微量注射泵控制系统设计
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微量注射泵的操作流程示意图Last revised by LE LE in 2021微量注射泵操作规程以及示意图一、操作常规(一)操作步骤1.连接电源2.正确安放注射器3.按电源连接处开关键4.显示器显示【00.0】设置注射速度5.接静脉通路6.按“start”键开始自动推注。
(二)更改输液,注射速度按“STOP”停止键,按上下调节键调节至新的输液(注射)速度,按“start”键开始.(三)快速推注1.按“STOP”键暂停,按“FAST”快进两下不放,按“start”键恢复原来运行的速度.2.按“FAST”快速键同时按下“∑”不放.(四)停止输液,注射关闭电源后连接处的开关,撤除注射器,安放指定的位置、(注射泵备注:1.必须用50ml或20ml注射器。
2.如要快速推注请看(三)快速推注)。
二、注意事项(一)、整个输液环路必须密封,以免空气进入血管。
(二)、经常巡视静脉注射部位,防止液体外渗。
(三)、正确调节输液速度,并监测实际输入量与设定的输液是否一致。
机器报警:1.“OCCLUSION”阻塞报警。
压力过高,查看液体有无外渗,输液管道有无折叠.2.“NEA.EMPTY”残留提示,注射器剩余1.5ml左右时,发生间断性报警。
3.“EMPTY”输液完毕报警。
4.“LOW-BTAA”电源线脱落报警(残留提示及电源线脱落报警声可按消除)三、保养维护每天用湿毛巾擦一次,每个病人用完后再抹一次并摆好。
不要使用酒精等有机溶剂清洁泵,不要对泵进行高压灭菌。
定期开机检查各项功能是否正常。
如果有故障,应及时报修。
每隔6个月或一年需要定期检查一次,确保泵的使用寿命。
四、操作流程如下:微量注射泵的操作流程示意图。
微量注射泵操作流程及注意事项微量注射泵是一种用于输注微量药物或液体的医疗设备,它可以精确控制药物的输注速度和剂量。
以下是微量注射泵的操作流程及注意事项:操作流程:1. 准备工作,确认所需输注的药物和液体,检查微量注射泵的工作状态和电源情况。
2. 设置参数,根据医嘱和药物输注方案,设置微量注射泵的输注速度、剂量和输注时间。
3. 连接输液管路,将输液管路连接到微量注射泵的输液通道上,并确保连接牢固、无漏液。
4. 填充药物,将需要输注的药物或液体注入输液器或药物容器中,并连接到输液管路上。
5. 开启微量注射泵,按照设备说明书的指引,正确开启微量注射泵,并确认输注参数设置正确。
6. 监测输注过程,在输注过程中,密切观察微量注射泵的工作状态和输注情况,确保药物输注的准确性和安全性。
7. 输注结束,当药物输注完成时,及时关闭微量注射泵,并做好输液管路的处理和清洁工作。
注意事项:1. 严格按照医嘱和药物输注方案操作微量注射泵,不得擅自调整输注参数。
2. 在设置输注参数时,务必确认参数设置正确,避免输注速度过快或过慢,造成药物过量或不足。
3. 定期检查微量注射泵的工作状态和输液管路的连接情况,确保设备和管路的正常运行。
4. 在输注过程中,随时关注患者的情况,如发现异常情况应及时停止输注并向医护人员报告。
5. 输注结束后,及时关闭微量注射泵,并做好输液管路的处理和清洁工作,避免交叉感染和药物残留。
总之,正确操作微量注射泵并严格遵守注意事项对于输注药物的安全性至关重要,医护人员在使用微量注射泵时应严格按照操作流程和注意事项进行操作,确保患者的安全和药物输注的准确性。
微量注射泵操作规程以及示意图一、操作常规(一)操作步骤1. 连接电源2. 正确安放注射器3. 按电源连接处开关键4. 显示器显示【00.0】设置注射速度5. 接静脉通路6. 按“start”键开始自动推注。
(二)更改输液,注射速度按“STOP”停止键,按上下调节键调节至新的输液(注射)速度,按“start”键开始.(三)快速推注 1. 按“STOP”键暂停,按“FAST”快进两下不放,按“start”键恢复原来运行的速度. 2. 按“FAST”快速键同时按下“∑”不放.(四)停止输液,注射关闭电源后连接处的开关,撤除注射器,安放指定的位置、(注射泵备注:1.必须用 50ml 或 20ml 注射器。
2.如要快速推注请看(三)快速推注)。
二、注意事项(一)、整个输液环路必须密封,以免空气进入血管。
(二)、经常巡视静脉注射部位,防止液体外渗。
(三)、正确调节输液速度,并监测实际输入量与设定的输液是否一致。
机器报警:1. “OCCLUSION”阻塞报警。
压力过高,查看液体有无外渗,输液管道有无折叠.2.“NEA.EMPTY”残留提示,注射器剩余 1.5ml 左右时,发生间断性报警。
3.“EMPTY”输液完毕报警。
4.“LOW-BTAA”电源线脱落报警(残留提示及电源线脱落报警声可按消除)三、保养维护每天用湿毛巾擦一次,每个病人用完后再抹一次并摆好。
不要使用酒精等有机溶剂清洁泵,不要对泵进行高压灭菌。
定期开机检查各项功能是否正常。
如果有故障,应及时报修。
每隔 6 个月或一年需要定期检查一次,确保泵的使用寿命。
四、操作流程如下:微量注射泵的操作流程示意图。
2017年第2期 安徽电子信息职业技术学院学报 No.2 2017
[文章编号]1671—802X(2017)02—0018—04
微量注射泵控制系统设计
刘振洗, 王婉, 刘 敏, 骆光馨, 郭书磊
(中国电子科技集团公司第四十一研究所, 安徽蚌埠233010)
摘 要:微量注射泵具有高精度输液和自动控制的能力,近年来被广泛应用于临床医疗。本文在分析现
有注射泵的工作原理基础上,结合嵌入式技术、传感器技术和步进电机控制技术在解决微小运动控制问题具
有的简易有效优势,提出了基于ARM处理器的闭环控制系统。该系统主要由主控模块、电源模块、电机传动
模块、传感检测模块和输入显示模块组成,完成了报警信号检测和电机控制。实现了微量药液的智能安全注
射。
关键词:微量注射泵;嵌入式技术;步进电机
中图分类号:TP368.1 文献标识码:B
A Control System Design of Miero-injection Pump
圜困国囫 刘振洗★王婉★刘敏女骆 壁 塾 墨二丝墨 堑 墨 篁 塑
相比,系统功能类似,但流量、阻塞等信息的检’狈4精
度以及输液速度和输液量的控制精度还有一定差
距。本文所述系统采用嵌入式技术、传感检测技术、
电机驱动技术和闭环控制思想,实现高精度、高可靠
性的单通道医用注射泵系统的开发设计。
二、系统组成及工作原理
本系统有ARM微处理器、供电电源、电机传
动、传感检测、用户输入显示、无线数传和存储单元
组成。其中ARM微处理器是整个系统的控制核心,
理
规格及脱落检测
电
源
切
换 电 压 转 换
阻塞检测
推杆位置检测
主要执行电机运动控制、传感信号检测和人机交互
任务;电机传动机构是输液的动力源泉,由步进电
机、减速齿轮、精密丝杠、半开合螺母及滑块组成;输
入显示模块实现人机交互,由按键、旋钮、LCD和
LED组成,完成输液模式选择、输液参数设置、输液
信息显示及报警信息提示;传感检测模块保证系统
安全运行,对输液过程进行注射阻塞检测、注射器脱
落检测和注射器推杆运动位置检测。系统原理框图
如图1所示。
ARM
微控制器
SMB
I2C
10
1
0
蜂鸣报警
LED状态指示
用户输入
LCD显示
无线WIFI模块
注射器 固定支架
图1 系
系统工作原理是:控制系统采用双电源供电,启
动输液后,根据用户设置的输液模式及输液参数,计
算出步进电机的运动转速及步数,通过产生的序列
脉冲控制步进电机驱动注射器运动;利用LCD和
LED显示输液信息及运行状态;借助传感器实时检
i贝0注射器及输液的状态,如发现异常情况则进行蜂
鸣报警;输液信息可保存到存储单元中,供医护人员
查看,还可通过无线WIFI模块上传至护士站,方便
护士集中监控。
三、系统的硬件设计
系统的硬件电路主要由主控电路、电源电路、步
进电机驱动电路、传感检测电路、报警电路、输人显
示电路等组成。
1.主控电路
控制器采用高性价比STM32F103 ARM处理
器,3.3VDC供电,外部8MHZ晶体作为系统时钟源,
圜圜固囫 刘振洗★王婉★刘敏★骆光馨★郭书磊——微量注射泵控制系统设计 第2期
人电压可达28V,具有温度监测、充电状态指示功
能;锂电池管理功能由BQ3060芯片实现,提供过 压、欠压、过流、短路保护功能,采用SMB总线与 MCU通信,MCU通过发送命令可查询充电状态、实 时电量、实时电压、实时电流等信息;稳压电路使用 LM2940IMP一5.0和LM1 1 17MPX一3.3芯片向系统提 供稳定的5V和3.3V电源。 3.步进电机驱动电路 电路选用东芝公司的TB62209FG驱动芯片,该 芯片集成了一个细分步进脉冲的解码器,采用细分 准正弦波驱动两相混合式步进电机,可以减小振荡, 内置充电泵电路和保护用电能监控器电路,可以通 过外部电阻和电容设置斩波频率。电路原理图如图 2所示。 I — M—o—to r E—na—b—le 3 4 ENABLE §业£ !塑 cLK 5V —旦 =】_ .!CW/CCW …ll笸Rl' ̄l-a lk 32 RESET DMODE2 DMODE3 STANDBY CR 要26 A 1XP7一。 时,即认为发生了阻塞,压力由固定在滑块表面的电 阻应变式压力传感器感测,通过全桥电路和AD620
将压力变换为电压值并放大,电路原理图如图3所
示。
5V
。
图3 阻塞检测电路原理图
5.报警电路
注射过程中如果出现电池电量不足、注射器脱
落、注射阻塞、注射即将完成和注射完成等情况时,
系统则会蜂鸣报警,报警电路原理图如图4所示。
i l15022U'-)1 ̄Lj
GND
图2步进电机驱动电路原理图
4.传感检测电路
检测电路包括注射器规格及脱落检测电路、注 射器推杆运动位置检测电路和注射阻塞检测电路。 注射器规格及脱落检测采用遮挡U型光电开 关的办法实现,当放置注射器时,检测挡板就会遮挡 注射器规格对应的U型槽,光电开关由此产生一个 沿跳变信号供处理器识别;注射器推杆运动位置检 测电路由直线式滑行电位器实现,电位器随注射器 的运动而运动,根据采集的电压值,可计算出推杆的 相对位置;注射阻塞检测是通过测量注射器推杆与 推动滑块间的压力来实现的,当压力大于一定数值 图4报警电路原理图 6.输入显示电路 输入功能有4个按键和1个旋转编码器完成, 按键功能分短按和长按功能,短按实现注射启停、模 式切换、参数选择、蜂鸣静音,长按实现注射器标定、 快速注射、设置确认。编码器用于注射参数的输入,
参数值输人的速度与旋转速度一致,电路原理图如
图5所示。
LCD采用4_3寸的TFr彩色屏,用于显示电池
电量、注射器规格、注射参数、运行状态及报警信息
提示。LCD内部集成了控制器,与ARM处理器的
FSMC总线连接,采用16位宽数据总线。
四、系统的软件设计
软件开发在主流型STM32F103处理器平台基
础上,使用uC/OS操作系统,借助uC/GUI控件进行
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图5输入电路原理图
人机交互界面开发。采用基于模块化的软件设计方
法,方便注射泵的调试和功能扩展,满足注射泵对多
功能、易用、低功耗以及多任务的需求。
应用软件层通过uC/OS—II系统建立任务,包括
系统主任务、uC/GUI界面任务、键盘扫描任务、旋转
编码器检测任务、报警指示灯显示任务等,实现
LCD显示、按键及编码器检测、电机驱动、报警处
理、注射器检测、电源管理等功能。系统的软件体系
结构如图6所示。
uC/GUI图形用 按键、编码器 报警指示灯 系统主任务 应用软件层
户接口任务 检测任务 显示任务
uC/OS-I I
uc/GUI图形系统 中断管理系统 系统软件层 操作系统
I LCD驱动I I压力传感器l 注射器检测 按键、编码器、 l位置传感器l EEPROM驱l l步进电机l 硬件外设
用传感器驱 LED灯及蜂鸣器 }配置f f应用配置f f驱动配置} 动配置f f驱动配置f 配置层
动配置 应用配置
五、结语 [2】吴泽华,曹伟华,等.精密微量注射泵的设计与实现[J].现代
本文分析了微量注射泵的研究背景和工作原 电子技术,2009,(5):42--43.
理,提出了一套完整的系统实现方案,分析了各个模 [31陈舒南馓量注射泵控制系统设计与分析【J】.科技创新导
块的特点和实现原理,并详细介绍了硬件系统的功 报,2013,(1 1):2 —26・
譬妻 体系结构,实现了对输液速度和输液 大[41学J ̄学 5
,
多通道微量注射泵的设邯l南通
量的可靠控制。
.
通道微量注射泵控制系统的设计fJ1.
哼x瓢: 计算机测量与控制,2014.(3):10—12.
[1】王杰俊,李大寨,等.注射泵控制系统设计【J].计算机测量与 (责任编辑:袁媛)
控制,2003,(7):l5—18.
2017.4.20 _XUEBA0