一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法技术

本发明专利技术提供了一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，包括如下步骤：步骤1：六轴传感器分别获取输液监控仪处于垂直状态下的姿态角和水平状态的姿态角；步骤2：六轴传感器获取到的在高度H1和H2下跌落地面的加速度的平均值；步骤3：输液监控仪放置在输液架上，六轴传感器实时获取姿态角和垂直方向加速度；步骤4：运用姿态角倾斜状态判别公式，在步骤1的结果上判别姿态角是否处于倾斜状态，确定是否启动倾斜预警模块；步骤5：运用加速度跌落状态判别公式，在步骤2的结果上判别加速度是否处于跌落状态，确定是否启动跌落预警模块。本申请通过六轴传感器获取姿态角和垂直加速度来判定是否发生倾斜或跌落，进而进行预警，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法


[0001]本专利技术涉及输液监控仪
，具体涉及一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法。

技术介绍

[0002]静脉输液是一种最常用的临床治疗方法，是护理专业的一项常用给药治疗技术。输液监控仪是一种用于控制输液器滴速、开启、停止状态的自动输液装置，通常是机械或电子的控制装置，它通过作用于输液导管达到控制输液速度的目的。常用于需要严格控制输液量和药量的情况，如在应用升压药物，抗心律失常药药物，婴幼儿静脉输液或静脉麻醉时。因为其安全性和方便性，临床上使用越来越普遍。
[0003]但是，如果病人在睡觉休息期间，输液监控仪倾斜或者不慎跌落导致输液异常，会带来一定的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，解决了现有技术不能对输液监控仪倾斜和跌落状态进行监测的问题，通过六轴传感器进行姿态角和加速度的测量，进而通过姿态角倾斜状态判别公式和加速度跌落状态判别公式来判定是否发生倾斜或跌落，进而进行预警，安全可靠。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：在输液监控仪上固定设置六轴传感器，分别将输液监控仪调整至垂直状态和水平状态，六轴传感器分别获取输液监控仪处于垂直状态下的姿态角ω
H
和水平状态的姿态角ω
L
，将垂直状态下的姿态角ω
H
和水平状态下的姿态角ω
L
的数据存储在处理模块中；
[0008]步骤2：将输液监控仪放置在不同高度H1和H2下，分别进行n次试验使输液监控仪在不施加外力的情况下自由下落，分别记录六轴传感器获取到的在高度H1和H2下跌落地面的加速度a
h1i
和a
h2i
，i＝1,2,
……
,n，并将高度H1和H2下跌落地面的加速度的平均值和的数据存储在处理模块中；
[0009]步骤3：输液监控仪放置在输液架上，六轴传感器实时将姿态角ω和垂直方向加速度a的数据发送给处理模块；
[0010]步骤4：处理模块运用姿态角倾斜状态判别公式判别姿态角ω是否处于倾斜状态，当判别结果为实时姿态角ω处于倾斜状态时，启动倾斜预警模块；
[0011]步骤5：处理模块运用加速度跌落状态判别公式判别加速度a是否处于跌落状态，当判别结果为加速度a处于跌落状态时，启动跌落预警模块。
[0012]其中，步骤4中姿态角倾斜状态判别公式为：
[0013]ω＞ω
H
+1/2|ω
H
+ω
L
|(1)
[0014]ω＜ω
G
‑
1/2|ω
H
‑
ω
L
|(2)
[0015]当公式(1)或公式(2)满足任一公式时，判定实时姿态角ω处于倾斜状态时。
[0016]其中，加速度跌落状态判别公式为：
[0017][0018]当公式(3)成立时，判别结果为加速度a处于跌落状态，其中，H为输液监控仪实时监测过程中放置的高度。
[0019]优选的，处理模块中的数据采用lora同基站进行通信，并通过基站以太网连接到云服务器，云服务器与输液监控仪相适配的PDA进行通信，输液设备受控于云服务器和PDA，同时设备的状态以及收集到的信息也反馈给PDA，形成一个智能的闭环。
[0020]进一步的，倾斜预警模块的启动还包括处理模块基于动态判别公式判断不同时点姿态角变化差异度确定是否启动倾斜预警模块。
[0021]其中，动态判别公式为：
[0022][0023][0024][0025]其中，ω1、ω2和ω3分别表示在t1时刻、t2时刻和t3时刻下的实时姿态角，k表示单位时间偏离度差异阈值，为常数，
[0026]当公式(4)、公式(5)和公式(6)中有2或3个同时成立时，启动倾斜预警模块。
[0027]优选的，倾斜预警模块启动后，输液监控仪报警的同时，处理模块会将穿过输液监控仪的滴管锁住，确保滴管中的滴液不会继续滴落。
[0028]优选的，跌落预警模块启动后，输液监控仪报警的同时，处理模块会将处理模块会将穿过输液监控仪的滴管锁住，确保滴管中的滴液不会继续滴落。
[0029]进一步的，跌落预警模块的启动还包括基于芯片跌落瞬时加速度判定。
[0030]其中，芯片跌落瞬时加速度判定标准为：a在[8g(1
‑
&),8g(1+&)]范围内时，启动跌落预警模块，其中，&是允许差异度，是常数，0＜&＜1，g是重力加速度。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]本申请提供一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，解决了现有技术不能对输液监控仪倾斜和跌落状态进行监测的问题，通过六轴传感器进行姿态角和加速度的测量，进而通过姿态角倾斜状态判别公式和加速度跌落状态判别公式来判定是否发生倾斜或跌落，进而进行预警，安全可靠。
[0033]1.本专利技术提出姿态角倾斜状态判别公式，用于判别倾斜状态，便于及时提醒使用人员设备异常，及时作出调整。
[0034]2.本专利技术提出加速度跌落状态判别公式，通过下落加速度和高度之间的同方向变化关系，智能判断设备是否发生下落，作出及时提醒，提高设备使用的安全性。
[0035]3.本专利技术采用lora同基站进行通信，并通过基站以太网连接到云服务器，云服务器与输液监控仪相适配的PDA进行通信，输液设备受控于云服务器和PDA，同时设备的状态
以及收集到的信息也反馈给PDA，形成一个智能的闭环。其中，医院使用时PDA一般由值班护士进行管理。
[0036]4.本专利技术倾斜预警模块启动和跌落预警模块的启动后，输液监控仪的滴管锁住，确保滴管中的滴液不会继续滴落，提高了设备使用的安全性。
[0037]5.本专利技术还可以通过不同时点姿态角变化差异度判断是否发生倾斜，既可以与姿态角倾斜状态判别公式同时使用，也可以单独使用，为输液监控仪倾斜状态的判断提供了新思路。
[0038]6、本专利技术还可以通过芯片跌落瞬时加速度判定是否发生跌落，既可以与加速度跌落状态判别公式同时使用，也可以单独使用，辅助输液监控仪跌落状态的判断。
附图说明
[0039]图1为本专利技术提供的步骤流程图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图以及具体实施方法对本专利技术一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法作进一步详细说明。
[0041]实施例1
[0042]如图1所示，一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，专利技术主要应用于各大医院，辅助其对输液活动进行智能化控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在输液监控仪上固定设置六轴传感器，分别将输液监控仪调整至垂直状态和水平状态，六轴传感器分别获取输液监控仪处于垂直状态下的姿态角ω
H
和水平状态的姿态角ω
L
，将垂直状态下的姿态角ω
H
和水平状态下的姿态角ω
L
的数据存储在处理模块中；步骤2：将输液监控仪放置在不同高度H1和H2下，分别进行n次试验使输液监控仪在不施加外力的情况下自由下落，分别记录六轴传感器获取到的在高度H1和H2下跌落地面的加速度a
h1i
和a
h2i
，i＝1,2,
……
,n，并将高度H1和H2下跌落地面的加速度的平均值和的数据存储在处理模块中；步骤3：输液监控仪放置在输液架上，六轴传感器实时将姿态角ω和垂直方向加速度a的数据发送给处理模块；步骤4：处理模块运用姿态角倾斜状态判别公式判别姿态角ω是否处于倾斜状态，当判别结果为实时姿态角ω处于倾斜状态时，启动倾斜预警模块；步骤5：处理模块运用加速度跌落状态判别公式判别加速度a是否处于跌落状态，当判别结果为加速度a处于跌落状态时，启动跌落预警模块。2.根据权利要求1所述的一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，其特征在于，步骤4中姿态角倾斜状态判别公式为：ω＞ω
H
+1/2|ω
H
+ω
L
|(1)ω＜ω
H
‑
1/2|ω
H
‑
ω
L
|(2)当公式(1)或公式(2)满足任一公式时，判定实时姿态角ω处于倾斜状态时。3.根据权利要求2所述的一种输液监控仪基于六轴传感器检测倾斜及跌落状态的方法，其特征在于，加速度跌落状态判别公式为：当公式(3)成立时，判别结果为加速度a处于跌落状态，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴西明，安康，钱兆俊，牛玉良，
申请(专利权)人：江苏猫度云科医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：