本文为2022年第十七届中国研究生电子设计竞赛商业计划赛道华南赛区二等奖作品分享，参加极术社区的【有奖活动】分享2022研电赛作品扩大影响力，更有丰富电子礼品等你来领！
团队介绍
参赛单位：广西科技大学
参赛队伍：Aurora小队
指导教师：张建香
参赛队员：解宝琦、何伟朝、公维太
奖项：华南区商业赛道二等奖
1. 项目意义
在当前的医疗系统中，静脉输液作为现代医疗监护中最普遍、最基础的治疗手段之一，在临床应用中有着非常重要的作用。据相关统计，2019年我国输液消费量约为105.6亿瓶(袋)左右。因此，保证静脉输液过程中的安全性，提高输液情况的监测效率显得尤为重要。
然而许多医院在进行输液治疗时，仍然使用传统的靠人工巡察和看护整个过程为主的方式。病人输液作为一种持续时间长的治疗方式，一方面由病人或者陪护家属不时的留意输液情况，这样容易导致家属以及病人疲惫而且无法得到良好的休息。另一方面医护人员需要定期的巡查病房中输液的进度，当输液结束时，需要更换药液，降低护理的工作效率。同时，在输液的过程中，病人有可能会出现输液过快，输液堵塞等异常状况，这种情况如果得不到及时的处理，容易影响输液治疗的效果，导致医疗隐患的发生。而且当输液完毕或者出现异常时，往往通过病房中的床头有线呼叫系统或者陪护家属进行通知，现阶段方式需要通过人为进行判断，无法满足实时监测病人输液情况的需求。
因此，研制一款智能输液监测系统，通过智能监护替代传统的人工监护，结合无线传感技术对病人输液治疗进行监测，并将输液过程中采集的生命体征信息和输液信息实时传输至监护中心，一方面可以减少与病患的接触次数，紧急情况下可以降低医生及护士的感染风险，缓解医护人员不足的问题，提供一种远程医疗的输液监测方式；另一方面，在改善现有的医疗监测模式，提高医院的医疗效率和质量方面有着重要的意义。
2. 产品背景
医疗智能输液监测系统在国外的开发与应用发展较早，随着传感器技术和输液检测方式的改进，医疗智能输液监测系统得到了快速发展。近年来，发达国家研制出了输液监测和控制相对比较成熟的医疗器械产品，并在医院里普遍应用，其中智能输液泵等产品在中高端的输液监控市场占有领先地位，监测精度高，可靠性强，智能化和信息化程度相对更高。
国外对于输液监测系统的研发起步早，在这方面的医疗器械的技术相对成熟，安全性较好，输液精度高。然而由于检测设备的价格相对昂贵，便携性差等原因，目前没有得到广泛使用，仅仅应用于病危重患的监护。因此本团队设计了一个基于树莓派的智能输液监测系统，旨在构建无线传感器网络，实现对输液过程中的输液参数和病人生理特征等参数的实时监测。该系统可以实时监测病人的输液状况，能够有效的减少医护人员的操作次数和工作时长，提高了医院输液管理的效率以及智能化水平。
3. 作品方案
系统主要针对解决静脉输液中的问题进行智能化设计，如病人在输液时可能处于无意识状态，无法通知护士来关闭输液系统，以及输液过程中病人出现跑针、过敏和体征危机反应等危险现象无力及时通知医生护士和家属，从而导致医生、护士和家属有效监护困难，医生治疗反馈滞后等问题。
本系统主要由3个部分组成，分别为输液监测模块、无线传输模块以及远程监测模块。结构框架如图3-1所示，输液监测模块是以树莓派4B为核心的主控板在其上集成WiFi模块、HMI串口液晶触摸屏模块、HX711称重传感器、电容式液位传感器、红外对管传感器传感器、吸盘式电磁铁模块、心率传感器和蜂鸣器，无线传输模块通过局域网和阿里云平台实现输液监测系统的无线通信，远程监测模块为 PC 端和手机端。
图3-1系统结构框架图
控制模块采用由注册于英国的“Raspberry Pi 慈善基金会”开发的树莓派4B，如图3-2所示。
图3-2 树莓派4B
传感器组如图3-3所示，主要由HX711称重传感器、电容式液位传感器、红外对管传感器以及心率传感器组成，主要负责采集相关数据。
图3-3 传感器组
本系统以树莓派4B核心，其工作流程是：首先，由传感器组对数据进行采集并传输到树莓派中，同在显示器上显示。通过称重模块和电容式液位传感器检测滴液瓶中有无液体，无液体时，蜂鸣器发出警报，PC端将弹出提示窗通知医护人员。输液状态下，本系统分为自动模式和手动模式，手动模式下，可通过滑动监控界面上的调节部件通过控制电磁铁模块的磁力控制来控制速度。自动模式下，系统将根据输液速度自动调节。出于一些安全考虑，远程监控模块的PC端与主控模块可以进行数据检测以及相关设置，界面如图3-4所示，同时，病人家属可以通过手机端实时监测输液实时数据，界面如图3-5所示。
本系统整体以python语言为基础进行设计开发，通过传感器组实时监测病人的输液过程，并可根据病人实际情况对输液状态进行调节。多次的测试结。该智能输液监控系统，不仅可以使病人获得更好的医疗体验，并且可以减轻医护人员的工作负担。除此之外，未来可以通过树莓派实现更多功能，因此该产品的设计有望得到广泛的应用。
图3-4 PC端界面
图3-5 手机端界面
产品发展前景
如今，我国正面临着严重的人口老龄化问题，老龄人口的健康水平呈现下降趋势。据国家统计局公布的数据，2018年末我国的老龄人口数量为世界第一，占我国总人口的比例高达17.9%。同时随着亚健康人群的增加，使得人们对于医疗监护设备以及医疗资源的需求不断增加。
2020年，我国“十四五”规划纲要中提出要积极应对人口老龄化的问题，加快提高医疗技术的智能化水平发展。因此，本团队设计的智能输液监控系一方面可以减少与病患的接触次数，紧急情况下可以降低医生及护士的感染风险，缓解医护人员不足的问题，提供一种远程医疗的输液监测方式；另一方，在改善现有的医疗监测模式，提高医院的医疗效率和质量方面有着重要的意义。
4. 销售策略
（一）人员促销
建立专业的营销队伍
招聘人员并进行系统地培训，传达公司“变被动为主动”的营销理念。建立一支专业高效的营销队伍，按时达成公司的销售计划。销售业绩与奖金挂钩，给予顾客一定的数量折扣来推动销售。产品推销出去后，就需要根据购买决策者心理，提供优质的售后服务，固定长期业务关系。
（二）广告
1）通过纸媒、网络以及宣传页的方式进行
在报刊杂志上刊登广告，并在各大网站投放简单的标语或图标广告。印制宣传页，首先与接纳本公司产品的单位协商，在其宣传处放置本公司产品的宣传页。
2）电视广告
充分利用电视生动的画面和语言形象逼真地展现公司产品，使消费者深入得了解本产品，让所有服务机构了解本产品，引起相关需求消费者的注意，让他们知道有本产品。
3）报纸广告
通过报纸进行详细、全面的介绍本公司产品。
4）其他印刷广告及户外广告
印刷各种宣传单广告画及户外广告，以扩大影响。
5）企业形象广告
预计投入2万元在大众媒体和专业媒体上发布制作精良的企业形象广告，广告力求信息传达准确到位，同时配以文字报道则会取得更为良好的效果。
宣传企业口号——人心 科技 生活
6）产品品牌广告
品牌广告通过多种渠道进行。广播、电视、流媒体广告信息传递时间短，可以用来提高知晓度；利用报纸、杂志制作一些寓意深刻、高品位的广告，提升品牌形象；产品品牌广告保持风格的统一，利用不同媒介的特色，建立全方位、立体的信息传播网。
7）公益广告
除利用报纸、杂志、广播、电视等传播渠道外，也在社会公益活动中树立公司的良好形象。如与医疗部门共同建设急救中心，宣传紧急情况下的自救、互救知识等。
5. 参赛心得
研电赛是研究生期间不可多得的经历，相对于熬夜熬到眼眶发黑，眉心发胀，研电赛是好几个月的努力，是团队之间的搭配和运作。在准备作品的过程中，我们遇到了很多困难，从一开始的决定要参赛，然后组建队伍，过程中，一位小伙伴因为一些原因离开了队伍，我们又努力寻找新的小伙伴。而我们的产品，一开始选择传感器方面，也是面临许多选择，经过团队间的一次次商讨，最后才决定下来。
这期间，最大的感悟就是合作和保持坚持的态度。首先坚持的态度很重要，如果因为遇到难题，如队友之间的矛盾，技术上的困难，就不去调节解决，那么整个之前的努力都会付之流水。然后是坚持的一个重要因素就是耐心，沉着冷静耐下性子，才能有序地解决问题。最后呢，就是在这个参赛过程中学习到的知识，因为有一个很明确的目标，知道自己要做什么，就会更加集中去学习相关的知识，为目的而服务，是学习最好的引导。
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