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基于ZigBee无线传感器网络的输液监测系统的设计
资料介绍
文档为基于ZigBee无线传感器网络的输液监测系统的设计详解文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，
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．２０１４．２２ ８
计算机测量与控制
Ｃｏｍ ｕｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
自动化测试技术
·
·
２４０９
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（
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１６７１４５９８２０１４０８２４０９０３
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：
ＴＰ７３２
：
Ａ
文章编号
中图分类号
文献标识码
－
－
－
基于
无线传感器网络的输液监测系统的设计
ＺｉＢｅｅ
ｇ
１
２
２
２
２
２
，
，
，
，
，
潘小琴 魏 鑫 赵玉乐 熊永鹏 王 倩 杨薛涛
ꢀ
ꢀ
（
，
；
西南科技大学 工程技术中心 四川 绵阳
１．
６２１０１０
ꢀ
，
西南科技大学 工程技术中心智能机器人创新实践班 四川 绵阳
２．
）
６２１０１０
ꢀ
：
摘要 结合
，
、
无线通信技术设计了一款输液监测系统 该系统有效地解决了静脉输液过程中存在的输液速度难掌控 输液中断
ＺｉＢｅｅ
ｇ
、
；
，
、
无报警 输液完毕无提示等问题 采用
无线传感器网络和红外光电传感器对输液过程进行实时监测 并将采集的液滴速度 液位
ＺｉＢｅｅ
ｇ
、
，
；
：
，
信息 输液量等信息反馈至上位机 医护人员通过上位机可视化软件平台监测输液过程 实施结果表明 该系统液体滴速检测准确 其
，
，
，
误差在
滴以内 当液位降低到一定量或者输液出现异常情况时 终端节点可以发出声光报警信息 上位机软件发出橙色或者红色报
±２
，
，
，
警信息 提醒医护人员有效地处理紧急情况 提高输液的安全性 减少医疗事故
。
：
；
；
；
关键词 输液监测 红外对管 滴速 无线传感器网络
；
ＺｉＢｅｅ
ｇ
技术
ＤｅｓｉｎｏｆＩｎｆｕｓｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎ ＳｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎ
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ꢀ
ｇ
ＺｉＢｅｅＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ
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ｇ
１
２
２
２
２
２
，
，
，
ＰａｎＸｉａｏｉｎ ＷｅｉＸｉｎ ＺｈａｏＹｕｌｅ Ｘｉｏｎ Ｙｏｎ ｅｎ
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， ，
Ｗａｎ Ｑｉａｎ Ｙａｎ Ｘｕｅｔａｏ
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（
，
，
，
；
Ｍｉａｎａｎ ６２１０１０ Ｃｈｉｎａ
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１．ＣｅｎｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ
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ꢀ
ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ
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ｙ ｇｙ
ꢀ
，
２．ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＰｒａｃｔｉｃｅＣｌａｓｓ ＣｅｎｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ
ꢀ ꢀ ｇ
ｇｙ
，
ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ｏｆ
ꢀ
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ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
，
，
）
Ｍｉａｎａｎ ６２１０１０ Ｃｈｉｎａ
ｙ ｇꢀ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ
ꢀ ꢀ
ｇｙ
：
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｄｅｓｉｎｏｆａｔｒａｎｓｆｕｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｓｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＺｉＢｅｅｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇꢀ ꢀꢀ ｇ ｙ ꢀ ꢀ ｇ ｇｙ
，
ｗｈｉｃｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌ ｓｏｌｖｅｔｈｅ
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ꢀ
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ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
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，
，
，
ｒｏｂｌｅｍｓａｓｆｏｌｌｏｗ ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓｉｎｆｕｓｉｏｎｒａｔｅｅｘｉｓｔｉｎ ｉｎｔｈｅ ｒｏｃｅｓｓｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏａｌａｒｍｆｏｒｉｎｆｕｓｉｏｎｉｎｔｅｒｒｕｔ ｉｎｆｕｓｉｏｎｉｓｃｏｍｌｅ
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－
，
，
ｔｅｄｓｉｌｅｎｔｌ ａｎｄｏｔｈｅｒｉｓｓｕｅｓ．Ｕｓｉｎ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓｅｎｓｏｒｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｏｆｔｈｅｉｎｆｕｓｉｏｎ ｒｏｃｅｓｓ ｓｕｃｈａｓｄｒｏｌｅｔｖｅｌｏｃｉｔ
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，
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌｉｕｉｄｌｅｖｅｌａｎｄｉｎｆｕｓｉｏｎｖｏｌｕｍｅ ａｎｄｆｅｅｄｂａｃｋｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｖｉａＺｉＢｅｅｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓｔｏｔｈｅｈｏｓｔｍａｃｈｉｎｅ．Ｍｅｄｉｃａｌｓｔａｆｆ
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，
ａｔｔｈｅｎｕｒｓｉｎ ｓｔａｔｉｏｎｃａｎｋｅｅ ｔｒａｃｋｏｆｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｅｎｔｉｒｅｈｏｓｉｔａｌｉｎｆｕｓｉｏｎｔｈｒｏｕｈａｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ ｌａｔｆｏｒｍ ｔｉｍｅｌ ａｎｄｅｆｆｅｃ
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－
：
ｔｉｖｅｍａｎｎｅｒｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｅｍｅｒｅｎｃｉｅｓ．Ｉｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅｓｓｔｅｍｌｉｕｉｄｄｒｉ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃ ｔｈｅｅｒｒｏｒａｔ±２ｄｒｏｓ
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，
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，
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，
，
ｗｈｅｎｔｈｅｌｉｕｉｄｌｅｖｅｌｉｓｌｏｗｅｒｅｄａｃｅｒｔａｉｎａｍｏｕｎｔｏｒｉｎｆｕｓｉｏｎａｂｎｏｒｍａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｃｃｕｒ ｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｎｏｄｅｓｃａｎａｕｄｉｂｌｅａｌａｒｍ ＰＣｓｏｆｔｗａｒｅｉｓ
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ꢀ
，
ｓｕｅｄａｎｏｒａｎｅｏｒｒｅｄａｌｅｒｔｍｅｓｓａｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌ ｉｍ ｒｏｖｅｔｒａｎｓｆｕｓｉｏｎｓａｆｅｔ ａｎｄｒｅｄｕｃｅｍｅｄｉｃａｌｅｒｒｏｒｓ．
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ꢀ
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ｇ
ｙ
ꢀ
ｐ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
：
；
；
；
（
Ｋｅｗｏｒｄｓ ｉｎｆｕｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｉｎｆｒａｒｅｄｔｕｂｅ ｄｒｏｌｅｔｖｅｌｏｃｉｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ ＷＳＮ ＺｉＢｅｅｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ
）；
ꢀ
ｇ
ꢀ
ｐ
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ｙ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ｙ
、
、
、
技术以其低功耗 低速率 低复杂度 低成本的特点和灵
［］
２
Ｂｅｅ
引言
０
ꢀ
，
活的组网方式 非常适合于构建无线传感器网络
。
，
因此 选
［］
１
，
静脉输液是临床医学中经常使用的一种治疗手段
在输
，
芯片为控制核心 红外光电传感器检测
用
公司的
ＴＩ
ＣＣ２５３０
，
。
，
液的过程中 需要调节点滴速度和监视瓶中剩余药量 目前
，
。
滴速和临界液面高度
进行数据显示
１６０２ＬＣＤ
，
大多数医疗机构仍然采用人工监控为主 根据目测手动调节点
（
）、
无线传感器网络由协调器
路由节点
Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ
，
；
，
滴速度 易造成估计不准确 当输液完毕时 医护人员若未及
（
）
（ ）
ＥｎｄＤｅｖｉｃｅ ３
。
种设备组成 协调器作
和终端节点
Ｒｏｕｔｅｒ
， ，
时采取处理 容易出现空气进入血管形成空气栓塞 凝血堵塞
（
），
，
需要比较强的处理和存储能力 无线
为全功能设备
ＦＦＤ
，
，
，
针头等情况 轻则延误治疗 重则危及病人生命安全 导致医
［］
３
。
传感器网络中所有的网络消息全部汇聚到协调器
终端节点
。
疗事故
，
采集和提取输液相关的数据 通过无线通信方式汇集到路由节
， ，
为了减轻医护人员的劳动强度 提高输液的安全性 降低
， ，
点 路由节点将数据中转到协调器 协调器与上位机通过
，
医疗事故概率 设计了一个可以对上百个病床床位输液进行监
，
、
、
相连 上位机有专用的软件对数据进行计算 分析 存
ＲＳ２３２
。
测的智能系统
。 ，
储和显示 一旦输液中断或者即将输液完毕 上位机报警并提
系统方案设计
１
ꢀ
。
示护士进行处理
，
ＰＣ
该系统可分为
上位机和无线传感器网络两部分
，
结合医院病房的分布结构 考虑到有的病房和护士站距离
ＰＣ
，
上位机位于护士站内 无线传感器网络则覆盖所有病房
。
Ｚｉ
ｇ
， ，
远 而有的病房比较封闭 终端节点的无线信号可能会因为距
－
，
离超出范围或者是多道墙的阻隔而无法发射到护士站 导致数
。
据的丢失 因此本系统在各病房门口的走廊过道处设置有路由
：
；
２０１４０２１２
ꢀ
：
。
收稿日期
修回日期
２０１４０４１４
－ －
－
－
， ，
节点 用于中转病床终端节点和协调器之间的信息 从而解决
：
基金项目 西南科技大学实验室开放项目
（
）。
１３ｘｎｋｆ５０
， ，
了无线信号绕墙传输的问题 保证了系统的可靠性 系统拓扑
：
作者简介 潘小琴
（
），
１９８６
－
，
，
，
，
女 重庆市人 助教 硕士 主要从事无线
。
。
结构如图 所示
１
传感器网络和智能机器人技术方向的研究
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