自动输换液集成系统技术方案

本发明专利技术提供了一种自动输换液集成系统，包括HMI人机交互单元、传感单元、PLC控制单元、输液瓶存储及切换单元、输液管路注量调节单元及输液针头插拔单元。本发明专利技术通过传感技术的应用实现输液滴速和液面高度等信息采集，经PLC总成控制分析，驱动电机及气缸实现流量自动调节、输液瓶的自动切换、插拔针等步骤，加以通讯技术实现病人信息的实时传输以及远程监测，实现报警和输液阻断保护的功能。此自动输换液装置的设计极大的降低了医护人员的工作强度，同时提高了就医过程的安全性。

Integrated system of automatic infusion and exchange

The invention provides an automatic infusion and exchange integrated system, which includes HMI human-computer interaction unit, sensing unit, PLC control unit, infusion bottle storage and switching unit, infusion pipeline volume adjustment unit and infusion needle plucking unit. The method realizes the information collection of infusion droplet speed and liquid level height through the application of sensor technology, drives the motor and cylinder to realize automatic flow regulation, automatic switching of infusion bottle, inserting and pulling needle and other steps through the control and analysis of PLC assembly, and realizes the real-time transmission and remote monitoring of patient information by communication technology, and realizes the functions of alarm and infusion interruption protection. The design of the automatic infusion and exchange device greatly reduces the work intensity of medical staff, and improves the safety of medical treatment process.

【技术实现步骤摘要】
自动输换液集成系统
本专利技术属于医疗设备
，具体地说涉及一种自动输换液集成系统。
技术介绍
随着人民生活质量提高，医疗保障的不断健全，医疗输液的需求量越来越大。但目前关于输液瓶的更换、储存的医疗手段仍然需要医护人员手动干预，为病人进行插拔针、换瓶（包括悬挂网兜或挂钩）、分拣等操作，即便是同一个病人的长时间的输液也需要医护人员来回多趟完成及确认，在门诊输液室及重症区，经常看到医护人员频繁的出入，为病人完成插拔针、更换输液瓶。即使是针对病房输液的自动化输液器械，市场上已经有供应带输液监测和输液瓶存储功能的输液器械，但是其中输液流量调节和输液瓶之间的插拔针仍然需要医护人员的手工操作，从实操来看，并未减缓医护人员的强度。就此现状，研制一种自动输换液集成系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动输换液集成系统，结合应用传感器、通讯、机电控制、信息处理，实现输液环节的全过程监控、定量精确调节，解决了
技术介绍
中输液过程需要人工进行插拔针、流量调节的的缺点。本专利技术的技术方案是这样实现的：自动输换液集成系统，包括HMI人机交互单元、传感单元、PLC控制单元、输液瓶存储及切换单元、输液管路注量调节单元及输液针头插拔单元；优选的，所述HMI人机交互单元实现信息的输入、显示、处理以及与人交互，包括病人信息、控制单元反馈、信息通讯、报警及信号，所述病人信息包括病区编码、输液瓶数量、输液速率、输液完成率；所述控制单元反馈包括传感器状态、驱动元件状态、程序节点状态、通讯状态；所述信息通讯包括使用单位通讯模块、时间信息、服务信息；所述报警及信号包括呼叫报警和声光信号；优选的，所述传感单元将测量的元器件状态以电信号输送至PLC控制单元，包括电机A位置传感器，输液瓶液面传感器、针头位置传感器、气缸位置传感器、电机B位置传感器、电机C位置传感器、流量传感器、滴斗液面传感器；优选的，所述输液瓶存储及切换单元包括多工位旋转台、伸缩悬挂机构和压持定位机构，多工位旋转台上设置有电机A，压持定位机构设置在多工位旋转台上，伸缩悬挂机构与压持定位机构配合，使输液瓶处于输液瓶液面传感器的测量区域；优选的，所述输液管路流量调节单元包括输液管定位器，输液管定位器下方设有流速控制单元，流速控制单元包括电机B，电机B上设有电机B位置传感器，电机B与减速夹爪相连；所述流速控制单元下方设有阻断连杆，阻断连杆包括电机C，电机C上设有电机C位置传感器；所述输液针头插拔单元包括穿刺针定位器、输液管路定位装置和压持机构，穿刺针定位器上设有针头位置传感器，所述压持机构设置于穿刺针定位器下方，压持机构上设有气缸，气缸上设有气缸位置传感器。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过传感技术的应用实现输液滴速和液面高度等信息采集，经PLC总成控制分析，驱动电机及气缸实现流量自动调节、输液瓶的自动切换、插拔针等步骤，加以通讯技术实现病人信息的实时传输以及远程监测，实现报警和输液阻断保护的功能。此自动输换液装置的设计极大的降低了医护人员的工作强度，同时提高了就医过程的安全性。附图说明图1为自动输换液装置的整体结构示意图；图2为自动输换液装置的HMI人机交互单元的结构示意图；图3为自动输换液装置的输液瓶存储及切换单元的结构示意图；图4为自动输换液装置的输液管路流量调节单元的结构示意图；图5为自动输换液装置的输液针头插拔单元的结构示意图；图6为自动输换液装置的工作流程图。图中：10、HMI人机交互单元，11、病人信息，12、控制单元反馈，13、信息通讯，131、使用单位通讯模块，14、报警及信号；20、传感单元，241、电机A位置传感器，242、输液瓶液面传感器，251、电机B位置传感器，252、电机C位置传感器，253、流量传感器，254、滴斗液面传感器，261、针头位置传感器，262、气缸位置传感器，30、PLC控制单元，40、输液瓶存储及切换单元，41、多工位旋转台，410、电机A，42、伸缩悬挂机构，43、压持定位机构，50、输液管路流量调节单元，51、输液管定位器，52、流量控制单元，520、电机B，521、减速夹爪，53、阻断连杆，531、电机C，60、输液针头插拔单元，61、穿刺针定位器，62、输液管路固定装置，63、压持机构，631、气缸。具体实施方式为了更好地理解与实施，下面结合附图对本专利技术作进一步描述：如图1-5所示，自动输换液集成系统，包括HMI人机交互单元10、传感单元20、PLC控制单元30、输液瓶存储及切换单元40、输液管路流量调节单元50、输液针头插拔单元60。所述PLC控制单元30是用于信号逻辑分析、数据处理，实现运动控制。所述传感单元20是将测量的元器件状态以电信号输送至PLC控制单元30，包括电机A位置传感器241、输液瓶液面传感器242、针头位置传感器261、气缸位置传感器262、电机B位置传感器251、电机C位置传感器252，流量传感器253，滴斗液面传感器254。如图2所示，所述HMI人机交互单元10是自动输换液装置实现信息的输入、显示、处理以及与人机交互的数字设备，包括：病人信息11、控制单元反馈12、信息通讯13、报警及信号14，病人信息11包括病区编码、输液瓶数量、输液速率、输液完成率，病区编码、输液瓶数量、输液速率均为病人就诊过程必须输入的病人信息，所述输液完成率为输液状态的反馈。控制单元反馈12用于装置的调试和检修，包括传感器状态、控制单元反馈、程序节点状态、通讯状态。信息通讯13是通过以太网进行数据传输和联通，包括使用单位通讯模块131、时间信息及服务信息，使用单位通讯模块131是对接医疗系统的开放端口，所述时间信息包括当地标准时间、就诊时间、输液过程时间，所述服务信息包括装置使用手册、故障问题的解决方案以及售后服务联系方式。报警及信号14包括呼叫报警以及声光信号，呼叫报警为手动输入，为紧急干预，可停止装置运行并启动保护措施，同时呼叫医护人员；声光信号为运行状态的光信号显示和声音输出。如图3所示，输液瓶存储及切换单元40包括六工位旋转台41、伸缩悬挂机构42和压持定位机构43；六工位旋转台41上设置有电机A410，通过PLC控制电机A的410转动，可实现输液瓶的位置的变化；压持定位机构43设置在六工位旋转台41上，共6个，用于放置输液瓶，伸缩悬挂机构42用于提供反作用于输液瓶重力的拉力，和压持定位机构43配合，能够使输液瓶处于输液瓶液面传感器的测量区域。如图4所示，输液管路流量调节单元50包括输液管定位器51、流速控制单元52和阻断连杆53，输液管定位器51用于固定输液管以保证流量传感器253和滴斗液面传感器254的准确测量，流速控制单元52设置在输液管定位器51下，采用电机B520驱动减速夹爪521夹持输液管，通过减小输液管路的截面实现流速的调节，电机B520上设置有电机B位置传感器251，阻断连杆53设置在流速控制单元52的下方，一端与电机C531连接，在电机C531驱动下，可将输液管夹紧，使输液管路完全封闭，防止输液过程出现血液倒流危及病人安全，电机C531上设置有电机C位置传感器252。如图5所示，输液针头插拔单元60包括穿刺针定位器61、输液管路固定装置62和压持机构63，穿刺针定位器61用于放置输液管路的穿刺针，穿刺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动输换液集成系统，其特征在于包括HMI人机交互单元（10）、传感单元（20）、PLC控制单元（30）、输液瓶存储及切换单元（40）、输液管路注量调节单元（50）及输液针头插拔单元（60）。

【技术特征摘要】
1.自动输换液集成系统，其特征在于包括HMI人机交互单元（10）、传感单元（20）、PLC控制单元（30）、输液瓶存储及切换单元（40）、输液管路注量调节单元（50）及输液针头插拔单元（60）。2.如权利要求1所述的自动输换液集成系统，其特征在于所述HMI人机交互单元（10）实现信息的输入、显示、处理以及与人交互，包括病人信息（11）、控制单元反馈（12）、信息通讯（13）、报警及信号（14），所述病人信息（11）包括病区编码、输液瓶数量、输液速率、输液完成率；所述控制单元反馈（12）包括传感器状态、驱动元件状态、程序节点状态、通讯状态；所述信息通讯（13）包括使用单位通讯模块（131）、时间信息、服务信息；所述报警及信号（14）包括呼叫报警和声光信号。3.如权利要求1或2所述的自动输换液集成系统，其特征在于所述传感单元（20）将测量的元器件状态以电信号输送至PLC控制单元，包括电机A位置传感器（241），输液瓶液面传感器（243）、针头位置传感器（261）、气缸位置传感器（262）、电机B位置传感器（251）、电机C位置传感器（252）、流量传感器（253）、滴斗液面传感器（254）。4.如权利要求1或2所述的自动输换液集成系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琳瑛，于海滨，丛华娟，谷成林，刘宁宁，
申请(专利权)人：烟台凯博机械自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37