嵌入式WiFi智能输液云监控系统
智能输液监控系统
报警控制电路的作用：采用NE556双时基电路，将 光电检测器送来的检测信号转化为各种控制信号送往 各个控制电路。 灯光报警电路作用：采用发光管，得到报警控制信号 就发出闪烁的灯光进行报警。 音乐报警电路的作用：采用音乐集成片，得到报警控 制信号就发音乐声进行报警。 报警控制信号输出电路的作用：采用倒相电平转换电 路，将报警控制信号送往护士站信息显示板。 输液关闭控制电路的作用：采用可控硅电路，输入报 警控制信号输出电能是电磁阀关闭，从而停止液体继 续下滴。 电磁阀的作用：采用微型电磁阀控制输液管的进气管 路开通或关闭。
微机
2、功能实现
智能输液监控系统由输液检测报警器和护士站信息 显示板组成。输液检测器和信息显示单元一对一传 送信息。 输液检测报警器每个病床配备一支，它的功能是检 测输液情况，当输注的药液即将滴完时，它会自动 发出声光报警，同时通过线路将信息传送至护士站 的信息显示板。还可以控制输液器停止输液。
9、数据调整键盘系统组成和功能
总线系统
USB 接口
选通控制键盘电路
数据调整键盘电路
10、数据调整键盘系统组成和功能
数据调整键盘系统由选通控制电路、键盘电 路和总线系统组成。作用是用一套键盘分别 对各个显示单元进行初始数据调整。 选通控制电路的功能：采用单片机的矩阵式 选通控制，只用两个按键可以选择任何一组 信息显示单元接入键盘总线。 数据调整键盘的功能：对选择接通的信息显 示单元进行初始信息的设置。 总线系统的功能：由传输导线和选通开关组 成，作用是将键盘操作指令送往各个信息显 示单元。
5、护士站信息板结构示意图
1室1床 显示窗 1室2床 显示窗 N室1床 显示窗 N室2床 显示窗
1室n床 显示窗
智能输液监控系统
智能输液监控系统在医疗领域，输液是一种常见且重要的治疗方式。
然而，传统的输液过程往往依赖人工观察和监控，这不仅增加了医护人员的工作负担，还可能存在因疏忽而导致的输液事故。
为了提高输液的安全性和准确性，智能输液监控系统应运而生。
智能输液监控系统是一种集传感器技术、通信技术和计算机技术于一体的医疗设备。
它的主要作用是实时监测输液的速度、剩余液量以及患者的生理参数等信息，并将这些数据及时反馈给医护人员，以便他们能够做出及时的调整和处理。
该系统通常由输液监测终端、数据传输模块和监控中心三部分组成。
输液监测终端是直接与输液装置相连的部分，它内置了各种传感器，如流速传感器、液位传感器等，能够精确地测量输液的速度和剩余液量。
这些传感器将采集到的数据通过数据传输模块发送到监控中心。
数据传输模块可以采用无线通信技术，如蓝牙、WiFi 等，将输液监测终端的数据传输到监控中心。
这样的无线传输方式避免了繁琐的布线，使得系统的安装和使用更加便捷。
监控中心是整个智能输液监控系统的核心，它接收并处理来自各个输液监测终端的数据。
监控中心通常配备有专门的软件，能够对数据进行分析和展示。
医护人员可以通过监控中心的电脑屏幕或移动设备，实时查看每个患者的输液情况。
一旦输液出现异常，如输液速度过快或过慢、剩余液量不足等，系统会立即发出警报，提醒医护人员及时处理。
智能输液监控系统带来了诸多好处。
首先，它大大提高了输液的安全性。
通过实时监测输液情况，能够及时发现并处理可能出现的问题，如空气栓塞、药液渗漏等，从而降低了医疗事故的发生风险。
其次，减轻了医护人员的工作负担。
医护人员无需频繁地巡视病房查看输液情况，节省了时间和精力，能够更好地为患者提供其他护理服务。
此外，该系统还提高了输液的准确性和效率。
通过精确控制输液速度和时间，能够确保药物的疗效，同时也减少了药液的浪费。
在实际应用中，智能输液监控系统已经在许多医院得到了推广和使用。
例如，在一些大型综合性医院的重症监护病房（ICU）和手术室中，智能输液监控系统已经成为必备的医疗设备。
智能输液实时监控系统设计
智能 输液 实 时监控 系统 可 以方便 地 通过 台计算机 ，远程监控 几十个、上百个病床 号 的输液情况 。因此 ，可以方便的实现点滴输液 过程 中的集 中监控 与集中管理。改善医 院医护 人员的工作环境 ，减 少应医护人 员工作量 以及 到对输液流量 的精确 控制。 当药液余量低 于总 监护不 当所造 成的医疗事故等等 。把 医疗监 护 药液量 的 ２ ％ 时，系统会 自动 启动声光报 警。 人员彻彻底底 的从繁琐的劳动 中解放 出来。本 同时，发送报警 信号到计算机客户端 ，以便及 设 计 具 有 性 能 稳 定 、 响 应 速 度 快 、成 本 低廉 、 时通知医护人 员进 行相应处理 。每个子 系统统 操作简 单、使 用方便、经济效益 良好等优 点 。 采 用 无 线 通 信 模 块 ＮＲ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １与 电脑 端 无 线 智能输 液实时监控系统数据通信稳 定、准确可 接收模块实现数据对 接。 靠 ，具有较 高的使用价值 以及经济 效益 ，在点 计 算机端 与无线 接收模 块采 用 ＵＳ Ｂ接 口 滴输液领域 具有 良好的实用性 以及应用前景 。 为连 接方 式 。计 算机端 应 用软件通 过 ＵＳ Ｂ串
能 输 液
个 智 能 节 点 都 可 以独 立 控 制 一 个 相 应 的无 线 收
目前 ，国 内临 床医 疗 上使 用 的普遍 是 一
些低 端设备 ，仅仅具有 一些，输液完成进行 声 光报 警，输液完成 阻断输液等简单功 能。本 系 统 是基于单片机控制技术 ， 无线模块通信技术 ， ２设计原理 以及液 晶显示 ，计算 机上位机管理 。自主挖掘 并设计 了一套采用分 布式原理 的智能输液 实时 子 系统 采集 药业 余 量 的变化 是通 过将 电 监控系统 。每个子 系统能够实现独立供 电独 立 阻应变片贴 于待测金属表面 ，通过 电阻应变片 获取数据 。液 晶显示 当前要业余量 、药液 总量 阻 值 的变 化 来 检 测 药 液 量 的变 化 情 况 。 将 四 片
基于无线网络的静脉输液监控系统的设计
输入 （ 设定 ） 从站和主站键盘
系统组成
从站微处理器 ，无线适配器 ， 计算机管理软件
从 站 微 处理 器 将 有关 的输 液信 息发 送 至 主站 ； 总 线适
系 统 功 能 性 能 成 本
配 器 对 主 从 站提 供通 信 支 持 ； 计 算 机 管 理软 件 对 各输
多 点通 信 系 统主 要 有 星 型 、环 型两 种 ， 环 型 系 统 主要 传 输 较 远 距 离 、不 要求 实 时 性 的场 合 ， 星型 系统 主 要 在 近距 离 条件 下应 用 ， 且 适 用 于实 时 性 要求 高、 数据 量较 大 的场 合 ， 本 文所 选 择 的系统 就 是星 型系 统 。
该单片机的寻址 空间较大 ， 有１ ６ 条地址线 ， 外部数据与程 序存 储 器可 到 ６ ４ ｋ ｂ的 寻址 范 围 ， 可访问 Ｉ ／ Ｏ口 ，２ － １ ３ Ｍ Ｈ ｚ的 工 作 频 率 。同 时 ， 该 单 片机 选 择模 块 化 结 构 ， 能 够增 删 一 个 指令 兼容 、模 块 引脚 ， 是 一种 系 列化 的新产 品 。
图 ２ 输液监控器硬件组成图
监测输液滴速 。 当输液即将完成时 ， 输液监控仪进行报警 ，阻
断输 液软 管后 ， 使 输 液停 止 。
２ ． ５软件设计方案
该系 统 主 要分 为 可视 化 程 序 ３系统总体构建方案 该系统主要 由软件、硬件构成 ， 按照需求分析 ， 该系统输
液单元进行监控分析。 对 输 液 信 息 和体 征 信 息 即时 更 新
尽 量 低 廉
功耗
尽量低能耗
２ ． ２ 系统 构建 方案 按 照 系统 需 求 ，该系 统 构建 包 含 上位 Ｐ Ｃ机 、输 液 监控 仪 、 无 线 网络通 信设 备 等三 个 主体 ， 上位 ｐ ｃ 机 作 为主 站 ， 同输 液 监 控仪 实现 远距 离传 输 ， 一 般大于 ８ ０ ｍ的传输 距离 ， 输 液监 控仪
无人监守点滴自动监控无线系统
分类号：TP391U D C：密级：公开编号：x x x x x x x x x大学学位论文无人监守点滴自动监控无线系统论文作者姓名：申请学位专业：申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：论文提交日期：2016年月日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得xxxxxxxxx大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
签名：日期：2016年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解xxxxxxxxx大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人授权xxxxxxxx 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：日期：2016年月日无人监守点滴自动监控无线系统摘要静脉点滴是普遍采用的医疗手段之一，随着我国人口老龄化问题加剧，医务人员资源不断稀缺，为减轻医务人员的压力，静脉点滴无人监控成为研究的热点。
本文以STC89C52单片机为中心控制和信号采集核心，信号采集和蓝牙组成的无线监控系统，实现中心控制和信号采集互相通信。
用红外对管实现信号采集，通过有线传输把信号送给信号采集单片机，使用蓝牙实现信号采集模块与中心控制模块数据交换。
中心控制模块设置液体的总容量，实时显示剩余液体容量。
当输液结束时，中心控制模块和信号采集上的发光二极管和蜂鸣器同时报警。
最终，完成了一款水的标准误差为0.47ml、生理盐水的标准误差为0.399ml、葡萄糖的标准误差为0.929ml的无人监守点滴自动监控无线系统。
关键词：静脉点滴，无人监守，红外，蓝牙INo Person Guardianship the Intravenous Injection Automatic Monitoring and Wireless SystemABSTRACTIntravenous drip is one of the widely used medical means, with the intensification of the aging population in China, medical personnel resources increasingly scarce, in order to alleviate the pressure on medical staff, intravenous drip automatic monitor system has become a research hotspot. The system uses STC89C52 MCU as the master control system and signal acquisition the core, and wireless monitoring system composed of Bluetooth to realize the communication between the main control system and the signal acquisition system. Using infrared to achieve signal acquisition, signal to the signal acquisition through wire transmission, the use of Bluetooth signal acquisition module and the central control module data exchange. The central control module sets the total capacity of the liquid to display the remaining liquid volume in real time. At the end of the infusion, the central control module and the signal collection light emitting diode and the buzzer at the same time alarm. In the end, completed a water standard error of 0.47ml, physiological saline standard error of 0.399ml, glucose standard error of 0.929ml no person guardianship the intravenous injection automatic monitoring and wireless system.Keywords: Intravenous drip, No person guardianship, Infra-red, BluetoothII目录第一章引言 (1)1.1研究背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本课题的意义 (2)第二章设计方案 (4)2.1点滴检测方法 (4)2.1.1 红外检测方法 (4)2.1.2 图像检测方法 (4)2.1.3 称重检测方法 (5)2.2控制模块方案 (6)2.3通信模块方案 (6)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统结构 (8)3.2信号采集模块 (8)3.2.1 检测电路 (8)3.2.2 放大电路 (9)3.2.3 整形电路 (10)3.3控制模块 (11)3.3.1 电源电路 (12)3.3.2 输入电路 (13)3.3.3 通信电路 (13)3.3.4 显示电路 (14)3.3.5 报警电路 (15)第四章软件设计 (17)4.1中心控制端软件设计 (17)4.1.1 主程序设计 (17)4.1.2 输入程序设计 (18)III4.1.3 报警程序设计 (19)4.1.4 通信程序设计 (20)4.2采集端软件设计 (22)4.2.1 主程序设计 (22)4.2.2 报警程序设计 (23)4.2.3 通信程序设计 (24)第五章调试结果分析 (27)5.1硬件调试 (27)5.1.1 调试环境 (27)5.1.2 信号检测调试 (27)5.1.3 信号放大调试 (28)5.1.4 信号整形调试 (28)5.2系统性能测试 (29)5.2.1 测试装置 (29)5.2.2 测试方法 (30)5.2.3 性能测试与结果分析 (31)第六章结论和展望 (34)6.1结论 (34)6.2展望 (34)参考文献 (35)致谢 ............................................. 错误!未定义书签。
无线输液方案
无线输液方案概述无线输液方案是一种基于无线通信技术的医疗设备方案，旨在提供更灵活、便捷、安全的输液服务。
传统的输液方式需要使用输液泵和输液管，患者需要被固定在床上，无法自由活动。
而无线输液方案通过无线通信技术将输液泵与患者终端连接，使患者可以自由活动，提高了患者的舒适度和生活质量。
方案设计无线输液泵无线输液泵是无线输液方案的核心设备，它通过无线通信技术与患者终端进行连接，实现远程控制与监测。
无线输液泵具有以下功能：1.输液速度控制：无线输液泵可以根据医嘱设定的输液速度进行输液，确保药物按时按量输送。
2.输液状态监测：无线输液泵可以实时监测输液状态，包括输液速度、输液量、输液时间等，及时发现异常情况。
3.报警提示：无线输液泵可以根据设定的阈值进行报警提示，如输液速度异常、输液完成等。
4.数据记录与上传：无线输液泵可以记录输液过程中的各项数据，并通过无线通信技术上传至医护人员的终端设备，以便后续分析和处理。
患者终端患者终端是患者使用的设备，用于接收和发送与无线输液泵的数据通信。
患者终端具有以下功能：1.输液监测：患者终端可以实时接收无线输液泵发送的输液信息，包括输液速度、输液量、输液时间等，帮助患者监测输液过程。
2.输液控制：患者终端可以根据医嘱设定的输液速度对无线输液泵进行控制，调整输液速度。
3.报警接收：患者终端可以接收无线输液泵发送的报警信息，如输液速度异常、输液完成等，及时提醒患者或家属注意。
4.数据上传与分享：患者终端可以将输液数据上传至云端服务器，并与医护人员共享，方便医护人员远程监控和分析。
云端平台云端平台是无线输液方案的数据中心，用于存储、分析和处理输液数据。
云端平台具有以下功能：1.数据存储与备份：云端平台可以对输液数据进行长期存储和备份，确保数据的安全性和完整性。
2.数据分析与回顾：云端平台可以对输液数据进行分析和回顾，帮助医护人员评估治疗效果和调整治疗方案。
3.远程监控与干预：云端平台可以远程监控患者的输液情况，并根据设定的规则进行干预，确保输液安全。
基于2.4G无线智能输液监护系统
无线接 收采用与输 液端 同一类型模块 ，用来 接收数 据，在 发送双 方均采用 天线 的状 态下 ，理论 上有效覆 盖范 围大 于５ Ｋ Ｍ，实测 整栋大 楼都可 通讯 。ＭＣ Ｕ 采用 Ｓ Ｔ 公司 的Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ 系列单 片机 ，采用 自定 义通讯 协议 ，每个 发送端 均分配 不同 的地 址码 ，接收端解 释地址 码 即 可知道 哪个位置输 液快完 毕 了，并把病人 位置信 息输 出Ｌ Ｅ Ｄ 显示 并进 行提醒 。联 网采用无 线ＷＩ Ｆ Ｉ 模块 ，可 通过连接 到无线路 由器并 与服务 器进行数据通 讯，实时上报 到远端 的上位机 或者Ａ Ｐ Ｐ 推送 。 ２ ． ３ 智 能输 液监 护 系统硬 件设 计 智能输 液监护系 统硬件设计主要包括液面传感器、无线组网设备、 Ｌ Ｅ Ｄ 显示、智能移动终端 以及多单元协调模板 。液位感应器采Ｘ Ｋ Ｃ － Ｙ ２ ６ ． ｖ 用 了先进的信号处理技术及 高速信 号处理芯片 ，突破 了容器 壁厚的影 响，实现了对 密闭容器内液位高度的真正非接触检测 。无线组网设备主 要采用Ａ Ｓ ３ ２ － Ｔ Ｔ Ｌ － １ ０ ０ ２ ． ４ Ｇ 无线通信模块，是一款 １ ０ ０ ｍ Ｗ，高稳定性 ，工 业级的无线数传模块 。模块采用Ｓ Ｘ１ ２ ７ ８ 主芯片 ， Ｌ Ｏ Ｒ Ａ扩频传输 ，１ １ Ｌ 电平输 出，兼容 ３ ． ３ Ｖ与 ５ ｖ的Ｉ Ｏ 口电压 。ｗ唧 模块采用Ｈ Ｆ － Ｌ Ｐ Ｂ １ ０ ０ 超低 功耗嵌入式ＷＩ Ｆ Ｉ 模块 ，其提供了一种将用户的物理 设备连接到ｗ口 Ｆ Ｉ 无线 网络上 ，并提供ｕ 盯串口等接 口传输数据的解 决方案 。该模块硬件上集 成了ＭＡ Ｃ ，基频芯片 ，射频收发单元， 以及功率放大器 ；嵌入式 的固件 则支持Ｗｌ Ｆ Ｉ 协议及配置 ，以及组 网的Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ 协议栈 。Ｈ Ｆ — Ｌ Ｂ Ｐ １ ０ ０ 是一款 已替换 的８ ０ ２ ． １ １ 咖 嘲 的功耗解决方案，通过｝ ＿ Ｌ Ｐ Ｂ １ ０ ｏ 模组 ， 传 统的 低端串 １ ２ １ 设备或Ｍｃ Ｕ ｊ 空 制的设备均可 以很方便地接入ＷＩ Ｆ Ｉ 无线 网络 ，从 而实现物联网络控制与管理 。Ｓ Ｔ Ｍ８ Ｌ １ 和Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ 系列单片机均属于意法 半导体（ ｓ Ｔ ） 公司品，其 中Ｓ Ｔ Ｍ８ Ｌ １ 是ｓ １ Ｍ８ 内核 的超低功耗８ 位微控制器系 列产品采用ｓ Ｔ 独有 的超低泄漏 电流工艺和优化架构，Ｓ Ｔ Ｍ８ Ｌ 系 列集高性 能和超低功耗于一身。Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ 系列属于 中低端的３ ２ 位Ａ Ｒ Ｍ微控制器 ， 其 内核是Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ － Ｍ３ 最 大主频可达７ ２ ＭＨ Ｚ ，可完全满足本系统要求。远程 液监控 中数据传输主要包括输液信息、输液状态、输液位置以及警 报控制等 内容，具有传输数据量较小 ，警报突发 ｌ 生 强的特点 。
基于无线传感网络的智能输液监控系统设计
关键 词 ： 输 液监控 ； 无 线传 感 器网络 ； 智能 ； 远 程控 制 中图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ １ ２ ． ９ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ０—８ ８ ２ ９ （ ２ ０ １ ５ ） １ １ — ０ ０ ６ ４— ０ ３
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎｔ Ｉ ｎｆ ｕｓ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
ｔ ａ ｋ ｅ ＳＴ Ｃ１ １ Ｆ Ｏ ４Ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｏ ｒ ｅ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｓ ｏ ｍｅ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ｍｉ ｎｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｕｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｍａ ｎ ｕａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ． ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ． Ｔ ｈｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ － ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎｇ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ． ｈ ｅ Ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ
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嵌入式WiFi智能输液云监控系统
摘要：我们以ADuCM4050单片机为控制核心，基于传感器技术、单片机技术、无线通信技术、NFC技术、智能云技术等研究设计了一套嵌入式WiFi智能输液云
监控系统。
采用光电检测模块检测输液速度，通过步进电机对点滴速度进行控制，利用液晶和按键设定并实时显示点滴速度，当h1降到警戒值（1~2cm）时，发出
报警信号，实现人机交互。
软件部分采用软件滤波、PID算法等，实现系统精确
控制，利用WiFi开发套件发出来的信号，建立起专用的视频监控网络，配合带
有WiFi功能的摄像头，实现远程监控、网络会诊等功能。
同时，将输液过程中
的的数据等信息通过互联网接入云平台监控V2.0，实现数据采集、智能预警、系
统走势分析、曲线拟合等多项功能，利用我们强大的手机安卓客户端可以随时随
地监控输液过程中的全部数据，让本系统具极强的设备连接的能力，实现互联网
服务的加载，形成“云+端”的典型架构，具备了大数据等附加价值。
关键词：软件滤波智能云 WiFi 云监控平台
一、设计背景&目的
从2013年起，硬件领域便悄然兴起了一股创新热潮并引发了广泛关注，很
多人也称之为“硬件复兴元年”。
而在2017年，发展的速度更加迅猛。
结合当
前普通中小医院临床输液过程中人工监护居多。
这些医院虽然都安装了简易的有
线报警装置，但仍需输液病人自己观察输液结束时手动报警以呼叫医护人员，护
士人员通过观察报警显示装置后而采取行动。
其次，护士靠肉眼观察和经验调节
滴速。
显然这种方式难以精确计量控制。
而且输液速度过快或过慢，对疗效产生
极大影响。
再者，输液器对输液完毕和输液过程中偶然出现的故障，如气泡、阻
塞都不能自动报警，也不能及时切断输液通路，以致产生不良后果。
普通的简易
装置存在输液事故发生率高，医护效率低，患者心理压力大等弊端。
这就对医院
输液的智能化和人性化程度提出了更高的要求。
二、设计思路
①基本设计思路
本监控系统有两大部分组成：（1）主站（即监控中心）由单片机或PC机作
为上位机，收集各从站的实时信息，进行显示及报警。
（2）从站由单片机系统
构成，完成对某一具体的输液控制的监控。
其中包括：滴速测定，滴速预设和监控，液位极限报警，人工呼叫等。
同时，将这些信息传送到主站，以便实时监控。
②主要解决的问题
在临床医学中，静脉输液虽然应用广泛，但目前普遍使用的输液工具仍然是
传统的茂菲氏输液器，且以人工监控为主。
输液时需要将输液瓶（袋）悬挂在输
液架上或者高于患者的穿刺部位，利用势差将药液输入患者体内，护士凭借肉眼
观察茂菲氏管中的液滴并估计输液滴速，根据经验手动调节输液器上的滑轮来控
制输液速度。
输液过程中护士需要不停地巡检，并由患者或陪护人员观察剩余药
液量，当药液即将输完或者滴速出现异常时，及时通知值班护士前来处理。
这样
不仅增加了医护人员的劳动强度，导致差错率大为上升，而且不利于患者的休息，影响了治疗质量。
如果发生药液输完或者输液管堵塞等情况而护士未能及时处理，则有可能会发生回血或其他危险，给患者造成痛苦，甚至导致医疗事故。
三、创新点
1电源电路
整个电路由四节电池供电，除了可以用电池供电外，还可以通过直流输入端
由小型变压器供电，以满足在室内及走动等不同场合的需要。
为保证输液正常，
电源电路中还配有电池电量检测装置，以便在电池电量比较低、可能会影响到正
常输液的情况下及时报警，以提醒更换电池。
因此，利用单片机内置比较器模块
的特点，即可不用外加专门的电池检测芯片，而只需两个电阻就可以完成此功能。
2键控模块
出于对医疗仪器安全可靠的考虑，为防止按键的误动带来的不安全因素，一
些主要的按键操作都是用组合键的形式完成的，即只有特定的两个键被同时按下
时才能生效。
这样，完成所有的操作一共只需要四个键。
考虑到单片机的Ｉ／Ｏ
口资源比较丰富，而且每个Ｉ／Ｏ口均有独立的中断能力，因此，４个键可直接
接到单片机的Ｉ／Ｏ口上，并通过中断方式由ＣＰＵ来响应。
由于硬件电路比较
简单，与之对应的软件也大大简化。
另外，为了提高整机的安全性能，该装置还
配有由于异常情况造成的流速过快而产生的压力超标及药液袋的外围保护壳被打
开的报警装置，报警的同时停止输液，禁止所有操作。
3泵驱动模块
本系统用的输液泵驱动模块由两相４线式步进电机和泵体组成。
由于输液要
求计量准确、可靠，因而选用步进电机作为动力装置。
步进电机是一种可以把脉
冲激励的变化转换成精确转子位置增量运动的执行机构，它可将脉冲信号变成电
机相应角位移的机械量，从而通过控制脉冲的个数来控制电机转动的时间，并通
过改变脉冲的频率控制电机运转的速度。
由电机驱动泵体的凸轮机构循环压缩胶管，从而实现输液功能。
为了让输液泵安全、可靠地工作，并且从简化硬件电路
的角度出发，步进电机的运行并不是由单片机来驱动达林顿管直接控制的，而是
通过两根控制线对步进电机的驱动模块进行间接控制，并分别实现启动与控制。
这里的步进电机驱动芯片选用的是ＭＯＯ８３３５。
启动信号用于启动步进电机，而运转时间和停止时间则由控制信号控制。
本仪器输液的速度是通过步进电机停、转时间的不同来控制的，因为步进电机在整个运行期间，其转速可以保持恒定。
4智能云平台
完善、配套的支撑技术
WIFI云模块：串口或者SPI通信，优化的电源管理，模块支持二次开发
三、总结
本系统针对目前的医院输液过程中存在的弊端，做出了解决方案，推进了医
疗事业的智能化和信息化建设。
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