智能醫護點滴監控系統的研究

摘 "要：該項目是由一個上位機和多個下位機組成的多平臺操作系統。主要是研究輸液治療過程中的檢測與控制。通過紅外檢測使輸出波形上出現脈沖，利用對脈沖計數的方式，測出藥液的滴數。并采用驅動電機來控制輸液滴速，進而可以在必要時關閉輸液管并報警。

關鍵詞：紅外檢測;點滴速度;輸液監控系統

一、引言

輸液治療在醫療機構中是一種普遍的治療手段，而傳統的人工監護方式，已經越來越不能滿足當今的需求。隨著電子技術的發展，醫療設備也在發生著改變，一種新型的理念產生，它能夠實現對輸液治療進行實時監控與報警。該研究能減輕護理人員的勞動強度，減少醫療事故的發生。

二、環境假設與分析

圖1 "環境結構框圖

如圖1所示，在輸液治療室內利用輸液檢測的裝置與控制系統，實現對每個患者的藥液進行實時監控與報警。當出現異常情況時，能及時的報警，并做出相應處理。而護士在接到信息后也能夠迅速的做出反應。

三、結構方案分析

該研究項目主要是構建一個輸液檢測及控制系統。它是由一個上位機和多個下位機組成的多平臺操作系統。它主要是由下位機中的紅外檢測模塊來檢測，之后將檢測到的數據經過智能編譯后在液晶顯示器上顯示，并將信息反饋給上位機，最后由上位機來進行報警、顯示與控制。從而達到對輸液系統的檢測、信息顯示與控制。并且每一個下位機又是獨立模塊，可以自行設置參數與控制。這樣的系統操作起來靈活方便。

四、系統的硬件設計

上、下位機均采用飛思卡爾的MC9S12DG128為核心控制芯片，上位機為主控芯片，是用來接收下位機的信息并顯示，之后將接受的信息轉化為控制指令控制下位機，使相應的指示燈發光報警，等待人員操控。下位機為從控芯片，通過紅外檢測模塊檢測滴液情況，之后由12864液晶顯示器來顯示藥液的液位與時間信息。下位機還可以對各項所需的輔助參數進行設定，并能對藥液的輸送情況進行開閉控制。

輸液滴速檢測采用的是光電傳感器，主要由紅外的發射與接收對管組成。當有藥液滴下時，光電接收管接收到強度變化的光信號后，輸出波形上會出現脈沖。通過對脈沖計數，可以測出藥液的滴數，再由液晶模塊顯示出來。

如果藥液滴到達設定的液位、時間或者藥液滴完，就由下位機的控制系統自動報警，并將報警信號傳遞給上位機。之后系統自動控制關閉輸液管。報警指示模塊和聲光報警模塊都是由LED燈和蜂鳴器組成。它是由單片機IO口輸出經三極管放大后驅動蜂鳴器產生蜂鳴聲。

輸液控制開關模塊主要是由小型的電機驅動輸液控制開關當中的齒輪，并由齒輪帶動開關傳動桿，達到閉合輸液管的作用，并由編碼器檢測閉合情況，并將閉合情況反饋給下位機處理器進行判斷。

五、系統的軟件設計與程序流程圖

輸液檢測控制系統流程圖由上位機系統流程圖和下位機系統流程圖組成。

上位機系統流程：是在接收下位機傳送的數據后，判斷數據是否異常及判斷是否執行控制指令。并把指令發給下位機，控制下位機。

下位機系統流程：是接受液位檢測后，判斷是時候執行給上位機傳送信號及判斷是否執行關閉和報警指令。

六、結論與測試結果分析

相關實驗所得數據出如下。

表1 "以每分鐘12下的滴速測試

表2 "以每分鐘24下的滴速測試

通過以上兩個實驗使這項研究研究更精確，為以后的研究打下良好的基礎。

該研究是以紅外檢測對點滴的數據進行采集。并且每個下位機系統又是獨立模塊，可自行設置參數與控制，而上位機的控制又是優先控制，可鎖定下位機，這樣的系統控制方便靈活。這樣就能減輕護理人員的勞動強度，減少醫療事故的發生。