CN204106736U - 一种新型多功能输液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型多功能输液装置，其主要特点是：在输液架的顶部安装有检测控制模块，在吊瓶挂钩下方的输液架上安装有超声波液体检测单元，所述的检测控制模块包括主控制器、供电单元、超声波流量检测电路、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器，主控制器与超声波流量检测电路、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器相连接，超声波流量检测电路与超声波液体检测单元相连接用于检测输液管内液体的流速并传送给主控制器，所述键盘矩阵与操作按键相连接，所述LCD驱动单元与LCD显示屏相连接。本实用新型采用超声波检测原理对输液进度进行实时监测并能及时进行报警，并能够防止出现输错液体而造成的医疗事故，保证了输液的安全性和可靠性。

Description

一种新型多功能输液装置

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，尤其是一种新型多功能输液装置。

背景技术

目前，医院使用的输液装置通常依靠滑动滚轮改变输液快慢，采用这种装置可能会由于输液过快而使病人心脏难以承受，并且输液所需时间只能靠经验获取，这种输液装置对于当前追求健康、高效生活方式的人来说已经很不实用。此外，现有的输液装置输液完毕后可能由于医护人员的疏忽而引起血液回流，对患者造成再次伤害。针对上述问题，专利文献(公开号CN202236654)提出了一种输液蜂鸣器，其利用弹簧回复力原理检测输液是否结束，该技术方案虽然可以在液体接近流尽时实现报警功能，但是，针对不同容量的液体，需要更换不同回复力的弹簧，并且弹簧的回复力也会随使用时间而变化，最终可能造成误动作。另外，现有的输液装置无法对避免医护人员容易对病人输错液体的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、安全可靠且使用方便的新型多功能输液装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型多功能输液装置，包括输液架和吊瓶挂钩，吊瓶挂钩安装在输液架上部，在输液架的顶部安装有检测控制模块，在吊瓶挂钩下方的输液架上安装有超声波液体检测单元，外部电源通过设置在输液架内的电源线连接到检测控制模块上，在检测控制模块的前面板上设有LCD显示屏和操作按键，所述的检测控制模块包括主控制器、供电单元、超声波流量检测电路、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器，所述主控制器与超声波流量检测电路、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器相连接，所述超声波流量检测电路与超声波液体检测单元相连接用于检测输液管内液体的流速并传送给主控制器，所述键盘矩阵与操作按键相连接，所述LCD驱动单元与LCD显示屏相连接。

而且，在输液架的顶部还安装有二维码扫描仪，该二维码扫描仪与检测控制模块中的二维码接口单元相连接，该二维码接口单元与主控制器相连接。

而且，所述的主控制器还连接一无线收发单元用于与护士站接收装置相连接实现远程报警功能。

而且，所述的无线收发单元采用的是NRF24L01无线收发模块。

而且，所述的超声波液体检测单元包括两个半圆形柱体、上游超声波换能器、超声波流量传感器和下游超声波换能器，两个半圆形柱体一端使用弹簧铰接在一起且另一端开合，当两个半圆形柱体闭合后，半圆形柱体内壁与输液管紧紧贴合在一起，上游超声波换能器和下游超声波换能器上下斜向安装在管道两侧的半圆形柱体且其轴线在一条直线上。

而且，所述的超声波流量检测电路包括发射、接收、信号处理电路，用于控制超声波换能器的超声波发送、接收、超声波信号放大并变换为数字信号，根据流量速度累加为总共流过的液体容量并将数据送给主控制器。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型采用超声波检测原理对输液进度进行实时监测，通过显示屏可以显示当前输液的速度、输液所需时间，并能及时进行报警，其结构简单，安装方便，测量精确，功能齐全，病人及陪护人员不必担心由于疏忽而导致的血液回流问题，保证了输液的安全性和可靠性。

2、本实用新型不仅可以通过检测控制装置上的蜂鸣器在病房发出声音报警，而且还可以通过无线方式向远程护士站发出报警，有利于医护人员及时处理，也减轻了陪护人员的压力。

3、本实用新型采用二维码扫描仪防止病人输错液体，在医护人员到达病床为病人输液时，通过二维码扫描仪可以扫出二维码并显示于液晶屏上，医护人员需要核对病人信息后对病人输液，防止出现输错液体而造成的医疗事故。

4、本实用新型的任何部件都进入输液管道，保证对输液药品无任何污染。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2为超声波液体检测单元的结构示意图；

图3为本实用新型的检测控制模块的电路方框图；

图4为供电单元的原理框图；

图5为主控制器与LCD显示屏的电路连接图；

图6为主控制器与矩阵键盘的电路连接图；

图7为主控制器与蜂鸣器的电路连接图；

图8为主控制器与无线收发单元的电路连接图；

图9为护士站接收装置的电路连接图。

图中，1：输液架底座，2：输液架，3：电源线，4：超声波液体检测单元，5：超声波液体检测单元数据线，6：吊瓶挂钩，7：检测控制模块，8：LCD显示屏，9：操作按键，10：二维码扫描仪，11：电源插头，12：输液管，13：上游超声波换能器，14：超声波流量传感器；15：下游超声波换能器；16：半圆形柱体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种新型多功能输液装置，如图1所示，包括输液架底座1、输液架2、超声波液体检测单元4、吊瓶挂钩6、检测控制模块7、二维码扫描仪10和电源插头11，所述的输液架垂直安装在输液架底座上，所述的检测控制模块和二维码扫描仪安装在输液架的顶端，所述的吊瓶挂钩安装在输液架的上端，所述的超声波液体检测单元安装在吊瓶挂钩下方的输液架上，该超声波液体检测单元通过输液架内设置的超声波液体检测单元数据线5与检测控制模块相连接，在输液架内设置有电源线3，该电源线一端通过电源插头与市电相连接，另一端与检测控制模块及二维码扫描仪相连接为其供电，在检测控制模块的前面板上设有LCD显示屏8和操作按键9，LCD显示屏用于信息显示(例如显示剩余液体容量、液体流速、输液所需时间等)，该操作按键包括用于输入液体容量的数字键0-9以及停止蜂鸣器报警的停止键。

如图2所示，所述的检测控制模块包括主控制器、供电单元、超声波流量检测电路、二维码接口单元、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器、无线收发单元，所述主控制器与超声波流量检测电路、二维码接口单元、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器和无线收发单元相连接。所述超声波流量检测电路与超声波液体检测单元相连接用于检测输液管内液体的流速并传送给主控制器，该超声波流量检测电路包括发射、接收、信号处理电路，用于控制超声波换能器的超声波发送、接收、超声波信号放大并变换为数字信号，根据流量速度累加为总共流过的液体容量，最终把数据送给主控制器。所述二维码接口单元与二维码扫描仪相连接用于对输液瓶或输液袋上的二维码进行扫描并传送给主控制器。所述键盘矩阵与操作按键相连接，所述LCD驱动单元与LCD显示屏相连接，所述蜂鸣器用于输液将近结束时发出报警声音。所述的无线收发单元用于与护士站接收装置相连接实现远程报警功能。所述的供电模块与主控制器、LCD驱动单元、蜂鸣器、无线收发单元、超声波流量检测电路、二维码扫描仪相连接为其供电。如图3所示，供电单元包括全桥整流电路及稳压电路，220V交流电经过全桥整流，稳压，最终输出直流电供各个模块供电。

如图4所示，所述的超声波液体检测单元包括两个半圆形柱体16以及安装在半圆形柱体内的上游超声波换能器13、超声波流量传感器14和下游超声波换能器15，两个半圆形柱体一端使用弹簧连接，另一端可开合，当两个半圆形柱体闭合后中间形成输液管通道，两个半圆形柱体内壁与输液管12紧紧贴合在一起，保证两个超声波换能器与输液管紧密接触。上游超声波换能器和下游超声波换能器上下斜向安装在管道两侧的半圆形柱体，其轴线在一条直线上，超声波流量传感器与上游超声波换能器安装在一起。用来发射声波的超声波流量传感器称为发射器，当传感器处在发射状态时，从激励电源的输出级送来的电振荡信号将引起传感器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种电场或磁场的变化对传感器的机械振动***产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与传感器机械振动***相接触的介质发生振动，向介质中辐射超声波,接收超声波的过程正好与此相反，在接收超声波的情况下，外来超声波作用在传感器的振动面上，从而使传感器的机械振动***发生振动，借助于物理效应引起传感器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起传感器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。上游超声波换能器到下游超声波换能器顺流发射超声波，声波属于顺流传播，速度快时间短。下游超声波换能器到上游超声波换能器逆流发射超声波时，速度慢时间长，通过分析两速度可以算出液体的流速。

在本实施例中，主控制器采用AT89C51单片机，其与各个模块的具体电路如下：

如图5所示，主控制器与LCD显示屏的电路连接关系为；LCD驱动单元(LCD12864)的电源由供电单元供给，数据端口分别与AT89C51单片机的P2端口连接；寄存器选择端RS接单片机P0.2，P0.2输出高电平，DB7-DB0输入为显示数据，P0.2输出低电平，DB7-DB0输入为指令数据；读/写选择端R/W接单片机P0.3，P0.3输出高电平时，单片机通过数据端读取信号，P0.3输出低电平时，单片机通过数据端向LCD液晶屏写入信号；使能端E接单片机P0.4；并口/串口选择端PSB接单片机P0.5，P0.5输出高电平时，数据输入输出为并口方式，P0.5输出低电平时，数据输入输出为串口方式；复位端/RST接单片机P0.6，低电平有效。

如图6所示，主控制器与矩阵键盘的电路连接关系为：数字1-9矩阵输入键盘(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9)的6个控制端分别与AT89C51单片机的P1.2，P1.3，P1.4，P1.5，P1.6，P1.7连接，数字0(S0)独立输入按键一端经1K电阻与5V连接，一端接AT89C51单片机的P0.1端口。

如图7所示，主控制器与蜂鸣器的电路连接关系为：蜂鸣器(SPEAKER)经AT89C51单片机的P0.0端口控制，P0.0通过控制NPN三极管的基极电位来实现对蜂鸣器24的控制。当P0.0输出低电平时，三极管导通，电流流过蜂鸣器(SPEAKER)，蜂鸣器(SPEAKER)发出警报。“停止”按键可以使蜂鸣器停止报警。当按下“停止”键时，单片机检测到P0.2高电平，单片机发出指令，P0.0由低电平变至高电平，三极管关断，蜂鸣器停止报警。

如图8所示，主控制器与无线收发单元的电路连接关系为：NRF24L01无线收发单元的电源为3.3V电源，3.3V电源由电路板的供电单元整流，稳压输出。NRF24L01无线收发单元采用2.4GHz～2.5GHzz的ISM频段的单片无线收发器芯片，该NRF24L01无线收发模块的端口分别接AT89C51单片机的P3.2，P3.3，P3.4，P3.5，P3.6，P3.7,并有1K上拉电阻通过电源连接。

如图9所示，护士站接收装置的电路包括单片机AT89C51、NRF24L01无线接收模块和标有病房号的蜂鸣器组成。NRF24L01无线接收模块接收到病房1发送的输液完成信号，单片机P0.0低电平，三极管导通，电流流过病房1蜂鸣器，病房1蜂鸣器发出警报，医护人员根据报警器可查询相应病房的输液情况。同样，无线接收模块接收到哪个病房的输液完成信号，对应的蜂鸣器发出报警。NRF24L01无线接收模块的端口分别接AT89C51单片机的P3.2，P3.3，P3.4，P3.5，P3.6，P3.7,并有1K上拉电阻通过电源连接。

本输液装置的使用过程为：输液开始时，将输液瓶(袋)悬挂在吊瓶挂钩上，输液管夹在超声波液体检测单元内的两个半圆形柱体内，将电源插头插在病房的电源插座上，供电模块为主控制器、二维码扫描仪、超声波液体检测单元、LCD显示屏、蜂鸣器以及无线收发模块供电。输液时，医护人员首先需要扫描输液袋(瓶)上二维码，与病人核对信息无误后，医护人员通过操作按键设置输液容量，LCD显示屏显示液体剩余容量。二维码扫描仪8启动时，检测输液袋(瓶)的二维码信息，也显示于液晶屏7上供医护人员核对。当液体从输液瓶(袋)中流下时，超声波液体检测单元开始工作并将检测到流量信号后经超声波液体检测单元数据线传至主控制器，主控制器经数据处理后显示在LCD显示屏上。当主控制器检测到剩余容量将近流尽时(例如剩余容量低于总容量的百分之五时)，主控制器通过蜂鸣器发出声音报警，同时，主控制器通过无线收发单元向护士台发送报警信息，护士站的无线收发单元接收后也会发出报警声，当病人或者医护人员按下“停止”按键时，蜂鸣器停止报警。医护人员可以更换输液瓶或拔掉输液装置，更换输液瓶后可重复上述操作，直至输液结束。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种新型多功能输液装置，包括输液架和吊瓶挂钩，吊瓶挂钩安装在输液架上部，其特征在于：在输液架的顶部安装有检测控制模块，在吊瓶挂钩下方的输液架上安装有超声波液体检测单元，外部电源通过设置在输液架内的电源线连接到检测控制模块上，在检测控制模块的前面板上设有LCD显示屏和操作按键，所述的检测控制模块包括主控制器、供电单元、超声波流量检测电路、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器，所述主控制器与超声波流量检测电路、键盘矩阵、LCD驱动单元、蜂鸣器相连接，所述超声波流量检测电路与超声波液体检测单元相连接用于检测输液管内液体的流速并传送给主控制器，所述键盘矩阵与操作按键相连接，所述LCD驱动单元与LCD显示屏相连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能输液装置，其特征在于：在输液架的顶部还安装有二维码扫描仪，该二维码扫描仪与检测控制模块中的二维码接口单元相连接，该二维码接口单元与主控制器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型多功能输液装置，其特征在于：所述的主控制器还连接一无线收发单元用于与护士站接收装置相连接实现远程报警功能。

4.根据权利要求3所述的一种新型多功能输液装置，其特征在于：所述的无线收发单元采用的是NRF24L01无线收发模块。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种新型多功能输液装置，其特征在于：所述的超声波液体检测单元包括两个半圆形柱体、上游超声波换能器、超声波流量传感器和下游超声波换能器，两个半圆形柱体一端使用弹簧铰接在一起且另一端开合，当两个半圆形柱体闭合后，半圆形柱体内壁与输液管紧紧贴合在一起，上游超声波换能器和下游超声波换能器上下斜向安装在管道两侧的半圆形柱体且其轴线在一条直线上。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种新型多功能输液装置，其特征在于：所述的超声波流量检测电路包括发射、接收、信号处理电路，用于控制超声波换能器的超声波发送、接收、超声波信号放大并变换为数字信号，根据流量速度累加为总共流过的液体容量并将数据送给主控制器。