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(duì)醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，從DCS控制系統(tǒng)、上位機(jī)控制系統(tǒng)、PLC控制、設(shè)備自動(dòng)控制四個(gè)方面提出建議，旨在全面實(shí)現(xiàn)醫(yī)院負(fù)壓隔離病房向自動(dòng)化方向的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)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(dòng)化控制技術(shù)，利用CP自動(dòng)化系統(tǒng)達(dá)到溫濕度自動(dòng)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(dòng)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(xiàng)目的電氣項(xiàng)目經(jīng)理，該項(xiàng)目裝修造價(jià)1100萬元。其中機(jī)電造價(jià)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(diǎn)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(diǎn)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(dòng)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(duì)電氣設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了圖紙會(huì)審，找出圖紙中存在的安全隱患，比如設(shè)計(jì)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(jì)方的認(rèn)可。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)在醫(yī)院負(fù)壓隔離病房中的運(yùn)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(diǎn)總數(shù)為36個(gè)[1]。該系統(tǒng)上位機(jī)利用研華工控機(jī)能夠?qū)貪穸?、風(fēng)量與空調(diào)機(jī)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(jī)系統(tǒng)，主要有護(hù)士站、手術(shù)室站兩個(gè)部分。

系統(tǒng)應(yīng)用DP主站主要有西門子S7-300主機(jī)，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(diǎn)，上位機(jī)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(jī)是通過DP輪循這種通訊手段對(duì)醫(yī)院內(nèi)手術(shù)室、PF、隔離病房以及空調(diào)冷熱水機(jī)站等所有數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，其余自動(dòng)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(jī)控制系統(tǒng)

對(duì)于護(hù)士站和手術(shù)室站這兩個(gè)地點(diǎn)，組態(tài)軟件集成研華工控機(jī)可以對(duì)所有負(fù)壓隔離病房、CIU病房的空調(diào)機(jī)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(shí)處理現(xiàn)場控制柜形成的故障與報(bào)警信號(hào)，按照如下流程進(jìn)行：（1）針對(duì)各個(gè)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)、壓力、溫濕度等進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示[2];（2）各個(gè)機(jī)組進(jìn)行手動(dòng)以及自動(dòng)的啟、停控制;（3）機(jī)組所發(fā)生故障發(fā)出維修預(yù)警，隨時(shí)可以打印報(bào)警信息;（4）維護(hù)方案的制定按照機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)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(shí)時(shí)顯示，能夠查詢最近7天的歷史曲線;（6）打印每日電機(jī)以及閥門的運(yùn)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(diǎn)。

2.3PLC控制

在PLC采集系統(tǒng)內(nèi)輸入不同的信號(hào)，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(duì)其展開PLC編程處理，并針對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行輸出控制，執(zhí)行元件主要包含電動(dòng)比例執(zhí)行閥、排風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、加熱器、除濕器等。

2.4設(shè)備自動(dòng)控制

2.4.1風(fēng)機(jī)

該系統(tǒng)風(fēng)機(jī)主要有送風(fēng)機(jī)、增壓送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)幾種，要想實(shí)現(xiàn)其自控一般通過以下幾種形式來實(shí)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(shí)現(xiàn)變頻器開環(huán)控制，變頻器通過恒頻率實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)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(cè)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(jī)組內(nèi)部設(shè)置了2套空調(diào)外機(jī)，即供應(yīng)新風(fēng)針對(duì)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(jī)組針對(duì)溫濕度展開合理控制。冷熱源的傳輸媒介是水，每個(gè)潔凈控制區(qū)域則是通過比例調(diào)節(jié)閥的方式對(duì)冷熱源輸入量進(jìn)行控制。每一個(gè)空調(diào)機(jī)組加濕則是電加濕器來實(shí)現(xiàn)。PLC利用MODDBUS通訊協(xié)議控制空調(diào)外機(jī)，并且實(shí)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(jī)主要應(yīng)用風(fēng)冷熱泵機(jī)組，當(dāng)循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組在開機(jī)的狀態(tài)下，且室外溫度小于15℃，這時(shí)機(jī)組會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，如果室外溫度超過16℃時(shí)，這時(shí)機(jī)組將會(huì)自動(dòng)開啟。新風(fēng)機(jī)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(bǔ)償。新風(fēng)空調(diào)機(jī)組設(shè)置送風(fēng)溫濕度通常會(huì)結(jié)合不同開機(jī)狀態(tài)下循環(huán)風(fēng)機(jī)組的溫濕度進(jìn)行最終確定[3]。若循環(huán)風(fēng)機(jī)組在制熱狀態(tài)下，且設(shè)定溫度為-5℃，這時(shí)可以利用組態(tài)網(wǎng)參數(shù)設(shè)置界面對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，如果循環(huán)風(fēng)機(jī)組在制冷狀態(tài)下，且設(shè)定溫度是+2℃，這時(shí)可以利用組態(tài)網(wǎng)參數(shù)設(shè)置界面對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。新風(fēng)機(jī)組設(shè)定濕度是-5%，這時(shí)可以通過相同的方式對(duì)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(jī)主要是應(yīng)用冷熱自動(dòng)切換這一模式，在運(yùn)行期間各個(gè)的空調(diào)機(jī)組比例調(diào)節(jié)閥控制模式也會(huì)隨之變化。通常系統(tǒng)會(huì)設(shè)置L和H兩個(gè)溫度切換點(diǎn)，且這兩個(gè)切換點(diǎn)的關(guān)系為L<H，如果室外溫度小于等于L℃，這時(shí)機(jī)組處于制熱狀態(tài)，如果室外溫度大于等于H℃，這時(shí)機(jī)組處于制冷狀態(tài)，若L℃小于室外溫度小于H℃，這時(shí)機(jī)組則會(huì)自動(dòng)停機(jī)，若首次開機(jī)時(shí)L℃小于室外溫度小于H℃，此時(shí)系統(tǒng)則會(huì)默認(rèn)為制熱狀態(tài)。

2.4.5濕度

所有控制點(diǎn)濕度均能夠利用4～20MA信號(hào)傳送的方式傳遞給PLC，隨后PLC再利用濕度比例控制法實(shí)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(shí)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(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，是醫(yī)院實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改革與創(chuàng)新的一項(xiàng)重要舉措，這關(guān)系到醫(yī)療水平的提升，同時(shí)也為日后醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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