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                  潔凈手術室的智能控制系統

                  智能控制系統通過各種傳感器、PLC、PID現場控制器等各種執行裝置實現對手術室內的潔凈度、空氣溫度、相對濕度、截面風速、隔斷壓差、CO2濃度、新風量等各種環境參數的監測及控制, 確保室內環境符合手術需要以及各設備的正常運行。智能控制系統采用了PID調節控制、風量平衡及壓差智能自動控制、環境狀態多參數實時采集、計算及控制、能量優化管理及節能等多種技術,實施集中監控與多系統集成,實現系統的全過程控制及全院資源信息共享。


                    ① PID調節控制技術 
                    PID調節控制技術主要用于調節手術室內溫濕度。 PID調節控制的控制過程如下,控制系統通過各種傳感器檢測出被控制量的實際信號,與手術室所要求的目標進行比較,產生偏差,控制系統根據偏差大小,進行PID調節,調節信號作用于各執行裝置,使偏差減少,以至達到平衡,最終達到系統的要求。


                    ② 風量平衡及壓差智能自動控制 
                   風量平衡及壓差智能自動控制主要是用于調節、維持手術室內的風量以及不同房間的壓差,精確控制手術室內的排風量及送風量之間的關系,避免交叉感染,確保手術室保持潔凈。
                  在現代化醫院的潔凈手術部中,多種通風和凈化設備都在同時運行,系統的換氣次數大、送風量大、新風量和排風量大,在各房間之間必須保持風量和壓差維持在設計的狀態,這是實現凈化效果、避免交叉感染的重要措施。

                    凈化系統中安裝的各種空氣過濾器,在經過一段使用后,會因為積塵,使得空氣通過的阻力增加。為了克服這種阻力的增加,系統中安裝了壓力傳感器,在壓力發生變化時,控制系統中變頻器自動調節風機轉速,使得風量回歸正常水平,確保了手術室的換氣次數,從而確保手術室的潔凈度。
                    在特殊的場合,如負壓手術室,壓差控制極為重要。這類手術室一般用于感染類手術,特別是諸如S[**]RS、結核等呼吸道傳染性疾病的手術,需要嚴格控制手術室的空氣外溢,必須確保手術室相對外界走廊或氣閘室保持負壓差。在這些系統中,利用變頻技術、定風量技術、風量平衡技術等,精確控制手術室的送風量與排風量之間的關系,使手術室的排風量大于送風量,手術室維持負壓,另外,排出的空氣經過高效過濾器過濾,空氣凈化消毒裝置殺菌,排出室外,避免對室外環境造成污染。


                    ③ 環境狀態參數實時采集、計算及控制
                    在智能環境控制系統中,可以實現對手術部環境狀態參數的實時采集、計算與控制。通過在系統中分布的各種溫濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、壓力或隔斷壓差傳感器及粒子計數器等各類傳感裝置,實時采集各參數,并進行計算和轉化,自動計算出需要的其余參數,可直接用于對手術室凈化系統的熱濕處理控制中。如由采集到的空氣溫度、相對濕度,根據系統內置的濕空氣計算模型,計算空氣的含濕量、焓值等,用于系統分析和選擇不同的控制模式,有助于凈化系統更有效地控制室內空氣的水汽含量,滿足對環境的舒適要求,同時控制細菌的生長。 


                    ④ 能量優化管理及節能技術
                    主要用以降低系統能耗。根據全國不同的區域的氣候條件,選擇不同的凈化系統,以達到最佳的適應性,降低能量消耗。在東南沿海夏季高溫潮濕、冬季溫暖區域,采用新風深度預處理控制技術,可避免了傳統空氣處理方式在循環機組中進行除濕,造成先降溫除濕后再熱升溫的冷熱抵消現象,從而大幅降低了系統的能耗;另外,在值班模式下,控制系統會自動將風機調整至較低轉速,系統新風量也將減少,僅送入維持房間正壓的新風,同時排風機關閉,系統溫度、濕度控制范圍放大等,這些控制措施可以在保證手術部凈化和溫濕度要求的前提下,實現對能量的最優化管理,減小系統能耗。


                    ⑤ 集中監控與多系統集成
                    手術室環境控制系統的多參數自動控制與監測系統采用上位機、下位機的分層結構形式,中央監控工作站負責與各個現場控制單元之間的通信,管理系統的所有信息,提供人機界面及接口,并通過下位機監控整個系統的所有參數,實現全系統的最優控制和管理?,F場控制單元主要負責將所有現場控制、監測信息傳送到中央監控工作站,接收中央監控工作站的指令,并根據其指令完成相應的操作,同時監測被控對象的所有參數。


                    手術室環境控制系統通過高速網絡可以與醫院的其他系統進行聯網, 達到多系統集成,如與醫院其他設備管理系統、醫療氣體檢測管理系統、病人生理體征信息監護系統、手術管理系統、P[**]CS/LIS系統、醫療病歷管理系統相互聯網,實現各種資源信息的共享,形成一個有效的診斷、搶救治療、監護的系統過程,保障病人安全。集中監控與多系統集成示意圖如下:


                      

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