静脉输液速度光学检测及控制方法研究

摘要

静脉输液是医疗护理中一项重要的治疗手段，目前静脉输液过程中普遍采用人工监控，通过医护人员手动调节的方式控制输液速度，不能满足高精度输液的要求。而且在输液异常和输液完成时，往往会因无人看护而无法及时处理，给患者带来痛苦甚至是生命危险。为此，本文研制了一套新型医用智能输液监控系统，系统可以实时监控输液状态，能够对输液速度进行精确控制，并且能够在输液异常和输液完成时迅速进行声光报警并呼叫医护人员。本文主要研究内容如下：
　　首先对输液速度检测方法进行了研究，根据常用静脉输液液体的光学特性设计了相应的光学传感器，并与设计的放大整形电路和FIR数字带通滤波器相结合实现了输液速度的精确检测；其次对输液速度控制方法进行了研究，采用数字PID增量式算法控制步进电机及与其连接的机械传动装置，实现对输液速度的精确控制；然后研究了无线通信防碰撞算法，对无线通信时信息的碰撞问题进行了算法优化研究和仿真分析，避免了无线通信过程中发生信息的碰撞；最后对系统分别进行了硬件和软件测试，并设计了系统性能测试方案，根据设计方案进行了实验，对实验结果进行了整理和分析，验证了系统设计的正确性和合理性。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 论文主要工作及结构安排

第2章 常用输液液体光学特性及传感器研究

2.1 常用输液液体简介

2.2 常用输液液体光学特性研究

2.3 传感器研究

2.4 本章小结

第3章 系统硬件设计

3.1 系统整体需求分析与研制方案

3.2 电源设计

3.3 滴速检测模块设计

3.4 滴速控制模块设计

3.5 温度检测和控制模块设计

3.6 报警模块设计

3.7 人机交互模块设计

3.8 无线通信模块设计

3.9 本章小结

第4章 系统软件设计

4.1 滴速闭环控制

4.2 环境光干扰抑制滤波

4.3 无线通信防碰撞

4.4 本章小结

第5章 系统测试

5.1 系统硬件测试

5.2 系统软件测试

5.3 系统性能测试

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢