系列单片机,芯片待机功耗小于1uA;(2)采用超高发光率的0603LED灯,在保证低功耗的同时,提高了视觉辨识度;(3)采用充电管理芯片、低功耗电压检测芯片和低功耗电池低电保护芯片,三颗芯片的组合使用,即满足了芯片内部锂电池的安全充电功能、防止过冲,也满足了锂电池电压实时监控功能,最后还保证了锂电池的安全使用、防止过放,而在满足上述功能的同时,功耗才增加3uA;(4)采用低功耗的CC11xx系列单片机及其调试过的射频震荡电路,在满足通讯距离和辐射标准的同时,也降低了功耗,待机功耗小于1uA,工作功耗小于20mA;(5)采用可关断的升压电路,能间断性的给125K的射频发射供电发射,降低功耗;(6)125K射频电路中接入可调电阻,能实现发射距离的可调,便于现场的实施;(7)动作检测采用霍尔感应设计,待机和工作功耗都极低,只要磁钢离开霍尔就能唤醒主控芯片;(8)采用的集成语音芯片WTN60XX,该芯片待机功耗为5uA,可存储三分钟的语音内容,还可分段调用语音内容,根据程序配置,能实现多种语音内容播报;(9)采用上述所述的低功耗器件,整机的待机功耗小于50uA,待机时长超过1年;(10)适用于灌装消毒纸巾的螺旋接口设计,极大的方便了用户对消毒湿纸巾的更换,用户在换置新的消毒纸巾灌时,只需用本实用新型替换掉原厂的盖子即可。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的超低功耗单片机示意图;
图3是本实用新型的灯光报警模块示意图;
图4是本实用新型的锂电池充电管理保护模块示意图;
图5是本实用新型的内嵌式程序升级和ID修改模块示意图;
图6是本实用新型的433M远距离通信模块示意图;
图7是本实用新型的125K射频发射模块示意图;
图8是本实用新型的霍尔检测模块示意图;
图9是本实用新型的语音播报模块示意图;
图10是本实用新型的外观效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述,但本实用新型的保护范围并不仅限于此:
实施例:如图1所示,一种用于医用物联网的灌装式智能抽取识别器包括灌装式外壳、超低功耗单片机、灯光报警模块、锂电池充电管理保护模块、内嵌式程序升级和ID修改模块、433M远距离通信模块、125K射频发射模块、霍尔检测模块、语音播报模块;超低功耗单片机、灯光报警模块、锂电池充电管理保护模块、内嵌式程序升级和ID修改模块、433M远距离通信模块、125K射频发射模块、霍尔检测模块、语音播报模块设在灌装式外壳内部;超低功耗单片机分别与灯光报警模块、锂电池充电管理保护模块、内嵌式程序升级和ID修改模块、433M远距离通信模块、125K射频发射模块、霍尔检测模块、语音播报模块连接。
如图2所示,超低功耗单片机采用MSP430微处理器,该微处理器待机电流0.7uA,工作电流270uA,能满足各模块的协调处理,也能延长设备的工作时间,减少充电次数。
如图3所示,灯光报警模块由2颗绿色LED灯,2颗红色LED灯和4颗贴片电阻组成;其中LED3和LED4为运行提示灯,平时处于熄灭状态,当设备供电电池的电量低于3.3V时,红灯会常量,当电池充满电或换电池后,红灯会熄灭;而绿灯会在设备开机时短闪一下,提醒用户开机成功;LED1、LED2为充电提示灯,平时也处于熄灭状态,当胸牌正在充电时会亮红灯,充满后会亮绿灯,便于用户观察充电状态。
如图4所示,锂电池充电管理芯片U5采用TP4056芯片,该芯片分别与迷你USB口J1、电池连接口J2、供电芯片U7、低功耗电压检测芯片U8和低功耗电池低电保护芯片U9、U10相连,低功耗电压检测芯片U8分别与电池J2和低功耗主控芯片相连,当低功耗电压检测芯片检测到电池电压过低时,电压检测脚的电压会被拉低,当主控芯片检测到该脚被拉低时,会发出掉电警报指令,而电池充满电后,电压检测脚则会被拉高,主控芯片则会发出掉电恢复指令;而U9、U10的配合使用则起到了电池的保护作用,当电池电量过放或者过冲、使用过程中电量过大、电池接反灯状态时,电池保护电路都会断开电池与电路的连接,实现保护功能,增加了设备的安全性。
如图5所示,内嵌式程序升级和ID修改模块由一颗串口芯片U2直接连接主控芯片U1;通过这套硬件的电路连接及芯片串口程序配置,实现了串口程序升级和ID修改的功能。
如图6所示,433M远距离通信模块由低功耗的CC11xx系列单片机、射频震荡电路组成;低功耗的CC11xx系列单片机U3采用TI的CC1101,该芯片通信稳定,距离远,通信距离为50—70米;并采用弹簧天线,在满足需求的前提下来降低设备成本。
如图7所示,125K射频发射模块由一组可关断升压电路、一颗高频MOS管、一颗可调电阻及一根125K射频天线组成;升压芯片U6采用SX1308,该芯片工作稳定,价格低,还可以通过控制第四脚的电平来控制升压电路的输出与否,升压的比列也可通过R27和R28的电阻比列来调整;125K射频发射的高频MOS管U4采用TC4422A,该芯片输出功率大,工作电压3.7V到18V,发射距离的可调性大;射频天线采用普莱默的射频天线,有多种体积的型号可选;而在射频天线与高频MOS管之间串联一个电阻是为了便于调节射频距离,便于现场的工程安装。
如图8所示,霍尔检测模块采用一颗SOT-23封装霍尔器件S-5711,该霍尔器件的感应距离大约为10cm,而该芯片功耗极低,待机功耗只有5uA,响应速度快,确保了检测的准确性;当磁钢远离霍尔芯片时,霍尔器件的E脚会输出低电平,而当霍尔靠近时,E脚会输出高电平,以此原理实现了识别器盖子的打开和关闭识别。
如图9所示,语音播报模块由一颗高集成语音芯片WTN6040芯片和一颗低功耗小喇叭组成,语音芯片U11的1、2、3脚直接与主控芯片U1相连,1脚用于控制U11的待机与唤醒,2、3脚用于语音内容和播放时机的控制,该语音芯片待机功耗只有5uA,而喇叭采用用于手机开发的高保真小喇叭,音质好,功耗低,而两颗电容C25、C26起到滤波作用,以保证语音播放质量。
如图10所示的外观效果图,该识别器是为适配灌装消毒纸巾而设计开发的,与装消毒纸巾灌的连接处采用螺旋接口设计,极大的方便了用户对消毒湿纸巾的更换,用户在换置新的消毒纸巾灌时,只需用本实用新型替换掉原厂的盖子即可,而在所有的接口处,都装有密封橡胶圈,已放置消毒纸巾里的水分蒸发和外部病菌进入污染消毒纸巾,也防止了水分进入设备内部影响电路板的使用。
以上的所述乃是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理,若依本实用新型的构想所作的改变,其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时,仍应属本实用新型的保护范围。