医用智能输液报警器的设计

2017-03-24路新惠罗志华

新教育时代·教师版 2017年1期

路新惠+罗志华

摘要：我国目前的输液监控管理系统大多依靠人工监控输液进度。该方法不仅劳动强度大，还极易出错。本文介绍了一种简单易制、价格低廉并且非常实用的输液报警装置，该装置不仅能够实时监测液滴的速度，当液体余量低于设定值还会实现自动报警，这将会给护理带来更多的便利。

关键词：智能滴速传感器

一、市场前景

从医院的角度来说，目前，医院大多是依靠呼叫系统来处理输液报警问题，对于小规模的输液室及乡村级的医院，由于条件制约连呼叫系统也没有，但液体的监控都是完全依靠人工肉眼，一旦出现贻误，极有可能出现医疗事故。而医院里医护人员多数是一对多的护理，工作强度较大，极易出错。通过输液报警器智能监控，可完全代替人工，及时预警、报警，降低医护人员工作强度，减少护理出错，提高了服务质量，杜绝了医护人员肉眼监控的弊端，将大大降低医疗事故几率[1]。

从患者的角度来说，患者输液时病人或家属往往需要一直看着输液瓶，现行的呼叫又不能代替人的眼睛，病人是想睡不敢睡，家属是想走走不开。现行的塑料包装上印刷的字体，老人和眼睛不好的人无法看清，给病人和家属带来了很多的烦恼和精神负担，尤其是双独家庭结构的人员，更是无法两头兼顾。有了智能监控管理系统，患者家属可以不用再陪护，患者也可以安心休息，在一定程度上，降低患者的紧张度。

二、现状

目前，市面上存在的检测药液剩余量的报警装置很多。有的是利用机械、几何原理，通过称重的方法检测药液的剩余量。弹簧受力拉升，当不同质量的物体作用在弹簧上会使长度改变不同，从而巧妙的将弹簧秤进行改装。将输液瓶挂在弹簧拉力计的拉钩上，弹簧被拉下，随着瓶内输液量的减少，拉钩处的质量下降，弹簧逐渐缩回，直到最后质量接近空瓶，启动报警装置报警。这种方法结构简单，所用元器件少，但很明显的缺点是，需要预先设置好空瓶质量，也就是需要报警的阈值，当更换不同类型的输液瓶时，因质量不同，仍需要重新设置。因此，该方法精确度较低。

本文以单片机为核心，利用红外传感器对药液检测，实现以下功能：

1.利用四位一体的数码管显示点滴的滴速；

2.当药液余液少于设定值时报警提示；

3.能实现不同体积类型的药业瓶和不同类型的病人使用。

这种方法的特点是：精确度高，体积小，重量轻，任何类型的输液瓶使用时不用重新设置。并且该方案很灵活，在实际应用过程中可根据需要增加额外的功能，进一步完善系统。

三、系统设计

1.系统硬件设计

该系统采用89C51单片机作为处理器，外围电路由液滴检测、信号放大、信号比较、信号滤波，输液设置、滴速显示、声音报警等部分组成[2]。5V的蜂鸣器作为报警音乐的播放器，多种软件处理方法，保证系统的可靠性。成本低，不仅医院可以批量购买，而且病人或病人家属也可以自行购买。

（1）液滴检测

采用多对一的红外发射、接收管检测液滴。为防止输液器的漏斗倾斜引起水滴的偏移，导致不能正常检测，采用多个红外发射管、一个红外接收管组成如图2所示的采样传感器，将该传感器套在输液器的漏斗上，红外发射管和接收管同轴置于输液器的两边[3]。当液体经过时，就会引起红外接收管输出电压变化。

（2）信号放大

红外接收管输出电压变化，但这个电压变化十分微小，直接输入单片机无法识辨，所以需要将该信号放大，可采用廉价的三极管9014将信号放大。