[發明專利]一種低功耗物聯網智能輸液監護終端

在審

• 申請號: 202010159570.0
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN113382391A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 汪錦春
• 申請（專利權）人: 汪錦春
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W52/02;G08B21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低功耗物聯網智能輸液監護終端(1)，其特征是：用于醫療過程中的輸液監護；1個本發明所述的一種低功耗物聯網智能輸液監護終端(1)和1個智能網關(2)、1個路由器(3)、互聯網(4)、云端服務器(5)、D個電腦中運行的相關后臺運營管理軟件(6)、E個手機中運行的相關APP(7)進行組網后，構成單一基型中最簡單的一種新型低功耗物聯網智能輸液監護系統；

所述D和E是分別根據應用場景組網的需要，用自然數來表示；

所述的一種低功耗物聯網智能輸液監護終端(1)，為方便描述也簡稱為本終端(1)；

所述的一種低功耗物聯網智能輸液監護終端(1)，由電源供電和保護電路(1.1)、主控(1.2)、電容傳感器(1.3)、紅外光電傳感器(1.4)、通訊模塊(1.5)、外設控制電路(1.6)、顯示控制電路(1.7)、聲音控制電路(1.8)構成；

所述電源供電和保護電路(1.1)由鋰電池充放電保護芯片、微功耗DC-DC穩壓芯片、電壓和電流檢測與保護芯片構成，用于鋰電池的充放電保護，工作電源的穩壓和在使用過程中進行過載、過壓和過流的保護；

所述主控(1.2)由微功耗COMS單片機MCU1和存儲器EAROM構成，主控(1.2)用于對相關數據進行存儲、運算和邏輯判斷，并將結果用于對本終端(1)所有控制電路進行控制和電源功耗管理；

所述主控(1.2)對本終端(1)所有控制電路的電源進行功耗管理，是根據本終端(1)所有控制電路的功耗大小、工作方式、工作時長、以及相關控制功能和供電方式進行綜合優化，在滿足控制功能的前提下，為降低功耗延長待機時間，確保本終端(1)在用18650鋰電池充當供電電源時，持續監護運行30個工作日，制定了4種供電方式：即連續式的供電方式、間歇式的供電方式、定時式的供電方式和需要式的供電方式；

所述連續式的供電方式，是指一直不間斷的，對本終端(1)控制電路的電源，進行供電的一種供電方式；為延長待機時間，只有待機和工作電流都為微安級的控制電路才適合用這種供電方式供電；

所述間歇式的供電方式，是指主控(1.2)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，采用類似脈沖振蕩式，一會供電一會停止，對本終端(1)控制電路的電源，進行供電的一種供電方式；

所述定時式的供電方式，是指主控(1.2)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據相關時鐘的設定，確定供電時間和供電時長，對本終端(1)控制電路的電源，進行供電的一種供電方式；

所述需要式的供電方式，是指主控(1.2)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據控制功能的需要，對本終端(1)控制電路的電源，進行供電的一種供電方式；

所述主控(1.2)控制電路的待機和工作電流都為微安級，主控(1.2)開機后電源實行的是連續式的供電方式；

所述電容傳感器(1.3)控制電路的待機和工作電流都為微安級，根據功能需要主控(1.2)對電容傳感器(1.3)的電源，實行的是連續式的供電方式；

所述紅外光電傳感器(1.4)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據功能需要主控(1.2)對紅外光電傳感器(1.4)的電源，實行間歇式的供電方式；

所述通訊模塊(1.5)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據功能需要主控(1.2)在上傳發送透傳相關數據時，對通訊模塊(1.5)的電源，實行的是需要式的供電方式；在下傳接收透傳相關數據時，主控(1.2)對通訊模塊(1.5)的電源，實行的是定時式的供電方式；

所述外設控制電路(1.6)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據功能需要主控(1.2)對外設控制電路(1.6)的電源，實行的是連續式的供電方式；

所述顯示控制電路(1.7)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據功能需要主控(1.2)對顯示控制電路(1.7)的電源，實行的是需要式的供電方式；

所述聲音控制電路(1.8)為降低功耗延長待機時間，在滿足控制功能的前提下，根據功能需要主控(1.2)對聲音控制電路(1.8)的電源，實行的是需要式的供電方式；

所述電容傳感器(1.3)為一體化部件結構，分別由金屬平行板電容器(1.3.1)和電路板上電容傳感器檢測電路，一起放置在部件電容傳感器的內部構成；該傳感器一體化部件結構，有效的減少了檢測干擾，便于安裝、調試和質檢；

所述金屬平行板電容器(1.3.1)，由兩塊金屬極板(1.3.4)面對面平行對稱排列放置構成；

所述電容傳感器檢測電路由電路板上的電阻(1.3.2)和COMS單片機MCU2(1.3.3)構成；

所述電容傳感器(1.3)，用于檢測輸液管的細管部位(1.3.5)內是否含有輸液液體，并將檢測信息，通過電容傳感器檢測電路中的COMS單片機MCU2(1.3.3)，傳遞給主控(1.2)中的COMS單片機MCU1；

所述輸液管的細管部位(1.3.5)位于金屬平行板電容器(1.3.1)中兩個金屬極板(1.3.4)的中間；

所述紅外光電傳感器(1.4)為一體化部件結構，由紅外線發射極板(1.4.1)和紅外線接收極板(1.4.4)，面對面平行對稱排列放置在部件紅外光電傳感器(1.4)的內部構成；該傳感器一體化部件結構，有效的減少了檢測干擾，便于安裝、調試和質檢；

所述紅外線發射極板(1.4.1)由紅外光電傳感器檢測電路中的單個紅外線發射管(1.4.2)和單個紅外線發射管(1.4.2)的限流電阻(1.4.3)構成；

所述單個紅外線發射管(1.4.2)和單個紅外線發射管(1.4.2)的限流電阻(1.4.3)，都位于紅外線發射極板(1.4.1)上；

所述紅外線接收極板(1.4.4)由紅外光電傳感器檢測電路中的多個紅外線接收管(1.4.5-I)、多個紅外線接收管(1.4.5-I)的限流電阻(1.4.6-I)和COMS單片機MCU3(1.4.7)構成；

所述多個紅外線接收管(1.4.5-I)和紅外線接收管(1.4.5-I)的限流電阻(1.4.6-I)中的(I)，是相同零件的序號，用1至7的自然數來表示；

所述紅外線接收管(1.4.5-I)、紅外線接收管(1.4.5-I)的限流電阻(1.4.6-I)和COMS單片機MCU3(1.4.7)都位于紅外線接收極板(1.4.4)上；

所述多個紅外線接收管(1.4.5-I)的放置位置，設定為上下兩行平行，交叉錯位排列，并且兩個單行中的紅外線接收管(1.4.5-I)為直線等間距排列，有效的避免了檢測盲點；

所述紅外光電傳感器(1.4)，用于檢測輸液管的粗管部位(1.4.8)內輸液液體下滴的滴速Vd(n)，并將檢測信息，通過紅外光電傳感器檢測電路中的COMS單片機MCU3(1.4.7)，傳遞給主控(1.2)中的COMS單片機MCU1；

所述輸液管的粗管部位(1.4.8)，位于紅外光電傳感器(1.4)中紅外線發射極板(1.4.1)和紅外線接收極板(1.4.4)的中間；

所述Vd(n)表示每分鐘輸液液體下滴的滴速，單位設定為滴/每分，(n)為第n次測量；

所述通訊模塊(1.5)由工作頻率為2.4G無線通訊模塊構成，分別選用Zigbee模塊、WIFI模塊、Lora模塊、BTM模塊，用于通過智能網關(2)連接路由器(3)，再由路由器(3)連接互聯網(4)，并且通過互聯網(4)進行相關數據通訊，將透傳的相關數據傳遞給云端服務器(5)，云端服務器(5)再通過互聯網(4)，將透傳的相關數據傳遞給D個電腦中運行的相關后臺運營管理軟件(6)和E個手機中運行的相關APP(7)；

所述通訊模塊(1.5)透傳相關數據分為上傳發送和下傳接收兩種方式；

所述通訊模塊(1.5)上傳發送相關數據，是主控(1.2)根據功能需要進行操作控制的，當主控(1.2)判斷需要將相關數據上傳發送時，開啟通訊模塊(1.5)的電源，讓通訊模塊(1.5)開始工作，通訊模塊(1.5)開始進行連網和透傳，上傳發送相關數據；

所述通訊模塊(1.5)下傳接收相關數據，是主控(1.2)根據定時接收下傳相關數據進行操作控制的，當主控(1.2)判斷定時到點，需要下傳接收透傳相關數據時，開啟通訊模塊(1.5)的電源，讓通訊模塊(1.5)工作，通訊模塊(1.5)開始進行連網和透傳，下傳接收相關數據；

所述外設控制電路(1.6)由輕觸開關構成，用于開啟電源和功能控制；

所述顯示控制電路(1.7)由顯示驅動電路、顯示器和LED構成；

所述顯示控制電路(1.7)是根據主控(1.2)的需要，由主控(1.2)控制顯示驅動電路去驅動顯示器和LED，發出可見信息，用于各種狀態的提示和報警；

所述聲音控制電路(1.8)由音頻驅動電路、喇叭和蜂鳴器構成；

所述聲音控制電路(1.8)是根據主控(1.2)的需要，由主控(1.2)控制音頻驅動電路去驅動喇叭和蜂鳴器，發出各種提示音，用于各種狀態的提示和報警。