输液加温系统的加热补偿控制系统和方法与流程

1.本发明涉及医疗器械的技术领域，更具体地说，涉及一种输液加温系统的加热补偿控制系统和方法。


背景技术：

2.输液(如输液、输血)广泛应用于临床康复和治疗，在输液期间，大量的液体从体外(液瓶或者液袋)经过输液管路进入患者身体，通常液体温度较低(尤其经过冷藏的血液药液)，常常导致患者肢体发凉、发麻、涨痛，严重时出现打寒颤、血管痉挛等症状。因此，有必要对较低温度的药液加温，可有效防止病人体温下降，改善患者的精神状态，消除多种并发症，减轻患者痛苦，促进患者康复。
3.目前，市面上实现输液加温、保温的措施较多，例如采用金属板加热药液的方式、条式电控加热输液管等等，这些先进的方法，可自动调温，达到输液加温或保温的目的。然而大部分加温器温度调控不够稳定，尤其当环境温度相差比较大、输液速度波动比较大时，加温效果一致性差，用户体验达不到预期。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种输液加温系统的加热补偿控制系统和方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种输液加温系统的加热补偿控制系统，包括：输液加温模块、加热驱动控制模块、第一温度检测模块、第二温度检测模块、输液速度监测模块以及主处理模块；
6.所述加热驱动控制模块分别与所述输液加温模块和所述主处理模块连接，所述主处理模块分别与所述第一温度检测模块、所述第二温度检测模块和所述输液速度监测模块连接；
7.所述输液加温模块用于根据所述加热驱动控制模块输出的加热驱动信号产生热量以对输液管路中的液体进行加热；
8.所述加热驱动控制模块用于根据所述主处理模块输出的加热控制信号输出所述加热驱动信号；
9.所述第一温度检测模块用于检测所述输液加温模块的实时温度并输出第一温度检测信号至所述主处理模块；
10.所述第二温度检测模块用于检测环境的实时温度并输出第二温度检测信号至所述主处理模块；
11.所述输液速度监测模块用于检测所述输液加温模块的实时输液速度并输出速度检测信号至所述主处理模块；
12.所述主处理模块用于根据所述第一温度检测信号调节所述加热控制信号，以及根据所述第二温度检测信号和/或所述速度检测信号调节所述加热控制信号，以完成加热补
偿控制。
13.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，还包括：功能安全保护模块；
14.所述功能安全保护模块分别与所述加热驱动控制模块和所述第一温度检测模块连接，用于根据所述第一温度检测信号输出安全保护控制信号至所述加热驱动控制模块、以控制所述加热驱动控制模块切断电源。
15.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，还包括：与所述主处理模块连接的显示模块、与所述主处理模块连接的语音提示模块、与所述主处理模块连接的储存模块以及与所述主处理模块连接的通信模块；
16.所述显示模块用于实时显示所述输液加温系统的输液加温信息、以及提供人机操作界面；
17.所述语音提示模块用于根据所述主处理模块输出的提醒控制信号输出语音提示信号；
18.所述储存模块用于完成所述输液加温系统的数据/信息存储；
19.所述通信模块用于供所述主处理模块与远程终端进行数据通信和/信息交互。
20.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述加热驱动控制模块包括：第一级硬件控制电路、第二级硬件控制电路和加热驱动电路；
21.所述第一级硬件控制电路分别与所述主处理模块和所述功能安全保护模块连接，用于根据所述主处理模块输出的加热控制信号控制所述加热驱动电路输出所述加热驱动信号；所述第一级硬件控制电路还根据所述功能安全保护模块输出的第一级保护信号执行第一级硬件保护控制；
22.所述第二级硬件控制电路分别与所述加热驱动电路和所述功能安全保护模块连接，用于根据所述功能安全保护模块输出的第二级保护信号执行第二级硬件保护控制。
23.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述加热驱动控制模块还包括：电压监测电路和电流监测电路；
24.所述电压监测电路分别与所述加热驱动电路和所述主处理模块连接，用于对所述加热驱动电路的电压进行实时监测并输出电压监测信号至所述主处理模块；
25.所述电流监测电路分别与所述输液加温模块和所述主处理模块连接，用于对所述输液加温模块的电流进行实时监测并输出电流监测信号至所述主处理模块。
26.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述第一级硬件控制电路包括：第二十二mos管、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十四三极管、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十三二极管、第二十四二极管和第二十五二极管；
27.所述第二十二mos管的源极连接电源，所述第二十二mos管的漏极作为所述第一级硬件控制电路的输出端连接所述加热驱动电路，所述第二十二mos管的栅极通过所述第二十五电阻连接所述第二十四三极管的集电极，所述第二十四电阻连接在所述第二十二mos管的源极和栅极之间；
28.所述第二十四三极管的发射极接地，所述第二十四三极管的基极通过所述第二十六电阻连接所述第二十四二极管的阳极，所述第二十七电阻的第一端连接vcc，所述第二十七电阻的第二端连接所述第二十四二极管的阳极，所述第二十四二极管的阴极连接所述功
能安全保护模块的第一级保护信号输出端；
29.所述第二十五二极管的阳极连接所述第二十四二极管的阳极，所述第二十五二极管的阴极连接所述主处理模块的加热控制信号输出端。
30.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述加热驱动电路包括：第二十一mos管和保险管；
31.所述第二十一mos管的源极连接所述第一级硬件控制电路的输出端，所述第二十一mos管的漏极连接所述保险管的第二端，所述保险管的第一端连接所述输液加温模块，所述第二十一mos管的栅极连接所述第二级硬件控制电路。
32.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述第二级硬件控制电路包括：第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三三极管、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十一二极管以及第二十二二极管；
33.所述第二十二电阻的第一端连接所述第二十一mos管的栅极，所述第二十二电阻的第二端连接所述第二十三三极管的集电极，所述第二十一电阻连接在所述第二十一mos管的栅极与源极之间；
34.所述第二十三三极管的发射极通过所述第二十一二极管接地，所述第二十三三极管的基极连接所述第二十三电阻的第一端，所述第二十三电阻的第二端连接所述第二十四电阻的第二端和所述第二十二二极管的阳极，所述第二十二二极管的阴极连接所述功能安全保护模块的第二级保护信号输出端，所述第二十四电阻的第一端连接vcc。
35.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述电压监测电路包括：第二十八电阻、第二十九电阻、第二十一电容、第一运算放大器、第一滤波电阻和第二十二电容；
36.所述第二十八电阻的第一端连接所述第二十一mos管的漏极，所述第二十八电阻的第二端通过所述第二十九电阻接地，所述第二十一电容与所述第二十九电阻并联；
37.所述第二十八电容的第二端还连接所述第一运算放大器的正输入端，所述第一运算放大器的负输入端与其输出端短接，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一滤波电阻的第一端，所述第一滤波电阻的第二端连接所述主处理模块，所述第一滤波电阻的第一端还通过所述第二十二电容接地。
38.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述电流监测电路包括：第一监测电阻、第二监测电阻、第三监测电阻、第四监测电阻、第五监测电阻、第二十三电容、第二十四电容、第二十五电容、第二十六电容、第二运算放大器和第三运算放大器；
39.所述第一监测电阻的第一端和所述第二监测电阻的第一端连接所述输液加温模块，所述第二监测电阻的第二端接地，所述第二十三电容与所述第二监测电阻并联；
40.所述第一监测电阻的第二端连接所述第二运算放大器的正输入端和所述第二十四电容的第一端，所述第二十四电容的第二端接地，所述第二运算放大器的负输入端连接所述第三监测电阻的第二端和所述第四监测电阻的第一端，所述第三监测电阻的第一端接地，所述第四监测电阻的第二端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二十五电容与所述第四监测电阻并联，所述第二运算放大器的输出端连接所述第三运算放大器的正输入端；
41.所述第三运算放大器的负输入端与其输出端短接，所述第三运算放大器的输出端
连接所述第五监测电阻的第一端，所述第五监测电阻的第二端连接所述第二十六电容的第一端和所述主处理模块，所述第二十六电容的第二端接地。
42.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述第一温度检测模块包括：第一温度采集电路和第二温度采集电路；
43.所述第一温度采集电路与所述输液加温模块连接，用于对所述输液加温模块的实时温度进行采集并输出第一温度采集信号；
44.所述第二温度采集电路与所述输液加温模块连接，用于对所述输液加温模块的实时温度进行采集并输出第二温度采集信号。
45.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述功能安全保护模块包括：第一级安全保护电路和第二级安全保护电路；
46.所述第一级安全保护电路与所述第一温度采集电路连接，用于接收所述第一温度采集信号并根据所述第一温度采集信号输出第一级保护信号；
47.所述第二级安全保护电路与所述第一温度采集电路连接，用于接收所述第二温度采集信号并根据所述二温度采集信号输出第二级保护信号。
48.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述第一温度采集电路和所述第二温度采集电路均包括：硬件温度传感器、第三十一电容、第三十一电阻、第四运算放大器、第三十二电阻、第三十三电阻和第三十二电容；
49.所述硬件温度传感器的第一端连接vcc，所述硬件温度传感器的第二端连接所述第四运算放大器的正输入端和所述第三十一电阻的第一端，所述第三十一电阻的第二端接地，所述第三十一电容与所述第三十一电阻并联；
50.所述第四运算放大器的负输入端与其输出端连接，所述第四运算放大器的输出端连接所述第三十二电阻的第一端，所述第三十二电阻的第二端连接所述第三十三电阻的第一端和所述第三十二电容的第一端，所述第三十三电阻的第二端连接所述主处理模块；
51.所述第三十二电阻的第二端还连接所述第一级安全保护电路或者所述第二级安全保护电路。
52.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述第一级安全保护电路和所述第二级安全保护电路均包括：第三十四电阻、第三十五电阻、第五运算放大器、第三十六电阻、第三十七电阻、第三十八电阻、第三十九电阻、上拉电阻、第三十一mos管、第三十二mos管和第三十三电容；
53.所述第五运算放大器的正输入端作为所述第一级安全保护电路或者所述第二级安全保护电路的输入端连接所述第三十二电阻的第二端；
54.所述第五运算放大器的负输入端通过所述第三十四电阻连接vcc、还通过所述第三十五电阻接地，所述第五运算放大器的输出端通过所述第三十六电阻连接vcc、还通过所述第三十七电阻连接所述第三十二mos管的栅极；
55.所述第三十二mos管的栅极通过所述第三十三电容接地，所述第三十二mos管的栅极还通过所述第三十九电阻连接所述第三十一mos管的漏极，所述第三十二mos管的源极接地，所述第三十二mos管的漏极通过所述上拉电阻连接vcc，且所述第三十二mos管的漏极还作为所述第一级安全保护电路或者所述第二级安全保护电路的输出端连接所述第一级硬件控制电路或者第二级硬件控制电路；
56.所述第三十一mos管的栅极连接所述第三十二mos管的漏极，所述第三十一mos管的漏极通过所述第三十八电阻连接vcc。
57.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述第二温度检测模块包括：第四十一电容、环境温度传感器、第四十一电阻、第四十二电阻、第四十二电容和第六运算放大器；
58.所述环境温度传感器的第一端连接vcc，所述环境温度传感器的第二端连接所述第六运算放大器的正输入端和所述第四十一电阻的第一端，所述第四十一电阻的第二端接地，所述第四十一电容与所述第四十一电阻并联；
59.所述第六运算放大器的负输入端与其输出端短接，所述第六运算放大器的输出端连接所述第四十二电阻的第一端，所述第四十二电阻的第二端连接所述主处理模块和所述第四十二电容的第一端，所述第四十二电容的第二端接地。
60.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述输液速度监测模块包括：发射电路、接收电路、信号提取放大电路以及信号整形检测电路；
61.所述发射电路用于产生发射信号；
62.所述接收电路与所述发射电路对应设置，用于接收所述发射信号并在有点滴产生时，输出脉冲信号；
63.所述信号提取放大电路与所述接收电路连接，用于对所述接收电路输出的脉冲信号进行提取和放大处理，并输出放大信号；
64.所述信号整形检测电路与所述信号提取放大电路连接，用于对所述放大信号进行整形滤波处理，并输出所述速度检测信号。
65.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述发射电路包括：第五十一电阻、第五十二电阻、第五十一发射管和第五十二发射管；所述接收电路包括：第五十三电阻、第五十一接收管和第五十二接收管；
66.所述第五十一电阻的第一端连接vcc，所述第五十一电阻的第二端通过所述第五十一发射管接地；所述第五十二电阻的第一端连接vcc，所述第五十二电阻的第二端通过所述第五十二发射管接地；
67.所述第五十三电阻的第一端连接vcc，所述第五十三电阻的第二端连接所述第五十一接收管的第一端，所述第五十一接收管的第二端连接所述第五十二接收管的第一端，所述第五十二接收管的第二端接地；
68.所述第五十一接收管的接收端接收所述第五十一发射管的发射信号，所述第五十二接收管的接收端接收所述第五十二发射管的发射信号。
69.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制系统中，所述信号提取电路包括：第五十四电阻、第五十一电容、第五十五电阻、第七运算放大器、第五十六电阻、第五十七电阻、第五十二电容和第五十三电容；所述信号整形检测电路包括：第五十八电阻、第五十九电阻、下拉电阻、整形电阻、第五十四电容、第五十五电容、第五十六电容和第八运算放大器；
70.所述第五十一电容的第一端连接所述第五十一接收管的第一端，所述第五十一电容的第二端连接所述第七运算放大器的正输入端和所述第五十四电阻的第二端，所述第五十四电阻的第一端连接vcc，所述第五十五电阻的第一端连接所述第七运算放大器的正输
入端，所述第五十五电阻的第二端接地；
71.所述第七运算放大器的负输入端依次通过所述第五十六电阻和所述第五十三电容接地，所述第五十二电容连接在所述第七运算放大器的负输入端与输出端之间，所述第五十七电阻与所述第五十二电容并联，所述第七运算放大器的输出端连接所述第五十八电阻的第一端；
72.所述第五十八电阻的第二端连接所述第八运算放大器的正输入端和所述第五十四电容的第一端，所述第五十四电容的第二端接地，所述第八运算放大器的负输入端通过所述下拉电阻接地，所述第五十五电容与所述下拉电阻并联；
73.所述第八运算放大器的输出端连接所述整形电阻的第一端，所述整形电阻的第二端连接所述第五十六电容的第一端，所述第五十六电容的第二端接地，所述整形电阻的第二端还连接至所述主处理模块；所述第五十九电阻的第一端连接所述第八运算放大器的负输入端，所述第五十九电阻的第二端连接vcc。
74.本发明还提供一种输液加温系统的加热补偿控制方法包括以下步骤：
75.主处理模块获取初始温度调控信息；
76.所述主处理模块根据所述初始温度调控信息输出初始加热控制信号至加热驱动控制模块；
77.所述加热驱动控制模块根据所述初始加热控制信号输出初始加热驱动信号以驱动输液加温模块加热；
78.通过第一温度检测模块检测所述输液加温模块的实时温度并输出第一温度检测信号；
79.通过第二温度检测模块检测环境的实时温度并输出第二温度检测信号；
80.通过输液速度监测模块检测所述输液加温模块的实时输液速度并输出速度检测信号；
81.所述主处理模块根据所述第一温度检测信号、所述第二温度检测信号和/或所述速度检测信号调节加热控制信号，以完成加热补偿控制。
82.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制方法中，所述主处理模块根据所述第一温度检测信号、所述第二温度检测信号和/或所述速度检测信号调节加热控制信号，以完成加热补偿控制包括：
83.根据所述第一温度检测信号判断所述输液加温模块是否达到目标温度；
84.若是，基于所述第一温度检测信号、所述第二温度检测信号和/或所述速度检测信号，采用pid方法调节所述加热控制信号，保持恒温加热。
85.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制方法中，所述方法还包括：
86.通过功能安全保护模块接收所述第一温度检测信号；
87.所述功能安全保护模块根据所述第一温度检测信号判断是否触发安全保护；
88.若是，所述功能安全保护模块基于所述第一温度检测信号输出安全保护控制信号。
89.在本发明所述的输液加温系统的加热补偿控制方法中，所述安全保护控制信号包括：第一级保护信号和第二级保护信号；
90.所述功能安全保护模块包括：第一级安全保护电路和第二级安全保护电路；
91.所述功能安全保护模块基于所述第一温度检测信号输出安全保护控制信号包括：
92.所述第一级安全保护电路将所述第一温度检测信号与第一温度阈值比较；
93.若所述第一温度检测信号的温度大于所述第一温度阈值，则所述第一级安全保护电路输出所述第一级保护信号、以控制所述加热驱动控制模块切断电源。
94.或者，所述功能安全保护模块基于所述第一温度检测信号输出安全保护控制信号包括：
95.所述第二级安全保护电路将所述第一温度检测信号与第二温度阈值比较；
96.若所述第一温度检测信号的温度大于所述第二温度阈值，则所述第二级安全保护电路输出所述第二级保护信号、以控制所述加热驱动控制模块切断电源。
97.实施本发明的输液加温系统的加热补偿控制系统和方法，具有以下有益效果：包括输液加温模块、加热驱动控制模块、第一温度检测模块、第二温度检测模块、输液速度监测模块和主处理模块；第一温度检测模块检测输液加温模块的实时温度并输出第一温度检测信号至主处理模块；第二温度检测模块检测环境的实时温度并输出第二温度检测信号至主处理模块；输液速度监测模块检测输液加温模块的实时输液速度并输出速度检测信号至主处理模块；主处理模块根据第一温度检测信号调节加热控制信号，根据第二温度检测信号和/或速度检测信号调节加热控制信号，以完成加热补偿控制。本发明通过输液速度监测及环境温度监测实现温度补偿控制，保证加温效果一致性，改善用户体验。
附图说明
98.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
99.图1是本发明实施例提供的输液加温系统的加热补偿控制系统的结构示意图；
100.图2是本发明实施例提供的加热驱动控制模块的电路图；
101.图3是本发明实施例提供的第一温度检测模块和功能安全保护模块的电路图；
102.图4是本发明实施例提供的第二温度检测模块的电路图；
103.图5是本发明实施例提供的输液速度监测模块的电路图；
104.图6是本发明实施例提供的输液加温系统的加热补偿控制方法的流程示意图；
105.图7是输液速度补偿效果曲线图；
106.图8是环境温度补偿效果曲线图。
具体实施方式
107.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
108.参考图1，为本发明提供的输液加温系统的加热补偿控制系统一可选实施例的结构示意图。
109.具体的，如图1所示，该输液加温系统的加热补偿控制系统包括：输液加温模块10、加热驱动控制模块20、第一温度检测模块40、第二温度检测模块50、输液速度监测模块60以及主处理模块70。
110.加热驱动控制模块20分别与输液加温模块10和主处理模块70连接，主处理模块70分别与第一温度检测模块40、第二温度检测模块50和输液速度监测模块60连接。
111.输液加温模块10用于根据加热驱动控制模块20输出的加热驱动信号产生热量以对输液管路中的液体进行加热。
112.进一步地，本发明实施例中，该输液加温可以包括：加温鞭。可选的，本发明实施例中，加温鞭可以为条形加温鞭、鞭式加温鞭、也可以是螺旋式的缠绕加温鞭。其中，加温鞭通道可以为单通道，也可以为多通道，如两个加热通道。
113.加热驱动控制模块20用于根据主处理模块70输出的加热控制信号输出加热驱动信号。
114.第一温度检测模块40用于检测输液加温模块10的实时温度并输出第一温度检测信号至主处理模块70。
115.可选的，本发明实施例中，第一温度检测模块40可以包括温度传感器。其中，该温度传感器可以置于加温鞭内，可以采用多个温度感测探头，如2个、3个、
……
、多个温度探头，以提高探测准确性和探测精度。其中，温度传感器可以为ntc、ptc、热电偶或者红外探测等。
116.第二温度检测模块50用于检测环境的实时温度并输出第二温度检测信号至主处理模块70。
117.输液速度监测模块60用于检测输液加温模块10的实时输液速度并输出速度检测信号至主处理模块70。
118.主处理模块70用于根据第一温度检测信号调节加热控制信号，以及根据第二温度检测信号和/或速度检测信号调节加热控制信号，以完成加热补偿控制。
119.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该输液加温系统的加热补偿控制系统还包括：功能安全保护模块30。
120.功能安全保护模块30分别与加热驱动控制模块20和第一温度检测模块40连接，用于根据第一温度检测信号输出安全保护控制信号至加热驱动控制模块20、以控制加热驱动控制模块20切断电源。
121.可选的，本发明实施例中，功率安全保护模块可以实现加温的功能安全保护，即实现对温度进行监测，并在超温时输出相应的指示信号，以控制加热驱动控制模块20切断电源并不可恢复(锁定)，重新启动设备后才可以恢复。
122.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该输液加温系统的加热补偿控制系统还包括：与主处理模块70连接的显示模块80。
123.显示模块80用于实时显示输液加温系统的输液加温信息、以及提供人机操作界面。
124.可选的，本发明实施例中，显示模块80可以用于显示当前的温度、设定温度(目标温度)、报警、输液速度、输液量等状态。
125.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该输液加温系统的加热补偿控制系统还包括：与主处理模块70连接的语音提示模块90。
126.语音提示模块90用于根据主处理模块70输出的提醒控制信号输出语音提示信号。
127.可选的，本发明实施例中，语音提示模块90可以实现状态提醒、故障报警等。
128.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该输液加温系统的加热补偿控制系统还包括：与主处理模块70连接的储存模块100。
129.储存模块100用于完成输液加温系统的数据/信息存储。
130.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该输液加温系统的加热补偿控制系统还包括：与主处理模块70连接的通信模块101。
131.通信模块101用于供主处理模块70与远程终端进行数据通信和/信息交互。可选的，本发明实施例中，远程终端可以为医院监护中心或者远程监护中心。
132.本发明实施例的输液加温系统的加热补偿控制系统通过采用环境温度补偿，或者输液速度补偿，或者环境温度和输液速度一起补偿，以达到保证加温效果一致性的目的，动态维持温度，进而有效提升用户体验，避免因环境温度偏差大、或者输液速度波动大而影响加温效果。
133.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该加热驱动控制模块20包括：第一级硬件控制电路21、第二级硬件控制电路22和加热驱动电路23。
134.第一级硬件控制电路21分别与主处理模块70和功能安全保护模块30连接，用于根据主处理模块70输出的加热控制信号控制加热驱动电路23输出加热驱动信号；第一级硬件控制电路21还根据功能安全保护模块30输出的第一级保护信号执行第一级硬件保护控制；第二级硬件控制电路22分别与加热驱动电路23和功能安全保护模块30连接，用于根据功能安全保护模块30输出的第二级保护信号执行第二级硬件保护控制。
135.进一步地，一些实施例中，如图1所示，该加热驱动控制模块20还包括：电压监测电路24和电流监测电路25。
136.电压监测电路24分别与加热驱动电路23和主处理模块70连接，用于对加热驱动电路23的电压进行实时监测并输出电压监测信号至主处理模块70。
137.电流监测电路25分别与输液加温模块10和主处理模块70连接，用于对输液加温模块10的电流进行实时监测并输出电流监测信号至主处理模块70。
138.具体的，在系统完成上电并完成自检后，主处理模块70根据初始设定温度输出相应的加热控制信号至加热驱动控制模块20，以使加热驱动控制模块20根据该加热控制信号输出相应的加热驱动信号，以驱动输液加温模块10加热到设定温度，并开启输液。在输液过程中，若输液加温模块10的温度超过第一温度阈值，则第一级硬件控制电路21执行第一级硬件保护控制，以切断电源，实现一级保护；若输液加温模块10的温度超过第二温度阈值时，则第二级硬件控制电路22执行第二级硬件保护控制，以切断电源，实现二级保护。
139.同时，还可以通过电压监测电路24监测加热驱动电路23的电压，当电压异常时，主处理模块70给出相应的电压异常报警信号，或者由主处理模块70进行控制以切断电源，进行安全保护。
140.进一步地，还可以通过电流监测电路25监测加热驱动电路23的电流，当电流异常时，主处理模块70给出相应的电流异常报警信号，或者由主处理模块70进行控制以切断电源，进而安全保护。
141.具体的，如图2所示，一些实施例中，第一级硬件控制电路21包括：第二十二mos管q22、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第二十四三极管q24、第二十六电阻r26、第二十七电阻r27、第二十三二极管d23、第二十四二极管d24和第二十五二极管d25。
142.第二十二mos管q22的源极连接电源，第二十二mos管q22的漏极作为第一级硬件控制电路21的输出端连接加热驱动电路23，第二十二mos管q22的栅极通过第二十五电阻r25
连接第二十四三极管q24的集电极，第二十四电阻r24连接在第二十二mos管q22的源极和栅极之间。
143.第二十四三极管q24的发射极接地，第二十四三极管q24的基极通过第二十六电阻r26连接第二十四二极管d24的阳极，第二十七电阻r27的第一端连接vcc，第二十七电阻r27的第二端连接第二十四二极管d24的阳极，第二十四二极管d24的阴极连接功能安全保护模块30的第一级保护信号输出端；第二十五二极管d25的阳极连接第二十四二极管d24的阳极，第二十五二极管d25的阴极连接主处理模块70的加热控制信号输出端。
144.如图2所示，加热驱动电路23包括：第二十一mos管q21和保险管f21。
145.第二十一mos管q21的源极连接第一级硬件控制电路21的输出端，第二十一mos管q21的漏极连接保险管f21的第二端，保险管f21的第一端连接输液加温模块10，第二十一mos管q21的栅极连接第二级硬件控制电路22。
146.如图2所示，第二级硬件控制电路22包括：第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三三极管q23、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24和第二十一二极管d21以及第二十二二极管d22。
147.第二十二电阻r22的第一端连接第二十一mos管q21的栅极，第二十二电阻r22的第二端连接第二十三三极管q23的集电极，第二十一电阻r21连接在第二十一mos管q21的栅极与源极之间。
148.第二十三三极管q23的发射极通过第二十一二极管d21接地，第二十三三极管q23的基极连接第二十三电阻r23的第一端，第二十三电阻r23的第二端连接第二十四电阻r24的第二端和第二十二二极管d22的阳极，第二十二二极管d22的阴极连接功能安全保护模块30的第二级保护信号输出端，第二十四电阻r24的第一端连接vcc。
149.如图2所示，电压监测电路24包括：第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第二十一电容c21、第一运算放大器u21、第一滤波电阻r210和第二十二电容c22。
150.第二十八电阻r28的第一端连接第二十一mos管q21的漏极，第二十八电阻r28的第二端通过第二十九电阻r29接地，第二十一电容c21与第二十九电阻r29并联。
151.第二十八电容的第二端还连接第一运算放大器u21的正输入端，第一运算放大器u21的负输入端与其输出端短接，第一运算放大器u21的输出端连接第一滤波电阻r210的第一端，第一滤波电阻r210的第二端连接主处理模块70，第一滤波电阻r210的第一端还通过第二十二电容c22接地。
152.如图2所示，电流监测电路25包括：第一监测电阻r211、第二监测电阻r212、第三监测电阻r213、第四监测电阻r214、第五监测电阻r215、第二十三电容c23、第二十四电容c24、第二十五电容c25、第二十六电容c26、第二运算放大器u22a和第三运算放大器u22b。
153.第一监测电阻r211的第一端和第二监测电阻r212的第一端连接输液加温模块10，第二监测电阻r212的第二端接地，第二十三电容c23与第二监测电阻r212并联。
154.第一监测电阻r211的第二端连接第二运算放大器u22a的正输入端和第二十四电容c24的第一端，第二十四电容c24的第二端接地，第二运算放大器u22a的负输入端连接第三监测电阻r213的第二端和第四监测电阻r214的第一端，第三监测电阻r213的第一端接地，第四监测电阻r214的第二端连接第二运算放大器u22a的输出端，第二十五电容c25与第四监测电阻r214并联，第二运算放大器u22a的输出端连接第三运算放大器u22b的正输入
端。
155.第三运算放大器u22b的负输入端与其输出端短接，第三运算放大器u22b的输出端连接第五监测电阻r215的第一端，第五监测电阻r215的第二端连接第二十六电容c26的第一端和主处理模块70，第二十六电容c26的第二端接地。
156.可选的，本发明实施例中，第一温度检测模块40包括：第一温度采集电路41和第二温度采集电路42。
157.第一温度采集电路41与输液加温模块10连接，用于对输液加温模块10的实时温度进行采集并输出第一温度采集信号。
158.第二温度采集电路42与输液加温模块10连接，用于对输液加温模块10的实时温度进行采集并输出第二温度采集信号。
159.当然，可以理解地，在其他一些实施例中，第一温度检测模块40也可以由一路温度采集电路实现。
160.进一步地，如图1所示，功能安全保护模块30包括：第一级安全保护电路31和第二级安全保护电路32。
161.第一级安全保护电路31与第一温度采集电路41连接，用于接收第一温度采集信号并根据第一温度采集信号输出第一级保护信号。
162.第二级安全保护电路32与第一温度采集电路41连接，用于接收第二温度采集信号并根据二温度采集信号输出第二级保护信号。
163.可选的，在一个具体实施例中，如图3所示，第一温度采集电路41和第二温度采集电路42均包括：硬件温度传感器rt31、第三十一电容c31、第三十一电阻r31、第四运算放大器u31a、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33和第三十二电容c32。
164.硬件温度传感器rt31的第一端连接vcc，硬件温度传感器rt31的第二端连接第四运算放大器u31a的正输入端和第三十一电阻r31的第一端，第三十一电阻r31的第二端接地，第三十一电容c31与第三十一电阻r31并联。
165.第四运算放大器u31a的负输入端与其输出端连接，第四运算放大器u31a的输出端连接第三十二电阻r32的第一端，第三十二电阻r32的第二端连接第三十三电阻r33的第一端和第三十二电容c32的第一端，第三十三电阻r33的第二端连接主处理模块70。
166.第三十二电阻r32的第二端还连接第一级安全保护电路31或者第二级安全保护电路32。
167.即在该实施例中，第一温度采集电路41和第二温度采集电路42可以采用相同的电路结构实现。
168.可选的，在一个具体实施例中，如图3所示，第一级安全保护电路31和第二级安全保护电路32均包括：第三十四电阻r34、第三十五电阻r35、第五运算放大器u31b、第三十六电阻r36、第三十七电阻r37、第三十八电阻r38、第三十九电阻r39、上拉电阻r310、第三十一mos管q31、第三十二mos管q32和第三十三电容c33。
169.第五运算放大器u31b的正输入端作为第一级安全保护电路31或者第二级安全保护电路32的输入端连接第三十二电阻r32的第二端。
170.第五运算放大器u31b的负输入端通过第三十四电阻r34连接vcc、还通过第三十五电阻r35接地，第五运算放大器u31b的输出端通过第三十六电阻r36连接vcc、还通过第三十
七电阻r37连接第三十二mos管q32的栅极。
171.第三十二mos管q32的栅极通过第三十三电容c33接地，第三十二mos管q32的栅极还通过第三十九电阻r39连接第三十一mos管q31的漏极，第三十二mos管q32的源极接地，第三十二mos管q32的漏极通过上拉电阻r310连接vcc，且第三十二mos管q32的漏极还作为第一级安全保护电路31或者第二级安全保护电路32的输出端连接第一级硬件控制电路21或者第二级硬件控制电路22。第三十一mos管q31的栅极连接第三十二mos管q32的漏极，第三十一mos管q31的漏极通过第三十八电阻r38连接vcc。
172.即在该实施例中，第一级安全保护电路31和第二级安全保护电路32可以采用相同的电路结构实现，其中，但是内部的器件的具体参数可根据实际应用进行相应调整，不要求相同。
173.一些实施例中，如图4所示，第二温度检测模块50包括：第四十一电容c41、环境温度传感器rt41、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42、第四十二电容c42和第六运算放大器u41a。
174.环境温度传感器rt41的第一端连接vcc，环境温度传感器rt41的第二端连接第六运算放大器u41a的正输入端和第四十一电阻r41的第一端，第四十一电阻r41的第二端接地，第四十一电容c41与第四十一电阻r41并联。
175.第六运算放大器u41a的负输入端与其输出端短接，第六运算放大器u41a的输出端连接第四十二电阻r42的第一端，第四十二电阻r42的第二端连接主处理模块70和第四十二电容c42的第一端，第四十二电容c42的第二端接地。
176.一些实施例中，如图1所示，输液速度监测模块60包括：发射电路61、接收电路62、信号提取放大电路以及信号整形检测电路64。
177.发射电路61用于产生发射信号。
178.接收电路62与发射电路61对应设置，用于接收发射信号并在有点滴产生时，输出脉冲信号。
179.信号提取放大电路与接收电路62连接，用于对接收电路62输出的脉冲信号进行提取和放大处理，并输出放大信号。
180.信号整形检测电路64与信号提取放大电路连接，用于对放大信号进行整形滤波处理，并输出速度检测信号。
181.可选的，如图5所示，发射电路61包括：第五十一电阻r51、第五十二电阻r52、第五十一发射管d51和第五十二发射管d52；接收电路62包括：第五十三电阻r53、第五十一接收管q51和第五十二接收管q52。
182.第五十一电阻r51的第一端连接vcc，第五十一电阻r51的第二端通过第五十一发射管d51接地；第五十二电阻r52的第一端连接vcc，第五十二电阻r52的第二端通过第五十二发射管d52接地。
183.第五十三电阻r53的第一端连接vcc，第五十三电阻r53的第二端连接第五十一接收管q51的第一端，第五十一接收管q51的第二端连接第五十二接收管q52的第一端，第五十二接收管q52的第二端接地。
184.第五十一接收管q51的接收端接收第五十一发射管d51的发射信号，第五十二接收管q52的接收端接收第五十二发射管d52的发射信号。
185.可选的，如图5所示，信号提取电路63包括：第五十四电阻r54、第五十一电容c51、第五十五电阻r55、第七运算放大器u51a、第五十六电阻r56、第五十七电阻r57、第五十二电容c52和第五十三电容c53；信号整形检测电路64包括：第五十八电阻r58、第五十九电阻r59、下拉电阻r510、整形电阻r511、第五十四电容c54、第五十五电容c55、第五十六电容c56和第八运算放大器u51b。
186.第五十一电容c51的第一端连接第五十一接收管q51的第一端，第五十一电容c51的第二端连接第七运算放大器u51a的正输入端和第五十四电阻r54的第二端，第五十四电阻r54的第一端连接vcc，第五十五电阻r55的第一端连接第七运算放大器u51a的正输入端，第五十五电阻r55的第二端接地。
187.第七运算放大器u51a的负输入端依次通过第五十六电阻r56和第五十三电容c53接地，第五十二电容c52连接在第七运算放大器u51a的负输入端与输出端之间，第五十七电阻r57与第五十二电容c52并联，第七运算放大器u51a的输出端连接第五十八电阻r58的第一端。
188.第五十八电阻r58的第二端连接第八运算放大器u51b的正输入端和第五十四电容c54的第一端，第五十四电容c54的第二端接地，第八运算放大器u51b的负输入端通过下拉电阻r510接地，第五十五电容c55与下拉电阻r510并联。
189.第八运算放大器u51b的输出端连接整形电阻r511的第一端，整形电阻r511的第二端连接第五十六电容c56的第一端，第五十六电容c56的第二端接地，整形电阻r511的第二端还连接至主处理模块70；第五十九电阻r59的第一端连接第八运算放大器u51b的负输入端，第五十九电阻r59的第二端连接vcc。
190.其中，本发明实施例中，进行输液速度检测采用的是点滴检测法，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用现有的其他输液速度检测法，不限于该实施例。
191.进一步地，本发明实施例采用的发射管和接收管为红外发射管和红外接收管，其中，红外发射管个数不限，至少1个发射管；红外接收管的个数不限，至少1个接收管；红外接收管可以是串行，也可以是并行的。
192.进一步地，参考图6，为本发明提供的输液加温系统的加热补偿控制方法一可选实施例的流程示意图。
193.具体的，如图6所示，该输液加温系统的加热补偿控制方法包括以下步骤：
194.步骤s601、主处理模块70获取初始温度调控信息。
195.步骤s602、主处理模块70根据初始温度调控信息输出初始加热控制信号至加热驱动控制模块20。
196.步骤s603、加热驱动控制模块20根据初始加热控制信号输出初始加热驱动信号以驱动输液加温模块10加热。
197.步骤s604、通过第一温度检测模块40检测输液加温模块10的实时温度并输出第一温度检测信号。
198.步骤s605、通过第二温度检测模块50检测环境的实时温度并输出第二温度检测信号。
199.步骤s606、通过输液速度监测模块60检测输液加温模块10的实时输液速度并输出速度检测信号。
200.步骤s607、主处理模块70根据第一温度检测信号、第二温度检测信号和/或速度检测信号调节加热控制信号，以完成加热补偿控制。
201.一些实施例中，主处理模块70根据第一温度检测信号、第二温度检测信号和/或速度检测信号调节加热控制信号，以完成加热补偿控制包括：根据第一温度检测信号判断输液加温模块10是否达到目标温度；若是，基于第一温度检测信号、第二温度检测信号和/或速度检测信号，采用pid方法调节加热控制信号，保持恒温加热。
202.一些实施例中，该输液加温系统的加热补偿控制方法还包括：通过功能安全保护模块30接收第一温度检测信号；功能安全保护模块30根据第一温度检测信号判断是否触发安全保护；若是，功能安全保护模块30基于第一温度检测信号输出安全保护控制信号。
203.一些实施例中，安全保护控制信号包括：第一级保护信号和第二级保护信号。
204.一些实施例中，功能安全保护模块30包括：第一级安全保护电路31和第二级安全保护电路32。
205.一些实施例中，功能安全保护模块30基于第一温度检测信号输出安全保护控制信号包括：第一级安全保护电路31将第一温度检测信号与第一温度阈值比较；若第一温度检测信号的温度大于第一温度阈值，则第一级安全保护电路31输出第一级保护信号、以控制加热驱动控制模块20切断电源。
206.或者，在其他一些实施例中，功能安全保护模块30基于第一温度检测信号输出安全保护控制信号包括：第二级安全保护电路32将第一温度检测信号与第二温度阈值比较；若第一温度检测信号的温度大于第二温度阈值，则第二级安全保护电路32输出第二级保护信号、以控制加热驱动控制模块20切断电源。
207.具体的，通过第一温度检测模块40对输液加温模块10的实时温度进行监测，当输液加温模块10的实时温度小于目标温度时，通过主处理模块70采用pid控制器调节所输出的加热控制信号(pwm信号)，进而控制加热驱动控制模块20的加热功率大小，例如，控制加热驱动控制模块20的输出功率增加，使加热效率提升，进而使输液加温模块10快速升温，逐渐逼近目标温度；当输液加温模块10接近或者高于目标温度时，则通过调节pwm信号，降低加热功率，或者切断pwm控制回路，停止加热。当停止加热后，输液加温模块10的温度随之降低，回到目标温度，甚至降至目标温度值范围以下，需要补充加温维持系统恒定，主处理模块70即根据实时温度与目标温度之间的偏差，利用pid控制器，动态调节控制参数，实现温度动态恒定。
208.或者，在其他一些实施例中，当输液速度和/环境温度差异较大时，会导致加温效果出现较大差异，此时，需要根据环境温度和/或输液速度进行补偿控制。
209.例如，对于输液速度的情况：
210.设在25℃环境温度下，对于从冰箱拿出的5℃的液体，设置相同的加热目标温度40℃。对于输液速度50ml/h和1000ml/h，加温效果不相同，输液速度50ml/h的输液管口的温度偏高，可以达到40℃，而输液速度1000ml/h的出液管口的温度较低，大约28℃。原因是低速输液比较容易加热到接近目标温度，高速输液由于液流速度较快，来不及加热就流出输液管口，即输液管和液体热传导需要时间。本发明利用输液速度补偿的方法，即：通过输液速度的测定，对输液温度进行补偿，即对高速输液提高pid调节功率，对于低速输液适当减缓pid功率调整，最终达到预期加温效果。
211.其中，输液速度补偿效果如图7所示。
212.如图7所示，图上显示在不同输液速度下的加温效果，包括补偿前的温度曲线ss1，输液速度补偿后的温度曲线ss2，可见补偿后的误差es2比es1小多了，改善效果良好，更接近目标温度线。
213.或者，对于环境温度的情况：
214.设对于从冰箱拿出的5℃的液体，设置相同的加热目标温度40℃，液流速度均为600ml/h。在15℃和35℃环境温度下，最终加温效果不相同，对于在15℃环境温度下，输液管的出口液体温度偏低，大约26℃，而对于35℃环境温度下，输液管的出口液体温度接近目标温度，大约40℃。原因是较低的环境温度(15℃)不容易加热到接近目标温度，环境温度低，散热效率高，很容易带走热量，而对于较高的环境温度(35℃)，则容易加热到目标温度。本发明利用环境温度补偿的方法，即：通过环境温度的测定，对输液温度进行补偿，即对环境温度低的输液提高pid调节功率，对于环境温度高的适当减缓pid功率调整，最终达到预期加温效果。
215.其中，环境温度补偿效果如图8所示。
216.如图8所示，图上显示在不同环境温度下的加温效果，包括补偿前的温度曲线st1，环境温度补偿后的温度曲线st2，可见补偿后的误差et2比et1小多了，改善效果良好，更接近目标温度线。
217.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
218.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
219.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
220.以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。