一种基于模糊理论的输液滴速检测系统及其方法

专利名称：一种基于模糊理论的输液滴速检测系统及其方法 技术领域： 本发明涉及医疗检测方法的领域，尤其是一种基于模糊理论的输液滴速检测系统及其方法。 背景技术： 静脉输液是临床医学中一个重要的治疗手段。根据不同病人的病情和体质的差异，需要不同的输液速度及流量。目前对于输液速度的控制普遍采用于手工方式，由护士根据经验来调节，使得点滴流速不够准确。此外，在输液过程中，需要实时监视剩余的药液，若药液输完，未能及时更新或结束输液，则会发生医疗事故。同时，有一些病人，外界不便多次接触进行管理，例如前段时间的非典型性肺炎，或者骨髓移植后的隔离，这些病人需要输液，须避免过多与外界接触，进行管理的最佳方式为远程医疗器械的控制。但长期以来一直没有有效的既可远程控制又可现场控制的自动监测装置，从而需要专人监护，加重了护理 人员的劳动负担，也不利于病区的综合管理。  发明内容 本发明要解决的技术问题是为了克服上述中存在的问题，提供了一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，其实现了多床位远程、集中、分床检测的目的，针对不同病人所需不同的输液速度自动控制点滴速度，并在输液结束及出现异常情况时发出警告。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，包括用于采集、监测、传输、显示和控制的监控PC机、护士站监测仪以及床位液体点滴速度检测控制系统，所述的监控PC机的输入端通过串行接口与护士站监测仪的输出端相连接，护士站监测仪的输入端与床位液体点滴速度检测控制系统的输出端通过信号连接。所述的床位液体点滴速度检测控制系统由床位液体点滴速度检测模块和输液液体的液位检测模块组成。床位液体点滴速度检测模块是采用红外透射式传感器检测液体点滴的速度，所述输液液体的液位检测模块是采用液位检测传感器来监测液体的剩余量，所述的液位检测传感器是采用称重传感器。所述的护士站监测仪由控制面板、上位机通信接口和下位机通信接口组成，上位机通信接口通过控制面板与下位机通信接口相连接。所述的控制面板包括基本参数设置的键盘和工作状态显示的输出部分以及声、光报警的输出部分，基本参数设置的键盘分别与工作状态显示的输出部分和声、光报警的输出部分相连接。同样地，一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，包括用于采集、监测、传输、显示和控制的监控PC机、由控制面板、上位机通信接口和下位机通信接口组成的护士站监测仪以及床位液体点滴速度检测控制系统，控制面板包括基本参数设置的键盘和工作状态显示的输出部分以及声、光报警的输出部分，控制面板输入部分主要由矩阵式键盘系统构成，系统采用可编程接口芯片8279实现键盘的扩展，护士站监测仪的输出指示主要是由8位LED组成，分别负责显示液面高度(单位是mm)、输液速度(单位是滴/ min)、输液床位号和报警错误信息代号，根据系统需要共设计了 16个键，用于设置输液速度和输液量的基本参数以及上下限报警参数，监控PC机的输入端通过Rs232串行接口与护士站监测仪的输出端相连接，护士站监测仪的输入端与床位液体点滴速度检测控制系统的输出端通过信号连接，其工作过程是通过软件编程设置标志位来识别不同的床位号和工作参数。所述的床位液体点滴速度检测控制系统由床位液体点滴速度检测模块和输液液体的液位检测模块组成。为了选择结构简单、精度高、工作可靠并且易于实现的传感器，所述的床位液体点滴速度检测模块采用红外透射式传感器检测液体点滴的速度，其红外透射式传感器检测液体点滴的速度的具体方法如下(1)采用步进电机带动管口夹紧机构来控制管口截面积S ; (2)利用示波器监视波形产生的断路脉冲，两个脉冲之间的时间是一个周期，周期的倒数是频率，计算脉冲的频率；(3)通过(2)中计算出的脉冲频率进行计算液滴速度。所述的输液液体的液位检测模块采用液位检测传感器来监测液体的剩余量，液位检测传感器为称重传感器，其称重传感器使用的具体方法如下(I)将称重传感器安装·在输液吊架和输液药瓶与输液软管系统之间；(2)测量出输液药瓶和输液软管系统的总重量；(3)根据控制仪输入的药液量进行重量减轻检测；(4)重量减轻至额定重量的10%时报警或设定一个常数作为报警值。所述的护士站监测仪由控制面板、上位机通信接口和下位机通信接口组成，上位机通信接口通过控制面板与下位机通信接口相连接。所述的控制面板包括基本参数设置的键盘和工作状态显示的输出部分以及声、光报警的输出部分，基本参数设置的键盘分别与工作状态显示的输出部分和声、光报警的输出部分相连接，基本参数设置的键盘由矩阵式键盘系统构成，采用可编程接口芯片8279实现键盘的扩展，根据系统需要共设计了 16个键，用于设置输液速度和输液量的基本参数以及上下限报警参数。本发明的有益效果是所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，采用红外透射式传感器来作为液体点滴速度传感器，其精度高、结构简单、工作可靠并且易于实现；采用称重传感器作为液位检测传感器，能够实现快速及时报警并且通知护士结束输液工作，此方法可以实现对多床位进行远程、集中、分床监测，针对不同病人所需不同的输液速度自动控制点滴速度，并在输液结束及出现异常情况时发出警告，护士可在护士室监控若干病房的输液情况，从丽减轻护士的工作量，实现医院护理自动化。 具体实施例方式现在结合本发明作进一步详细的说明。一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，包括用于采集、监测、传输、显示和控制的监控PC机、护士站监测仪以及床位液体点滴速度检测控制系统，所述的监控PC机的输入端通过串行接口与护士站监测仪的输出端相连接，护士站监测仪的输入端与床位液体点滴速度检测控制系统的输出端通过信号连接。所述的床位液体点滴速度检测控制系统由床位液体点滴速度检测模块和输液液体的液位检测模块组成。床位液体点滴速度检测模块是采用红外透射式传感器检测液体点滴的速度，所述输液液体的液位检测模块是采用液位检测传感器来监测液体的剩余量，所述的液位检测传感器是采用称重传感器。所述的护士站监测仪由控制面板、上位机通信接口和下位机通信接口组成，上位机通信接口通过控制面板与下位机通信接口相连接。所述的控制面板包括基本参数设置的键盘和工作状态显示的输出部分以及声、光报警的输出部分，基本参数设置的键盘分别与工作状态显示的输出部分和声、光报警的输出部分相连接。一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，包括用于采集、监测、传输、显示和控制的监控PC机、护士站监测仪以及床位液体点滴速度检测控制系统，护士站监测仪将监测到的数据传输给监控PC机，监控PC机将病人用药药效跟踪观察和分析、用药记录以数据文件形式存入数据库，护士站监测仪监测床位液体点滴速度检测控制系统的变化，其床位液体点滴速度检测控制系统由床位液体点滴速度检测模块和输液液体的液位检测模块组成，其中，床位液体点滴速度检测模块采用红外透射式传感器检测液体点滴的速度，其红外透射式传感器检测液体点滴的速度的具体方法如下(1)采用步进电机带动管口夹紧机构来控制管口截面积S，由于管子挤压时截面的变化速度和大小主要由步进电机提供的外力决定，而步进电机是由单片机闻精控制决定的，故其变化规律比较稳定，即在相同条件下，给大致相同的脉冲使步进电机控制截面积变化大致相同的面积时，滴速变化比较稳定。但是对于管子放松的截面积变化的速度和大小，则是由液体流动时对管壁的反作用力来弹开的，由管子的张紧力、液体流速、压力、水温、夕卜界气压等多种因素决定，不是很稳定，故不能用相同的参数，根据PID经典算法，建立了按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)线性组合进给控制的数学模型，其动作规律为 权利要求 1.一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，其特征是包括用于采集、监测、传输、显示和控制的监控PC机、护士站监测仪以及床位液体点滴速度检测控制系统，所述的监控PC机的输入端通过串行接口与护士站监测仪的输出端相连接，护士站监测仪的输入端与床位液体点滴速度检测控制系统的输出端通过信号连接。 2.根据权利要求I所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，其特征是所述的床位液体点滴速度检测控制系统由床位液体点滴速度检测模块和输液液体的液位检测模块组成。 3.根据权利要求2所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，其特征是所述的床位液体点滴速度检测模块是采用红外透射式传感器检测液体点滴的速度，所述输液液体的液位检测模块是采用液位检测传感器来监测液体的剩余量，所述的液位检测传感器是采用称重传感器。 4.根据权利要求3所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，其特征是所述的护士站监测仪由控制面板、上位机通信接口和下位机通信接口组成，上位机通信接口通过控制面板与下位机通信接口相连接。 5.根据权利要求4所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测系统，其特征是所述的控制面板包括基本参数设置的键盘和工作状态显示的输出部分以及声、光报警的输出部分，基本参数设置的键盘分别与工作状态显不的输出部分和声、光报警的输出部分相连接。 6.一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，其特征是包括以下步骤 1)监控PC机的输入端通过串行接口与护士站监测仪的输出端相连接； 2)护士站监测仪的输入端与床位液体点滴速度检测控制系统的输出端通过信号连接； 3 )床位液体点滴速度检测控制系统由床位液体点滴速度检测模块和输液液体的液位检测模块组成。 7.根据权利要求6所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，其特征是所述的床位液体点滴速度检测模块是采用红外透射式传感器检测液体点滴的速度，其红外透射式传感器检测液体点滴的速度的具体方法如下 (1)采用步进电机带动管口夹紧机构来控制管口截面积S； (2)利用示波器监视波形产生的断路脉冲，两个脉冲之间的时间是一个周期，周期的倒数是频率，计算脉冲的频率； (3)通过(2)中计算出的脉冲频率进行计算液滴速度。 8.根据权利要求7所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，其特征是所述输液液体的液位检测模块是采用液位检测传感器来监测液体的剩余量，所述的液位检测传感器是采用称重传感器，其称重传感器使用的具体方法如下 (1)将称重传感器安装在输液吊架和输液药瓶与输液软管系统之间； (2)测量出输液药瓶和输液软管系统的总重量； (3)根据控制仪输入的药液量进行重量减轻检测； (4)重量减轻至额定重量的10%时报警或设定一个常数作为报警值。 9.根据权利要求6所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，其特征是所述的护士站监测仪由控制面板、上位机通信接口和下位机通信接口组成，上位机通信接口通过控制面板与下位机通信接口相连接。 10.根据权利要求9所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，其特征是所述的控制面板包括基本参数设置的键盘和工作状态显示的输出部分以及声、光报警的输出部分，基本参数设置的键盘分别与工作状态显不的输出部分和声、光报警的输出部分相连接。 全文摘要 本发明涉及一种基于模糊理论的输液滴速检测系统及其方法，包括用于采集、监测、传输、显示和控制的监控PC机、护士站监测仪以及床位液体点滴速度检测控制系统，所述的监控PC机的输入端通过串行接口与护士站监测仪的输出端相连接，护士站监测仪的输入端与床位液体点滴速度检测控制系统的输出端通过信号连接。所述的一种基于模糊理论的输液滴速检测方法，此方法可以实现对多床位进行远程、集中、分床监测，针对不同病人所需不同的输液速度自动控制点滴速度，并在输液结束及出现异常情况时发出警告，护士可在护士室监控若干病房的输液情况，从丽减轻护士的工作量，实现医院护理自动化。 文档编号A61M5/168GK102921066SQ20121048512 公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日 发明者赵建亭, 顾顺清, 陶明亮, 李猛 申请人:江苏祥云谷物联网科技有限公司