一种基于CAN总线的输液系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于CAN总线的输液系统，其特征在于，包括上位机（PC监控中心），上位机通过CAN总线连接至少一个输液装置的微处理器（8051单片机或ARM芯片），微处理器的输入端连接拉力传感器、温度传感器以及信号输入装置，微处理器的输出端连接报警装置、加热装置以及步进电机；所述的输液装置包括外壳，外壳内设有输液瓶、加热装置和温度传感器，外壳上端设有盖子，盖子通过拉力传感器连接挂钩，输液瓶出口端连接滴管，滴管上设有阀门，所述阀门包括固定端和活动端，滴管位于固定端和活动端之间的间隙中，阀门的活动端连接步进电机。本实用新型专利技术可以实现对病人输液的实时监视。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于CAN总线的输液系统，属于工业控制网络

技术介绍
输液治疗是临床最常见、最普遍的治疗方式，它几乎跨越了临床所有的科室。据调查有90%科室的住院病人接受静脉治疗，外科住院病人几乎100%需要接受静脉输液。而目前最常用的输液装置是一百多年前莫菲氏技术的利用重力原理将药液瓶倒挂在吊架上为病患者输液。随着人们生活品质的提高、社会智能化的发展，这种传统的输液装置显然已不能够满足人们的需求(1)病人在输液时必须有医护人员陪同实时了解病人的不适和需求，并且药液瓶的剩余量只能靠病人自己或陪同人员用视力来监视。这既不方便，也妨碍了病人的休息，同时也浪费了宝贵的人力资源。当病人输液无人看守而药液输尽时，会造成回血现象，时间稍久还会凝塞针头，如需继续输液就会带来麻烦。(2)在冬季或气温比较低时，特别是对于年老体弱的病人往往希望药液的温度不至于太低，以保证体温和输液的质量。而目前最常用的是在输液管的出口针头附近包压一块热水袋，并且热水袋的温度一般都不可控，初温会比较高，而后会慢慢降低，这不仅可能会对药液的性能产生影响，也会给病人的肢体活动带来不方便。(3)当前的输液装置基本上都必须在医护人员的看护下一个个手工对其进行操作，不仅效率低也会浪费人力资源，并且经常会出现病人太多医护人员忙不过来的情况，特别是对于在不同输液室的病人，会给医护人员带来很多麻烦。对于输液装置，前人提出了很多改进方案，如审定公告日为2009年12月30日，公开号为CN101612425A的中国专利“一次性自动加温加压输液装置”，可以控制输液量和输液速度，也可以自动加温，但是它必须将药瓶中的药液注入到所设计的装置，所以如果换输液药品时必须严格对其清洗，主要适用于野外抢险救灾等特殊环境，无报警，自动关断等； 审定公告日为2009年10月28日，公开号为CN201333234Y的中国专利“一种输液量提示和自动停止输液装置”，必须在输液瓶中加入球囊，这不仅给输液瓶的封装带来麻烦，也只能在输液完成时自动关断，关断的灵活性不高；审定公告日为2010年1月13日，公开号为 CN101623524A的中国专利“一种基于无线网络的智能输液装置”，主要是对滴速进行实时监控。CAN是Controller Area Network的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。现在，CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。CAN总线具有实时性强、传输距离远且精度高、抗电磁干扰能力强、成本低等优点，所以如果将CAN总线应用于医疗输液系统将能够有效地保证数据传输的速度和可靠性，设备的智能化也更灵活。
技术实现思路
CN 202044580 U说明书2/4本技术所要解决的技术问题是提供一种可以检测剩余输液量、控制输液速度、对输液自动加热保温、发送医护请求信号、自动关断以及报警的输液装置，并且引入了工业控制网络的CAN总线技术，从而可以实现对大范围、大量该输液装置(如输液室或整栋楼的输液装置等)的集中控制。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于CAN总线的输液系统，其特征在于，包括上位机(PC监控中心)，上位机通过CAN总线连接至少一个输液装置的微处理器(8051单片机或ARM芯片)，微处理器的输入端连接拉力传感器、温度传感器以及信号输入装置，微处理器的输出端连接报警装置、加热装置以及步进电机；所述的输液装置包括外壳，外壳内设有输液瓶、加热装置和温度传感器，外壳上端设有盖子，盖子通过拉力传感器连接挂钩，输液瓶出口端连接滴管，滴管上设有阀门，所述阀门包括固定端和活动端，滴管位于固定端和活动端之间的间隙中，阀门的活动端连接步进电机，阀门的开关程度通过阀门的固定端与阀门的活动端之间的距离控制。其中拉力传感器用于测量输液装置的重力，并将测得的值送往微处理器；温度传感器用于测量输液瓶的温度，并将测得的信息送往微处理器；步进电机用于根据上位机PC 发出的指令信号来控制阀门的开度；阀门用于控制输液的速度；报警装置采用扬声器，扬声器用于输出报警信号；信号输入装置用于向上位机发送医护请求信号；加热装置用于给输液瓶均勻加热保温；微处理器用于处理相应装置的各种信号；CAN总线用于实现对大量输液装置的集中控制；上位机用于实现对整个输液系统的监控管理。加热装置采用柔性加热材料，温度传感器位于装置外壳上且紧贴加热材料；步进电机的水平位置位于输液瓶口处针头略靠下；阀门与步进电机水平相连；柔性加热装置环绕外壳内部；CAN总线设备和上位机则可根据现场情况灵活设定位置。并且输液装置上面的所有信号采集(输入)和发送 (输出)装置都通过导线与外壳上面的微处理器相连，而微处理器和上位机则都通过信号传输线连接到CAN总线上。进一步地，外壳的一个侧壁向下延伸至位于滴管一侧的位置处，步进电机、微处理器、报警装置和信号输入装置皆固定在该延伸部分上。盖子与外壳的连接处设有锁闩。本技术利用位于医生办公室的上位机(PC监控中心)可对大范围、大量的输液装置进行实时监控，并且各单个输液装置也可直接由相应的微处理器直接控制，所以各单个输液装置的运行互不影响，只要修改相关的参数设置就可以在CAN总线上增挂或少挂一些输液装置。本技术将采集到的拉力信号、温度信号和医护请求信号经微处理器处理后就可以将剩余输液量、输液瓶温度、医护请求传送到医生办公室的上位机，从而实现对病人输液的实时监视；医生则可以根据收到的信息，向微处理器发出各种控制信号，以实现扬声器的自动报警、将输液瓶的温度控制在期望的温度范围内、对步进电机的控制从而调节阀门的开度，最终实现对输液速度的控制，必要时也可关断滴管。并且所有的这些功能都可以通过上位机向微处理器写入一些默认值，即实现默认功能。附图说明图1为基于CAN总线的输液系统控制图；图2为输液装置结构示意图；图3为由步进电机控制的阀门结构示意图。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本技术。 实施例如图1所示，为基于CAN总线的输液系统控制图，所述的基于CAN总线的输液系统包括上位机，上位机通过CAN总线连接至少一个输液装置的微处理器8，微处理器8的输入端连接拉力传感器2、温度传感器7以及信号输入装置15，微处理器8的输出端连接报警装置14、加热装置6以及步进电机9 ；所述的基于CAN总线的输液系统，它是通过微处理器 8处理采集到的拉力信号、温度信号和医护请求信号，从而将剩余输液量数值传送到上位机 (PC监控中心)、控制加热装置6从而将输液瓶11的温度控制在给定值附近、将医护请求信号传送到上位机，并且可以根据病人需要通过控制步进电机9的运作来调节阀门的开度， 从而将滴速调节到期望的大小。然后所有输液装置上面的微处理器8都挂接在CAN总线上面，以实现与上位机的实时通讯，并且通过上位机可以实现对所有输液装置的直接监控。另外上位机对输液装置的控制是通过向相应的微处理器8写入特定的指令实现的，而且各个不同的输液装置之间的运作互不影响。如图2所示，为输液装置结构示意图，所述的输液装置包括外壳5，外壳5内设有输液瓶11、加热装置6和温度传感器7，外壳5上端设有盖子3，盖子3通过拉力传感器2连接挂钩1，输液瓶11出口端本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于ＣＡＮ总线的输液系统，其特征在于，包括上位机，上位机通过ＣＡＮ总线连接至少一个输液装置的微处理器（８），微处理器（８）的输入端连接拉力传感器（２）、温度传感器（７）以及信号输入装置（１５），微处理器（８）的输出端连接报警装置（１４）、加热装置（６）以及步进电机（９）；所述的输液装置包括外壳（５），外壳（５）内设有输液瓶（１１）、加热装置（６）和温度传感器（７），外壳（５）上端设有盖子（３），盖子（３）通过拉力传感器（２）连接挂钩（１），输液瓶（１１）出口端连接滴管（１３），滴管（１３）上设有阀门，所述阀门包括固定端（１２）和活动端（１０），滴管（１３）位于固定端（１２）和活动端（１０）之间的间隙中，阀门的活动端（１０）连接步进电机（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱坤，李征，安朝辉，刘向明，穆腾飞，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：实用新型
国别省市：31