摘 要： 隨著(zhù)我國經(jīng)濟水平的提升，醫院的硬件配備水平也呈現日益上升的趨勢。在眾多醫院硬件設施當中，空調對于患者的康復與治療有著(zhù)更為直接的聯(lián)系。其中，手術(shù)室作為醫院的核心區域，提升該區域凈化空調自動(dòng)控制系統的設計水平對于降低術(shù)中感染有著(zhù)至關(guān)重要的作用。鑒于此，本文首先以介紹凈化空調系統的模式為切入點(diǎn)，闡述手術(shù)室空氣處理的基本方式，對潔凈手術(shù)室凈化空調自動(dòng)控制系統的設計與實(shí)現進(jìn)行探究，以供專(zhuān)業(yè)人士借鑒與參考。 

　　為使手術(shù)室中環(huán)境符合手術(shù)的要求，需要使用凈化空調來(lái)調節室內濕度與溫度，并且過(guò)濾手術(shù)室中的空氣，從而使得手術(shù)室中環(huán)境達到潔凈的程度。此外，為確保手術(shù)室中壓力為正壓狀態(tài)，同樣需要使用凈化空調對其進(jìn)行調節，從而將污染物隔離在室外，保證手術(shù)室處于無(wú)菌且潔凈的狀態(tài)，最大限度的避免術(shù)后感染情況的發(fā)生，同時(shí)也可提升手術(shù)過(guò)程中醫護人員的舒適度，從而提升手術(shù)效率。 

　　一、凈化空調系統的模式 
　　凈化空調控制系統包括空氣凈化系統和自動(dòng)控制系統，空氣凈化系統主要由空氣過(guò)濾器、循環(huán)風(fēng)機、表冷器、加熱加濕裝置等基本設備組成，通過(guò)設置粗效、中效和高效過(guò)濾器的三級過(guò)濾裝置來(lái)實(shí)現對空氣的凈化處理，表冷器、加熱加濕裝置用來(lái)調節空氣的溫度和濕度，循環(huán)風(fēng)機的作用是使空氣運動(dòng)起來(lái)而形成風(fēng)自動(dòng)控制系統包括各種溫度、濕度傳感器，壓力變送器，溫控閥門(mén)?絳釁鰨?送風(fēng)、排風(fēng)調節閥，控制器和監控設備等。 
　　二、手術(shù)室空氣處理的基本方式 
　　醫院建筑需要大量新鮮、潔凈的空氣來(lái)稀釋有害氣體，滿(mǎn)足人體衛生需求并補償室內的排風(fēng)。通風(fēng)方式可以采用機械送風(fēng)與自然排風(fēng)相結合的方式、機械排風(fēng)與自然補風(fēng)結合的方式和同時(shí)使用機械進(jìn)行送風(fēng)和排風(fēng)等方式。一般醫院是將通風(fēng)系統和空調系統結合起來(lái)實(shí)現室內良好的空氣品質(zhì)的。醫院的空氣調節和一般建筑物的空氣調節是不同的，它更注重空氣的凈化和無(wú)菌、建筑物內的氣流流向和風(fēng)速、保證醫療上需要的溫濕度等方面。具體的空氣處理方式有空調機組循環(huán)方式，如圖所示有一次回風(fēng)的室內循環(huán)機組與空調機組并用方式，如圖所示新風(fēng)承擔全部熱濕負荷的室內循環(huán)機組與空調機組并用方式，如圖所示新風(fēng)機組與風(fēng)機盤(pán)管室內循環(huán)機組并用方式，如圖1所示。 
　　醫院潔凈手術(shù)部?jì)艋照{系統應做到既實(shí)現對整個(gè)手術(shù)部的統一控制，又能方便對各手術(shù)室靈活管理。一般遵循以下設計原則：潔凈手術(shù)室的凈化空調系統應與其輔助用房的空調系統分開(kāi)設置，采用獨立的凈化空調系統對每個(gè)級潔凈手術(shù)室和級潔凈手術(shù)室進(jìn)行空氣處理級，潔凈手術(shù)室和級潔凈手術(shù)室可以多間手術(shù)室公用一個(gè)空調系統。但是凈化空調系統的新風(fēng)可以采用集中處理，也可以各系統單獨處理，形成各個(gè)完全獨立的系統。 
　　三、潔凈手術(shù)室凈化空調自動(dòng)控制系統的設計與實(shí)現 
　　1、系統的整體設計 
　　手術(shù)部位于醫院綜合樓的第5層，由手術(shù)室及其輔助用房和醫生護士辦公區組成。手術(shù)室分別是是百級手術(shù)室、眼科手術(shù)室、個(gè)腔鏡手術(shù)室、骨科手術(shù)室、產(chǎn)科手術(shù)室、正負壓手術(shù)室和個(gè)普外手術(shù)室，根據國家標準規范的實(shí)際要求，各手術(shù)室設計級別及具體控制指標如表1所示。 
　　2、自動(dòng)控制系統的整體結構 
　　控制系統?用工控機（Industrial Personal Computer，IPCH可編程控制器（Programmable controller，PLC）+現場(chǎng)總線(xiàn)的形式組成了控制系統，實(shí)現潔凈手術(shù)室凈化空調系統的自動(dòng) 控制。系統整體結構圖如圖2所示。 
　　從圖2可以清楚的看出控制系統的拓撲結構，系統由上位機工控機、風(fēng)機機組及現場(chǎng)的各種傳感器和執行器組成。系統以上位機為核心，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)將上位機和連接起來(lái)，采用的是傳輸技術(shù)，定期從現場(chǎng)傳感器采集數據，再通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)將數據傳輸到上位機中，并將其顯示出來(lái)。上位機發(fā)出的控制信息通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)傳至，根據上位機的控制信號進(jìn)行調節，并將信號傳至現場(chǎng)執行器，實(shí)現對現場(chǎng)設備的驅動(dòng)。 
　　3、系統的控制方式 
　　控制系統使用現場(chǎng)總線(xiàn)將上位機和下位機連接起來(lái)，使用傳輸協(xié)議和傳輸技術(shù)實(shí)現控制器與現場(chǎng)設備和上位機之間數據通信。其中上位機選用的是工控機，下位機選用的是西門(mén)子，現場(chǎng)設備是各種傳感器、變送器和執行器等?，F場(chǎng)控制單元直接與被控對象聯(lián)系，可以獨立實(shí)現現場(chǎng)信號的采集及對現場(chǎng)設備的控制等功能?，F場(chǎng)控制單元一般安裝在工業(yè)控制現場(chǎng)，接收上一級監控站發(fā)送來(lái)的控制命令，并將本地的狀態(tài)和采集到的數據傳送至上位機，在上位機不進(jìn)行干預的情況下，現場(chǎng)控制單元可根據各自事先設定好的參數進(jìn)行各種運算，控制輸出實(shí)現單獨對設備進(jìn)行控制空調機組的控制策略。 
　　對于全年運行的空調系統，需要充分考慮到季節變化對系統運行的影響，根據室內外不同的熱、濕條件，確定不同的運行工況，以多工況的方式運行。主要目的是為了充分利用新風(fēng)和回風(fēng)的熱濕負荷，盡量減少制冷機、加熱器和加濕器運行時(shí)間，達到節能的目的。面對這樣一個(gè)多工況系統進(jìn)行監控和控制，不僅需要根據相關(guān)參數確定工況轉換的時(shí)機，在轉換時(shí)切換運行設備，還要相應改變控制參數的數值，以及執行機構的動(dòng)作方向。 
　　4、報警系統 
　　故障報警是對風(fēng)機進(jìn)行缺風(fēng)保護、檢測變頻故障等，檢測風(fēng)機和過(guò)濾器兩端壓差值對風(fēng)機運行狀態(tài)和過(guò)濾器堵塞情況進(jìn)行監測，當被檢測對象出現異常時(shí)，系統顯示報警信息。工作人員根據提示的報警信息對系統進(jìn)行維護。其中缺風(fēng)保護報警是通過(guò)設在風(fēng)機處的壓差變送器測得的壓差值進(jìn)行判斷，如果風(fēng)機兩端壓差值不在設定范圍內，說(shuō)明風(fēng)機運行出現故障，則顯示報警信息。 
　　四、結語(yǔ) 
　　綜上所述，隨著(zhù)我國醫療硬件水平的提升，基于PLC的醫院潔凈手術(shù)室凈化空調自動(dòng)控制系統的設計與實(shí)現逐漸引起全社會(huì )的關(guān)注，本文所設計的凈化空調自動(dòng)控制系統可以有效的實(shí)現潔凈手術(shù)室的目的，所以具備一定應用潛力。相信隨著(zhù)未來(lái)PLC 技術(shù)的發(fā)展，手術(shù)室凈化空調自動(dòng)控制系統的設計將會(huì )更加科學(xué)與合理，進(jìn)而推動(dòng)我國醫用空調行業(yè)更為快速的發(fā)展。