手术室空调控制

手术室空调控制
一、洁净手术室空调系统介绍
洁净手术室空调系统作为洁净手术室设计、施工中必须严格保证的一个重要环节,建设部的“医院洁净手术部建筑技术规范”对其技术指标提出了具体的要求。洁净手术室空调机组控制除了具有普通空调控制系统的数据量大、模拟量多等特点以外,还有控制因素多和控制精度高等特点。要求使洁净手术室内环境中的温度、湿度、压差和空气洁净度等状态参数均保持在一定的阈值范围内。因此,依靠手工操作或者继电器控制是根本无法实现洁净手术室空调控制,随着技术发展,目前多采用计算机控制系统实现。
二、洁净手术室空调系统要求
根据国家标准的中的相关条文:医院洁净手术室的净化空调系统宜使洁净手术部处于受控状态,应既能保证洁净手术部整体控制,又能使各洁净手术室灵活使用。空调系统分布上,洁净手术室应与辅助用房分开设置净化空调系统;I、Ⅱ级洁净手术室每间采用独立净化空调系统,Ⅲ、Ⅳ级洁净手术室2~3间合用一个空调系统;新风采用集中系统。各系统送、回、新、排风采用定风量装置,各手术室采用独立排风系统。控制要求上,要求净化空调系统能够保证手术室内的温度可在22~25℃范围内调节;I、Ⅱ级手术室相对湿度为40%~60%,而Ⅲ、Ⅳ级手术室为35%~60%。对于空气洁净度要求的实现,除了采用空气中效、高效过滤器保证尘粒和浮游菌浓度外,等要求手术室一定的换气量,如要求I级、Ⅱ~Ⅲ级和Ⅳ级手术室的蕞小新风量分别为1000m3/h、800m3/h和600m3/h等。同时使相邻洁净级别房间的运行压差平均取8Pa,以避免空气中的病菌由低级别手术室向高级别手术室扩散。
三、洁净手术室的空调机组控制系统组成
根据规范要求,洁净手术室空气处理系统采用定风量系统,由集中新风系统(提供多个手术室的空调用新风)、手术室一拖一空调系统(高洁净度级别手术室专用的空调机组处理单个房间空气),手术室一拖二空调系统(低洁净度级别手术室适用的空调机组处理两个房间空气),辅房空调系统(处理辅助用房空气的空调机组)组成。新风机组的空调系统由新风阀、电加热器、初效过滤器、新风送风机组、中效过滤器、表冷器和加热器等构成。手术室一拖一的空调系统由入口定风量阀、亚高效过滤器、循环风机、中效过滤器、表冷器、加湿器、加热器、排风中效过滤器、排风机和回风阀等构成。手术室一拖二空调系统与一拖一系统基本类似,不同的是由于增加了一个手术室的空调控制,因此增加了一套对于手术房间压力检测的门控开关、微差压传感器、排风中效过滤器和排风机。辅房的空调系统由初效过滤器、定风量阀、循环风机、中效过滤器、表冷器、加湿器和加热器等构成。所有设备的控制均由各
机组的现场控制器自动实现。
四、空调机组控制系统的控制实现
洁净手术楼设上位计算机一台,建立设备运行历史参数和实时参数的数据库,便于监控各个手术室和对空调控制参数进行优化调整,同时还作为以太网接入设备,便于远程监控。每个手术室设情报面板一个,用以集中监控手术相关设备运行状态。而空调机组的起/停和运行过程控制由现场控制器实现,并利用其自带的串口实现与情报面板和上位机的通讯。
1.空调机组控制策略
空调机组通过起动、停止按钮实现机组的顺序起动、停止控制;通过转换按钮实现就地控制和自动控制模式转换。就地控制模式时,空调机组各设备响应相应按钮的状态变化而进行起、停控制,主要用于设备调试或PIE
出现故障时应急使用。自动控制模式为正常使用模式。
在自动控制模式下,采集各传感器信号,并计算手术室空气的实际绝对湿含量。若手术室空气的绝对湿含量大于绝对湿含量控制范围上限,则进入除湿模式。如果手术室空气的绝
对湿含量小于绝对湿含量控制范围下限,则进入加湿模式。如果手术室空气的绝对湿含量满足设定要求,则进入调温模式,控制手术室空气温度。在除湿、增湿和调温模式中,对除湿阀、加湿阀和加热阀等各调节设备均采用分段PID算法。即当实际参数大于设定值的上下限时,控制各调控阀门以蕞大开度输出,而在上下限之间时,则以PID规律控制其输出,使控制参数能快速准确的处于要求范围内。
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