醫用智能輸液報警器的設計

路新惠+羅志華

摘 要：我國目前的輸液監控管理系統大多依靠人工監控輸液進度。該方法不僅勞動強度大，還極易出錯。本文介紹了一種簡單易制、價格低廉并且非常實用的輸液報警裝置，該裝置不僅能夠實時監測液滴的速度，當液體余量低于設定值還會實現自動報警，這將會給護理帶來更多的便利。

關鍵詞：智能 滴速 傳感器

一、市場前景

從醫院的角度來說，目前，醫院大多是依靠呼叫系統來處理輸液報警問題，對于小規模的輸液室及鄉村級的醫院，由于條件制約連呼叫系統也沒有，但液體的監控都是完全依靠人工肉眼，一旦出現貽誤，極有可能出現醫療事故。而醫院里醫護人員多數是一對多的護理，工作強度較大，極易出錯。通過輸液報警器智能監控，可完全代替人工，及時預警、報警，降低醫護人員工作強度，減少護理出錯，提高了服務質量，杜絕了醫護人員肉眼監控的弊端，將大大降低醫療事故幾率[1]。

從患者的角度來說，患者輸液時病人或家屬往往需要一直看著輸液瓶，現行的呼叫又不能代替人的眼睛，病人是想睡不敢睡，家屬是想走走不開?，F行的塑料包裝上印刷的字體，老人和眼睛不好的人無法看清，給病人和家屬帶來了很多的煩惱和精神負擔，尤其是雙獨家庭結構的人員，更是無法兩頭兼顧。有了智能監控管理系統，患者家屬可以不用再陪護，患者也可以安心休息，在一定程度上，降低患者的緊張度。

二、現狀

目前，市面上存在的檢測藥液剩余量的報警裝置很多。有的是利用機械、幾何原理，通過稱重的方法檢測藥液的剩余量。彈簧受力拉升，當不同質量的物體作用在彈簧上會使長度改變不同，從而巧妙的將彈簧秤進行改裝。將輸液瓶掛在彈簧拉力計的拉鉤上，彈簧被拉下，隨著瓶內輸液量的減少，拉鉤處的質量下降，彈簧逐漸縮回，直到最后質量接近空瓶，啟動報警裝置報警。這種方法結構簡單，所用元器件少，但很明顯的缺點是，需要預先設置好空瓶質量，也就是需要報警的閾值，當更換不同類型的輸液瓶時，因質量不同，仍需要重新設置。因此，該方法精確度較低。

本文以單片機為核心，利用紅外傳感器對藥液檢測，實現以下功能：

1.利用四位一體的數碼管顯示點滴的滴速；

2.當藥液余液少于設定值時報警提示；

3.能實現不同體積類型的藥業瓶和不同類型的病人使用。

這種方法的特點是：精確度高，體積小，重量輕，任何類型的輸液瓶使用時不用重新設置。并且該方案很靈活，在實際應用過程中可根據需要增加額外的功能，進一步完善系統。

三、系統設計

1.系統硬件設計

該系統采用89C51單片機作為處理器，外圍電路由液滴檢測、信號放大、信號比較、信號濾波，輸液設置、滴速顯示、聲音報警等部分組成[2]。5V的蜂鳴器作為報警音樂的播放器，多種軟件處理方法，保證系統的可靠性。成本低，不僅醫院可以批量購買，而且病人或病人家屬也可以自行購買。

（1）液滴檢測

采用多對一的紅外發射、接收管檢測液滴。為防止輸液器的漏斗傾斜引起水滴的偏移，導致不能正常檢測，采用多個紅外發射管、一個紅外接收管組成如圖2所示的采樣傳感器，將該傳感器套在輸液器的漏斗上，紅外發射管和接收管同軸置于輸液器的兩邊[3]。當液體經過時，就會引起紅外接收管輸出電壓變化。

（2）信號放大

紅外接收管輸出電壓變化，但這個電壓變化十分微小，直接輸入單片機無法識辨，所以需要將該信號放大，可采用廉價的三極管9014將信號放大。

（3）信號濾波

信號放大后雜波較多，所以可加上兩級高頻濾波電容。

（4）比較電路

濾波后得到的穩定電壓值，送入LM393比較器，進行比較，從而得到相應的高低電平。比較器輸出信號為雙脈沖信號，所以再利用555定時器，將雙脈沖濾掉變為單脈沖輸出接到單片機外部中斷口（INT0）進行實時采樣。

（5）單片機電路

當液滴滴下時，液滴檢測電路將檢測到的信號經過前期處理電路處理后送到單片機外部中斷端口，單片機經過處理將滴速顯示在數碼管上。并在液體總量低于設定報警值時，通過蜂鳴器發出聲音報警信號。

2.系統軟件設計

系統軟件流程圖如圖4所示。

結語

本文設計了一種醫用智能輸液報警器，該裝置不僅能夠精確的顯示液滴的滴速，同時在液體低于某一值時能夠實現自動報警[4]。該裝置提升了醫護人員的服務質量，同時在一定程度上緩解了患者及患者家屬的負擔。

參考文獻

[1]薛同澤.輸液報警器[J].河北科技大學學報.

[2]基于單片機的輸液報警器設計[J].微電子學.

[3]陳艷紅.傳感器與檢測技術[M].南京大學出版社.張小林.

[4]周志敏.輸液報警器的設計[J].電子質量.

作者簡介

路新惠（1983-4）女，河南新鄉人，講師，河南工業貿易職業學院機電工程系教師。研究方向：檢測與仿真。