基于无线Mesh网络的输液滴速光电监测系统的设计与实现

发布时间：2022-09-30 10:21

　　目前,中国人口老龄化问题严重,老年人口的健康状况下降,对于医疗资源的需求则不断增加。然而,中国的护士人力资源长期不足,大量护士超时工作,这极易引发医疗事故。其中,静脉输液作为临床医疗上常见的一种治疗手段,通常依靠医护人员进行人工管理。但由于医护人员监管不及时,病人经常会出现输液过快、过慢甚至暂停的情况,这直接影响了输液治疗的疗效。因此,通过传感器技术、无线通信技术与低功耗嵌入式技术实现病人监护的智能化、自动化成为医疗发展的新趋势。本论文设计并实现了一种基于无线Mesh网络的输液滴速光电监测系统。该系统通过光电传感器等多种传感器数据融合,可以对病人的输液滴速、剩余液量、剩余输液时间进行监测,同时通过Zigbee技术建立稳定的无线Mesh网络,将监测数据传送至服务器,便于医护人员统一进行管理。同时,本论文详细论述了多种不同原理的输液滴速检测方法,并针对光电法与重力法进行了测试与改进,提出了多传感器融合的新方法;并通过对无线通信技术的研究,分析了无线Mesh网络在医疗领域的优势与实现方案;此外,根据液滴分析技术,提出了在输液场景下通过液滴生长信号对药液种类进行识别的新方法;最后,给出了输液监... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 国内研究历史与现状
        1.2.2 国外研究历史与现状
    1.3 本文的主要贡献与创新点
    1.4 本文的结构安排
第二章 输液滴速检测方法
    2.1 用于输液滴速检测的传感器与检测方法
        2.1.1 光电传感器与光电法
        2.1.2 称重传感器与重力法
        2.1.3 电容传感器与电容法
    2.2 光电滴速检测方法
        2.2.1 检测原理
        2.2.2 传感器选型
        2.2.3 机械结构设计
        2.2.4 检测电路设计
    2.3 重力滴速检测方法
        2.3.1 检测原理
        2.3.2 传感器选型
        2.3.3 机械结构设计
        2.3.4 检测电路设计
    2.4 多传感器数据融合
    2.5 本章小结
第三章 无线Mesh网络技术
    3.1 OSI参考模型
    3.2 IEEE802.15.4 标准
    3.3 Zigbee技术
    3.4 Z-Stack协议栈
    3.5 本章小结
第四章 光电药液识别方法
    4.1 液滴分析技术
    4.2 光电药液识别方法
        4.2.1 输液器原理分析
        4.2.2 液滴生长信号分析
        4.2.3 药液识别算法设计
    4.3 实验测试与结果分析
    4.4 本章小结
第五章 输液监测系统设计
    5.1 前期验证系统
        5.1.1 硬件结构设计
        5.1.2 嵌入式软件设计
        5.1.3 机械结构设计
        5.1.4 客户端设计
    5.2 输液监测系统
        5.2.1 系统总体设计
        5.2.2 设备功能设计
        5.2.3 硬件结构设计
        5.2.4 嵌入式软件设计
        5.2.5 通信协议设计
        5.2.6 电路设计
        5.2.7 机械结构设计
        5.2.8 客户端设计
        5.2.9 系统测试
    5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]275种常用静脉滴注药物浓度与滴速分析[J]. 赵方允,丁莉,王丽,段红帆.  中国医院药学杂志. 2017(14)
[2]中共中央 国务院印发《“健康中国2030”规划纲要》[J].   中华人民共和国国务院公报. 2016(32)
[3]基于物联网的智慧医疗信息化10大关键技术研究[J]. 郑西川,孙宇,于广军,杨佳泓,王炯.  医学信息学杂志. 2013(01)
[4]病房护士人力配置与工作超时相关性研究[J]. 豆春霞,刘可,尤黎明,张利峰,王红红,方进博,刘华平,吕爱莉,孙宏玉,陆敏敏,赵海平,朱晓雯,郑晶,卜秀青.  中国护理管理. 2012(05)
[5]人口老龄化对医疗资源配置的影响分析[J]. 黄成礼,庞丽华.  人口与发展. 2011(02)
[6]影响静脉输液速度的原因及措施[J]. 何小兰,康尚英.  中国现代医生. 2009(18)
[7]光谱液滴分析系统设计[J]. 陈海秀,裘祖荣,张国雄,冯国红.  天津大学学报. 2006(06)
[8]输液滴速问题调查分析及对策[J]. 王虹,杨小文,陈红宇,胡君娥,倪利蓉.  护理学杂志. 2004(21)
[9]液滴分析技术的研究[J]. 裘祖荣,张国雄,王春海,李醒飞.  天津大学学报. 2001(05)
[10]滑动平均法的基本原理及应用[J]. 裴益轩,郭民.  火炮发射与控制学报. 2001(01)

博士论文
[1]基于液滴分析技术和液滴指纹图的液体识别方法的研究[D]. 宋晴.天津大学 2005

硕士论文
[1]基于ZigBee无线传感网络的输液进程监控系统[D]. 倪圣喆.上海交通大学 2014
[2]智能静脉输液滴速控制系统设计[D]. 傅俊楠.华南理工大学 2013
[3]基于ZigBee技术的静脉输液监护系统的研究和设计[D]. 王玉洁.华中师范大学 2011



本文编号：3683378