一种智能输液报警器的制作方法

本实用新型涉及医疗设备领域，尤其是一种智能输液报警器。

背景技术：

输液，又名打点滴或者挂水，是指通过静脉滴注输入体内的大剂量（一次给药100ml以上）注射液的过程。输液时可通过输液器调整滴速，使注射液持续而稳定地进入静脉，以补充体液、电解质或提供营养物质。

输液的标准计量有100ml、250ml和500ml三种，输液的时间一般比较长，而且根据患者的病情、年龄等的不同，输液的速度也不一样，导致不同患者输液的时间大多不一样。而医院病人多，医护人员的工作量大，所以医护人员不可能时时刻刻守在患者身边，只能每隔一段时间观察一下。当病人较多的时候，医护人员更应接不暇，这时候容易出现医护人员不能及时给患者拔掉输液管的情况。

传统的输液报警器，采用的是人工报警的方式，由患者或家属关注输液情况，并在输液即将结束时按下报警按钮实现报警。当患者一个人输液时，忽视或者病情不佳睡觉是经常发生的事。这时如果医护人员因为繁忙或者疏忽一时顾及不到的时候，患者就有可能因未能及时拔掉输液管而发生生命危险。

当前医院仍普遍使用传统的输液报警器来进行报警，该输液报警器存在着以下缺陷或不足：

（1）需要医护人员或看护人员时时观察药瓶的剩余输液量以避免对病人造成危险，不够方便。

（2）当报警器的数量较多且几个报警器同时发生报警时，医护人员很难得知是哪位病人需要更换药瓶，不够准确和可靠。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种方便、准确和可靠的智能输液报警器。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种智能输液报警器，该报警器安装在输液管的漏斗中，该报警器包括近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路、通讯电路、网络服务终端和移动终端，所述近红外传感器的输出端与电压比较器的输入端连接，所述电压比较器的输出端与主控电路的输入端连接，所述主控电路的输出端与报警电路的输入端连接，所述主控电路还与通讯电路连接，所述网络服务终端包括处理器、显示器和输液管位置信息存储器，所述通讯电路、输液管位置信息存储器、显示器以及移动终端均与处理器连接。

进一步，还包括电源电路，所述电源电路分别为近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路和通讯电路供电。

进一步，所述近红外传感器包括光源和光接收器，所述光源和光接收器分别贴放于输液管的两侧，所述光源发出的近红外光经过输液管后被光接收器所接收，所述光接收器的输出端与电压比较器的输入端连接。

进一步，所述主控电路由STC89C52芯片和外围电路组成。

进一步，所述通讯电路包括网络传输电路和局域网，所述网络传输电路包括正电源、第一LED灯、第一电阻、RT9193-33芯片和ESP8266芯片，所述正电源分别与第一电阻的一端、RT9193-33芯片的输入端以及RT9193-33芯片的使能端连接，所述第一电阻的另一端与第一LED灯的阳极连接，所述第一LED灯的阴极与主控电路连接，所述RT9193-33芯片的输出端与ESP8266芯片的电源端连接，所述ESP8266芯片还与局域网连接，所述局域网还与网络服务终端连接。

进一步，所述报警电路采用声光报警电路，所述声光报警电路包括正电源、喇叭、第二LED灯、第二电阻、基极偏置电阻、晶体管和射极偏置电阻，所述正电源分别与第二电阻的一端以及喇叭的第一输入端连接，所述第二电阻的另一端与第二LED灯的阳极连接，所述第二LED灯的阴极以及基极偏置电阻的一端均与主控电路连接，所述基极偏置电阻的另一端与晶体管的基极连接，所述晶体管的发射极通过射极偏置电阻接地，所述晶体管的集电极与喇叭的第二输入端连接。

进一步，所述电源电路包括外部电源、TP4056芯片、第三LED灯、第三电阻和电池，所述外接电源的输出端通过TP4056芯片进而与电池的输入端连接，所述电池分别为近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路和通讯电路供电，所述TP4056芯片还与第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与第三LED灯的阴极连接，所述第三LED灯的阳极接地。

进一步，所述近红外传感器采用WYCH2010槽型光耦，所述电压比较器采用LM393比较器。

进一步，所述通讯电路采用WiFi通讯电路。

进一步，所述处理器采用MCU、DSP芯片、CPU或单片机，所述输液管位置信息存储器采用ROM，所述网络服务终端采用PC电脑终端，所述移动终端采用智能手机、手持终端或平板电脑。

本实用新型的有益效果是：包括近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路、通讯电路、网络服务终端和移动终端，通过近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路、通讯电路的配合在输液结束时立即通知医护人员拔掉输液管，不再需要医护人员或看护人员时时观察药瓶的剩余输液量，更加方便；网络服务终端包括处理器、显示器和输液管位置信息存储器，在网络服务终端上增设了输液管位置信息存储器，使医护人员在报警器的数量较多且几个报警器同时发生报警时，仍能通过网络服务终端实时显示的输液管位置信息来准确得知是哪位病人需要更换药瓶，更加准确和可靠。

附图说明

图1为本实用新型一种智能输液报警器的系统框图；

图2为本实用新型主控电路的电路原理图；

图3为本实用新型通讯电路的一种实现电路原理图；

图4为本实用新型报警电路的电路原理图；

图5为本实用新型电源电路的电路原理图；

图6为本实用新型近红外传感器和电压比较器的电路原理图。

具体实施方式

参照图1，一种智能输液报警器，该报警器安装在输液管的漏斗中，该报警器包括近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路、通讯电路、网络服务终端和移动终端，所述近红外传感器的输出端与电压比较器的输入端连接，所述电压比较器的输出端与主控电路的输入端连接，所述主控电路的输出端与报警电路的输入端连接，所述主控电路还与通讯电路连接，所述网络服务终端包括处理器、显示器和输液管位置信息存储器，所述通讯电路、输液管位置信息存储器、显示器以及移动终端均与处理器连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括电源电路，所述电源电路分别为近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路和通讯电路供电。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述近红外传感器包括光源和光接收器，所述光源和光接收器分别贴放于输液管的两侧，所述光源发出的近红外光经过输液管后被光接收器所接收，所述光接收器的输出端与电压比较器的输入端连接。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述主控电路由STC89C52芯片U1和外围电路组成。

参照图2和图3，进一步作为优选的实施方式，所述通讯电路包括网络传输电路和局域网，所述网络传输电路包括正电源VCC、第一LED灯LED1、第一电阻R1、RT9193-33芯片U3和ESP8266芯片U2，所述正电源VCC分别与第一电阻R1的一端、RT9193-33芯片U3的输入端以及RT9193-33芯片U3的使能端连接，所述第一电阻R1的另一端与第一LED灯LED1的阳极连接，所述第一LED灯LED1的阴极与主控电路U1连接，所述RT9193-33芯片U3的输出端与ESP8266芯片U3的电源端连接，所述ESP8266芯片U2还与局域网连接，所述局域网还与网络服务终端连接。

参照图2和图4，进一步作为优选的实施方式，所述报警电路采用声光报警电路，所述声光报警电路包括正电源VCC、喇叭LS1、第二LED灯LED2、第二电阻R2、基极偏置电阻R16、晶体管Q1和射极偏置电阻R17，所述正电源VCC分别与第二电阻R2的一端以及喇叭LS1的第一输入端连接，所述第二电阻R2的另一端与第二LED灯LED2的阳极连接，所述第二LED灯LED2的阴极以及基极偏置电阻R16的一端均与主控电路U1连接，所述基极偏置电阻R16的另一端与晶体管Q1的基极连接，所述晶体管Q1的发射极通过射极偏置电阻R17接地，所述晶体管Q1的集电极与喇叭LS1的第二输入端连接。

参照图2和图5，进一步作为优选的实施方式，所述电源电路包括外部电源P1、TP4056芯片U5、第三LED灯LED3、第三电阻R3和电池P2，所述外接电源P1的输出端通过TP4056芯片U5进而与电池P2的输入端连接，所述电池P2分别为近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路和通讯电路供电，所述TP4056芯片U5还与第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与第三LED灯LED3的阴极连接，所述第三LED灯LED3的阳极接地。

参照图2和图6，进一步作为优选的实施方式，所述近红外传感器采用WYCH2010槽型光耦，所述电压比较器采用LM393比较器U4。

进一步作为优选的实施方式，所述通讯电路采用WiFi通讯电路。

进一步作为优选的实施方式，所述处理器采用MCU、DSP芯片、CPU或单片机，所述输液管位置信息存储器采用ROM，所述网络服务终端采用PC电脑终端，所述移动终端采用智能手机、手持终端或平板电脑。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

参照图1-6，本实用新型的第一实施例：

针对现有技术不方便，不够准确和可靠的问题，本实用新型提出了一种全新的智能输液报警器。该智能输液报警器贴放于输液管的漏斗中，主要包括近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路、通讯电路、网络服务终端和移动终端。

其中，近红外光传感器，用于检测输液管是否有液体。该近红外光传感器包括光源和光接收器。电压比较器，用于根据近红外光传感器的检测结果产生相应的电平：当有滴液时，输液管将充满液体，此时光接收器收不到光源，电压比较器产生高电平；若输液管没有液体时，此时光接收器接收到光源，电压比较器产生低电平。

如图6所示，近红外光传感器的光源及光接收器可采用WYCH2010槽型光耦，而电压比较器则可以采用LM393比较器。当有滴液时，输液管将充满液体，此时光接收器收不到光源的光，则LM393比较器的INA+引脚将产生高电平，该高电平与电压比较器LM393中INA-引脚的电压进行对比，此时电压比较器输出高电平；当输液管内没有液体时，光接收器将接收到光源的光，则LM393比较器的INA+引脚将产生低电压，该低电平与电压比较器LM393中INA-引脚的电压进行对比，此时电压比较器输出低电平。在图6的电路中，电阻R7和电阻R9起分压作用，以为LM393比较器中的INA -引脚提供需要比较的电压。

主控电路，用于获取电压比较器的输出电平，并根据获取的输出电平触发相应的控制信号，以控制报警电路的LED指示灯和蜂鸣器进行告警并通过通讯电路上传给网络服务终端。如图2所示，主控电路可采用STC公司的STC89C52RC芯片来实现，此芯片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系统可编程的Flash存储器，可实现智能输液报警器的各个功能，让其稳定地运行。若主控电路当检测到电压比较器持续出现低电平，则表明输液瓶没有液体了，此时将通过通讯电路将检测结果数据送到相应的网络服务终端中，并同时将启动声光报警电路，发出声音和光提醒医护人员以及陪护人员输液结束；反之，则表明输液瓶内仍有液体，主控电路将继续进行检测。

报警电路，用于根据主控电路触发的控制信号进行声音和光报警。声光报警电路可采用如图4所示的电路结构。该报警电路主要由正电源VCC、喇叭LS1、第二LED灯LED2、第二电阻R2、基极偏置电阻R16、晶体管Q1和射极偏置电阻R17构成，并受STC89C52RC主控电路芯片触发的控制信号所控制。当主控电路当检测到电压比较器持续出现低电平时，主控电路则给BEEP脚施加低电平，以使晶体管Q1导通，此时喇叭LS1将发出声音；反之，主控电路则给BEEP脚施加高电平，以使晶体管Q1截止，此时喇叭LS1将不会发出声音。同理，主控电路在检测到电压比较器持续出现低电平时也可通过控制LED3引脚，使LED3灯出现闪动。也就是说，当主控电路监测到输液管内没有液体时立刻开启该报警电路，发出声音和光提醒周围医护人员以及陪护人员输液结束。

电源电路，用于为近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路和通讯电路供电。电源电路可采用图5所示的电路结构，该电路主要由外部电源P1、TP4056芯片U5、第三LED灯LED3、第三电阻R3和电池P2组成。图5的电源电路采用了TP4056芯片来进行电源管理，该芯片是一款完整的单节锂离子电池充电器，具有电池正负极反接保护的功能，采用恒定电流或恒定电压的方式对充电电压进行线性控制。图5中的P1是外部电源，P2是可充电电池，当进行充电时，LED3灯将会被点亮，而开光S1则用来控制整个报警器电源的通断。

通讯电路，主要用于根据主控电路触发的控制信号将检测结果数据上传给相应的网络服务终端。通讯电路既可采用图3所示的由网络传输电路以及局域网所组成的电路结构，也可采用现有的蓝牙通讯电路结构。本实施例主要采用图3所示的通讯电路结构，其网络传输电路采用了乐鑫公司的ESP8266芯片。ESP8266芯片是一款专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网应用而设计的、低能耗网络传输芯片，该芯片只需给RXD和TXD引脚施加相应的配置信号即可正常工作，十分简单方便。在图3的电路中，本实用新型还增加了RT9193-33芯片来将正电源VCC转换为3.3V的电压信号VCC3.3，以为ESP8266芯片的正常工作提供所需的电压。当图3的电路启动时，通过主控电路触发的控制信号使ESP8266芯片开始工作，此时指示灯LED1将被点亮，表明该报警器开始进行检测；当STC89C52RC主控电路芯片检测到输液管没有液体时，可将ESP8266芯片RESET脚的电平拉低使其进入工作模式，以起到较好的省电作用。

网络服务终端，主要用于在主控电路检测到输液管没有液体时根据上传的检测结果数据（该数据主要与没有液体的输液管相对应，可为没有液体的输液管的编号等）实时得出输液结束患者的具体位置，并发送给移动终端。网络服务终端可进一步细分为处理器、显示器和输液管位置信息存储器。网络服务终端，可采用PC电脑终端来实现。

其中，输液管位置信息存储器，用于预先存储好输液管的具体位置信息（如“输液管1，位置3楼306房”等），以便于处理器在检测到输液管没有液体时根据输液管的位置得出输液结束患者的具体位置。输液管位置信息存储器，可采用ROM来实现，其内输液管的具体位置信息可根据需要预先烧录好。

处理器，用于在主控电路检测到输液管没有液体时根据上传的检测结果数据进行数据处理（包括从输液管位置信息存储器得出没有液体的输液管的位置，显示和分析等），以触发相应的控制信号。本实用新型的处理器虽然涉及数据处理过程，但其可采用现有的MCU、DSP芯片、CPU或单片机来实现。

显示器，用于根据处理器触发的控制信号显示检测结果数据、输液结束患者的具体位置等数据。

移动终端，主要用于在主控电路检测到输液管没有液体时告知医护人员患者输液已结束并告知医护人员输液结束患者的具体位置，以方便医护人员准确得知是哪位病人需要更换药瓶。移动终端，可采用智能手机或智能手机、手持终端或平板电脑来实现。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）通过近红外传感器、电压比较器、主控电路、报警电路、通讯电路的配合在输液结束时立即通知医护人员拔掉输液管，不再需要医护人员或看护人员时时观察药瓶的剩余输液量，更加方便；

（2）设有网络服务终端和移动终端，当输液瓶没有液体时，智能输液报警器就会通过通讯电路向网络服务终端发送告警信息，网络服务终端的显示器就会配合处理器以及输液管位置信息存储器实时显示哪位病人和在哪个楼层的病人需要更换药瓶；同时护士和医务人员还可以通过手机客户端等移动终端查看此类信息，从而很精确地知道哪位病人需要换药瓶，更加准确和可靠。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。