一种智慧吊瓶监测系统的制作方法

本发明涉及智慧监测技术领域，具体地说，涉及一种智慧吊瓶监测系统。

背景技术：

一般的吊瓶监测系统由电磁力式称重传感器、病房床位显示终端、吊瓶监测系统(触摸屏终端)、pc操作系统以及警报装置系统组成，通过oftp协议传输硬件数据，在后台系统统一进行管理，但普通的杠杆式电磁力式称重传感器，受输液管中液体流动带来的重力影响较大，监测的数值准确度低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智慧吊瓶监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种智慧吊瓶监测系统，包括吊瓶监测平台，所述吊瓶监测平台包括监测单元、通信单元、传输单元和报警单元；所述监测单元用于对吊瓶内液体的高度和滴速实时监测，并将监测的数据发送给所述传输单元，所述监测单元用于将小于高度预设值和高于滴速预设值的数据发送给所述报警单元；所述通信单元用于为各个单元的节点建立通信；所述传输单元用于接收所述监测单元发送的数据；所述报警单元用于接收所述监测单元发送的报警信号，并进行报警；

所述监测单元包括高度监测模块、滴速监测模块和控制模块；所述高度监测模块用于控制电磁力式称重传感器对吊瓶内剩余液体高度进行监测，并将高度值封装成数据包，电磁力式称重传感器工作原理如下：

当吊瓶上内装有液体时，承重钩的一端向上移动，光电件检测出移动距离度信号，经放大后流入线圈，产生电磁力，使承重钩恢复至平衡状态，对产生电磁平衡力的电流进行数字转换，即可确定内部液体的高度，从而实现高精度测量的目的，降低输液管中液体流动带来的重力对测量值的影响；

所述滴速监测模块用于控制光接收器对吊瓶内液体滴速进行监测，并将滴速值封装成数据包；所述控制模块用于控制所述通信单元将数据包发送给所述传输单元，并将小于高度预设值和高于滴速预设值的数据发送给所述报警单元；

所述通信单元包括网络模块和协议模块；所述网络模块用于将所述监测单元和所述监测单元之间的节点通过网络进行连接；所述协议模块用于控制各个节点通过网络协议进行信息的交互；

所述传输单元包括无线传输模块和护士终端模块；所述无线传输模块用于将接收的监测数据传输给所述护士终端模块：所述护士终端模块用于接收所述无线传输模块发送的数据，并将数据通过电脑设备展示出来；

所述报警单元包括高度报警模块和滴速报警模块；所述高度报警模块用于接收所述高度监测模块的报警信号，并将数字信号转换成电信号使高度信号灯闪烁；所述滴速报警模块用于接收所述滴速监测模块的报警信号，并将数字信号转换成电信号使滴速信号灯闪烁。

作为本技术方案的进一步改进，所述网络模块中的网络为全球广域网，所述全球广域网采用中间件技术实现各个节点数据的连接和应用，并通过超文本标记语言的方法显示数据中的文本，超文本标记语言包括一系列标签，通过这些标签可以将网络上的文档格式统一，使分散的internet资源连接为一个逻辑整体，并且超文本标记语言的文本是由超文本标记语言命令组成的描述性文本，超文本标记语言命令用于说明高度监测模块和滴速监测模块监测数据的文字和图形，通过超级链接方法将高度监测模块和滴速监测模块监测数据的文字和图形与护士终端模块相关联，从而将分布在不同位置的信息资源用随机方式进行连接，护士通过观察电脑展示的监测数据准确判断每个病床的吊瓶状态，从而便于护士及时的做出处理。

作为本技术方案的进一步改进，所述中间件技术为cgi，其工作步骤如下：

s1.1、护士终端模块全球广域网护士终端模块端的浏览器将url的第一部分解码与全球广域网服务器相连；

s1.2、护士终端模块的全球广域网浏览器将url的其余部分提供给服务器；

s1.3、全球广域网服务器将url转换成路径和文件名；

s1.4、全球广域网服务器发送超文本标记语言和别的组成请求页面的文件给护士终端模块，且页面内容传送完后连接自动断开；

s1.5、在护士终端模块端，超文本标记语言脚本提示用户做动作或输入，当用户响应后，护士终端模块请求全球广域网服务器建立一个新的连接；

s1.6、全球广域网服务器把这些信息和别的进程变量传送给由超文本标记语言以url的形式指定cgi程序；

s1.7、cgi根据输入作出响应，把响应结果传送给全球广域网服务器；

s1.8、全球广域网服务器把响应的数据传给护士终端模块，完成后关闭连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述高度监测模块中电磁力式称重传感器的电磁力计算公式如下：

其中，μ为真空磁导率；s为磁路截面积；kf为漏磁系数；δ为气隙长度；n为线圈匝数；i为电流；f为电磁力。

作为本技术方案的进一步改进，所述滴速监测模块中光接收器采用apd光检测法，其光信号放大步骤如下：

s2.1、首先入射信号光在光电二极管中产生最初的电子-空穴对；

s2.2、反向偏置电压产生的电场使电子-空穴对加速运动，获得动能；

s2.3、电子-空穴对获得动能后与中性原子碰撞，使中性原子价带上的电子获得能量后跃迁到导带上去，并产生二次电子-空穴对；

s2.4、二次电子-空穴对在s2.2中反向偏置电压的电场作用下，碰撞周围中性原子进而继续产生新的电子-空穴对，使得光信号在光电二极管内部就获得了放大。

作为本技术方案的进一步改进，所述apd光检测法，其倍增因子计算公式如下：

其中，m为倍增因子；im输出光电流；ip为初始光电流；αe为电子电离率；αh为空穴电离率；ka为电离系数；v为反向偏置电压。

作为本技术方案的进一步改进，所述协议模块采用oftp协议，其验证步骤如下：

s3.1、服务器端先将客户端的登录信息与保存在服务器上信息比对；

s3.2、身份验证通过后，将其登录信息发送给客户端，随后由客户端验证身份；

s3.3、服务器端和客户端双方相互成功验证身份后进行数据交换。

作为本技术方案的进一步改进，所述报警单元采用d/a转换器将将数字信号转换成电信号。

作为本技术方案的进一步改进，所述d/a转换器中采用抽取的方法降低采样率，其方法步骤如下：

s4.1、先将第p个样本点保留；

s4.2、去掉两个样本点中第p-1个样本点；

s4.3、将原有的离散信号采用的周期设为t；

s4.4、结合s4.1-s4.3得出采样率计算公式如下：

作为本技术方案的进一步改进，所述s4.3中离散信号有效电压计算公式如下：

其中，δtm相邻两次采样的时间间隔；为第m-1个时间间隔的电压采样瞬时的平方值；n为第一个周期的采样点数。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过数据传输、系统展示和报警，使护士即时看到每个病床的实时输液情况，从而及时帮助护士做出判断，并且产生电磁力，使承重钩恢复至平衡状态，对产生电磁平衡力的电流进行数字转换，即可确定内部液体的高度，从而实现高精度测量的目的，降低输液管中液体流动带来的重力对测量值的影响。

附图说明

图1为实施例1的吊瓶监测平台模块示意图；

图2为实施例1的监测单元模块示意图；

图3为实施例1的通信单元模块示意图；

图4为实施例1的传输单元模块示意图；

图5为实施例1的报警单元模块示意图；

图6为实施例1的高度监测模块电路示意图；

图7为实施例1的滴速报警模块电路示意图。

图中各个标号意义为：

100、吊瓶监测平台；

110、监测单元；111、高度监测模块；112、滴速监测模块；113、控制模块；

120、通信单元；121、网络模块；122、协议模块；

130、传输单元；131、无线传输模块；132、护士终端模块；

140、报警单元；141、高度报警模块；142、滴速报警模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本发明提供一种智慧吊瓶监测系统，请参阅图1-图7，包括吊瓶监测平台100，吊瓶监测平台100包括监测单元110、通信单元120、传输单元130和报警单元140；监测单元110用于对吊瓶内液体的高度和滴速实时监测，并将监测的数据发送给传输单元130，监测单元110用于将小于高度预设值和高于滴速预设值的数据发送给报警单元140；通信单元120用于为各个单元的节点建立通信；传输单元130用于接收监测单元110发送的数据；报警单元140用于接收监测单元110发送的报警信号，并进行报警；

监测单元110包括高度监测模块111、滴速监测模块112和控制模块113；高度监测模块111用于控制电磁力式称重传感器对吊瓶内剩余液体高度进行监测，并将高度值封装成数据包，电磁力式称重传感器工作原理如下：

当吊瓶上内装有液体时，承重钩的一端向上移动，光电件检测出移动距离度信号，经放大后流入线圈，产生电磁力，使承重钩恢复至平衡状态，对产生电磁平衡力的电流进行数字转换，即可确定内部液体的高度，从而实现高精度测量的目的，降低输液管中液体流动带来的重力对测量值的影响；

滴速监测模块112用于控制光接收器对吊瓶内液体滴速进行监测，并将滴速值封装成数据包；控制模块113用于控制通信单元120将数据包发送给传输单元130，并将小于高度预设值和高于滴速预设值的数据发送给报警单元140；

通信单元120包括网络模块121和协议模块122；网络模块121用于将监测单元110和监测单元110之间的节点通过网络进行连接；协议模块122用于控制各个节点通过网络协议进行信息的交互，网络采用分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务，一台设备上的第n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层网络协议，并且接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息；

传输单元130包括无线传输模块131和护士终端模块132；无线传输模块131用于将接收的监测数据传输给护士终端模块132；护士终端模块132用于接收无线传输模块131发送的数据，并将数据通过电脑设备展示出来；

报警单元140包括高度报警模块141和滴速报警模块142；高度报警模块141用于接收高度监测模块111的报警信号，并将数字信号转换成电信号使高度信号灯闪烁；滴速报警模块142用于接收滴速监测模块112的报警信号，并将数字信号转换成电信号使滴速信号灯闪烁。

本实施例中，网络模块121中的网络为全球广域网，全球广域网采用中间件技术实现各个节点数据的连接和应用，并通过超文本标记语言的方法显示数据中的文本，超文本标记语言包括一系列标签，通过这些标签可以将网络上的文档格式统一，使分散的internet资源连接为一个逻辑整体，并且超文本标记语言的文本是由超文本标记语言命令组成的描述性文本，超文本标记语言命令用于说明高度监测模块111和滴速监测模块112监测数据的文字和图形，通过超级链接方法将高度监测模块111和滴速监测模块112监测数据的文字和图形与护士终端模块132相关联，从而将分布在不同位置的信息资源用随机方式进行连接，护士通过观察电脑展示的监测数据准确判断每个病床的吊瓶状态，从而便于护士及时的做出处理。

进一步的，中间件技术为cgi，cgi与浏览器进行交互，并通过高度监测模块111和滴速监测模块112监测的数据与数据库服务器等外部数据源进行通信，从数据库服务器中获取数据，格式化为超文本标记语言文档后，发送给浏览器，同时从浏览器获得的数据放到数据库中，值得说明的是标准cgi使用命令行参数或环境变量表示服务器的详细请求，服务器与浏览器通信采用标准输入输出方式，间接cgi又称缓冲cgi，在cgi程序和cgi接口之间插入一个缓冲程序，缓冲程序与cgi接口间用标准输入输出进行通信，其工作步骤如下：

s1.1、护士终端模块132全球广域网护士终端模块132端的浏览器将url的第一部分解码与全球广域网服务器相连；

s1.2、护士终端模块132的全球广域网浏览器将url的其余部分提供给服务器；

s1.3、全球广域网服务器将url转换成路径和文件名；

s1.4、全球广域网服务器发送超文本标记语言和别的组成请求页面的文件给护士终端模块132，且页面内容传送完后连接自动断开；

s1.5、在护士终端模块132端，超文本标记语言脚本提示用户做动作或输入，当用户响应后，护士终端模块132请求全球广域网服务器建立一个新的连接；

s1.6、全球广域网服务器把这些信息和别的进程变量传送给由超文本标记语言以url的形式指定cgi程序；

s1.7、cgi根据输入作出响应，把响应结果传送给全球广域网服务器；

s1.8、全球广域网服务器把响应的数据传给护士终端模块132，完成后关闭连接。

具体的，高度监测模块111中电磁力式称重传感器的电磁力计算公式如下：

其中，μ为真空磁导率；s为磁路截面积；kf为漏磁系数；δ为气隙长度；n为线圈匝数；i为电流；f为电磁力。

此外，滴速监测模块112中光接收器采用apd光检测法，其光信号放大步骤如下：

s2.1、首先入射信号光在光电二极管中产生最初的电子-空穴对；

s2.2、反向偏置电压产生的电场使电子-空穴对加速运动，获得动能；

s2.3、电子-空穴对获得动能后与中性原子碰撞，使中性原子价带上的电子获得能量后跃迁到导带上去，并产生二次电子-空穴对；

s2.4、二次电子-空穴对在s2.2中反向偏置电压的电场作用下，碰撞周围中性原子进而继续产生新的电子-空穴对，使得光信号在光电二极管内部就获得了放大。

除此之外，apd光检测法，其倍增因子计算公式如下：

其中，m为倍增因子；im输出光电流；ip为初始光电流；αe为电子电离率；αh为空穴电离率；ka为电离系数；v为反向偏置电压。

进一步的，协议模块122采用oftp协议，其验证步骤如下：

s3.1、服务器端先将客户端的登录信息与保存在服务器上信息比对；

s3.2、身份验证通过后，将其登录信息发送给客户端，随后由客户端验证身份；

s3.3、服务器端和客户端双方相互成功验证身份后进行数据交换。

具体的，报警单元140采用d/a转换器将将数字信号转换成电信号。

此外，d/a转换器中采用抽取的方法降低采样率，其方法步骤如下：

s4.1、先将第p个样本点保留；

s4.2、去掉两个样本点中第p-1个样本点；

s4.3、将原有的离散信号采用的周期设为t；

s4.4、结合s4.1-s4.3得出采样率计算公式如下：

除此之外，s4.3中离散信号有效电压计算公式如下：

其中，δtm相邻两次采样的时间间隔；为第m-1个时间间隔的电压采样瞬时的平方值；n为第一个周期的采样点数。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。