静脉输液无线监控和信息管理系统的研究与实现

摘要

静脉输液是目前一种普遍应用的医疗手段，但客观上存在一定局限性。尽管目前已有输液监视仪在实际应用中取得了一定的效果，但是，在网络技术、无线通信技术飞速发展和市场迫切需要医疗设备数字化和信息化的今天，输液监控需要向更高效安全的方向发展。静脉输液无线监控和信息管理系统，实现对病人输液过程的自动化信息化控制，其主要功能有:(1)分布式主从站设计，实现各监控仪与中央PC之间数据无线传输，远程集中监控。(2)精确设定、调节点滴速度，并实时显示。(3)输液结束或异常时，在中央监控室发出声光报警，并自动阻断液体。(4)通过安装信息管理系统的PC，提供友好的人机界面，实现输液中央监控和病人病历、用药信息管理与打印等功能。
　　 该系统是由一台PC和多台监控仪组成的分布式输液监控网络，PC和输液监控仪通过无线方式通信，并通过PC监控管理软件对各输液过程进行实时监控，同时可以对患者基本资料和输液记录进行档案管理。为使PC和输液监控仪进行无线通信，设计了无线适配器。PC通过无线适配器和输液监控仪通信。无线适配器通过RS-232和PC连接。无线适配器采用高性能、低功耗的单片机MSP430F169，通过nRF905无线收发模块与各输液监控仪进行通信，nRF9051作在433MHz国际通用的ISM频段。无线适配器中选用性价比高、可靠性高、集成度高、适应温度范围宽、抗干扰能力强的电子器件。为了提高无线适配器性能，在设计印制电路板和嵌入式软件开发过程中都充分考虑了它的抗干扰能力和可靠性。输液监控系统中，为了克服空间噪声及传输路径等多种因素的影响，设计了一种无线通信传输协议，保证在这种不可靠的物理链路上建立起可靠的数据连接，保证数据传输的正确可靠。输液监控信息管理软件系统是运行在PC上，可监控输液过程，并对输液资料进行保存和管理的应用软件。该系统界面友好、操作方便，主要由患者基本信息管理、输液记录管理、输液监控、数据安全管理、药品资料管理等模块组成，同时提供方便的查询、打印等功能，能极大地提高输液过程的管理信息化和自动化水平。
　　 实验研究表明，系统能够解决现阶段输液监控系统布线不便、数据管理缺乏系统化等缺点，对输液监控系统的自动化和现代化发展具有较大的促进作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 项目背景

1.2 输液监控设备的发展历史和研究现状

1.3 研究静脉输液无线监控和信息管理系统的必要性

1.4 论文研究内容

第二章 静脉输液无线监控和信息管理系统设计

2.1 需求分析

2.1.1 系统需求分析

2.1.2 系统需求表

2.1.3 系统组成分析

2.2 规格说明

2.3 系统功能说明

2.3.1 系统组成

2.3.2 系统拓扑结构

2.3.3 无线通信协议

2.3.4 电源

2.3.5 无线设备

2.4 体系结构设计

2.4.1 系统结构

2.4.2 无线适配器

2.4.3 输液监控仪

2.4.4 监控管理软件系统

2.5 本章小结

第三章 无线适配器硬件组成

3.1 硬件设计原则

3.2 MSP430单片机概述

3.2.1 MSP430微处理器简介

3.3 硬件选型和单元电路

3.3.1 电源电路

3.3.2 复位电路

3.3.3 晶振电路

3.3.4 JTAG接口电路

3.3.5 串口接口电路

3.3.6 无线通信模块电路

3.4 印制电路板设计原则

3.4.1 元件排列原则

3.4.2 按照信号走向布局原则

3.5 本章小结

第四章 无线通信协议的研究和实现

4.1 无线通信方式设计

4.1.1 无线通信任务

4.1.2 无线通信方式

4.1.3 无线通信协议

4.2 无线通信协议实现

4.2.1 通信信道

4.2.2 数据传输协议

4.2.3 起始码和噪声

4.2.4 打包和解包

4.3 CRC校验原理与实现

4.3.1 循环冗余校验原理

4.3.2 循环冗余校验程序

4.4 本章小结

第五章 无线适配器嵌入式软件

5.1 开发环境介绍

5.1.1 嵌入式Workbench的特点

5.1.2 Workbench的项目组织

5.2 嵌入式程序设计原则

5.3 无线适配器程序

5.3.1 系统主程序

5.3.2 模块驱动程序

5.3.3 其他功能模块

5.4 本章小结

第六章 输液监控信息管理软件系统

6.1 系统概况

6.1.1 定义

6.1.2 任务概述

6.1.3 软件系统设计原则

6.1.4 系统配置

6.2 需求规定

6.2.1 患者资料管理模块

6.2.2 输液记录管理模块

6.2.3 输液监控模块

6.2.4 药品资料管理模块

6.2.5 报表管理模块

6.2.7 安全管理模块

6.3 数据库设计和实现

6.4 系统程序实现

6.4.1 系统启动过程

6.4.2 基本资料管理模块

6.4.3 输液记录管理模块

6.4.4 输液监控模块

6.4.5 药品资料管理模块

6.4.6 系统安全管理模块

6.6 本章小结

第七章 总结

致谢

参考文献