一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景及概述

　　1、開發(fā)目的

　　眾所周知，我國(guó)人口眾多，醫(yī)療資源稀缺，醫(yī)院時(shí)常人滿為患。輸液作為一種重要的治療手段，其受眾面是非常之廣，幾乎每個(gè)人都有在醫(yī)院掛水的經(jīng)歷。然而進(jìn)入信息時(shí)代的今天，輸液器卻仍然保留著最原始的功能，缺乏智能化或信息化的控制手段，這也是導(dǎo)致醫(yī)院注射室秩序混亂，護(hù)士疲于奔命，患者苦不堪言的最直接原因。目前醫(yī)院所使用的懸掛式輸液器雖然有控制流速的裝置，但無法得知輸液剩余時(shí)間，且缺乏輸液完畢后的報(bào)警系統(tǒng)，使患者不能合理安排注射時(shí)間，且注射完畢后不得不大聲呼喊護(hù)士，這樣做既造成了注射室的喧嘩，影響了其他患者的休息，亦耗費(fèi)了患者的體力。

　　2、功能特性

　　本小組設(shè)計(jì)的輸液器智能控制系統(tǒng)不但可以實(shí)時(shí)調(diào)整患者輸液的流速，而且可以以剩余時(shí)間的方式，形象直觀地指出患者的輸液進(jìn)度，并且在輸液即將完畢后自動(dòng)發(fā)出提示。

　　3、創(chuàng)新性及實(shí)用性

　　本裝置的創(chuàng)新之處在于，比較以往傳統(tǒng)的輸液裝置只具備輸液功能和簡(jiǎn)單的調(diào)速功能，本裝置賦予了其監(jiān)測(cè)時(shí)間和結(jié)束報(bào)警的功能，使得患者可以根據(jù)自己的意愿精確設(shè)定輸液時(shí)間，做到與其他事宜的無縫銜接，合理安排手頭工作。舉個(gè)例子來說，就如同于我們平時(shí)下載電影，如果只知道下載速度而不知道下載剩余時(shí)間，就會(huì)顯得很被動(dòng)，無法統(tǒng)籌控制和管理各下載任務(wù)，無法合理安排其他事務(wù)。而正因?yàn)橛辛耸Ｓ鄷r(shí)間，使得我們可以精確安排下載流程，合理調(diào)配各項(xiàng)活動(dòng)。對(duì)醫(yī)院而言，本裝置也可使醫(yī)務(wù)工作者及時(shí)獲知患者輸液信息以便補(bǔ)液和結(jié)束輸液，做到有條不紊，秩序井然，最終提高效率。本裝置的實(shí)用性在于，無需對(duì)傳統(tǒng)輸液器進(jìn)行改裝加工，只需在頂部掛鉤處添加本裝置即可。此外其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，使用方便。

　　二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)原理

　　1、總體設(shè)計(jì)原理

　　由物理知識(shí)可知，懸掛著的輸液瓶主要受到兩個(gè)力：一個(gè)是豎直向下的重力G，另一個(gè)是豎直向上的拉力F。由于F=G，故輸液瓶靜止與空中。

　　另外輸液瓶中的液體：

????????（1-1）

　　（1-2）

　　（1-3）

　　由以上三式，可得： （1-4）

　　由于 為常數(shù)，故： （1-5）

　　其中K為常數(shù)，可知輸液瓶受到的拉力F與瓶中液體體積V成線性關(guān)系。那么通過測(cè)量拉力F，即可得到體積V。

　　基于以上的推論，本系統(tǒng)通過測(cè)量一段短時(shí)間 內(nèi)輸液瓶受到拉力的變化量 ，并與此時(shí)受到的拉力F做一下運(yùn)算即可得到輸液結(jié)束所需的時(shí)間t：

　　（1-6）

　　注：F為除去輸液瓶毛重后液體所受的拉力