[发明专利]基于多传感器融合的无线输液监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种基于多传感器融合的无线输液监测系统及监测方法，包括输液监测节点、输液监控中心以及移动终端；输液监测节点实现对输液进度及速度的综合监测，输液监控中心实现对各监测节点数据的综合处理及管理，移动终端接入监控中心实时查询病人的输液情况，三个部分均通过无线连接的方式。本发明输液监测节点同时采用重量传感器和红外对射光传感器采集药液数据，相比于单一传感器不仅具有更高的精度，而且可以同时得到总体的进度信息以及具体的滴速信息。输液监测节点和输液控制中心采用ZigBee无线通信方式，ZigBee具有低功耗、低成本、大容量等优点。本发明利用卡尔曼滤波进行两个传感器的融合处理方法可以得到更为精确的输液监测结果。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的无线输液监测系统及监测方法。

背景技术

静脉输液是临床治疗中一种非常重要的给药方式。目前由于缺少经济有效的自动输液监测装置，病人在输液过程中需要专人随时观察药品的滴注情况，长时间输液的过程极易导致患者以及陪护人员的疏忽，当药液滴注完成或滴速不当等情况不能被及时发现时，可能对病人的治疗过程产生延误，而且严重威胁了病人的生命财产安全，增加了医疗事故发生的隐患。当然在市场上也出现了一些诸如输液泵等自动输液装置，但这些设备复杂昂贵，无法在医院大面积使用，而且不便于集中管理。

发明内容

针对现有技术在静脉输液过程中存在的不足，本发明提出基于多传感器融合的无线输液监测系统及监测方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种基于多传感器融合的无线输液监测系统，包括输液监测节点、输液监控中心以及移动终端；所述液监测节点、输液监控中心以及移动终端均通过无线连接；所述的输液监测节点包括单片机、电源、重量传感器、红外对射光电传感器、手动报警按键、声光报警器和ZigBee发射模块；所述电源、重量传感器、红外对射光电传感器、手动报警按键、声光报警器和ZigBee发射模块均与单片机相连；所述的输液监控中心包括ZigBee接收模块、计算机和服务器；所述ZigBee接收模块与输液监测节点的ZigBee发射模块通过无线相连；所述ZigBee接收模块与计算机相连，所述计算机与服务器相连；所述移动终端通过无线与服务器相连。

进一步的，所述的移动终端为手机、平板电脑或笔记本电脑。

进一步的，所述红外对射光电传感器由发射管和接收管两部分组成。

一种利用上述的系统的监测方法，具体包括如下步骤：

(1)根据输液袋的重量，初始化单片机；重量传感器采集输液袋的重力信号，红外对射光电传感器采集电脉冲信号；

(2)单片机接收步骤1中重量传感器的重力信号，并将重力信号与初始数据进行对比，得到药液的剩余量；单片机同时接收步骤1中红外对射光电传感器的电脉冲信号，根据电脉冲信号的变化频率得到输液速度以及是否已经滴完；当单片机检测到药液滴落速度值超限或检测不到药液滴落，则启动声光报警器，提醒输液者发生异常状况，同时向监控中心发生报警信息，通知医生人员及时进行处理；在输液过程中，如果病人需要其它帮助，通过手动报警按键向监控中心发送求助消息；

(3)单片机将药液的剩余量信息和输液速度以及是否已经滴完信息通过ZigBee发射模块传输到输液监控中心；

(4)输液监控中心的ZigBee接收模块接收各个输液监测节点发送来的输液数据，并将这些数据传送到计算机；计算机以重量传感器和红外对射光电传感器采集数据作为观测值，利用卡尔曼滤波方法对输液进度和输液速度进行估计，从而实现对输液状态的精确监测。

5、根据权利要求4所述的系统的监测方法，其特征在于，所述步骤4中的卡尔曼滤波方法具体如下：