電氣自動化技術(shù)在醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中的運用

龔榮杰

摘要：文章以崇明縣第二人民醫(yī)院門診大樓為例，對醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，從DCS控制系統(tǒng)、上位機控制系統(tǒng)、PLC控制、設(shè)備自動控制四個方面提出建議，旨在全面實現(xiàn)醫(yī)院負(fù)壓隔離病房向自動化方向的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù);醫(yī)院;負(fù)壓隔離病房;崇明縣第二人民醫(yī)院

醫(yī)院中的負(fù)壓隔離病房主要是應(yīng)用潔凈空調(diào)自動化控制技術(shù)，利用CP自動化系統(tǒng)達(dá)到溫濕度自動控制，使醫(yī)院內(nèi)隔離病房的壓差以及潔凈區(qū)風(fēng)速與風(fēng)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，是現(xiàn)如今非常先進(jìn)且普遍的制造技術(shù)，文章主要以崇明縣第二人民醫(yī)院門診大樓工程為例展開分析。

1.工程概述

崇明縣第二人民醫(yī)院門診大樓的裝修工程，擔(dān)任該項目的電氣項目經(jīng)理，該項目裝修造價1100萬元。其中機電造價為400萬元。該醫(yī)院主要是為崇明地區(qū)農(nóng)村居民服務(wù)的，其特點是就醫(yī)人員文化層次高低不齊，所以在電氣施工中的安全性顯得尤為重要。醫(yī)院電氣的特點是1、醫(yī)院的儀器和照明是不能斷電的，所以負(fù)荷要求高，2、醫(yī)院內(nèi)行動不便的病人多，又有大量的可燃物存在，所以防火要求高。所以在施工準(zhǔn)備階段就對電氣設(shè)計圖紙進(jìn)行了圖紙會審，找出圖紙中存在的安全隱患，比如設(shè)計圖紙中的部分配電箱和開關(guān)位置布置不合理，容易引起誤操作和其他預(yù)想不到的事故，并提出了自己的思路，獲得了院方和設(shè)計方的認(rèn)可。

2.電氣自動化技術(shù)在醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中的運用

2.1DCS控制系統(tǒng)

DSC控制系統(tǒng)主要是應(yīng)用西門子S7—3O0（step7）控制軟件，將CTS7- 200PLC進(jìn)行集成處理，最終所組成的DCS控制系統(tǒng)DP分站點總數(shù)為36個[1]。該系統(tǒng)上位機利用研華工控機能夠?qū)貪穸取L(fēng)量與空調(diào)機組進(jìn)行控制，通過PLC反映的數(shù)據(jù)采集以及組態(tài)止位機系統(tǒng)，主要有護(hù)士站、手術(shù)室站兩個部分。

系統(tǒng)應(yīng)用DP主站主要有西門子S7-300主機，DP從站則是應(yīng)用CO- TRUSTS7-200系統(tǒng)，控制帶有穩(wěn)定性和可靠性的特點，上位機和主站通信主要是TCPPI以組態(tài)網(wǎng)技術(shù)達(dá)到系統(tǒng)控制規(guī)定，上位機是通過DP輪循這種通訊手段對醫(yī)院內(nèi)手術(shù)室、PF、隔離病房以及空調(diào)冷熱水機站等所有數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，其余自動控制也能夠利用這一總線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。

2.2上位機控制系統(tǒng)

對于護(hù)士站和手術(shù)室站這兩個地點，組態(tài)軟件集成研華工控機可以對所有負(fù)壓隔離病房、CIU病房的空調(diào)機組、空調(diào)凈化系統(tǒng)溫濕度與風(fēng)量等進(jìn)行控制，通過PLC反映數(shù)據(jù)以及組態(tài)及時處理現(xiàn)場控制柜形成的故障與報警信號，按照如下流程進(jìn)行：（1）針對各個電機運行的狀態(tài)、壓力、溫濕度等進(jìn)行動態(tài)顯示[2];（2）各個機組進(jìn)行手動以及自動的啟、停控制;（3）機組所發(fā)生故障發(fā)出維修預(yù)警，隨時可以打印報警信息;（4）維護(hù)方案的制定按照機組累計運行時間與客戶提交的維護(hù)方案為依據(jù);（5）溫度、濕度曲線支持實時顯示，能夠查詢最近7天的歷史曲線;（6）打印每日電機以及閥門的運行狀態(tài);（7）護(hù)士界面必須具有直觀性且可操作性的特點。

2.3PLC控制

在PLC采集系統(tǒng)內(nèi)輸入不同的信號，其中主要包含差壓開關(guān)、操作按鈕、溫濕度、觸摸屏和變頻器等，對其展開PLC編程處理，并針對執(zhí)行元件進(jìn)行輸出控制，執(zhí)行元件主要包含電動比例執(zhí)行閥、排風(fēng)機、新風(fēng)機、加熱器、除濕器等。

2.4設(shè)備自動控制

2.4.1風(fēng)機

該系統(tǒng)風(fēng)機主要有送風(fēng)機、增壓送風(fēng)機、排風(fēng)機幾種，要想實現(xiàn)其自控一般通過以下幾種形式來實現(xiàn)：（1）可調(diào)定頻控制。利用組態(tài)界面中設(shè)定好的數(shù)值，將其輸入到變頻器，從而實現(xiàn)變頻器開環(huán)控制，變頻器通過恒頻率實現(xiàn)風(fēng)機的控制以及定頻;（2）恒風(fēng)壓控制。利用組態(tài)網(wǎng)界面中設(shè)定的數(shù)值當(dāng)作給定量，送風(fēng)壓差傳感器在送風(fēng)口檢測到的風(fēng)壓則是反饋量，以此達(dá)到PID控制的目的。

2.4.2空調(diào)

空調(diào)冷熱源風(fēng)冷熱泵機組內(nèi)部設(shè)置了2套空調(diào)外機，即供應(yīng)新風(fēng)針對總進(jìn)風(fēng)展開溫濕度預(yù)處理操作，此外則是供應(yīng)手術(shù)部所有房間內(nèi)空調(diào)機組針對溫濕度展開合理控制。冷熱源的傳輸媒介是水，每個潔凈控制區(qū)域則是通過比例調(diào)節(jié)閥的方式對冷熱源輸入量進(jìn)行控制。每一個空調(diào)機組加濕則是電加濕器來實現(xiàn)。PLC利用MODDBUS通訊協(xié)議控制空調(diào)外機，并且實現(xiàn)制冷與制熱的任意切換。

2.4.3新風(fēng)系統(tǒng)

新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)外機主要應(yīng)用風(fēng)冷熱泵機組，當(dāng)循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)機組在開機的狀態(tài)下，且室外溫度小于15℃，這時機組會自動關(guān)閉，如果室外溫度超過16℃時，這時機組將會自動開啟。新風(fēng)機組通過電加熱的方式進(jìn)行預(yù)加熱處理，若新風(fēng)溫度與設(shè)置的溫度油電加熱相比較低，則要進(jìn)行溫度補償。新風(fēng)空調(diào)機組設(shè)置送風(fēng)溫濕度通常會結(jié)合不同開機狀態(tài)下循環(huán)風(fēng)機組的溫濕度進(jìn)行最終確定[3]。若循環(huán)風(fēng)機組在制熱狀態(tài)下，且設(shè)定溫度為-5℃，這時可以利用組態(tài)網(wǎng)參數(shù)設(shè)置界面對其進(jìn)行調(diào)整，如果循環(huán)風(fēng)機組在制冷狀態(tài)下，且設(shè)定溫度是+2℃，這時可以利用組態(tài)網(wǎng)參數(shù)設(shè)置界面對其進(jìn)行調(diào)整。新風(fēng)機組設(shè)定濕度是-5%，這時可以通過相同的方式對范圍進(jìn)行調(diào)整。

2.4.4循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)

循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)外機主要是應(yīng)用冷熱自動切換這一模式，在運行期間各個的空調(diào)機組比例調(diào)節(jié)閥控制模式也會隨之變化。通常系統(tǒng)會設(shè)置L和H兩個溫度切換點，且這兩個切換點的關(guān)系為L<H，如果室外溫度小于等于L℃，這時機組處于制熱狀態(tài)，如果室外溫度大于等于H℃，這時機組處于制冷狀態(tài)，若L℃小于室外溫度小于H℃，這時機組則會自動停機，若首次開機時L℃小于室外溫度小于H℃，此時系統(tǒng)則會默認(rèn)為制熱狀態(tài)。

2.4.5濕度

所有控制點濕度均能夠利用4～20MA信號傳送的方式傳遞給PLC，隨后PLC再利用濕度比例控制法實現(xiàn)控制。加濕器一般是通過接觸器控制根據(jù)反映的濕度大小來實現(xiàn)控制。

結(jié)束語

綜上所述，在醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中運用電氣自動化技術(shù)，是醫(yī)院實現(xiàn)自動化改革與創(chuàng)新的一項重要舉措，這關(guān)系到醫(yī)療水平的提升，同時也為日后醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]林鶴，朱俊龍.淺析我國電氣自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].黑龍江科技信息，2016（33）：7.

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[3]陳曉琪.電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探索[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016 （01）：83+90.