資源描述：
《基于zigbee技術(shù)的輸液智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于Zigbee技術(shù)的輸液智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[摘要]現(xiàn)有的臨床輸液監(jiān)護(hù)形式中，大多采用人工監(jiān)護(hù)；為了改善醫(yī)療輸液環(huán)境，實(shí)現(xiàn)輸液過(guò)程的智能監(jiān)護(hù)，設(shè)計(jì)了一種利用TI公司CC2530芯片的基于Zigbee技術(shù)的醫(yī)療輸液監(jiān)護(hù)系統(tǒng)；該系統(tǒng)采用壓力傳感器采集輸液狀態(tài)信息，在傳感器和監(jiān)視設(shè)備間構(gòu)建Zigbee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將傳感器檢測(cè)到的輸液信息，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)視設(shè)備上；分析了系統(tǒng)的工作原理、硬件組成、軟件設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)具有誤差低，實(shí)時(shí)性好和可靠度高等優(yōu)點(diǎn)；提高了輸液監(jiān)護(hù)過(guò)程的安全性和醫(yī)護(hù)人員的工作效率，為醫(yī)護(hù)人員及病人帶來(lái)了方便。中國(guó)1
2、/vie [關(guān)鍵詞]輸液監(jiān)護(hù)；Zigbee；CC2530；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 中圖分類號(hào)：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A：1009-914X（2017）03-0093-01 0引言 在臨床治療過(guò)程中，靜脈注射是一種常見(jiàn)的治療手段[1]?，F(xiàn)有的臨床輸液監(jiān)護(hù)形式中，大多采用人工監(jiān)護(hù)，病人需要不斷注視著藥袋狀態(tài)，避免出現(xiàn)空氣進(jìn)入血管內(nèi)形成空氣栓塞，凝血堵針頭等情況。輸液結(jié)束后，需要人工通知醫(yī)護(hù)人員來(lái)處理。條件較好的醫(yī)院也是在觀察到輸液結(jié)束后，通過(guò)有線的呼叫方式通知醫(yī)護(hù)人員，這類有線的呼叫方式成本高，布線繁瑣，擴(kuò)展性差，維護(hù)困難，移動(dòng)性差[2]由于
3、病人需要時(shí)刻關(guān)注輸液狀態(tài)，休息得不到保障，所以實(shí)現(xiàn)輸液過(guò)程的智能化管理成為必然趨勢(shì)[3]?！ ”疚脑O(shè)計(jì)了一種基于zigbee技術(shù)的醫(yī)療輸液護(hù)護(hù)系統(tǒng)，在檢測(cè)輸液信息的傳感器和監(jiān)視設(shè)備間隔構(gòu)建無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；并將傳感器檢測(cè)到的輸液信息，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)視設(shè)備上，使醫(yī)護(hù)人員能通過(guò)監(jiān)視視設(shè)備了解各個(gè)病人的輸液信息，實(shí)現(xiàn)了輸液過(guò)程的智能化監(jiān)護(hù)?！ ?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理 該輸液監(jiān)護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)分為傳感器模塊、Zigbee通信模塊、管理中心PC。其中傳感器模塊采用稱重傳感器。輸液藥袋掛在傳感器模塊上進(jìn)行輸液時(shí)，其重量會(huì)不斷減小，
4、稱重傳感器能采集輸液袋重力變化信息。當(dāng)重量小于一定值或輸液藥袋在一定時(shí)間內(nèi)重力沒(méi)有變化時(shí)，傳感器通過(guò)Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息傳送給管理中心。Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)中存在以下3種類型節(jié)點(diǎn)： 1）協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)：其負(fù)責(zé)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，同時(shí)接收來(lái)自各終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送的病人輸液狀態(tài)信息。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中一直處于作狀態(tài)。一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)中只允許有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)?！ ?）路由節(jié)點(diǎn)：其主要負(fù)責(zé)中繼轉(zhuǎn)發(fā)離協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)，只通過(guò)其本身無(wú)法加入到協(xié)調(diào)器發(fā)起的網(wǎng)絡(luò)中的終端節(jié)點(diǎn)的信息?？梢暰唧w環(huán)境調(diào)整路由節(jié)點(diǎn)的間隔和數(shù)量。路由器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中
5、一直處于工作狀態(tài)。 3）終端節(jié)點(diǎn)：終端節(jié)點(diǎn)與傳感器相連，收集傳感器檢測(cè)到的輸液袋重量信息。當(dāng)輸液袋的當(dāng)前重量低于某一值N1時(shí)，終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)入全功能工作狀態(tài)；當(dāng)輸液袋的當(dāng)前重量低于某一值N2或當(dāng)前重量在某一時(shí)間段內(nèi)一直維持在N3時(shí)，終端節(jié)點(diǎn)每隔5秒向管理中心發(fā)送“輸液完畢”或“輸液停止”警報(bào)，直到管理中心的醫(yī)護(hù)人員響應(yīng)了相應(yīng)的請(qǐng)求后，終端節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送警報(bào)，并進(jìn)入PM3休眠狀態(tài)。該系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過(guò)與病人床號(hào)信息進(jìn)行綁定的終端節(jié)點(diǎn)的全球唯一IEEE地址來(lái)辨別接收信息的來(lái)源。系統(tǒng)中協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過(guò)有線的方式與管理中心相連。當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)有“輸液完
6、畢”或“?液停止”等警報(bào)信息時(shí)，管理中心通過(guò)軟件可觀察各個(gè)病人的輸液狀態(tài)信息。并可響應(yīng)相應(yīng)的警報(bào)?！ ?系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)分為兩大部分：傳感器模塊、Zigbee通信模塊。傳感器模塊用于檢測(cè)病人的輸液狀態(tài)信息；Zigbee通信模塊用于將傳感器模塊檢測(cè)到的輸液狀態(tài)信息傳送給管理中心，并且通過(guò)按鍵響應(yīng)病人輸液請(qǐng)求信息?！ ?.1傳感器模塊 傳感器模塊電路圖如圖2所示，其中電橋式稱重傳感器能將重力變化信息轉(zhuǎn)換成電壓變化信息。本設(shè)計(jì)的A/D轉(zhuǎn)換芯片采用HX711D芯片。它是一款具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片
7、。芯片內(nèi)集成了一個(gè)增益為128的輸入低噪聲放大器，可將電阻應(yīng)變片上微小的電壓變化放大。DOUT用于輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的24為質(zhì)量數(shù)據(jù)。PD_SCK為ZIGBEE向傳感器模塊輸出的時(shí)鐘信息，并在節(jié)點(diǎn)休眠時(shí)輸出超60us的高電平信號(hào)用于關(guān)斷芯片電源，降低系統(tǒng)功耗。 2.2Zigbee通信模塊 Zigbee通信模塊硬件采用TI（德州儀器）公司的CC2530作為系統(tǒng)核心芯片，CC2530里面集成了增強(qiáng)型8051單片機(jī)和RF收發(fā)器.根據(jù)系統(tǒng)中的不同功能，又分為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊，路由節(jié)點(diǎn)模塊，終端節(jié)點(diǎn)模塊。 3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)基于TI公司開(kāi)
8、發(fā)的Z-stack2007協(xié)議棧。系統(tǒng)中存在三種類型的節(jié)點(diǎn)，分別為：協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)?！ f(xié)調(diào)器實(shí)現(xiàn)功能：協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上電初始化，組建網(wǎng)絡(luò)，并等待其它節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)。搜索信號(hào)，讀取I
