一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，其中包括通气管、输液瓶、瓶塞穿刺头、第一输液管软管、第二输液管软管、管壁压缩控制设备、滴斗、红外反射式光电传感器、阅读器、USB转串口设备和PC端。本实用新型专利技术通过利用RFID技术来实现输液瓶内药液的监测，从而实现对药液流速的实时监测，从而保障被输液者的人身安全；将小步距角步进电机与滚珠直线导轨丝杆及自主设计的开口凹槽组合，实现步进电机的旋转运动到丝杆直线运动之间的转换，并且将输液软管放置于自主设计的开口凹槽之中，加上挤压头半圆弧型设计，在降低因为长期动作下造成输液软管的损坏率的同时，又对电机以及丝杆传动机构起到一定保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统
本技术涉及输液器械
，具体是指一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统。
技术介绍
现有的输液技术一般是由静脉滴注入体内的大剂量注射液，通常包装在玻璃或塑料的输液瓶或袋中，并将其悬挂在一定高度，利用重力的作用使液体通过输液皮管流入静脉内，使用时通过安装在输液器皮管上的调速夹进行手工调节，最后通过输液软管进入人体静脉中；或者是以大气压强等方法实现自动换瓶输液。通过以上输液方法，存在以下问题：1)采用传统方式的输液，对于不同病人不同病情或者对于某些需要一定流速输液的药物，往往不能实现对流速进行实时监测；2)传统的输液方式在不能进行实时的监测的同时更不能做到自动控制，若在输液过程中，滴速不适，很容易引起不良反应，更有甚者，则会导致出现死亡的不安全后果。
技术实现思路
本技术提供了一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，其目的在于克服现有技术中的缺陷，实时检测性能强，且可对多个输液者进行实时保护。为了实现上述目的，本技术具有如下构成：该基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，包括通气管、输液瓶、瓶塞穿刺头、第一输液管软管、第二输液管软管、管壁压缩控制设备、滴斗、红外反射式光电传感器、阅读器、USB转串口设备和PC端，所述瓶塞穿刺头分别与所述第一输液管软管和输液瓶相连接，所述第一输液管软管分别与所述通气管和所述滴斗相连接，所述滴斗还与所述第二输液管软管相连接，所述红外反射式光电传感器与所述滴斗相连接，所述USB转串口设备分别与所述阅读器和所述PC端相连接，所述管壁压缩控制设备与所述PC端相连接；所述红外反射式光电传感器包括第一电源模块、红外反射式光电传感器模块、第一单片机和无线射频模块，所述第一单片机分别与所述红外反射式光电传感器模块和所述无线射频模块相连接，所述第一电源模块分别为所述红外反射式光电传感器模块、第一单片机和无线射频模块供电；所述管壁压缩控制设备包括外壳以及设置于所述外壳内的第二单片机、信号接收设备、第二电源模块、小步距角步进电机和滚珠直线导轨丝杆，所述第二电源模块分别为所述第二单片机和所述小步距角步进电机供电，所述第二单片机分别与所述小步距角步进电机和所述信号接收设备相连接，所述外壳上开设有开口凹槽，所述第一输液管软管设置于所述开口凹槽中，所述滚珠直线导轨丝杆上设置有挤压部，所述挤压部与所述开口凹槽的位置相对应。可选地，所述红外反射式光电传感器为红外反射式光电传感器半有源电子标签，所述红外反射式光电传感器模块采用E18-D80NK红外反射式光电传感器。可选地，所述无线射频模块为第一NRF24LE1模块，所述阅读器包括第二NRF24LE1模块。可选地，所述USB转串口设备采用PL2303USB芯片。可选地，所述外壳的一内侧壁上开设有所述开口凹槽，所述第二单片机、所述阅读器和所述第二电源模块设置于所述外壳的底面上方，所述外壳套设于所述第一输液管软管的外部。可选地，所述小步距角步进电机为小步距角42HS8401混合式42步进电机。可选地，所述挤压部包括挤压头，所述挤压头为半圆弧形。可选地，所述挤压部为挤压杆，所述挤压杆垂直于所述外壳的设置有开口凹槽的一内侧壁，且所述挤压部的挤压头正对所述开口凹槽。采用了该技术中的基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，具有如下有益效果：(1)通过利用RFID技术来实现输液瓶内药液输入的闭环系统设计，从而实现对药液流速的实时监测以及控制，从而进一步保障被输液者的人身安全。(2)进一步，此系统通过将小步距角步进电机与滚珠直线导轨丝杆及自主设计的开口凹槽组合，实现步进电机的旋转运动到丝杆直线运动之间的转换，并且将输液软管放置于自主设计的开口凹槽之中，加上挤压头半圆弧型设计，在降低因为长期动作下造成输液软管的损坏率的同时，又对电机以及丝杆传动机构起到一定保护作用。(3)此系统成本低、结构简单、能够有效弥补现有输液器的不足之处以及潜在的危险之处。(4)本专利技术所采用的RFID技术利用半有源电子标签大大地扩大了数据传输范围以及数据传输过程的稳定性及精确度，使得标签与阅读器之间能够进行远距离的识别以及数据的传输。附图说明图1是本技术一实施例的基于RFID技术流速监测及控制的输液器装置结构图；图2是RFID技术原理图；图3是RFID红外反射式光电传感器半有源电子标签的结构示意图；图4是RFID阅读器的结构图；图5是管壁压缩控制设备的结构示意图；图6是管壁压缩控制设备的结构俯视图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。如图1所示，本技术提供了一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，包括通气管2、输液瓶1、瓶塞穿刺头3、第一输液管软管4、第二输液管软管8、管壁压缩控制设备5、滴斗6、红外反射式光电传感器7、阅读器9、USB转串口设备10和PC端11，所述瓶塞穿刺头3分别与所述第一输液管软管4和输液瓶1相连接，所述第一输液管软管4分别与所述通气管2和所述滴斗6相连接，所述滴斗6还与所述第二输液管软管8相连接，所述红外反射式光电传感器7与所述滴斗6相连接，所述USB转串口设备10分别与所述阅读器9和所述PC端11相连接，所述管壁压缩控制设备5与所述PC端11相连接；所述红外反射式光电传感器7包括第一电源模块、红外反射式光电传感器模块、第一单片机和第一无线射频模块，所述第一单片机分别与所述红外反射式光电传感器模块和所述第一无线射频模块相连接，所述第一电源模块分别为所述红外反射式光电传感器模块、第一单片机和第一无线射频模块供电；所述管壁压缩控制设备5包括外壳以及设置于所述外壳内的第二单片机12、信号接收设备即第二无线射频模块13、第二电源模块14、小步距角步进电机15和滚珠直线导轨丝杆16，所述第二电源模块14分别为所述第二单片机12和所述小步距角步进电机15供电，所述第二单片机12分别与所述小步距角步进电机15和所述信号接收设备13相连接，所述外壳上开设有开口凹槽17，所述第一输液管软管4设置于所述开口凹槽17中，所述滚珠直线导轨丝杆16上设置有挤压部，所述挤压部与所述开口凹槽17的位置相对应。红外反射式光电传感器芯体用于采集软管内部药液的流速。红外反射式光电传感器的选型：红外传感器有很多种类，如直线式、凹槽式等，其中绝大多数存在体积太大或者精确度差等原因，在此次设计中，根据对测量对象与测量环境以及传感器使用条件的考虑，需要设计一个成本低、操作简单、适用性强、并且是不接触式的液滴测量设备。本技术采用E18-D80NK红外反射式光电传感器，输入直流电压为：6-36VDC。其优点在于：优异的长期稳定性可直接集成到电路系统中直接放大电路结合；结构紧凑、易于封装；适用于大批量、低成本应用；低功率：额定电流＜25ma-抗冲动和震动；快速响应：信号反应时间<2ms。本系统中所采用的红外反射式光电传感器为半有源电子标签，其大大扩大了无源电子标签的数据传输范围，集有源RFID和无源RFID优势于一体，使得本装置能够在采集大范围数据的同时，做到实时性好、识别速度快、安全性可靠。相关人员可以通过一台或者多台电脑来实现对大范围被输液者的输液情况进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，其特征在于，包括通气管、输液瓶、瓶塞穿刺头、第一输液管软管、第二输液管软管、管壁压缩控制设备、滴斗、红外反射式光电传感器、阅读器、USB转串口设备和PC端，所述瓶塞穿刺头分别与所述第一输液管软管和输液瓶相连接，所述第一输液管软管分别与所述通气管和所述滴斗相连接，所述滴斗还与所述第二输液管软管相连接，所述红外反射式光电传感器与所述滴斗相连接，所述USB转串口设备分别与所述阅读器和所述PC端相连接，所述管壁压缩控制设备与所述PC端相连接；所述红外反射式光电传感器包括第一电源模块、红外反射式光电传感器模块、第一单片机和无线射频模块，所述第一单片机分别与所述红外反射式光电传感器模块和所述无线射频模块相连接，所述第一电源模块分别为所述红外反射式光电传感器模块、第一单片机和无线射频模块供电；所述管壁压缩控制设备包括外壳以及设置于所述外壳内的第二单片机、信号接收设备、第二电源模块、小步距角步进电机和滚珠直线导轨丝杆，所述第二电源模块分别为所述第二单片机和所述小步距角步进电机供电，所述第二单片机分别与所述小步距角步进电机和所述信号接收设备相连接，所述外壳上开设有开口凹槽，所述第一输液管软管设置于所述开口凹槽中，所述滚珠直线导轨丝杆上设置有挤压部，所述挤压部与所述开口凹槽的位置相对应。...

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID技术的输液流速监测及控制系统，其特征在于，包括通气管、输液瓶、瓶塞穿刺头、第一输液管软管、第二输液管软管、管壁压缩控制设备、滴斗、红外反射式光电传感器、阅读器、USB转串口设备和PC端，所述瓶塞穿刺头分别与所述第一输液管软管和输液瓶相连接，所述第一输液管软管分别与所述通气管和所述滴斗相连接，所述滴斗还与所述第二输液管软管相连接，所述红外反射式光电传感器与所述滴斗相连接，所述USB转串口设备分别与所述阅读器和所述PC端相连接，所述管壁压缩控制设备与所述PC端相连接；所述红外反射式光电传感器包括第一电源模块、红外反射式光电传感器模块、第一单片机和无线射频模块，所述第一单片机分别与所述红外反射式光电传感器模块和所述无线射频模块相连接，所述第一电源模块分别为所述红外反射式光电传感器模块、第一单片机和无线射频模块供电；所述管壁压缩控制设备包括外壳以及设置于所述外壳内的第二单片机、信号接收设备、第二电源模块、小步距角步进电机和滚珠直线导轨丝杆，所述第二电源模块分别为所述第二单片机和所述小步距角步进电机供电，所述第二单片机分别与所述小步距角步进电机和所述信号接收设备相连接，所述外壳上开设有开口凹槽，所述第一输液管软管设置于所述开口凹槽中，所述滚珠直线导轨丝杆上设置有挤压部，所述挤压部与所述开口凹槽的位置相对应。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭靖，雷美珍，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33