賈新波

（濟寧市第一人民醫(yī)院總務(wù)部制冷室，山東 濟寧 272111）

手術(shù)室屬于醫(yī)院綜合病房樓的關(guān)鍵部門，也是空調(diào)系統(tǒng)要求相對較高的區(qū)域，由于潔凈空氣明顯降低以及規(guī)避因為空氣不潔凈而導(dǎo)致術(shù)后感染現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，醫(yī)院空調(diào)從某種程度而言，也關(guān)系著患者病情的治療以及康復(fù)，甚至屬于治療的一種主要方式。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，患者若處于溫度以及濕度適宜的背景之下，更容易恢復(fù)健康。所以，醫(yī)院空調(diào)的價值便是凈化醫(yī)手術(shù)室環(huán)境。因此，潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)設(shè)計便顯得尤為重要，其直接關(guān)系著手術(shù)室環(huán)境是否安全與合理。為此，如何設(shè)計潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)也受到許多學(xué)者與醫(yī)療機構(gòu)的關(guān)注與重視。

1 凈化空調(diào)系統(tǒng)模式以及手術(shù)室空氣處理方法

（1）凈化空調(diào)系統(tǒng)模式。凈化空調(diào)控制系統(tǒng)具體是由空氣凈化系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)構(gòu)建而成。其中，空氣凈化系統(tǒng)具體是由加熱加濕設(shè)備、循環(huán)風(fēng)機以及空氣過濾設(shè)備共同構(gòu)成，一般是利用設(shè)計粗效、中效以及高效過濾設(shè)備三級過濾設(shè)備以完成對空氣的凈化處理，表冷設(shè)備、解熱設(shè)備以及計時設(shè)備則負(fù)責(zé)用以調(diào)整空氣的濕度以及溫度，循環(huán)風(fēng)機則負(fù)責(zé)空氣處于流動狀態(tài)，以實現(xiàn)風(fēng)自控控制系統(tǒng)，包含不同類型溫度與濕度的傳感設(shè)備、壓力變送器、送風(fēng)與排風(fēng)調(diào)節(jié)閥以及溫控閥門執(zhí)行設(shè)備等多種設(shè)備。

（2）手術(shù)室空氣處理方法。醫(yī)院建筑對新鮮且潔凈的空氣有較高需求，通過高質(zhì)量空氣實現(xiàn)對手術(shù)期間產(chǎn)生的有害氣體的稀釋，以符合人體衛(wèi)生需要，同時，為室內(nèi)排風(fēng)提供必要的補償。同時，通風(fēng)方法能夠通過機械送風(fēng)與自然排風(fēng)相融合的方法、機械排風(fēng)同自然補風(fēng)結(jié)合的方式以及共同應(yīng)用機械完成送風(fēng)與排風(fēng)等多種方法。通常情況下，醫(yī)療機構(gòu)空氣調(diào)整以及普通建筑物空氣調(diào)整之間存在明顯差異，相較于普通建筑物空氣的調(diào)整，手術(shù)室更關(guān)注空氣的凈化情況、無菌情況、建筑物中空氣流向以及流速等多個方面。

手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)不僅需要形成針對所有手術(shù)的統(tǒng)一控制，同時，也能夠為各個手術(shù)室靈活管理提供足夠的便利。通常情況下，設(shè)計應(yīng)按照如下設(shè)計原則開展：手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)應(yīng)同其他輔助用房空調(diào)系統(tǒng)之間分開設(shè)計，通過處于獨立狀態(tài)的凈化空調(diào)系統(tǒng)針對各個潔凈手術(shù)室予以空氣處理，且多間手術(shù)室可以共同使用同一個空調(diào)系統(tǒng)。然而，凈化空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)可嘗試予以集中處理，也可嘗試采用各個系統(tǒng)彼此單獨處理，從而構(gòu)建獨立于其他輔助用房的空調(diào)系統(tǒng)。

2 手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)設(shè)計

（1）系統(tǒng)整體設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)運用工控機聯(lián)合可編程控制器以及現(xiàn)場總線構(gòu)建的控制系統(tǒng)，借此形成對潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的自動管控。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計一般采用如圖1 所示結(jié)構(gòu)。

通過圖1 能夠清晰地了解控制系統(tǒng)采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的構(gòu)成部分具體包含可編程控制器、上位機、風(fēng)機機組以及現(xiàn)場不同類型的傳感設(shè)備以及執(zhí)行設(shè)備。該自動控制系統(tǒng)將上位機視為關(guān)鍵，借助PROFIBUS—DP 現(xiàn)場總線，使得上位機同可編程控制器相連，通過RS485 傳輸技術(shù)以及可編程控制器在固定時間點通過現(xiàn)場傳感設(shè)備收集有關(guān)數(shù)據(jù)，之后，借助現(xiàn)場總線將所收集的信息數(shù)據(jù)傳輸至上位機中，同時，將其顯現(xiàn)出來。上位機針對所傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行分析，并同樣借由現(xiàn)場總線將控制信息數(shù)據(jù)傳輸至可編程控制器中，可編輯控制器結(jié)合上位機發(fā)出的控制指令予以調(diào)節(jié)，并將信號傳輸至現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備，完成針對現(xiàn)場設(shè)備的驅(qū)動以及數(shù)值調(diào)節(jié)。

圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

（2）新風(fēng)機組構(gòu)成與工作原理。新風(fēng)機組屬于手術(shù)室新風(fēng)的重要渠道，機組不僅需要負(fù)責(zé)為手術(shù)供應(yīng)必要的新風(fēng)，同時，也需要及時更改手術(shù)室中的空氣，若是手術(shù)室內(nèi)出現(xiàn)風(fēng)量不足或是難以形成正壓差時，為手術(shù)提供新風(fēng)。新風(fēng)機組表現(xiàn)為風(fēng)機柜的形式，構(gòu)成部分包括新風(fēng)閥、電加熱裝置、電加濕器以及初效過濾器等。而新風(fēng)機組各個功能段的劃分情況如下圖所示：

圖2 新分幾組不同功能段分布狀況

圖2 中，1 表示新風(fēng)閥，2 表示防凍開關(guān)，3 表示粗效過濾段，4 表示風(fēng)機段，5 表示均流段，6 表示表冷器，7 表示電加熱段，8 表示電加濕段，9 表示送風(fēng)段。

其中針對新風(fēng)機組開展監(jiān)控的主要目的是針對機組內(nèi)空氣溫度以及濕度予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，并保證空氣潔凈程度符合要求，旨在確?？照{(diào)系統(tǒng)中的新風(fēng)風(fēng)量、溫度以及濕度于送入循環(huán)機組之間均滿足系統(tǒng)所設(shè)定的數(shù)值。新風(fēng)機組工作流程如下所示：系統(tǒng)運行過程中，新風(fēng)機柜自行將新風(fēng)閥開啟，使得新風(fēng)通過入風(fēng)口進入新風(fēng)機柜。第一步，經(jīng)過防凍開關(guān)部分，該部分裝設(shè)有溫度傳感器，傳感器會將所檢驗達(dá)到的溫度數(shù)值傳輸至控制器，控制器對比測取的溫度值與預(yù)設(shè)溫度值，若溫度過低，則PLC 將關(guān)閉防凍開關(guān)，不再引入新風(fēng)。于粗效過濾器安設(shè)壓差變送器，其價值在于檢驗兩側(cè)的壓力差，壓差變送器將檢驗所獲得的壓差值傳輸至PLC，而PLC 結(jié)合預(yù)設(shè)的值判定過濾器當(dāng)前的狀態(tài)，若存在壓差值超越設(shè)定值的現(xiàn)象，則證明空氣無法順利經(jīng)過過濾器，把信息傳輸至上位機，同時，報知工作人員故障，提醒工作人員必須及時更換過濾器。風(fēng)機價值是使空氣處于流動狀態(tài)，于風(fēng)機位置安設(shè)壓差變送器以及變頻器，壓差變送器的價值在于判定風(fēng)機兩端壓差數(shù)值的高低，以確認(rèn)風(fēng)機運行是否出現(xiàn)故障，而變頻器的價值在于結(jié)合PLC 所傳輸?shù)目刂菩畔?shù)據(jù)調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速，壓差傳感設(shè)備檢驗風(fēng)機兩端存在的壓差值，同時，把測取的數(shù)值傳輸至控制器中，控制器針對數(shù)值予以檢驗若壓差值同預(yù)設(shè)值之間存在差異，則控制中心報知工作人員缺風(fēng)信息，提醒工作人員采用相應(yīng)的措施予以處理。出口位置安設(shè)有溫度傳感設(shè)備測取經(jīng)過新風(fēng)機組處理的空氣溫度以及濕度是否滿足預(yù)設(shè)值要求，傳感器將檢驗所獲取的信號數(shù)據(jù)傳輸至控制器，而控制器結(jié)合檢測信號值實現(xiàn)對風(fēng)機至出風(fēng)口內(nèi)安設(shè)的加熱裝置以及表冷器等工作現(xiàn)狀，控制器將信號數(shù)據(jù)傳輸至上述執(zhí)行設(shè)備之上，執(zhí)行設(shè)備收到信號后，落實操作，以使空氣濕度以及溫度均滿足系統(tǒng)需要。

3 結(jié)語

基于我國醫(yī)療硬件設(shè)備的持續(xù)更新，以PLC 為基礎(chǔ)的潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)也受到了社會的廣泛重視。為此，作為醫(yī)療機構(gòu)，應(yīng)合理設(shè)計潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)新風(fēng)機組自動控制系統(tǒng)，明確其工作機制，以保證其設(shè)計的合理性。