本實用新型設(shè)計一種醫(yī)學(xué)輔助用具，尤其是一種基于ZigBee自組網(wǎng)的紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)治療方法中，俗稱打點滴或者說掛鹽水的輸液治療方法，是一種非常普遍的治療手段，其原因就在于通過輸液可以用于：1、補充血容量，改善微循環(huán)，維持血壓2、糾正水、電解質(zhì)失調(diào)，維持酸堿平衡3、補充營養(yǎng)，供給能量4、輸入藥物，治理疾病。這些足以見得輸液這種醫(yī)學(xué)治療方法可以用于大部分的疾病治療。

當前，在醫(yī)院輸液室中正在輸液的病人不在少數(shù)，正因為輸液對于治療的普適性，導(dǎo)致輸液人群很大，但是輸液的不足卻在于人們需要時時刻刻關(guān)注自己輸液情況。這導(dǎo)致病人不能得到良好的休息，需要花費很大的精力來關(guān)注輸液進度，以防止錯過拔針時間，導(dǎo)致血液回流。同時最佳的拔針時間在滴壺內(nèi)液體滴完，輸液管中液面下降速度明顯減慢或停止時，這說明最佳的拔針時間短而寶貴，對于病人來說很難掌握好呼叫醫(yī)生的時間，導(dǎo)致錯過拔針時間，進而浪費輸液管內(nèi)藥物或?qū)е掳吾槙r間過晚。

除此之外，在醫(yī)院的輸液室內(nèi)也存在總有一種情況：病人在輸液時，嫌滴速太慢，就自行調(diào)快，有時醫(yī)生巡視又將其調(diào)慢。這說明在輸液時，滴速也是一門學(xué)問。其實，每次輸液時的滴速是不能隨意調(diào)節(jié)的。滴速過快容易使血容量突然增加，導(dǎo)致心臟負擔(dān)加重，引起心力衰竭和急性肺水腫，還可能因血藥濃度增加過快超過安全范圍而出現(xiàn)藥物中毒反應(yīng)。反之，滴速過慢，血藥濃度增加過慢而達不到最低有效濃度，影響藥物的療效。正確的滴速應(yīng)根據(jù)病人年齡、病情、藥物性質(zhì)、輸液總量和輸液目的等因素調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的輸液需要人工查看是否輸液完畢以及輸液滴速難以控制為最佳滴速的不足，本實用新型提供一種可依據(jù)輸液管內(nèi)的液體藥物流速信息并結(jié)合病人病況進行藥物流速信息建議并提供輸液藥物耗盡警告的基于ZigBee自組網(wǎng)的紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于ZigBee自組網(wǎng)的紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置，其包括監(jiān)測預(yù)警裝置本體和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，所述監(jiān)測預(yù)警裝置本體包括用于監(jiān)控輸液管內(nèi)液體流速的紅外監(jiān)測模塊、用于處理紅外監(jiān)測模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)及發(fā)出指令的監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊、用于發(fā)出報警信息并響應(yīng)人工手動關(guān)閉警報信號的監(jiān)測報警模塊、用于提示病人當前的最佳滴速的監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊和用于ZigBee自組網(wǎng)組網(wǎng)以及收發(fā)監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊所處理的數(shù)據(jù)的監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊，所述紅外監(jiān)測模塊與所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊分別與監(jiān)測報警模塊、監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊連接，所述監(jiān)測報警模塊與蜂鳴器連接；

所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)包括用于ZigBee信號轉(zhuǎn)換簡單數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以支持 RJ45接口的收發(fā)的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊、用于ZigBee組網(wǎng)以及收發(fā)監(jiān)測預(yù)警裝置所處理后的數(shù)據(jù)并通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān) ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊和用于顯示各監(jiān)測預(yù)警裝置本體的基本狀態(tài)信息的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)顯示模塊，所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊分別與所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊、自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)顯示模塊連接；

所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊與所述監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊連接，所述監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊與所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊連接。

進一步，所述監(jiān)測預(yù)警裝置本體設(shè)置有兩個以上，兩個以上的監(jiān)測預(yù)警裝置本體的監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊分別與所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊連接。

再進一步，所述紅外監(jiān)測模塊為用以監(jiān)測液體流量速度的低功耗紅外傳感器。

再進一步，所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊采用型號為CC2530F128RHAR 的單片機。

再進一步，所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊采用型號為CC2530F256RHAR的單片機。

更進一步，所述低功耗紅外傳感器設(shè)置有兩個，一個低功耗紅外傳感器的引腳D1、D2分別與CC2530F128RHAR的單片機的引腳P1_1、P1_2相連；另外一個低功耗紅外傳感器的引腳D1、D2分別與CC2530F128RHAR的單片機的引腳P1_3、P1_4相連。

本實用新型出現(xiàn)的功能模塊，均由硬件電路實現(xiàn)。

本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在：可依據(jù)輸液管內(nèi)的液體藥物流速信息并結(jié)合病人病況進行藥物流速信息建議并提供輸液藥物耗盡警告。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的工作流程圖。

圖3是本實用新型的CC2530系列單片機的引腳圖。

圖4是本實用新型的低功耗紅外傳感器的引腳連接示意圖。

圖5是本實用新型監(jiān)測預(yù)警裝置本體和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)兩部分的模塊連接示意圖。

圖6是本實用新型監(jiān)測預(yù)警裝置本體和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)安裝位置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖6，一種基于ZigBee自組網(wǎng)的紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置，其包括監(jiān)測預(yù)警裝置本體1和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)2，所述監(jiān)測預(yù)警裝置本體1包括用于監(jiān)控輸液管內(nèi)液體流速的紅外監(jiān)測模塊、用于處理紅外監(jiān)測模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)及發(fā)出指令的監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊、用于發(fā)出報警信息并響應(yīng)人工手動關(guān)閉警報信號的監(jiān)測報警模塊、用于提示病人當前的最佳滴速的監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊和用于ZigBee自組網(wǎng)組網(wǎng)以及收發(fā)監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊所處理的數(shù)據(jù)的監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊，所述紅外監(jiān)測模塊與所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊分別與監(jiān)測報警模塊、監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊連接，所述監(jiān)測報警模塊與蜂鳴器連接；

所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)2包括用于ZigBee信號轉(zhuǎn)換簡單數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以支持RJ45接口的收發(fā)的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊、用于ZigBee組網(wǎng)以及收發(fā)監(jiān)測預(yù)警裝置所處理后的數(shù)據(jù)并通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊和用于顯示各監(jiān)測預(yù)警裝置本體的基本狀態(tài)信息的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)顯示模塊，所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊分別與所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊、自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)顯示模塊連接；

所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊與所述監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊連接，所述監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊與所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊連接。

進一步，所述監(jiān)測預(yù)警裝置本體1設(shè)置有兩個以上，兩個以上的監(jiān)測預(yù)警裝置本體的監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊分別與所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊連接。

再進一步，所述紅外監(jiān)測模塊為用以監(jiān)測液體流量速度的低功耗紅外傳感器。

再進一步，所述監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊采用型號為CC2530F128RHAR 的單片機。

再進一步，所述自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊采用型號為CC2530F256RHAR的單片機。

更進一步，所述低功耗紅外傳感器設(shè)置有兩個，一個低功耗紅外傳感器的引腳D1、D2分別與CC2530F128RHAR的單片機的引腳P1_1、P1_2相連；另外一個低功耗紅外傳感器的引腳D1、D2分別與CC2530F128RHAR的單片機的引腳P1_3、P1_4相連。

本實用新型出現(xiàn)的功能模塊，均由硬件電路實現(xiàn)。

本實施例中，監(jiān)測預(yù)警裝置本體1和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)2需通過ZigBee自組網(wǎng)方式結(jié)合使用，實際采用多個監(jiān)測預(yù)警裝置本體與一個自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的使用方法，也可分開單獨使用其各自功能。

如圖1和圖2所示，對于監(jiān)測預(yù)警裝置來說，紅外監(jiān)測模塊通過發(fā)射紅外線來負責(zé)監(jiān)控輸液管內(nèi)液體流速，監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊負責(zé)處理紅外監(jiān)測模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)并且包含防抖等功能；對于自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來說，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)顯示模塊負責(zé)顯示各監(jiān)測預(yù)警裝置本體的基本狀態(tài)信息，監(jiān)測預(yù)警裝置本體的基本狀態(tài)信息包括電池電量、系統(tǒng)狀態(tài)、錯誤信息，監(jiān)測預(yù)警裝置本體的詳細情況可通過RJ45接口所接入的網(wǎng)絡(luò)查看。

如圖3所示，監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊為單片機模塊，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊為單片機模塊，單片機模塊采用CC2530系列單片機。

如圖4所示，監(jiān)測預(yù)警裝置本體1中，低功耗紅外傳感器安裝設(shè)置有兩個，且分別與CC2530F128RHAR單片機相連，以保障監(jiān)測精度、提高數(shù)據(jù)可靠性。

ZigBee自組網(wǎng)的紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置中，低功耗紅外傳感器1中引腳D1、 D2分別與單片機引腳P1_1、P1_2相連；低功耗紅外傳感器2中引腳D1、D2 分別與單片機引腳P1_3、P1_4相連。

紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置中的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收均使用ZigBee技術(shù)。

最佳滴速信息均通過自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)訪問網(wǎng)絡(luò)后臺病人數(shù)據(jù)庫信息，結(jié)合病人的輸液藥物情況自動計算，計算后通過ZigBee方式傳送至監(jiān)測預(yù)警裝置本體，由監(jiān)測預(yù)警裝置本體對比實際滴速與最佳滴速，從而通過監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊提示病人。

如圖2所示，監(jiān)測預(yù)警裝置本體1和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)2通過ZigBee方式進行通訊。自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在Internet后臺訪問病人的數(shù)據(jù)庫，在后臺自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以訪問到病人的歷史病例信息以及敏感藥物等信息。在訪問到數(shù)據(jù)庫后根據(jù)本次輸液的藥物信息，自動計算最佳的藥物滴速值。在完成計算后再通過ZigBee方式發(fā)送到監(jiān)測預(yù)警裝置本體的監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊，監(jiān)測預(yù)警裝置 ZigBee信號收發(fā)模塊在收到自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送過來的最佳滴速信息后，交由監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)。監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊對比監(jiān)測預(yù)警裝置本體內(nèi)安裝的紅外監(jiān)測模塊所獲得的實時數(shù)據(jù)與最佳滴速數(shù)據(jù)，對比結(jié)果由監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊展示出來。如發(fā)現(xiàn)紅外監(jiān)測模塊所獲得的實時數(shù)據(jù)接近于“0”，則說明輸液管內(nèi)液體不流動或無液體，證明輸液已完畢，發(fā)送信號至監(jiān)測報警模塊，監(jiān)測報警模塊發(fā)出告警提醒病人。

例如：某病人開始輸液，通過輸液時查詢到病人的就診號，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以在后臺訪問病人的數(shù)據(jù)庫，獲取到該位病人歷史疾病、藥物過敏信息、身高、體重等詳細信息。在自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)訪問到數(shù)據(jù)庫后根據(jù)該位病人本次輸液的藥物信息等信息計算出本次輸液藥物的最佳滴速值S1，最佳滴速值S1的數(shù)值將通過 ZigBee方式發(fā)送到該位病人的監(jiān)測預(yù)警裝置本體的監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊，監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊在收到自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送過來的最佳滴速值S1后，交由監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)。監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊對比監(jiān)測預(yù)警裝置本體內(nèi)安裝的紅外監(jiān)測模塊所獲得的實時數(shù)據(jù)S2與最佳滴速值S1。

若S1大于S2則說明實時數(shù)據(jù)S2小于最佳滴速值S1，此時監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊返回一個滴速過慢的信號，交由監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊展示出來。若S1小于S2則說明實時數(shù)據(jù)S2大于最佳滴速值S1，此時監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊返回一個滴速過快的信號，交由監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊展示出來。

由于在輸液時的實時數(shù)據(jù)S2數(shù)值不可能為“0”。若出現(xiàn)實時數(shù)據(jù)S2數(shù)值為 "0"的情況，則說明輸液管內(nèi)的液體不在流動，表示本次輸液已經(jīng)完畢。若監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)現(xiàn)實時數(shù)據(jù)S2接近于"0"，則返回一個滴速為“0”的信號，交由監(jiān)測預(yù)警裝置本體的監(jiān)測報警模塊，監(jiān)測報警模塊收到信號后，發(fā)出蜂鳴聲，提醒該位病人輸液完畢。

如圖5所示，為裝置的引腳連接示意圖，基于ZigBee自組網(wǎng)的紅外輸液監(jiān)測預(yù)警裝置，其包括監(jiān)測預(yù)警裝置本體和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，且監(jiān)測預(yù)警裝置本體和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間通過ZigBee信號相互傳遞信息，在監(jiān)測預(yù)警裝置本體中，紅外監(jiān)測模塊的D1、D2、D1、D2分別與監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊的P1_1、P1_2、 P1_3、P1_4引腳相連接，監(jiān)測報警模塊的引腳與監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊的 P1_0相連接，蜂鳴器連接到監(jiān)測報警模塊，監(jiān)測預(yù)警裝置顯示模塊連接到監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊的P1_5和P1_6引腳，監(jiān)測預(yù)警裝置ZigBee信號收發(fā)模塊連接到監(jiān)測預(yù)警裝置數(shù)據(jù)處理模塊的RF_P和RF_N引腳上；在自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)部分，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊的RF_P和RF_N引腳連接到自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)顯示模塊連接到自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊的P1_5和 P1-6引腳上，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理模塊通過RJ45網(wǎng)口從Internet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中讀取病人身體信息并發(fā)送輸液信息到Internet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中。

如圖6所示裝置的安裝示意圖，監(jiān)測預(yù)警裝置本體1安裝在輸液管上，自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)2安裝在墻面上，當然也可以安裝在其他位置上，但是為保證信號傳遞穩(wěn)定監(jiān)測預(yù)警裝置本體和自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的無遮擋直線距離應(yīng)保持10米以內(nèi)。

以上所述具體實施方式對本實用新型的技術(shù)方案和有益效果做了詳盡說明，此上案例應(yīng)理解為僅最優(yōu)選實案例，并不限制本實用新型的用途，凡在本實用新型理論原則基礎(chǔ)上所做的任何修改、補充和等同替換等，皆應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。