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一種基于藍(lán)牙通信的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，采用紅外檢測(cè)、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸液滴速的控制、顯示、自動(dòng)關(guān)斷以及聲光報(bào)警，并通過(guò)連接上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控人員通過(guò)上位機(jī)在監(jiān)控室內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)病房的輸液控制，大大節(jié)省人力，減輕了醫(yī)護(hù)人員的工作壓力。此外，本系統(tǒng)還具有短信提醒功能，且整體安裝方便、監(jiān)控精準(zhǔn)、成本低廉。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括智能輸液監(jiān)控部分和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模塊。其中智能輸液監(jiān)控部分采用單片機(jī)，最小系統(tǒng)為控制器，附以液滴滴速信號(hào)采集、按鍵輸入、顯示輸出、控制器件輸出和無(wú)線通信電路。

設(shè)計(jì)出一種能夠控制輸液速度的控速閥，配合步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)輸液速度控制，通過(guò)紅外檢測(cè)系統(tǒng)以及人機(jī)交互模塊形成下位機(jī)。

系統(tǒng)采用低功率藍(lán)牙模塊 實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信傳輸功能。系統(tǒng)實(shí)物具有一體化便攜等特點(diǎn)。

系統(tǒng)利用紅外傳感模塊實(shí)時(shí)采集液滴滴速，反饋到控制器由控制器程序進(jìn)行計(jì)算，并與預(yù)設(shè)的數(shù)值進(jìn)行比較，從而由控制器發(fā)出相應(yīng)的命令，指揮相應(yīng)的硬件單元做出相應(yīng)的動(dòng)作，同時(shí)控制器也將采集所得的數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控平臺(tái)，在上位機(jī)進(jìn)行顯示監(jiān)控，同時(shí)給護(hù)士手機(jī)發(fā)送信息，進(jìn)行更換藥液的操作，實(shí)現(xiàn)無(wú)線組網(wǎng)運(yùn)行。

液滴檢測(cè)采用紅外對(duì)管發(fā)射接收，對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng)，測(cè)量誤差小于 2 滴。其具有對(duì)紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物(反射面)時(shí)，紅外線反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)比較器電路處理，綠色指示燈會(huì)亮起，同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字低電平信號(hào)。低電平信號(hào)由單片機(jī)中斷收集。計(jì)數(shù)檢測(cè)電路可通過(guò)電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，根據(jù)接收到的光強(qiáng)強(qiáng)弱判斷是否有液滴滴下。

液滴控速模塊

在液滴落下時(shí)會(huì)阻擋接收管接收紅外線，模塊便產(chǎn)生一組脈沖。當(dāng)微處理器檢測(cè)到中斷口由1到0的邏輯跳變時(shí)，表明有一滴液體滴下

每 5s刷新一次，采集 5s 內(nèi)的液滴滴數(shù)，得到速度，剩余時(shí)間通過(guò)總體積計(jì)算。

控速是以擠壓輸液管控制液滴速度為依據(jù)，采用橢圓形樹(shù)脂片，與電機(jī)輸出軸同軸嵌套電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度不同，樹(shù)脂片對(duì)輸液管的擠壓程度不同，從而使得液滴滴速亦不同。

其中樹(shù)脂片為橢圓形，且模型擠壓側(cè)布有均勻的凹凸齒，可增大動(dòng)摩擦因數(shù)，減少兩者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的角度與橢圓形模型轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等。

輸液管也被固定在執(zhí)行單元，“凸”字形模型中，模型內(nèi)壁對(duì)輸液管的支撐使得橢圓形模型能夠按一定角度擠壓到輸液管，不隨橢圓形模型的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)。

由工作原理可知，液滴滴速與橢圓形模型的旋轉(zhuǎn)角度，即電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度成一定關(guān)系，但在調(diào)節(jié)過(guò)程中，由于橡膠粘度與液滴粘度，以及橢圓形模型的彈性模量等因素均為非線性控制量，且移動(dòng)距離、移動(dòng)阻力、對(duì)輸液管的壓力等參數(shù)也難以計(jì)算，只可通過(guò)對(duì)多個(gè)角度采樣得到相應(yīng)的液滴滴速來(lái)分析兩者之間的關(guān)系。

因此，液滴滴速調(diào)節(jié)范圍被設(shè)置為 4個(gè)檔位。據(jù)了解，不同的年齡、疾病、病程和藥物，以及病人個(gè)體差異和靜脈狀況對(duì)靜脈輸液的適宜速度有著不同的要求。

但由于影響因素過(guò)多，因此只從年齡因素入手，忽略特殊體質(zhì)患者，設(shè)置四個(gè)檔位，分別是青年檔、中年檔、老年檔以及復(fù)位檔，檔位可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，從上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。