秦剛　魏光慈

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)靜脈輸液控制裝置在注射過程中存在滴速控制精度低、換液或突發(fā)情況發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、醫(yī)務(wù)人員工作量大等缺點(diǎn)，本文提出了一個(gè)基于OneNET平臺(tái)的輸液監(jiān)控系統(tǒng)，以Arduino為核心控制設(shè)備，紅外對(duì)管檢測(cè)輸液的滴速和滴數(shù)，非接觸式液位傳感器檢測(cè)余留液位，稱重傳感器檢測(cè)藥液重量，OneNET作為上位機(jī)云平臺(tái)，通過ESP8266模塊上傳數(shù)據(jù)和解析下發(fā)命令，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)點(diǎn)擊控制藥滴滴速，同時(shí)當(dāng)某項(xiàng)值超標(biāo)后會(huì)自動(dòng)推送消息，醫(yī)護(hù)人員可以及時(shí)掌握患者輸液的實(shí)時(shí)情況，保證輸液過程的安全性和可靠性。

關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)OneNET云平臺(tái)輸液設(shè)備

引言

隨著計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備的智能化程度越來越高，云的概念也逐漸為人們所熟知，人們希望隨時(shí)隨地控制醫(yī)療過程，創(chuàng)造更加智能化，人性化，精確化的醫(yī)療設(shè)備。針對(duì)傳統(tǒng)靜脈輸液控制裝置在注射過程中存在滴速控制精度低、換液或突發(fā)情況發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、醫(yī)務(wù)人員工作量大等缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種新型的輸液系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由Arduino pro mini作為主控制器，由紅外對(duì)管檢測(cè)液體的滴速和滴數(shù)，以及儲(chǔ)液瓶液位的高低，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在串口屏上。并且基于OneNET平臺(tái)，設(shè)計(jì)“輸液系統(tǒng)應(yīng)用”以接收實(shí)時(shí)滴速以及液位等數(shù)據(jù)，醫(yī)務(wù)人員可通過電腦網(wǎng)頁或手機(jī)APP實(shí)時(shí)監(jiān)控病人的輸液情況，由步進(jìn)電機(jī)作為系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)并結(jié)合PID算法控制液體滴落速度。與現(xiàn)有的輸液控制系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)增加了輸液狀態(tài)監(jiān)控、輸液狀態(tài)控制以及遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用，使系統(tǒng)更加人性化。

1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)以Arduino pro mini控制器為核心，連接滴速滴數(shù)檢測(cè)模塊，余留液位檢測(cè)模塊，WIFI通信模塊，HMI串口屏模塊，滴速控制模塊等構(gòu)成整個(gè)新型輸液系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)功能有：通過手機(jī)APP或電腦網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)對(duì)滴速、滴數(shù)、余留液位的監(jiān)測(cè)和提醒，以及對(duì)滴速的控制。輸液系統(tǒng)整體框架如圖l所示。

2 0neNET平臺(tái)部署

用戶在接入OneNET之前，先要在OneNET注冊(cè)用戶賬戶，在開發(fā)者中心下創(chuàng)建產(chǎn)品，得到產(chǎn)品信息的Master-APIkey，在產(chǎn)品中創(chuàng)建設(shè)備，該設(shè)備會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)備ID，Master-APIkey和設(shè)備ID在程序中我們會(huì)用到，也是我們接下來成功接入平臺(tái)的關(guān)鍵信息。然后為設(shè)備新增數(shù)據(jù)流，設(shè)計(jì)應(yīng)用，設(shè)置觸發(fā)器。根據(jù)該輸液系統(tǒng)的特點(diǎn)，我們需要上傳數(shù)據(jù)和下發(fā)命令，設(shè)備接入?yún)f(xié)議選擇最為適合的EDP協(xié)議，該協(xié)議基于TCP，在ESP8266的透?jìng)髂Ｊ较戮涂梢酝瓿缮蠄?bào)數(shù)據(jù)和下發(fā)命令。

串口屏負(fù)責(zé)顯示傳感器測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)值。使用USARTHMI軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，串口屏的界面設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，所見即所得，而功能的設(shè)計(jì)則需要進(jìn)行編程。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，滴速，滴數(shù)，余留液位以及預(yù)計(jì)時(shí)間，并且可以修改當(dāng)前藥瓶的容量

3 Arduino程序設(shè)計(jì)

宏定義產(chǎn)品Master-APIkey和設(shè)備ID，即為Master-APIkey和設(shè)備ID。初始化串口，TX、RX口連接ESP8266作為通信端;Dl0、Dll作為軟串口（SoftwareSerial hmi（10，11》連接串口屏。定義并初始化滴速，滴數(shù)，余留液位，預(yù)計(jì)耗時(shí)。定義處理EDP協(xié)議包的指針。發(fā)送AT命令至WiFi模塊檢測(cè)模塊的存在。初始化串口屏模塊的波特率為9600，WIFI模塊的波特率為115200。

同時(shí)還需上傳數(shù)據(jù)至OneNET平臺(tái)，發(fā)送EDP包連接OneNET平臺(tái)，如果沒連接或連接中斷則進(jìn)行連接，如果連接成功的則發(fā)送數(shù)據(jù)。因?yàn)樵撓到y(tǒng)不僅要上傳數(shù)據(jù)，還要根據(jù)用戶下發(fā)的命令進(jìn)行調(diào)控輸液的速度，因此要解析出冗長(zhǎng)的下發(fā)命令中我們真實(shí)想獲取的數(shù)據(jù)字節(jié)，才能進(jìn)一步對(duì)輸液狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控。

4結(jié)論

目前國內(nèi)外關(guān)于臨床醫(yī)療中輸液系統(tǒng)的研究各有所長(zhǎng)。針對(duì)傳統(tǒng)靜脈輸液控制裝置在注射過程中存在滴速控制精度低、換液或突發(fā)情況發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、醫(yī)務(wù)人員工作量大等缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種新型的輸液系統(tǒng)，與現(xiàn)有的輸液控制系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)增加了輸液狀態(tài)監(jiān)控、輸液狀態(tài)控制以及遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用，使系統(tǒng)更加人性化，可以有效達(dá)到精確控制的目的，對(duì)點(diǎn)滴輸液的研究有著重要的意義。

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