淺談醫(yī)院工程中潔凈手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)

　　 摘要: 當(dāng)前，患者在手術(shù)治療期間會(huì)出現(xiàn)不同程度的感染，使得患者的病情康復(fù)受到阻礙，做好凈化室內(nèi)空氣則是醫(yī)院需要積極研究的問題。醫(yī)院潔凈手術(shù)部則是利用凈化設(shè)計(jì)來(lái)防范室外污染物侵入室內(nèi)，潔凈手術(shù)部空調(diào)自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)把握好場(chǎng)合空調(diào)工作原理及工藝流程，有助于電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有序進(jìn)行?；诖?，本文結(jié)合實(shí)例對(duì)醫(yī)院工程中潔凈手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。 

　　手術(shù)感染一直都是臨床治療中的難點(diǎn)，醫(yī)院潔凈手術(shù)部在凈化室內(nèi)空氣方面的作用尤為顯著，可有效防止各類污染的發(fā)生且避免病菌的擴(kuò)散。這不僅有助于醫(yī)院創(chuàng)造良好的手術(shù)條件，也為病人和醫(yī)務(wù)人員提供的健康的環(huán)境。高空氣潔凈度對(duì)于潔凈手術(shù)室而言是很重點(diǎn)的要求，空氣凈化處理有助于達(dá)到手術(shù)室潔凈標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，潔凈手術(shù)室對(duì)空調(diào)自動(dòng)控制技術(shù)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的舒適性空調(diào)。必須有完善的自動(dòng)控制系統(tǒng)，才能保證空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使?jié)崈羰中g(shù)室可以達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。 

　　1實(shí)例概況 
　　某醫(yī)院病房大樓潔凈工程處在5層手術(shù)部及6層重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)。具體情況為，百級(jí)、千級(jí)潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)選擇一拖一形式，一臺(tái)潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組供應(yīng)一間手術(shù)室。萬(wàn)級(jí)潔凈手術(shù)室選擇一拖三形式，新風(fēng)集中預(yù)處理。4臺(tái)潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組運(yùn)用于潔凈走廊、污物走廊、輔助用房等。在重癥監(jiān)護(hù)室、輔助用房之間建立獨(dú)立的系統(tǒng)，選擇1臺(tái)潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組，新風(fēng)自取，空調(diào)系統(tǒng)選擇一次回風(fēng)方式。大樓潔凈工程設(shè)計(jì)的中央空調(diào)系統(tǒng)為獨(dú)立運(yùn)行，選擇4臺(tái)風(fēng)冷熱泵式冷水機(jī)組，冷水機(jī)組(內(nèi)置冷凍水泵)集中布置于6層裙房屋面。 
　　2空調(diào)控制系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計(jì) 
　　2.1空調(diào)循環(huán)機(jī)組 
　　2.1.1配置構(gòu)成：空調(diào)循環(huán)機(jī)組結(jié)構(gòu)中要設(shè)計(jì)多個(gè)功能段，包括：風(fēng)管、送風(fēng)、表冷、電加熱、電極加濕等，選擇的是二管制。機(jī)組把冷熱盤管分布在正壓段，這對(duì)冷凝水的排出有促進(jìn)作用，避免機(jī)內(nèi)積水而造成滋生細(xì)菌，防止空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)新的污染?？紤]到實(shí)現(xiàn)空氣凈化的效果，對(duì)循環(huán)機(jī)組布置初效、中效2級(jí)過(guò)濾，同時(shí)對(duì)靜壓箱處布置高效過(guò)濾器。 
　　2.1.2 DDC監(jiān)控：采取空調(diào)循環(huán)機(jī)組監(jiān)控的最終目的是為了創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境，如：溫度調(diào)節(jié)、濕度調(diào)節(jié)、壓差調(diào)節(jié)、空氣處理等。采取的監(jiān)控方法包括：(1)狀態(tài)監(jiān)視方面。主要是檢查初效、中效、高效過(guò)濾器等元器件的具體狀態(tài)，也包括風(fēng)機(jī)變頻器、過(guò)濾器等方面的情況。(2)溫度濕度方面。主要是對(duì)溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：①送風(fēng)溫度自動(dòng)控制。冬季時(shí)對(duì)熱水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié)，維持回風(fēng)溫度的科學(xué)性；夏季對(duì)冷水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié)，維持回風(fēng)溫度的科學(xué)性。②回風(fēng)濕度自動(dòng)控制。按照濕度標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)加濕閥有效調(diào)整，確保濕度能達(dá)到潔凈手術(shù)部要求。除濕控制一般包括：自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水閥開度、冷凍除濕機(jī)等。另外，結(jié)合溫度的要求應(yīng)該對(duì)電加熱給予調(diào)整，通過(guò)加熱處理保證濕度滿足設(shè)定值要求。(3)壓差調(diào)節(jié)。對(duì)空調(diào)循環(huán)機(jī)組的新風(fēng)支管需添加相應(yīng)的裝置，通常都要安裝電動(dòng)雙位定風(fēng)量器，以持續(xù)把新風(fēng)傳送到各個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中，確保了新風(fēng)量及正壓的條件。(4)空氣潔凈度。對(duì)空氣潔凈度的控制主要是設(shè)計(jì)過(guò)濾網(wǎng)，通常是利用3級(jí)過(guò)濾，即：初效、中效、高效等，保證室內(nèi)空氣滿足標(biāo)準(zhǔn)的潔凈度。(5)風(fēng)機(jī)控制。風(fēng)機(jī)控制箱需添加手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān)，日常運(yùn)行期間要保持在自動(dòng)狀態(tài)。護(hù)士站則根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程控制對(duì)風(fēng)機(jī)起/停進(jìn)行操作。(6)聯(lián)鎖控制。電磁調(diào)節(jié)閥新風(fēng)風(fēng)門、風(fēng)機(jī)起動(dòng)之間的聯(lián)鎖反應(yīng)。送風(fēng)機(jī)開啟之后，開冷水閥和新風(fēng)風(fēng)門，調(diào)節(jié)冷水閥。風(fēng)機(jī)中斷之后，新回風(fēng)風(fēng)門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。通過(guò)這樣的控制流程來(lái)實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的有效監(jiān)控。 
　　2.2新風(fēng)系統(tǒng) 
　　2.2.1配置組成：此次案例工程里提到的手術(shù)室新風(fēng)選擇集中預(yù)處理方法，一共布置了2臺(tái)新風(fēng)機(jī)組。新風(fēng)機(jī)組的功能段較多，如：風(fēng)機(jī)、均流、中效、亞高效過(guò)濾、表冷、抽濕再熱、出風(fēng)等，也選擇二管制。機(jī)組把冷熱盤管布置在正壓段，這對(duì)冷凝水的有效排除有促進(jìn)作用，可避免機(jī)內(nèi)積水造成的滋生細(xì)菌，放置空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)二次污染?？紤]到這增強(qiáng)系統(tǒng)的凈化空氣效果，對(duì)新風(fēng)處理機(jī)組同樣設(shè)計(jì)了3級(jí)過(guò)濾，包括：初效、中效、亞高效等級(jí)別。另外，機(jī)組內(nèi)配置特定波長(zhǎng)的紫外線燈，有助于過(guò)濾網(wǎng)及盤管的殺菌處理。 
　　2.2.2DDC監(jiān)控：新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控涉及到溫度調(diào)節(jié)、濕度調(diào)節(jié)、空氣潔凈度處理。新風(fēng)系統(tǒng)的各類模擬量輸入(AI)、輸出點(diǎn)(AO)與數(shù)字量輸入(DI)、輸出點(diǎn)(DO)等，具體分布情況為圖1。 
　　 
　　 
　　采取新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控能發(fā)揮出多方面的作用，但在控制時(shí)要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作，具體情況為：(1)狀態(tài)監(jiān)視。對(duì)初效、中效、亞高效過(guò)濾器的具體狀況詳細(xì)檢查分析，同時(shí)觀察風(fēng)機(jī)變頻器、故障報(bào)警、過(guò)濾器堵塞等方面的情況。(2)實(shí)現(xiàn)溫度、濕度的有效調(diào)控。①送風(fēng)溫度。冬季對(duì)熱水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié)，維持送風(fēng)溫度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍；夏季對(duì)冷水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié)，維持送風(fēng)溫度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。②送風(fēng)濕度?？紤]大醫(yī)院建筑內(nèi)無(wú)蒸汽，且該區(qū)域冬季濕度偏大，手術(shù)室空調(diào)凈化系統(tǒng)冬季加濕選擇新風(fēng)集中加濕后送入各循環(huán)機(jī)組的方式。要想達(dá)到Ⅰ級(jí)手術(shù)室、ICU的濕度標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)機(jī)組內(nèi)要添加相應(yīng)的電極式加濕器。 (3)空氣潔凈度控制。利用所分布的3級(jí)過(guò)濾網(wǎng)，保證空氣的潔凈度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。(4)風(fēng)機(jī)控制。風(fēng)機(jī)控制箱一般設(shè)計(jì)了手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān)，正常情況下都屬于自動(dòng)狀態(tài)。由護(hù)士站利用自動(dòng)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制對(duì)風(fēng)機(jī)起/停進(jìn)行操控。(5)聯(lián)鎖控制。主要是電磁調(diào)節(jié)閥、新風(fēng)風(fēng)門與風(fēng)機(jī)起動(dòng)聯(lián)鎖。在送風(fēng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下，開冷水閥和新風(fēng)風(fēng)門，調(diào)節(jié)冷水閥；當(dāng)風(fēng)機(jī)中斷運(yùn)行后，新回風(fēng)風(fēng)門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁閥則會(huì)自行關(guān)閉。通過(guò)新風(fēng)機(jī)組與空調(diào)機(jī)組之間的相互連接，可以發(fā)揮出更好的調(diào)節(jié)作用，保證空調(diào)機(jī)組的正常運(yùn)行。如果院內(nèi)某一件手術(shù)室正在使用，則新風(fēng)系統(tǒng)便會(huì)開啟運(yùn)行；而當(dāng)手術(shù)部關(guān)閉后，新風(fēng)機(jī)組才會(huì)隨之中斷工作。 
　　2.3風(fēng)冷熱泵式冷水機(jī)組 
　　此次研究的工程中，建立了一套風(fēng)冷熱泵式冷水機(jī)組系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行操控，可以給空調(diào)系統(tǒng)輸送必要的冷熱源。從現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案看，設(shè)計(jì)冷水機(jī)組的監(jiān)控集中在以下兩種方式：（1）經(jīng)過(guò)RS-232或RS-485/422串口通信，將其和冷水機(jī)組構(gòu)成全部開放式的數(shù)據(jù)通信。通過(guò)凈化自控系統(tǒng)的協(xié)助運(yùn)行下，中央站可隨意收集冷水機(jī)組內(nèi)部數(shù)據(jù)，最后得到系統(tǒng)具體的參數(shù)指標(biāo)，從而改善了冷凍系統(tǒng)內(nèi)部的控制性能，減小了機(jī)組故障的發(fā)生率。（2）干接點(diǎn)的方式。這種方案是在冷水機(jī)組的控制箱內(nèi)傳輸干接點(diǎn)信號(hào)，且與控制器的I/O點(diǎn)之間相互連接。 
　　風(fēng)冷熱泵、冷水機(jī)組的具體情況為：(1)冷負(fù)荷需求量。計(jì)算這一指標(biāo)時(shí)要參照空調(diào)供水、回水溫度、供水流量等三方面的具體情況，對(duì)建筑空調(diào)需要的冷凍負(fù)荷量自動(dòng)計(jì)算。(2)冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)。控制臺(tái)數(shù)是要按照建筑所需冷負(fù)荷、差壓旁通閥開度等方面的情況自動(dòng)調(diào)整，以保證系統(tǒng)運(yùn)行后的能耗最小。(3)機(jī)組聯(lián)鎖控制。實(shí)現(xiàn)空調(diào)水蝶閥、起動(dòng)循環(huán)水泵和開熱泵機(jī)組的開啟，以及停熱泵機(jī)組和關(guān)閉循環(huán)水泵及空調(diào)水蝶閥。(4)空調(diào)水壓差控制。根據(jù)空調(diào)供水與回水壓差，自動(dòng)調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)閥，維持供水壓差恒定。(5)水泵保護(hù)。當(dāng)開啟水泵之后，水流開關(guān)則會(huì)對(duì)水流的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，在發(fā)生故障之后則會(huì)自行中斷系統(tǒng)。(6)機(jī)組定時(shí)起/停。按照之前安排的工作時(shí)間、休息時(shí)間，對(duì)機(jī)組的起/停定時(shí)操作。(7)機(jī)組參數(shù)。主要指的是系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)完成多個(gè)參數(shù)的檢測(cè)，如：溫度、壓差等，根據(jù)參數(shù)指標(biāo)情況判斷系統(tǒng)是否存在故障。(8)水箱補(bǔ)水。對(duì)進(jìn)水電磁閥的開起與關(guān)閉進(jìn)行自動(dòng)控制，讓膨脹水箱水位處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，出現(xiàn)異常情況后可及時(shí)報(bào)警。 
　　2.4排風(fēng)機(jī)的控制 
　　設(shè)計(jì)排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)都要對(duì)結(jié)構(gòu)上添加手動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、止回閥。而手術(shù)室排風(fēng)口要添加F8中效過(guò)濾器，別的潔凈區(qū)排風(fēng)口帶F5中效過(guò)濾器。排風(fēng)系統(tǒng)具備的相關(guān)功能與操控方法： 
　　 (1)風(fēng)機(jī)控制。通?？刂骑L(fēng)機(jī)可借助于兩種開關(guān)方式，即：手動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)。正常工作中的開關(guān)位屬于自動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)護(hù)士站利用自動(dòng)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)的起停。(2)聯(lián)鎖保護(hù)。這種保護(hù)分布的地方較多，如：潔凈手術(shù)室、潔凈走廊、污物走廊、重癥監(jiān)護(hù)室等，都屬于機(jī)械定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)。室內(nèi)排風(fēng)機(jī)中添加了相應(yīng)的延遲設(shè)備，能發(fā)揮出瞬間開門、快速調(diào)控的效果。 (3)過(guò)濾器堵塞報(bào)警。通常報(bào)警系統(tǒng)動(dòng)作都是在中效空氣過(guò)濾網(wǎng)兩端壓差偏大時(shí)，以告知醫(yī)院人員盡快清理。 
　　3空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)組成 
　　根據(jù)現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)看，自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括集散式控制、分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制等兩大方式，集散式控制系統(tǒng)則是運(yùn)用最廣泛的。其主要包括：中央管理站、DDC控制器、傳感器、閥門等部分構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)了多個(gè)方面的控制管理效果。 
　　中央控制系統(tǒng)主機(jī)分布在手術(shù)部的監(jiān)控室里，DDC控制器則涉及在技術(shù)夾層，護(hù)士站設(shè)置了監(jiān)控分站。與常規(guī)基本配置的空調(diào)機(jī)組相比，手術(shù)部的凈化空調(diào)機(jī)組工藝系統(tǒng)具有自己的特殊性，其在管理方面相對(duì)獨(dú)立寫，協(xié)調(diào)主要服務(wù)于手術(shù)部?jī)?nèi)醫(yī)護(hù)人員。因而必須在手術(shù)部單獨(dú)建立一個(gè)置監(jiān)控室，這樣才能更好地服務(wù)于醫(yī)務(wù)人員對(duì)手術(shù)部的凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證更加全面、可靠的凈化效果，在遇到異常情況時(shí)可對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 
　　4結(jié)語(yǔ) 
　　總之，為了最大限度地控制醫(yī)院感染的發(fā)生率，我們必須要做好凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的裝置搭配、各項(xiàng)調(diào)整、控制操作等方案詳細(xì)規(guī)劃，確保系統(tǒng)能在正常狀態(tài)下運(yùn)行。