醫療設備智能監控系統的設計

張艷霞

（山西省中醫院，太原 030012）

醫療設備智能監控系統是基于無線或有線網絡的智能監控系統，可監測供電電壓、電壓頻率、每路輸出電流、有功功率及無功功率等參數，其是利用智能監控單元實現有效地遠程監控的電源監控器，同時具備電源分配、防浪涌雷擊和電源管理功能[1-2]。智能監控單元能夠支持遠程控制，具有集中式管理、自動周期控制、安全性管理、授權開關設備、設備利用率統計以及設備效益統計等功能[3]。

1 醫療設備智能監控系統的構成

本文以輸液設備為研究對象，對其智能監控系統進行設計，從而實現對患者的輸液進行智能控制。輸液設備智能監控系統是為解決輸液速度過大和輸液時間長且無人看護等問題，本設計是基于單片機和藍牙無線傳輸技術之間進行有機結合，有效提高了輸液的安全性，間接地減少了醫護人員的體力和精力損耗。

1.1 醫療設備智能監控系統的硬件開發

輸液設備智能監控系統硬件部分的設計原則應遵循安全可靠、具有非常強的抗干擾能力、在使用過程中，要通俗易懂，經濟合理，能夠在患者身邊普及，減少患者的二次傷害[4]。其軟件的主要有單片機模塊、A/D轉換、聲光報警和LED模塊等部分構成，如圖1所示。

圖1 輸液系統智能監控系統的結構示意圖

其中，每部分的作用如下。

1.1.1 單片機的選型

單片機具有功能多樣、價格低廉、多種拓展和性能優越等特點，在手機、電腦、上位機等設備上得到廣泛應用。輸液監控系統的單片機采用哈佛型低8位的CMOS微控制器，其芯片的引腳示意圖如圖2所示。

1.1.2 電源電路

該監控系統的電源模塊是一個非常重要的部分，直接關系到其監控系統的穩定性和可靠性，一般將家庭的交流電220V接入電源模塊，再將220V的電壓降低至12V和5V，分別接入對應的各個控制部分。在轉換過程中，每個電源的輸入端都需要接入濾波器和穩壓器，以此提高電源的穩定性。

1.2 醫療設備智能監控系統的軟件設計

從該系統整體來分析，軟件系統主要由上位機、顯示器、滴速控制模塊、鍵盤輸出模塊、藍牙模塊和定時中斷模塊等部分組成。在系統軟件設計過程中，各個模塊的作用如下。

圖2 單片機的引腳示意圖

1.2.1 滴液檢測模塊

滴液檢測模塊是依靠紅外傳感器感知信號，并將信號傳輸至單片機的A/D轉換模塊。若傳感器檢測到有液滴滴下時，就會對A/D轉換模塊輸出電壓信號，此時，單片機的電壓就會發生改變，并發出脈沖信號，將計時器進行調整和累加。

1.2.2 LED 顯示模塊

LED顯示模塊的芯片選擇為ST7920，該芯片采用串行模式通信，能夠較好地與單片機進行通信，性能穩定，LED的程序編寫分為LED初始化、寫數據、寫命令、讀數據、串口接收和串口發送等部分。

1.2.3 藍牙傳輸模塊

該系統軟件設計使用的藍牙模塊是通過TXD與RXD端與單片機直接進行數據通信。而藍牙模塊是通過RS232模塊與上位機進行串口通信。該系統的藍牙模塊與單片機進行通信之前一般需要對單片機的參數進行初始化定義，其中，包括波特率設定、接收器和發送器模塊的初始化設置。

2 醫療設備智能監控系統的測試

在醫療設備智能化監控系統的測試之前，必須先檢查硬件電路中各個芯片的引腳是否存在缺陷和錯誤，尤其是焊接是否存在虛焊等現象，以及各個模塊是否能夠正常工作。在進行硬件設計測試時，需要對己經設計完成的每個硬件進行靜態檢查，分析各個模塊的功能，以此排除人為疏忽的誤差，最后確定硬件設計沒有錯誤后，再接入軟件模塊，進行下一步調試。最后，通過軟件的控制，程序的運行，下位機的鍵盤輸入患者信息，如需要點滴的速度、時間等。根據流體力學的原理，液體形成液滴滴下時，1ml的液體可以滴20滴，因此，液滴輸入的剩余時間可以通過如下公式得到：

這樣能夠及時監測輸液進度信息，并隨時進行反饋，實現系統功能，其結果具有準確性和高效性。

3 總結

通過對醫療設備智能監控系統的設計，使醫院和保健院對醫療設備的使用和管理實現了無紙化數據傳輸和儲存，能夠降低醫院的醫療成本，縮短了家屬的陪護時間，有效提高了醫院醫療設備的使用，間接體現了該智能系統的設計具有安全可靠、操作簡單和性能優越，進一步推動醫院信息化水平建設，提高患者的滿意度?？梢?，對醫療設備智能監控系統的設計分析，能夠為醫療設備的完善奠定良好基礎。