专利名称：静脉输液监测装置及静脉输液监测网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静脉输液监测装置及静脉输液监测网络系统，属于医疗设施中输液监测技术领域。
背景技术：
静脉输液，可以迅速地补充人体所需的营养和药物，是现代临床医学最重要的治疗、抢救措施之一。对于不同的治疗情况，输液速度及输液过程需要分情形进行严格地监控。输液速度不当可能会影响治疗效果或导致病情加重。在输液过程完成后，如果不及时更换药物或不及时拔掉针头，会发生血液回流，甚至导致医疗事故。目前，大多数的医院仍然是由医护人员凭借临床经验手动调节输液滴速，由患者、家属或医护人员用眼睛监视输液过程。人工监视输液不仅增加了护理人员的负担，也容易因疲劳、疏忽等情况而出错。为了增强输液过程的安全性以及减少护理人员的劳动强度，科研人员对如何实现·智能化输液监测进行了大量研究，提出许多解决方案。比如，(I)基于重量测量的输液监测；(2 )将两片电极分别固定在输液瓶体两侧组成的电容式液位监测；(3 )将两根电极针插入莫非氏滴管的滴速监测；(4)采用激光、超声或红外对管的非接触式滴速监测。上述监测方案分别存在以下不足(I)利用测量重量原理的滴速监测装置的测量误差较大、可靠性低、实用性差；(2)由于输液瓶体积不统一，且许多情况使用的是输液袋，电容式液位监测方案的实用性不高；(3)电极式监测法中的电极与瓶内液体直接接触，增加患者受到感染的风险，而且是一次性设备，使用成本偏高；(4)采用激光或超声波技术的输液监测设备成本较高，不利于大规模推广使用；(5)采用红外对管的输液监测装置抗干扰能力差、可靠性不好。同时，上述所有监测方案均存在功耗较高、体积大，电池供电使用时间短、便携性不好、不具备网络通讯功能或者组网方式落后、扩展性差、灵活性低及成本高的缺陷。
发明内容
本发明为了解决现有输液监测装置的体积大、便携性差及组网方式落后的问题，提供一种静脉输液监测装置及静脉输液监测网络系统。本发明的第一种技术方案静脉输液监测装置，它包括主控芯片、滴液信号检测电路、报警电路、IXD显示电路、按键电路和电源，滴液信号检测电路用于检测输液管莫非氏滴管内滴入的输液液滴信号，滴液信号检测电路的药液脉冲信号输出端连接主控芯片的药液脉冲信号输入端，主控芯片的发光控制信号输出端连接滴液信号检测电路的发光控制信号输入端，主控芯片的显示信号输出端连接LCD显示电路的显示信号输入端，按键电路的按键信号输出端连接主控芯片的按键信号输入端，主控芯片的报警信号输出端连接报警电路的报警信号输入端，主控芯片内部的射频收发器通过天线发送通讯信号；电源用于为主控芯片、滴液信号检测电路、报警电路、LCD显示电路和按键电路提供工作电源。所述滴液信号检测电路包括发光驱动电路、发光二极管和光信号接收支路，光信号接收支路由光敏二极管、放大电路和整形电路组成，发光二极管固定于输液管莫非氏滴管的上半部，光敏二极管固定于与发光二极管相对侧的输液管莫非氏滴管的上半部，发光驱动电路的发光控制信号输入端为滴液信号检测电路的发光控制信号输入端，发光驱动电路用于为发光二极管提供工作电源，发光二极管输出的光信号用于照射输液管莫非氏滴管，光敏二极管用于接收发光二极管发出的透过输液管莫非氏滴管的光信号，光敏二极管接收到的光信号经放大电路放大后输出给整形电路，整形电路的整形信号输出端为滴液信号检测电路的药液脉冲信号输出端。或者所述滴液信号检测电路包括发光驱动电路、发光二极管和三条光信号接收支路，每条光信号接收支路由光敏二极管、放大电路和整形电路组成，·发光二极管固定于输液管莫非氏滴管的上半部，三个光敏二极管形成等腰三角形排布，并以顶点在上的方式固定在与发光二极管相对侧的输液管莫非氏滴管上，发光驱动电路的发光控制信号输入端为滴液信号检测电路的发光控制信号输入端，发光驱动电路用于为发光二极管提供工作电源，发光二极管输出的光信号用于照射输液管莫非氏滴管，每条光信号接收支路中的光敏二极管用于接收发光二极管发出的透过输液管莫非氏滴管的光信号，该光敏二极管接收到的光信号经放大电路放大后输出给整形电路，三个整形电路的整形信号输出端为滴液信号检测电路的药液脉冲信号输出端，三个整形电路的整形信号输出端连接主控芯片的三个药液脉冲信号输入端。本发明的第二种技术方案静脉输液监测网络系统，它包括多个上述的静脉输液监测装置，它还包括多个护士终端节点、多个路由节点、协调器节点和监护中心计算机，每个护士终端节点包括微处理器、护士终端报警电路、护士终端IXD显示电路、护士终端按键电路和电源，微处理器的显示信号输出端连接护士终端IXD显示电路的显示信号输入端，微处理器的报警信号输出端连接护士终端报警电路的报警信号输入端，微处理器的提示信号输入端连接护士终端按键电路的提示信号输出端，微处理器内部的射频收发器通过天线发送通讯信号，电源用于为微处理器、护士终端报警电路、护士终端IXD显示电路和护士终端按键电路提供工作电源；每个静脉输液监测装置用于监测一个输液管莫非氏滴管的输液情况，每个护士终端节点由一个相关护士随身携带，每个病房或楼层设置一个路由节点，多个路由节点之间通过无线的方式进行信号通讯，每个静脉输液监测装置的主控芯片发送的通讯信号通过相应的路由节点与护士终端节点的微处理器进行无线通讯，多个路由节点与协调器节点之间通过无线的方式进行信号通讯，协调器节点与监护中心计算机通过以太网通信。所述每个路由节点包括路由微处理器、射频前端和电源，
电源用于为路由微处理器和射频前端提供工作电源，路由微处理器的监测信号输出输入端连接射频前端的监测信号输入输出端，射频前端通过天线发送或接收信号，由天线实现多个路由节点之间、路由节点与静脉输液监测装置和护士终端节点之间，以及路由节点与协调器节点之间的通信。所述协调器节点包括协调器节点微处理器、无线传输模块、串行通讯接口、以太网控制模块和电源，电源用于为协调器节点微处理器、无线传输模块、串行通讯接口和以太网控制模块提供工作电源，无线传输模块通过天线与多个路由节点进行通讯，无线传输模块的监测信号输出端连接协调器节点微处理器的监测信号输入端，协调器节点微处理器设置有串行通讯接口，协调器节点微处理器的监测数据信号输出端连接以太网控制模块的监测数据信号输入端，以太网控制模块的监测数据信号输出端连接监护中心计算机的监测数据信号输入端。
·
本发明的第三种技术方案静脉输液监测网络系统，它包括多个上述的静脉输液监测装置，它还包括多个护士终端节点、多个协调器节点、监护中心计算机和交换机，每个护士终端节点包括微处理器、护士终端报警电路、护士终端IXD显示电路、护士终端按键电路和电源，微处理器的显示信号输出端连接护士终端IXD显示电路的显示信号输入端，微处理器的报警信号输出端连接护士终端报警电路的报警信号输入端，微处理器的提示信号输入端连接护士终端按键电路的提示信号输出端，微处理器内部的射频收发器通过天线发送通讯信号，电源用于为微处理器、护士终端报警电路、护士终端IXD显示电路和护士终端按键电路提供工作电源；每个病房设置一个协调器节点，每个静脉输液监测装置用于监测一个输液管莫非氏滴管的输液情况，每个护士终端节点由一个相关护士随身携带，每个病房内的静脉输液监测装置的主控芯片发送的通讯信号通过该病房内的协调器节点与护士终端节点的微处理器进行无线通讯，每个协调器节点通过以太网与交换机进行信号传输，交换机与监护中心计算机之间通过以太网通信。所述协调器节点包括协调器节点微处理器、无线传输模块、串行通讯接口、以太网控制模块和电源，电源用于为协调器节点微处理器、无线传输模块、串行通讯接口和以太网控制模块提供工作电源，无线传输模块通过天线与静脉输液监测装置的主控芯片或护士终端节点的微处理器进行无线通讯，无线传输模块的监测信号输出端连接协调器节点微处理器的监测信号输入端，协调器节点微处理器设置有串行通讯接口，协调器节点微处理器的监测数据信号输出端连接以太网控制模块的监测数据信号输入端，以太网控制模块的监测数据信号输出端连接交换机的监测数据信号输入端。本发明的优点是本发明提供了一种医疗设施，所述静脉输液监测装置成本低、体积小、功耗低、精度高及可靠性好，并且基于静脉输液监测装置或快速灵活组网形成静脉输液监测网络系统。本发明在实际临床应用中，可以有效地提升医疗单位的管理水平，提高护理人员的工作效率、减少护理人员的劳动负担。静脉输液监测装置采用非接触式光电技术对静脉输液的滴速进行测量，精度高、可靠性好、功耗低，电池供电时可长时间使用；体积小、成本低，易于大规模推广使用。静脉输液监测网络系统组网安全、快捷、灵活，可以自动地进行网络的自组织；能够实现对医疗单位的患者静脉输液情况进行集中管理，实时对各个监测终端的状态、输液速度等信息采集和显示，出现异常情况可将警报信息直接或通过无线网络通知医护人员及时处理，此外，还具有输液信息存储、打印及历史数据查询等功能。
图I为静脉输液监测装置的原理框·
图2为实施方式三所述滴液信号检测电路的电路原理图，图中A为输液管莫非氏
滴管；图3为实施方式四所述静脉输液监测网络系统的信号通讯示意图，该网络系统覆盖四个病房；图4为护士终端节点的原理框图；图5为路由节点的原理框图；图6为协调器节点的原理框图；图7为实施方式七所述静脉输液监测网络系统的信号通讯示意图，该网络系统覆盖四个病房。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图I说明本实施方式，本实施方式所述静脉输液监测装置，它包括主控芯片I、滴液信号检测电路2、报警电路3、IXD显示电路4、按键电路5和电源6，滴液信号检测电路2用于检测输液管莫非氏滴管内滴入的输液液滴信号，滴液信号检测电路2的药液脉冲信号输出端连接主控芯片I的药液脉冲信号输入端，主控芯片I的发光控制信号输出端连接滴液信号检测电路2的发光控制信号输入端，主控芯片I的显示信号输出端连接LCD显示电路4的显示信号输入端，按键电路5的按键信号输出端连接主控芯片I的按键信号输入端，主控芯片I的报警信号输出端连接报警电路3的报警信号输入端，主控芯片I内部的射频收发器通过天线发送通讯信号；电源6用于为主控芯片I、滴液信号检测电路2、报警电路3、IXD显示电路4和按键电路5提供工作电源。本实施方式中，主控芯片I为集成CPU内核及射频收发器的SOC芯片。所述静脉输液监测装置在使用时，夹在输液管的莫非氏滴管处；滴液信号检测电路2通过光电检测技术以非接触方式实现输液液滴信号的检测，经莫非氏滴管滴落的每滴药液均产生一个脉冲信号；主控芯片I检测到滴液信号检测电路2输出的脉冲信号后计算出输液的滴速，在LCD显示电路4上显示，并根据液滴的体积和液滴的数量计算出已输液的药量，当静脉输液的滴速超出预置范围或剩余药液低于预定值时由报警电路3产生声光报警；电源6可选用充电锂离子纽扣电池，电源6的供电信号经电压调整后可为各功能电路提供可靠的电源。主控芯片I集成射频收发器，选择合适的天线即可实现无线通讯功能。用于无线通讯的天线可采用PCB板载天线。按键电路5具有快速预置输液药物总量的功能，当监测到已输药液接近预置的药物总量时，产生提醒信号。主控芯片I为CC2530系列芯片。本实施方式所述的静脉输液监测装置可单独使用，也可组网使用。
具体实施方式
二 下面结合图I和图2说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，所述滴液信号检测电路2包括发光驱动电路2-1、发光二极管2-2和光信号接收支路2-3，光信号接收支路2-3由光敏二极管、放大电路和整形电路组成，发光二极管2-2固定于输液管莫非氏滴管的上半部，光敏二极管固定于与发光二极管2-2相对侧的输液管莫非氏滴管的上半部，发光驱动电路2-1的发光控制信号输入端为滴液信号检测电路2的发光控制信号输入端，发光驱动电路2-1用于为发光二极管2-2提供工作电源,发光二极管2-2输出的光·信号用于照射输液管莫非氏滴管，光敏二极管用于接收发光二极管2-2发出的透过输液管莫非氏滴管的光信号，光敏二极管接收到的光信号经放大电路放大后输出给整形电路，整形电路的整形信号输出端为滴液信号检测电路2的药液脉冲信号输出端。
具体实施方式
三下面结合图I和图2说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，所述滴液信号检测电路2包括发光驱动电路2-1、发光二极管2-2和三条光信号接收支路2-3，每条光信号接收支路2-3由光敏二极管、放大电路和整形电路组成，发光二极管2-2固定于输液管莫非氏滴管的上半部，三个光敏二极管形成等腰三角形排布，并以顶点在上的方式固定在与发光二极管2-2相对侧的输液管莫非氏滴管上，发光驱动电路2-1的发光控制信号输入端为滴液信号检测电路2的发光控制信号输入端，发光驱动电路2-1用于为发光二极管2-2提供工作电源,发光二极管2-2输出的光信号用于照射输液管莫非氏滴管，每条光信号接收支路2-3中的光敏二极管用于接收发光二极管2-2发出的透过输液管莫非氏滴管的光信号，该光敏二极管接收到的光信号经放大电路放大后输出给整形电路，三个整形电路的整形信号输出端为滴液信号检测电路2的药液脉冲信号输出端，三个整形电路的整形信号输出端连接主控芯片I的三个药液脉冲信号输入端。本实施方式中，滴液信号检测电路2用于检测药液的滴落，每滴药液产生一个脉冲信号；滴液信号检测电路2的输出端连接到主控芯片I的输入/输出引脚；按键电路5与主控芯片I的输入引脚相连；报警电路3和IXD显示电路4的输入端连接到主控芯片I相应的输出引脚。主控芯片为CC2530，它集成了一个工业标准增强型8051CPU内核和一个高性能的射频收发器，配上适合的天线就可实现无线通信功能，能够以非常低的成本构成强大的无线网络节点。利用CC2530即完成输液滴速的测量、显示和报警等功能，又实现无线通信，节省监测装置的功耗，延长电池的使用时间。IXD显示电路4主要负责显示当前患者的输液滴速，根据显示需求，IXD采用段式液晶EDS812，驱动芯片采用HT1621。为了减少输液监测装置的体积，天线为PCB板载天线。输液监测装置选用可充电锂离子纽扣电池供电，通过AMS1117芯片转换为3. 3V电压，为装置内各功能电路供电。图2所示，发光二极管2-2为(p3mm的红外发光二极管，光敏二极管为q)3mm的红外光敏二极管，三个光敏二极管组成上面一个，下面两个的三角形排列。由主控芯片I的输出引脚控制发光二极管是否发光。静脉输液监测装置工作时，主控芯片I控制发光二极管发光，当无药液滴落时，三个光敏二极管接收到光信号经放大电路和整形电路输出三路低电平送入主控芯片I的输入引脚；当有药液滴落时，液滴会对光线产生一定的阻碍，光敏二极管接收到的信号受到影响，经放大电路和整形电路后输出高电平。每滴药液滴落，整形电路输出一个脉冲信号。由固化在主控芯片内部的嵌入式软件，根据脉冲信号的时间间隔计算输液滴速，根据脉冲信号的数量计算已输液的药物总量。采用三条光信号接收支路2-3进行液滴信号的融合检测，能够有效地减少因莫非氏滴管倾斜及外界干扰对测量产生的影响，提高信号检测精度。
具体实施方式
四下面结合图3至图6说明本实施方式，本实施方式所述静脉输液监测网络系统，它包括多个实施方式一所述的静脉输液监测装置12，它还包括多个护士终端节点7、多个路由节点8、协调器节点9和监护中心计算机10，每个护士终端节点7包括微处理器7-1、护士终端报警电路7-2、护士终端IXD显示电路7-3、护士终端按键电路7-4和电源，·微处理器7-1的显示信号输出端连接护士终端IXD显示电路7-3的显示信号输入端，微处理器7-1的报警信号输出端连接护士终端报警电路7-2的报警信号输入端，微处理器7-1的提示信号输入端连接护士终端按键电路7-4的提示信号输出端，微处理器7-1内部的射频收发器通过天线发送通讯信号，电源用于为微处理器7-1、护士终端报警电路7-2、护士终端IXD显示电路7_3和护士终端按键电路7-4提供工作电源；每个静脉输液监测装置12用于监测一个输液管莫非氏滴管的输液情况，每个护士终端节点7由一个相关护士随身携带，每个病房或楼层设置一个路由节点8，多个路由节点8之间通过无线的方式进行信号通讯，每个静脉输液监测装置12的主控芯片I发送的通讯信号通过相应的路由节点8与护士终端节点7的微处理器7-1进行无线通讯，多个路由节点8与协调器节点9之间通过无线的方式进行信号通讯，协调器节点9与监护中心计算机10通过以太网通信。本实施方式中，将静脉输液监测装置12作为终端节点，增加路由节点8、协调器节点9和监护中心计算机10构建静脉输液监测网络系统。它采用无线通讯方式传输信息，组网快捷、灵活，可靠性高，成本低，安全性高。统组网后连接到网络上的每个静脉输液监测装置的状态、输液滴速、剩余药量等信息均实时上传到监护中心计算机10，利用计算机内的应用软件进行输液信息的显示、存储、打印、查询等信息管理，当出现异常情况时提醒医护人员及时处理。静脉输液监测网络系统具有手动报警功能，可以通过人工按键呼叫医护人员。所述的静脉输液监测网络系统中的协调器节点9与监护中心计算机10的接口方式支持串行通讯接口和以太网接口。本实施方式在使用时，可以护士站作为监护中心，监护中心计算机10通过以太网与协调器节点9连接、通信；每个输液管莫非氏滴管上放置一个监测终端节点，即输液监测装置；医护人员随身携带护士终端节点7 ;每个病房或者楼层走廊中放置路由节点8。各个节点在上电后，由协调器节点9发起网络建立，路由节点和终端节点扫描网络并申请加入网络。在工作模式中，监测终端节点利用构建的无线传感器网络将实时采集的节点状态、输液滴速等数据经路由节点转发数据至协调器节点，再由协调器节点通过以太网将数据传至监护中心计算机的监测软件，实现输液状态的实时监测。此外，根据设定的输液滴速范围和输液总量，当有异常情况发生时，监控软件发出报警信息，并由计算机通过以太网传至协调器节点，再通过无线传感器网络到达相应的护士终端节点报警，通知医护人员及时处理。护士终端节点7主要负责接收、显示报警信息，通知医护人员及时处理。护士终端节点的硬件结构与监测装置的终端节点类似，同样选用CC2530为微处理器7-1。本实施方式适用于医疗单位的病房间无网线连接的情况。
具体实施方式
五下面结合图5说明本实施方式，本实施方式为对实施方式四的进一步说明，所述每个路由节点8包括路由微处理器8-1、射频前端8-2和电源，电源用于为路由微处理器8-1和射频前端8-2提供工作电源，路由微处理器8-1·的监测信号输出输入端连接射频前端8-2的监测信号输入输出端，射频前端8-2通过天线发送或接收信号，由天线实现多个路由节点8之间、路由节点8与静脉输液监测装置12和护士终端节点7之间，以及路由节点8与协调器节点9之间的通信。路由节点8负责根据数据包的目的地址，按照路由表将接收到的数据进行转发到相应节点，它为协调器节点9和各终端节点之间的通信建立了一条路径，并扩大了网络的覆盖范围。如图5所示，路由节点的功能简单，不需要复杂的数据处理，它是在监测终端节点电路的基础上，增加了一个CC2591射频前端以增加无线通信系统的有效传输距离，达到增加数据传输距离的目的，并去掉了不必要的LCD显示电路和液滴信号检测电路。
具体实施方式
六下面结合图6说明本实施方式，本实施方式为对实施方式四或五的进一步说明，所述协调器节点9包括协调器节点微处理器9-1、无线传输模块9-2、串行通讯接口 9-3、以太网控制模块9-4和电源，电源用于为协调器节点微处理器9-1、无线传输模块9-2、串行通讯接口 9-3和以太网控制模块9-4提供工作电源，无线传输模块9-2通过天线与多个路由节点8进行通讯，无线传输模块9-2的监测信号输出端连接协调器节点微处理器9-1的监测信号输入端，协调器节点微处理器9-1设置有串行通讯接口 9-3，协调器节点微处理器9-1的监测数据信号输出端连接以太网控制模块9-4的监测数据信号输入端，以太网控制模块9-4的监测数据信号输出端连接监护中心计算机10的监测数据信号输入端。协调器节点9主要负责整个网络的建立、批准节点加入网络、输液滴速数据的上传和监护中心计算机10的报警信息的下传等功能，协调器节点9与监护中心计算机10通过以太网接口或串行接口完成通信。如图6所示，由于协调器节点9需要处理大量的数据，所以协调器节点微处理器9-1选用LPC2378芯片。以太网控制模块9-4主要由MAC控制器Physical Layer和物理层PHY接口这两部分组成。LPC2378内部含有一个以太网控制器，因此，只需连接一个具有物理层功能的芯片，提供以太网的接入通道，本发明选用DP83848芯片作为以太网的物理层接口芯片。射频通信模块的主要芯片为CC2530。为了便于与计算机之间进行数据交换，协调器节点9具有RS-232和以太网两种通讯接口方式。
具体实施方式
七下面结合图6和图7说明本实施方式，本实施方式所述静脉输液监测网络系统，它包括多个实施方式一所述的静脉输液监测装置12，它还包括多个护士终端节点7、多个协调器节点9、监护中心计算机10和交换机11，每个护士终端节点7包括微处理器7-1、护士终端报警电路7-2、护士终端IXD显示电路7-3、护士终端按键电路7-4和电源，微处理器7-1的显示信号输出端连接护士终端IXD显示电路7-3的显示信号输入端，微处理器7-1的报警信号输出端连接护士终端报警电路7-2的报警信号输入端，微处理器7-1的提示信号输入端连接护士终端按键电路7-4的提示信号输出端，微处理器7-1内部的射频收发器通过天线发送通讯信号，电源用于为微处理器7-1、护士终端报警电路7-2、护士终端IXD显示电路7_3和护士终端按键电路7-4提供工作电源；每个病房设置一个协调器节点9，·每个静脉输液监测装置12用于监测一个输液管莫非氏滴管的输液情况，每个护士终端节点7由一个相关护士随身携带，每个病房内的静脉输液监测装置12的主控芯片I发送的通讯信号通过该病房内的协调器节点9与护士终端节点7的微处理器7-1进行无线通讯，每个协调器节点9通过以太网与交换机11进行信号传输，交换机11与监护中心计算机10之间通过以太网通信。本实施方式适用于病房之间已经建立以太网连接的情况。本实施方式所述技术方案还可以采用有线网络与无线网络混合组网的方式。具有以太网通讯接口的病房，根据病房的床位数确定该病房的终端监测节点数，不使用路由节点，每个房间使用一个带有以太网接口的协调器节点9，终端监测节点与协调器节点9组成无线传感器网络，每个房间的协调器节点9通过以太网连接到护理中心的计算机组建有线局域网络，协调器节点9兼作无线传感器网络与以太网之间的嵌入式网关，用于数据转发。如果部分病房没有以太网接口则可采用实施方式四中所述的方式，利用路由节点8和协调器节点9组成无线传感器网络，再通过协调器节点9连入监护中心计算机10。
具体实施方式
八下面结合图6说明本实施方式，本实施方式为对实施方式七的进一步说明，所述协调器节点9包括协调器节点微处理器9-1、无线传输模块9-2、串行通讯接口 9-3、以太网控制模块9-4和电源，电源用于为协调器节点微处理器9-1、无线传输模块9-2、串行通讯接口 9-3和以太网控制模块9-4提供工作电源，无线传输模块9-2通过天线与静脉输液监测装置12的主控芯片I或护士终端节点7的微处理器7-1进行无线通讯，无线传输模块9-2的监测信号输出端连接协调器节点微处理器9-1的监测信号输入端，协调器节点微处理器9-1设置有串行通讯接口 9-3，协调器节点微处理器9-1的监测数据信号输出端连接以太网控制模块9-4的监测数据信号输入端，以太网控制模块9-4的监测数据信号输出端连接交换机11的监测数据信号输入端。
权利要求
1.一种静脉输液监测装置，其特征在于它包括主控芯片(I)、滴液信号检测电路(2)、报警电路(3)、IXD显示电路(4)、按键电路(5)和电源(6)， 滴液信号检测电路(2)用于检测输液管莫非氏滴管内滴入的输液液滴信号，滴液信号检测电路(2)的药液脉冲信号输出端连接主控芯片(I)的药液脉冲信号输入端，主控芯片(O的发光控制信号输出端连接滴液信号检测电路(2)的发光控制信号输入端，主控芯片(I)的显示信号输出端连接IXD显示电路(4)的显示信号输入端，按键电路(5)的按键信号输出端连接主控芯片(I)的按键信号输入端，主控芯片(I)的报警信号输出端连接报警电路(3)的报警信号输入端，主控芯片(I)内部的射频收发器通过天线发送通讯信号； 电源(6)用于为主控芯片(I)、滴液信号检测电路(2)、报警电路(3)、IXD显示电路(4)和按键电路(5)提供工作电源。
2.根据权利要求I所述的静脉输液监测装置，其特征在于所述滴液信号检测电路(2 )包括发光驱动电路(2-1)、发光二极管(2-2 )和光信号接收支路(2-3 )，光信号接收支路(2-3)由光敏二极管、放大电路和整形电路组成， 发光二极管(2-2)固定于输液管莫非氏滴管的上半部，光敏二极管固定于与发光二极管(2-2 )相对侧的输液管莫非氏滴管的上半部， 发光驱动电路(2-1)的发光控制信号输入端为滴液信号检测电路(2)的发光控制信号输入端，发光驱动电路(2-1)用于为发光二极管(2-2)提供工作电源,发光二极管(2-2)输出的光信号用于照射输液管莫非氏滴管，光敏二极管用于接收发光二极管(2-2)发出的透过输液管莫非氏滴管的光信号，光敏二极管接收到的光信号经放大电路放大后输出给整形电路，整形电路的整形信号输出端为滴液信号检测电路(2)的药液脉冲信号输出端。
3.根据权利要求I所述的静脉输液监测装置，其特征在于所述滴液信号检测电路(2)包括发光驱动电路(2-1)、发光二极管(2-2)和三条光信号接收支路(2-3)，每条光信号接收支路(2-3)由光敏二极管、放大电路和整形电路组成， 发光二极管(2-2)固定于输液管莫非氏滴管的上半部，三个光敏二极管形成等腰三角形排布，并以顶点在上的方式固定在与发光二极管(2-2)相对侧的输液管莫非氏滴管上， 发光驱动电路(2-1)的发光控制信号输入端为滴液信号检测电路(2)的发光控制信号输入端，发光驱动电路(2-1)用于为发光二极管(2-2)提供工作电源,发光二极管(2-2)输出的光信号用于照射输液管莫非氏滴管，每条光信号接收支路(2-3)中的光敏二极管用于接收发光二极管(2-2 )发出的透过输液管莫非氏滴管的光信号，该光敏二极管接收到的光信号经放大电路放大后输出给整形电路，三个整形电路的整形信号输出端为滴液信号检测电路(2)的药液脉冲信号输出端，三个整形电路的整形信号输出端连接主控芯片(I)的三个药液脉冲信号输入端。
4.一种静脉输液监测网络系统，其特征在于它包括多个权利要求I所述的静脉输液监测装置(12)，它还包括多个护士终端节点(7 )、多个路由节点(8 )、协调器节点(9 )和监护中心计算机(10), 每个护士终端节点(7)包括微处理器(7-1)、护士终端报警电路(7-2)、护士终端IXD显示电路(7-3 )、护士终端按键电路(7-4 )和电源， 微处理器(7-1)的显示信号输出端连接护士终端IXD显示电路(7-3)的显示信号输入端，微处理器(7-1)的报警信号输出端连接护士终端报警电路(7-2)的报警信号输入端，微处理器(7-1)的提示信号输入端连接护士终端按键电路(7-4)的提示信号输出端，微处理器(7-1)内部的射频收发器通过天线发送通讯信号， 电源用于为微处理器(7-1)、护士终端报警电路(7-2)、护士终端IXD显示电路(7-3)和护士终端按键电路(7-4)提供工作电源； 每个静脉输液监测装置(12)用于监测一个输液管莫非氏滴管的输液情况，每个护士终端节点(7)由一个相关护士随身携带，每个病房或楼层设置一个路由节点(8)，多个路由节点(8)之间通过无线的方式进行信号通讯， 每个静脉输液监测装置(12)的主控芯片(I)发送的通讯信号通过相应的路由节点(8)与护士终端节点(7)的微处理器(7-1)进行无线通讯， 多个路由节点(8)与协调器节点(9)之间通过无线的方式进行信号通讯，协调器节点(9)与监护中心计算机(10)通过以太网通信。
5.根据权利要求4所述的静脉输液监测网络系统，其特征在于所述每个路由节点(8)包括路由微处理器(8-1)、射频前端(8-2 )和电源， 电源用于为路由微处理器(8-1)和射频前端(8-2)提供工作电源，路由微处理器(8-1)的监测信号输出输入端连接射频前端(8-2)的监测信号输入输出端，射频前端(8-2)通过天线发送或接收信号，由天线实现多个路由节点(8)之间、路由节点(8)与静脉输液监测装置(12)和护士终端节点(7)之间，以及路由节点(8)与协调器节点(9)之间的通信。
6.根据权利要求4或5所述的静脉输液监测网络系统，其特征在于所述协调器节点(9)包括协调器节点微处理器(9-1)、无线传输模块(9-2)、串行通讯接口(9-3)、以太网控制模块(9-4)和电源， 电源用于为协调器节点微处理器(9-1)、无线传输模块(9-2)、串行通讯接口(9-3)和以太网控制模块(9-4)提供工作电源， 无线传输模块(9-2)通过天线与多个路由节点(8)进行通讯，无线传输模块(9-2)的监测信号输出端连接协调器节点微处理器(9-1)的监测信号输入端，协调器节点微处理器(9-1)设置有串行通讯接口(9-3)，协调器节点微处理器(9-1)的监测数据信号输出端连接以太网控制模块(9-4)的监测数据信号输入端，以太网控制模块(9-4)的监测数据信号输出端连接监护中心计算机(10)的监测数据信号输入端。
7.一种静脉输液监测网络系统，其特征在于它包括多个权利要求I所述的静脉输液监测装置(12)，它还包括多个护士终端节点(7)、多个协调器节点(9)、监护中心计算机(10)和交换机(11)， 每个护士终端节点(7)包括微处理器(7-1)、护士终端报警电路(7-2)、护士终端IXD显示电路(7-3 )、护士终端按键电路(7-4 )和电源， 微处理器(7-1)的显示信号输出端连接护士终端IXD显示电路(7-3)的显示信号输入端，微处理器(7-1)的报警信号输出端连接护士终端报警电路(7-2)的报警信号输入端，微处理器(7-1)的提示信号输入端连接护士终端按键电路(7-4)的提示信号输出端，微处理器(7-1)内部的射频收发器通过天线发送通讯信号， 电源用于为微处理器(7-1)、护士终端报警电路(7-2)、护士终端IXD显示电路(7-3)和护士终端按键电路(7-4)提供工作电源； 每个病房设置一个协调器节点(9)，每个静脉输液监测装置(12)用于监测一个输液管莫非氏滴管的输液情况，每个护士终端节点(7)由一个相关护士随身携带，每个病房内的静脉输液监测装置(12)的主控芯片(I)发送的通讯信号通过该病房内的协调器节点(9)与护士终端节点(7)的微处理器(7-1)进行无线通讯，每个协调器节点(9)通过以太网与交换机(11)进行信号传输，交换机(11)与监护中心计算机(10)之间通过以太网通信。
8.根据权利要求7所述的静脉输液监测网络系统，其特征在于所述协调器节点(9)包括协调器节点微处理器(9-1)、无线传输模块(9-2)、串行通讯接口(9-3)、以太网控制模块(9-4)和电源， 电源用于为协调器节点微处理器(9-1)、无线传输模块(9-2)、串行通讯接口(9-3)和以太网控制模块(9-4)提供工作电源， 无线传输模块(9-2)通过天线与静脉输液监测装置(12)的主控芯片(I)或护士终端节点(7)的微处理器(7-1)进行无线通讯，无线传输模块(9-2)的监测信号输出端连接协调器节点微处理器(9-1)的监测信号输入端，协调器节点微处理器(9-1)设置有串行通讯接(9-3)，协调器节点微处理器(9-1)的监测数据信号输出端连接以太网控制模块(9-4)的监测数据信号输入端，以太网控制模块(9-4)的监测数据信号输出端连接交换机(11)的监测数据信号输入端。
全文摘要
静脉输液监测装置及静脉输液监测网络系统，属于医疗设施中输液监测技术领域。它解决了现有输液监测装置的体积大、便携性差及组网方式落后的问题。静脉输液监测装置包括主控芯片、滴液信号检测电路、报警电路、LCD显示电路、按键电路和电源，主控芯片内部的射频收发器通过天线发送通讯信号；静脉输液监测网络系统包括多个上述的静脉输液监测装置，还包括多个护士终端节点、多个路由节点、协调器节点和监护中心计算机；或者静脉输液监测网络系统包括多个上述的静脉输液监测装置，还包括多个护士终端节点、多个协调器节点、监护中心计算机和交换机。本发明适用于静脉输液的监测。
文档编号H04L29/08GK102784425SQ20121030687
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者杜西亮, 王旭巍 申请人:黑龙江大学