MRI電源故障報警系統(tǒng)設計

張炳高++楊中華

摘 要：我院磁共振設備因出現(xiàn)供電波動多次故障跳閘，但無報警提醒裝置，造成一定的經(jīng)濟損失。故設計安裝本套配電在線管理及故障報警系統(tǒng)。實現(xiàn)了無線報警、設備實時在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和故障短信報警功能。

關(guān)鍵詞：磁共振；監(jiān)控；報警

中圖分類號：R197 文獻標識碼：A

一、現(xiàn)狀

我院配備的AVANTO-1.5T磁共振系統(tǒng)，這是目前國際上技術(shù)最先進、最成熟的新型1.5T磁共振成像設備。它裝備有國際先進的硬件和軟件，具有強大的磁體、先進的相控陣線圈、開放式的設計和超大的磁體空間，成像速度快、圖像質(zhì)量高、掃描覆蓋范圍大。可以進行全身各部位高質(zhì)量的掃描。

這種精密設備對供電要求極高，當電網(wǎng)出現(xiàn)極短時間失欠電壓、過電壓、缺相、三相不平衡以及相序錯亂等問題的時候，設備都會自動切除故障供電，從而使設備不受到損壞。這種極短的電網(wǎng)供電故障往往只會持續(xù)幾秒鐘，憑借人體感官無法察覺。

而磁共振設備在停機后若不及時恢復供電，時間久了會造成液氦泄露，而液氦泄露會造成極大的經(jīng)濟損失。

二、解決思路

采用精密的電壓監(jiān)控裝置，我們可以及時發(fā)現(xiàn)持續(xù)時間極短的失欠電壓、過電壓、缺相、三相不平衡以及相序錯亂等問題。通過在線的實時監(jiān)控系統(tǒng)將故障信息及時通過短信，值班室聲光報警等方式告知管理設備管理人員，便可及時恢復設備供電。

三、解決方案

本套配電在線管理及故障報警系統(tǒng)由無錫威泰迅電力科技設計，硬件設備以無錫威泰迅電力科技設計的D5、R2設備和后臺系統(tǒng)為主。

主回路主要有如圖1所示元器件：

其中電壓監(jiān)控裝置采用JL-400電源保護繼電器，JL-400繼電器是為傳統(tǒng)的模擬電子式相序保護器更新?lián)Q代而專門設計的三相四線制的電源保護裝置，是一種多功能三相電源系統(tǒng)或三相用電設備的監(jiān)測和保護儀器。集成度高的微處理器，使裝置具有簡潔，精巧，使用方便，抗干擾能力強，高可靠性的特點。其集三相電壓顯示、過電壓保護、失欠電壓保護、斷相保護、三相電壓不平衡保護、錯相保護、零線斷線保護于一體。顯示采用高清晰超寬溫中文液晶屏幕，具有功能齊全，性能穩(wěn)定，顯示直觀、操作簡便的特點。

該電源保護繼電器可以檢測到大于0.1s的過電壓、失欠電壓、缺相（斷相）、三相電壓不平衡、相序錯亂等供電質(zhì)量問題，這些問題也正是平時生產(chǎn)中導致磁共振設備故障停機的問題。針對于過電壓，設備在221V～300V范圍內(nèi)可調(diào)。針對于失欠電壓，設備在150V～219V范圍內(nèi)可調(diào)。根據(jù)GB/T 12325-2008《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》的規(guī)定，220V（380V）等級的電網(wǎng)電壓波動在﹢7%之-10%之間屬于正常。所以我們將欠電壓的保護值設定為200V，過電壓的保護值設置為235V。

D5、R2裝置是無錫威泰迅公司的電力監(jiān)控系統(tǒng)的通訊模塊和采集模塊。在配電設備中安裝R2采集模塊，持續(xù)監(jiān)測設備的各項運行狀態(tài)，這些狀態(tài)數(shù)據(jù)將通過GPRS通訊模塊D5傳輸?shù)綗o錫威泰迅設在無錫的DGS調(diào)度中心。在中心有一個超大規(guī)模的SCADA系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行加工處理。最終，被檢測的配電系統(tǒng)狀態(tài)將被持續(xù)不斷的檢測、記錄。這一切都是自動完成的。數(shù)據(jù)將被智能化專家決策系統(tǒng)進一步利用。大型的專家決策支持軟件將利用檢測到的數(shù)據(jù)對客戶配電系統(tǒng)進行分析，運算，判斷發(fā)生故障的部件。DGS體系各種高科技軟硬件設備，共有十余項專利和著作權(quán)。用戶可以web查詢自己配電設備的信息，只要能夠連入互聯(lián)網(wǎng)，沒用地域的限制。設備狀態(tài)、各類報表、各類事件、專家建議、設備臺賬等均可從網(wǎng)上獲得。當遇到緊急故障時，DGS調(diào)度中心將為事先設置在中心的關(guān)聯(lián)手機號碼發(fā)送提醒短信。在我院系統(tǒng)中，將磁共振因為電網(wǎng)波動導致的跳閘事件設置為緊急故障。一旦發(fā)生該情況，我院相關(guān)負責人手機將收到提醒短信。

DGS運行模式如圖2所示：

為達到雙重保險，系統(tǒng)在還在值班室設置了聲光報警。在出現(xiàn)過電壓、失欠電壓、缺相（斷相）、三相電壓不平衡、相序錯亂的情況，電壓監(jiān)測繼電器動作。給報警分機輸出開關(guān)量信號，報警分機在收到信號后給遠端在值班室的報警主機信號，報警主機收到信號后發(fā)出聲光報警，提醒值班室的人員，供電出現(xiàn)問題，查看磁共振設備是否停機。報警分機和主機系統(tǒng)采用單片計算機控制，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，用無線傳輸?shù)男问綄缶畔鬏斨料到y(tǒng)接警主機。分機采用鋁壓鑄外，全密封，防水性能好，工作穩(wěn)定，可以給最遠在5km以外的主機設備發(fā)送信號。報警分機有內(nèi)置電池，保證在停電的情況下同樣可以發(fā)出報警信號。

為防止出現(xiàn)斷電情況，整套系統(tǒng)加裝了UPS設備。這樣在出現(xiàn)供電中斷的情況下，整套系統(tǒng)仍然能穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]彭國意.西門子AVENTO 1.5T 磁共振幾例故障排除[J].中國醫(yī)學裝備，2014，5：115-116.

[2]于清林.核磁共振原理及典型故障維修[J]，中國醫(yī)學裝備，2009.6（2）：58-59.endprint