输液提醒系统

文河南省济源市第一中学 赵建皓 李冠都

日常输液治疗中，若没有及时发现药水输完，易造成回血等现象。针对这种情况，我们设计制作了输液提醒系统。该检测装置不仅可以应用于输液提醒系统中，也能为其他液体液位检测提供参考。

一、设计思路

输液提醒系统分为检测发送端模块和接收端模块，其结构如图1所示。

图1 输液提醒系统结构图

把液位传感器夹在输液管上端，当液位传感器检测到药水处于输完状态时会产生一个高电平，控制器采集到该高电平，通过配置参数转换为信号。

该信号有两个处理方向，一是通过Wi-Fi模块上传到局域网，网关收到后传递给护理室中的计算机客户端，经编程处理触发护理室中计算机上的警报器，提醒护士及时处理。另一方面，控制器可将该信号传递给病床前的报警模块，提醒病人及时关闭输液管上的限流阀，以留出充足的时间等待护士前来处理。

二、系统实现

1.检测发送端主要构件

（1）智能型非接触式液位传感器

智能型非接触式液位传感器利用液体的感应电容检测是否有液体存在。当输液管内有液体流过时，传感器的最终电容值变大，将变化的电容量转换成某种电信号的变化量，由输出引脚输出。当液体输完时，感应器由于收不到变化的电信号就会向控制器发出反信号，达到感应液体的目的。

（2）控制器模块

控制器模块采用STC12C5A60S2系列单片机，是高速、低功耗和超强抗干扰的新一代8051单片机。它能接收液位传感器传来的信号，并将信号处理后发送给报警模块和Wi-Fi模块。

（3）无线网络模块

无线网络模块采用具有Wi-Fi功能的ESP8266开发板。在Wi-Fi模式下，Wi-Fi模块和控制器模块通过串口连接，用AT指令配置网关，将控制器处理后的数据通过网关发送给服务器。

2.接收端的设计与实现

（1）网关（路由器）

利用现有的无线网络，将网关接收的信号发送到护理房的计算机上。病房中只要能接收到无线信号，就能使用本系统。

（2）服务器与客户端

本计算机作为本地服务器和终端显示。该输液管理系统从本地服务器上获取信号后，通过界面或声音进行提示。当病人输完液时，对应的床位号显示为红色闪烁状态，并伴有声音提醒，护士通过观察可以迅速定位病人所在的位置。接收端界面如图2所示。

图2 接收端界面

三、系统功能测试

1.检测装置测试

打开检测装置开关，观察红色指示灯是否闪烁，如果闪烁3次，说明初始化成功，指示灯常亮。将检测装置夹在输液管上，当液体流经检测装置时，指示灯熄灭，说明检测成功。

图3 检测装置实物图

将限流阀开到最大，当液体全部流经检测器时，观察检测装置指示灯是否常亮，扬声器是否发出警报。检测装置实物图如图3所示。

2.发送端模块测试

打开检测装置，观察蓝色指示灯显示状态。如果为闪烁状态，说明发送端模块正在搜寻网络；如果显示状态为常亮，说明联网成功。

3.接收端测试

通过对检测装置的控制器编程配置，使每个检测装置具有唯一的标识ID，将检测到的信号通过无线模块发送到网关。网关将信号发送给服务器，服务器经过解析处理，判断检测装置的位置，并记录在数据库中。管理系统通过获取服务器IP地址以及TPC端口访问服务器的数据库，并获取解析后的信号，通过槽链接机制触发对应界面上的按钮，显示警示信息，发出警报。（指导老师：白万贤）