專(zhuān)利名稱：一種用于病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的輸液控制裝置，屬醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
輸液是病房護(hù)理工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)，目前，輸液均由人工監(jiān)護(hù)。由于輸液時(shí)間較長(zhǎng)，過(guò)程中的影響因素也較多如病人活動(dòng)，針管脫落、堵塞、藥物過(guò)敏反應(yīng)等，往往影響輸液的正常進(jìn)行，嚴(yán)重的甚至?xí)＜安∪说纳踩?。傳統(tǒng)的護(hù)士巡回監(jiān)護(hù)方式不僅要求護(hù)理人員有較高的素質(zhì)和責(zé)任心，而且勞動(dòng)強(qiáng)度也比較大。隨著計(jì)算機(jī)的推廣和普及，利用計(jì)算機(jī)對(duì)眾多集散式的病房進(jìn)行管理已成定局，這就必須解決輸液中的液位信號(hào)和滴速信號(hào)的檢測(cè)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是提出一種與病房輸液監(jiān)護(hù)計(jì)算機(jī)配套的輸液信號(hào)處理接口裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置，它包括計(jì)單片機(jī)8及外擴(kuò)電路，后者又由地址鎖存器7、并行接口電路6、程序存儲(chǔ)器9、預(yù)處理電路5、液位傳感器1、及滴速傳感器4組成，其中，各傳感器的信號(hào)輸出端接預(yù)處理電路5，后者的輸出端接并行接口電路6，地址鎖存器7、程序存儲(chǔ)器9的輸入輸出端分別接單片機(jī)的相應(yīng)接線端，其基本改進(jìn)之處在于，所述預(yù)處理電路5又分為液位信號(hào)處理部分和滴速信號(hào)處理部分，其中，液位信號(hào)處理部分又由鎖相處理電路20、延時(shí)處理電路21組成，所述液位傳感器1的輸出端接鎖相處理電路20，后者的輸出端為液位信號(hào)；滴速信號(hào)處理部分又由放大電路15、整形檢測(cè)電路16及延時(shí)處理電路17組成，所述滴速傳感器4的輸出端接放大電路15，放大電路15的輸出端分接兩路，一路接至整形檢測(cè)電路16的信號(hào)輸入端，另一路接至延時(shí)處理電路17的信號(hào)輸入端，由整形檢測(cè)電路16和延時(shí)處理電路17分別輸出滴速信號(hào)和針管脫落信號(hào)。
上述用于病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置，所述鎖相處理電路20由鎖相環(huán)芯片567、晶體管T2、晶體管T3、運(yùn)放集成塊I1及光電對(duì)管LED1、T1構(gòu)成，其中，電阻R1、R2的分壓點(diǎn)接運(yùn)放集成塊I1的正輸入端，負(fù)輸入端接芯片567的第5腳，其輸出端接光電對(duì)管LED1，光電管T1的發(fā)射極接晶體管T2的集電極、同時(shí)接晶體管T3的基極，電阻R3接晶體管T3的集電極，電阻R4接晶體管T3的發(fā)射極，后者還同時(shí)接晶體管T2的基極，晶體管T3的輸出經(jīng)電容C1接芯片567的輸入端，芯片567的輸出端接延時(shí)處理電路的電容C2，并同時(shí)接運(yùn)放集成塊I2的正輸入端，運(yùn)放集成塊I2的負(fù)輸入端接電阻R6、電阻R7的串接分壓點(diǎn)。
按照本實(shí)用新型制作的病房輸液信號(hào)處理接口裝置，大大提高了輸液滴速檢測(cè)、液位檢測(cè)及報(bào)警的可靠性，采用鎖相環(huán)電路，能有效地去除雜散光干擾。將它與中心處理計(jì)算機(jī)配套，能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)輸液數(shù)據(jù)的采集、處理、運(yùn)算及執(zhí)行等操作，使醫(yī)護(hù)人員不僅能監(jiān)護(hù)多個(gè)病房的輸液過(guò)程，而且也大大降低了醫(yī)護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型還具有組態(tài)靈活，便于擴(kuò)展的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是預(yù)處理電路5的原理框圖；圖3是預(yù)處理電路5的電原理圖；圖4是單片機(jī)與外擴(kuò)電路各芯片之間的連接圖；圖5是輸液監(jiān)測(cè)程序流程圖。
病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置包括單片機(jī)和設(shè)在每張病床上的輸液液位檢測(cè)及滴速信號(hào)檢測(cè)兩個(gè)信號(hào)傳感器，還可以加上空床信號(hào)及病員傳呼信號(hào)，這些信號(hào)統(tǒng)一送該床位的信號(hào)預(yù)處理接口電路進(jìn)行整形放大，然后進(jìn)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及異常情況判斷，判斷后的信號(hào)即可傳送出去，比如說(shuō)送至中心處理計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖形顯示及語(yǔ)音報(bào)警等等。
液位傳感器1由安裝在吊籃上輸液瓶?jī)蓚?cè)的一對(duì)光電對(duì)管LED1、T1構(gòu)成；滴速傳感器4由安裝在吊籃下面滴速探測(cè)支架上的一對(duì)光電管LED3、T8構(gòu)成，當(dāng)液滴從兩管中間通過(guò)時(shí)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)。
空床信號(hào)由一安裝在吊籃上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)AN1產(chǎn)生；傳呼信號(hào)由病員按動(dòng)按鈕AN2產(chǎn)生。
單片機(jī)8為8031，由于8031內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器，故外擴(kuò)EPROM2764為程序存儲(chǔ)器。并行接口電路芯片6為一片擴(kuò)展可編程I/O接口電路8155，擴(kuò)展單片機(jī)8的輸入輸出接口；地址鎖存器7為一片74LS373；程序存儲(chǔ)器9為一片EPROM2764，存放單片機(jī)電路的工作程序。
預(yù)處理電路5在每個(gè)床位設(shè)一塊電路板，由時(shí)基電路芯片LM555、鎖相環(huán)芯片567、運(yùn)放集成塊324等元件構(gòu)成，完成對(duì)各傳感器檢到信號(hào)的放大整形，其中的分電路構(gòu)成為放大電路15，它完成滴速信號(hào)的放大，由晶體管T5組成；整形檢測(cè)電路16，它完成滴速信號(hào)的整形，由一片555時(shí)基電路芯片組成。
延時(shí)處理電路17，它完成對(duì)針管脫落信號(hào)的檢測(cè)，由晶體管T7、電容C4、電阻R12、電阻R13、及運(yùn)放集成塊I3組成；由運(yùn)放集成塊I4構(gòu)成了電平處理電路；鎖相處理電路20，它由鎖相環(huán)芯片567、晶體管T2、晶體管T3、運(yùn)放集成塊I4及光電對(duì)管LED1、T1構(gòu)成；延時(shí)處理電路21，它由電容C2、運(yùn)放集成塊I2構(gòu)成，用于濾除雜散光的干擾。
本實(shí)用新型的工作原理為每一個(gè)單片機(jī)管理多張病床，由傳感器檢測(cè)到的滴速、液面、病員傳呼、空床等信號(hào)，按約定送8031的P1口及8155的A口、B口、C口，單片機(jī)8031根據(jù)存放在EPROM2764中程序的要求分別從這幾個(gè)口上讀取各病床的輸液信息，然后進(jìn)行滴速數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，送中心處理計(jì)算機(jī)顯示，當(dāng)有輸液異常情況時(shí)，計(jì)算機(jī)先判斷異常情況的類(lèi)型，然后對(duì)異常情況按約定進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排隊(duì)輸出信號(hào)，送中心處理計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
本實(shí)用新型各電路的具體工作過(guò)程為1，液位檢測(cè)電阻R1、R2為運(yùn)放集成塊I1提供固定的偏置電壓，運(yùn)放集成塊I1的負(fù)端接受芯片567輸出的固有頻率信號(hào)，運(yùn)放集成塊I1的輸出將按照芯片567輸出的固有頻率使LED1閃爍，光電對(duì)管LED1和T1分別裝在吊籃中輸液瓶位置的兩側(cè)，當(dāng)瓶?jī)?nèi)無(wú)液體時(shí)，光電管T1受IED1照射導(dǎo)通，晶體管T3的基極變?yōu)楦唠娢唬w管T3導(dǎo)通，晶體管T3導(dǎo)通后在電阻R4上形成的電壓加到晶體管T2的基極，使晶體管T2導(dǎo)通，晶體管T2導(dǎo)通后晶體管T3的基極變成低電位，晶體管T3截止。故光電管T1每導(dǎo)通一次，晶體管T2、晶體管T3輪番導(dǎo)通一次，從晶體管T3的集電極經(jīng)電容C1向芯片567輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，由于光電管T1的導(dǎo)通頻率為光電管LED1的閃爍頻率，即芯片567輸出的固有頻率，故由電容C1到芯片567的脈沖頻率亦等于芯片567選頻電路的固有頻率，此時(shí)芯片567的8腳將輸出高電平對(duì)電C2充電，當(dāng)電容C2的充電電壓超過(guò)電阻R6、電阻R7分壓給運(yùn)放集成塊I2負(fù)端加上的偏置電壓后，運(yùn)放集成塊I2將翻轉(zhuǎn)輸出高電平，晶體管T4導(dǎo)通，紅色的二極管LED2亮，表示輸液即完。相反，當(dāng)瓶?jī)?nèi)有液體擋住光電管LED1向T1照射的光線時(shí)，光電管T1將截止(或受到外界自然光的影響而未按光電管LED1的頻率導(dǎo)通)，芯片567的8腳輸出低電壓，晶體管T4截止，二極管LED2熄滅，表示瓶?jī)?nèi)有液體。
2.滴速檢測(cè)滴速檢測(cè)由安裝在墨菲氏管兩側(cè)的固定架上的光電對(duì)管LED3、光電管T8構(gòu)成，當(dāng)有液滴滴下時(shí)，擋住光電管LED3照射到光電管T8的光線，光電管T8截止，集電極為高電平，晶體管T5導(dǎo)通，當(dāng)液滴滴過(guò)，光電管LED3照射到光電管T8，光電管T8集電極變?yōu)榈碗妷?，晶體管T5截止，故每一個(gè)液滴滴下，光電管T8、晶體管T5輪番導(dǎo)通一次，晶體管T5的集電極經(jīng)電容C3向芯片555輸入一個(gè)脈沖，經(jīng)芯片555整形后，輸出一個(gè)方波脈沖，使晶體管T6導(dǎo)通一次、二極管LED4閃爍一次，故液滴的滴下頻率即為二極管LED4閃爍的頻率，此頻率信號(hào)同時(shí)送單片機(jī)進(jìn)行處理。
3.針管脫落檢測(cè)針管脫落后，由于通過(guò)光電管LFD3和光電管T8的液體將連成串，使光電管T8截止，晶體管T5導(dǎo)通，晶體管T7截止，晶體管T7集電極的高電位給電容C4充電，使運(yùn)放集成塊13翻轉(zhuǎn)，輸出高電平送單片機(jī)報(bào)針管脫落信息。
4.空床檢測(cè)AN1為空床開(kāi)關(guān)，安裝在吊籃內(nèi)，當(dāng)?shù)趸@中放有輸液瓶時(shí)，此開(kāi)關(guān)被壓合，整個(gè)信號(hào)電路得電，送單片機(jī)表示非空床。
5.病員傳呼當(dāng)病員傳呼AN2按下時(shí)，電容C5被充電為高電位，同時(shí)運(yùn)放集成塊I4翻轉(zhuǎn)輸出高電平，此電平送單片機(jī)報(bào)病員傳呼。AN2斷開(kāi)后，電容C5通過(guò)電阻R14放電，運(yùn)放集成塊I4的正端電平逐漸降低，當(dāng)降至電阻R15、電阻R16串接的分壓電平時(shí)，運(yùn)放集成塊I4翻轉(zhuǎn)輸出低電平，停止報(bào)病員傳呼。
權(quán)利要求1.一種用于病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置，它包括計(jì)單片機(jī)[8]及外擴(kuò)電路，后者又由地址鎖存器[7]、并行接口電路[6]、程序存儲(chǔ)器[9]、預(yù)處理電路[5]、液位傳感器[1]、及滴速傳感器[4]組成，其中，各傳感器的信號(hào)輸出端接預(yù)處理電路，后者的輸出端接并行接口電路[6]，地址鎖存器[7]、程序存儲(chǔ)器[9]的輸入輸出端分別接單片機(jī)的相應(yīng)接線端，其特征在于，所述預(yù)處理電路[5]分為液位信號(hào)處理部分和滴速信號(hào)處理部分，其中，液位信號(hào)處理部分又由鎖相處理電路[20]、延時(shí)處理電路[21]組成，所述液位傳感器[1]的輸出端接鎖相處理電路[20]，后者的輸出端為液位信號(hào)；滴速信號(hào)處理部分又由放大電路[15]、整形檢測(cè)電路[16]及延時(shí)處理電路[17]組成，所述滴速傳感器[4]的輸出端接放大電路[15]，放大電路[15]的輸出端分接兩路，一路接至整形檢測(cè)電路[16]的信號(hào)輸入端，另一路接至延時(shí)處理電路[17]的信號(hào)輸入端，由整形檢測(cè)電路[16]和延時(shí)處理電路[17]分別輸出滴速信號(hào)和針管脫落信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置，其特征是，所述鎖相處理電路[20]由鎖相環(huán)芯片567、晶體管T2、晶體管T3、運(yùn)放集成塊I1及光電對(duì)管LED1、T1構(gòu)成，其中，電阻R1、R2的分壓點(diǎn)接運(yùn)放集成塊I1的正輸入端，負(fù)輸入端接芯片567的第5腳，其輸出端接光電對(duì)管LED1，光電管T1的發(fā)射極接晶體管T2的集電極、同時(shí)接晶體管T3的基極，電阻R3接晶體管T3的集電極，電阻R4接晶體管T3的發(fā)射極，后者還同時(shí)接晶體管T2的基極，晶體管T3的輸出經(jīng)電容C1接芯片567的輸入端，芯片567的輸出端接延時(shí)處理電路的電容C2，并同時(shí)接運(yùn)放集成塊I2的正輸入端，運(yùn)放集成塊I2的負(fù)輸入端接電阻R6、電阻R7的串接分壓點(diǎn)。
專(zhuān)利摘要一種用于病房輸液計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)的信號(hào)處理接口裝置,它包括計(jì)單片機(jī)及外擴(kuò)電路,后者又由地址鎖存器、并行接口電路、程序存儲(chǔ)器、預(yù)處理電路、液位傳感器、及滴速傳感器組成,其最大改進(jìn)是,信號(hào)預(yù)處理電路中的液位信號(hào)處理部分由鎖相處理電路及延時(shí)處理電路組成;滴速信號(hào)處理部分由放大電路、整形檢測(cè)電路及延時(shí)處理電路組成。本新型具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、組態(tài)靈活的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F3/00GK2490639SQ0121915
公開(kāi)日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2001年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月10日
發(fā)明者魯孟義, 郝麗敏, 趙永鍵, 郝增義, 于建英 申請(qǐng)人:河北贊皇機(jī)械廠