智能医护点滴监控系统的研究

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摘 要：该项目是由一个上位机和多个下位机组成的多平台操作系统。主要是研究输液治疗过程中的检测与控制。通过红外检测使输出波形上出现脉冲，利用对脉冲计数的方式，测出药液的滴数。并采用驱动电机来控制输液滴速，进而可以在必要时关闭输液管并报警。

关键词：红外检测;点滴速度;输液监控系统

一、引言

输液治疗在医疗机构中是一种普遍的治疗手段，而传统的人工监护方式，已经越来越不能满足当今的需求。随着电子技术的发展，医疗设备也在发生着改变，一种新型的理念产生，它能够实现对输液治疗进行实时监控与报警。该研究能减轻护理人员的劳动强度，减少医疗事故的发生。

二、环境假设与分析

图1 环境结构框图

如图1所示，在输液治疗室内利用输液检测的装置与控制系统，实现对每个患者的药液进行实时监控与报警。当出现异常情况时，能及时的报警，并做出相应处理。而护士在接到信息后也能够迅速的做出反应。

三、结构方案分析

该研究项目主要是构建一个输液检测及控制系统。它是由一个上位机和多个下位机组成的多平台操作系统。它主要是由下位机中的红外检测模块来检测，之后将检测到的数据经过智能编译后在液晶显示器上显示，并将信息反馈给上位机，最后由上位机来进行报警、显示与控制。从而达到对输液系统的检测、信息显示与控制。并且每一个下位机又是独立模块，可以自行设置参数与控制。这样的系统操作起来灵活方便。

四、系统的硬件设计

上、下位机均采用飞思卡尔的MC9S12DG128为核心控制芯片，上位机为主控芯片，是用来接收下位机的信息并显示，之后将接受的信息转化为控制指令控制下位机，使相应的指示灯发光报警，等待人员操控。下位机为从控芯片，通过红外检测模块检测滴液情况，之后由12864液晶显示器来显示药液的液位与时间信息。下位机还可以对各项所需的辅助参数进行设定，并能对药液的输送情况进行开闭控制。

输液滴速检测采用的是光电传感器，主要由红外的发射与接收对管组成。当有药液滴下时，光电接收管接收到强度变化的光信号后，输出波形上会出现脉冲。通过对脉冲计数，可以测出药液的滴数，再由液晶模块显示出来。

如果药液滴到达设定的液位、时间或者药液滴完，就由下位机的控制系统自动报警，并将报警信号传递给上位机。之后系统自动控制关闭输液管。报警指示模块和声光报警模块都是由LED灯和蜂鸣器组成。它是由单片机IO口输出经三极管放大后驱动蜂鸣器产生蜂鸣声。

输液控制开关模块主要是由小型的电机驱动输液控制开关当中的齿轮，并由齿轮带动开关传动杆，达到闭合输液管的作用，并由编码器检测闭合情况，并将闭合情况反馈给下位机处理器进行判断。

五、系统的软件设计与程序流程图

输液检测控制系统流程图由上位机系统流程图和下位机系统流程图组成。

上位机系统流程：是在接收下位机传送的数据后，判断数据是否异常及判断是否执行控制指令。并把指令发给下位机，控制下位机。

下位机系统流程：是接受液位检测后，判断是时候执行给上位机传送信号及判断是否执行关闭和报警指令。

六、结论与测试结果分析

相关实验所得数据出如下。

表1 以每分钟12下的滴速测试

表2 以每分钟24下的滴速测试

通过以上两个实验使这项研究研究更精确，为以后的研究打下良好的基础。

该研究是以红外检测对点滴的数据进行采集。并且每个下位机系统又是独立模块，可自行设置参数与控制，而上位机的控制又是优先控制，可锁定下位机，这样的系统控制方便灵活。这样就能减轻护理人员的劳动强度，减少医疗事故的发生。