基于PLC 的潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳勝?gòu)?qiáng)

（重慶市第九人民醫(yī)院，重慶 400700）

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)醫(yī)療行業(yè)也在飛速發(fā)展。手術(shù)室作為醫(yī)療重要部門之一，實(shí)現(xiàn)潔凈手術(shù)室不僅可以提高患者康復(fù)率，并且可以全面提高醫(yī)院醫(yī)療的整體水平。在潔凈手術(shù)室中，利用PLC技術(shù)編制自動(dòng)控制系統(tǒng)可以有效提高手術(shù)室環(huán)境控制的質(zhì)量，并且可以提高手術(shù)室環(huán)境控制的效率，使其在應(yīng)用中切實(shí)發(fā)揮其實(shí)際作用。與此同時(shí)，潔凈手術(shù)室自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用還保障了室內(nèi)空氣質(zhì)量的穩(wěn)定性，使室內(nèi)溫度及適度合理，改善患者的心理狀態(tài)，為醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展提供有效推動(dòng)力，使手術(shù)室逐漸智能化。我國(guó)當(dāng)前的發(fā)展中，醫(yī)療行業(yè)極其重要，智能化已經(jīng)成為醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。因此，相關(guān)人員需要做好自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并對(duì)其進(jìn)行全面的了解，使空調(diào)自動(dòng)控制控制可以發(fā)揮其應(yīng)有功效，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文對(duì)PLC 的潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 PLC 的潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展。在當(dāng)前時(shí)代中，自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)日益完善，在各行各業(yè)中都有所涉及，且應(yīng)用多變，將自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)中，可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)設(shè)備的集中控制管理，并且可以使空調(diào)設(shè)備更加完善。同時(shí)，PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)還為手術(shù)室患者提供了更加舒適的醫(yī)療服務(wù)，保證了手術(shù)室患者的舒適度，提高了患者康復(fù)率。潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)控制中應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)可以對(duì)多種空調(diào)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理化的管控，可以有效確保多種設(shè)備之間互相協(xié)調(diào)，使空調(diào)相關(guān)設(shè)備可以高效運(yùn)行，進(jìn)而為患者提供良好的手術(shù)環(huán)境。同時(shí)，潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)中應(yīng)用自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以有效控制空調(diào)在遭遇突發(fā)事件時(shí)的應(yīng)急處理，在故障發(fā)生時(shí)，啟用特定的模式，降低空調(diào)安全隱患問(wèn)題，使手術(shù)室隨時(shí)處在相對(duì)安全的環(huán)境中，降低安全問(wèn)題的影響。

從整體來(lái)說(shuō)，自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在潔凈手術(shù)書空調(diào)控制中，可以使空調(diào)在運(yùn)行過(guò)程中降低風(fēng)險(xiǎn)，且自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，調(diào)節(jié)管理運(yùn)行，并且可以通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)為手術(shù)室提供冷氣系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)，保障室內(nèi)的有效通風(fēng)，并且在空調(diào)設(shè)施出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)及時(shí)發(fā)出警示，并對(duì)整體環(huán)境的安全性進(jìn)行分析，以便于相關(guān)工作人員提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)知。同時(shí)，PLC 編程空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)手術(shù)室空氣質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，將不同區(qū)域內(nèi)的情況進(jìn)行匯總統(tǒng)一管理，以此提高手術(shù)室在進(jìn)行手術(shù)時(shí)空調(diào)的安全性與穩(wěn)定性。

2 凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 醫(yī)院概況

某醫(yī)院手術(shù)科位于該醫(yī)院主樓10 層，共有正負(fù)壓手術(shù)室、百級(jí)手術(shù)室、骨科手術(shù)室、外科手術(shù)室、眼科手術(shù)室、腦科手術(shù)室、腔鏡手術(shù)室及輔助房間共計(jì)14 個(gè)。所有手術(shù)室均按照我國(guó)醫(yī)療行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，且各個(gè)手術(shù)室潔凈度及自動(dòng)控制均保持在良好的范圍內(nèi)。

2.2 系統(tǒng)功能要求

在實(shí)際潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合手術(shù)室的具體要求以PLC 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，該醫(yī)院對(duì)溫度進(jìn)行了合理化控制，介質(zhì)手術(shù)室風(fēng)管里安裝的溫度傳感器對(duì)手術(shù)室相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，并將所采集數(shù)據(jù)直接傳送至PLC 處理終端，隨后PLC 處理終端根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)、測(cè)量溫度標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際溫度進(jìn)行比較，結(jié)合PID 算法進(jìn)行計(jì)算，最后得出整體溫度需求的輸出信號(hào)[2]。在輸出信號(hào)確定后，將信號(hào)傳遞至模擬器進(jìn)行輸出，以相關(guān)命令進(jìn)行操作，如自動(dòng)檢測(cè)室內(nèi)溫度由自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)判別當(dāng)前室內(nèi)溫度的合適程度，進(jìn)而達(dá)到對(duì)手術(shù)室溫度的合理控制。同時(shí)，對(duì)于潔凈手術(shù)來(lái)說(shuō)，在不同時(shí)節(jié)對(duì)室內(nèi)溫度的要求也存在差異，例如，在冬季，通常以加濕器實(shí)現(xiàn)對(duì)手術(shù)室室內(nèi)溫度的有效控制，而在夏季，除了需要利用加濕器對(duì)手術(shù)室溫度進(jìn)行控制外，還需要采用水閥調(diào)節(jié)器進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。因此，需要利用風(fēng)管內(nèi)溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，隨后利用PLC 技術(shù)進(jìn)行編程，使采集數(shù)據(jù)成為編程模擬量，進(jìn)而達(dá)到室內(nèi)溫度有效控制的目的。其次，潔凈手術(shù)室室內(nèi)控制也需要滿足壓力控制的需求，該醫(yī)院根據(jù)不同手術(shù)室的通風(fēng)要求進(jìn)行了通風(fēng)工藝處理，使其壓力保持在可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，最終使通風(fēng)達(dá)到醫(yī)院及手術(shù)室的需求。同時(shí)，該醫(yī)院以管道內(nèi)回風(fēng)壓力檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)為一級(jí)，通過(guò)PID 算法得出壓力輸出頻率的控制量，從而達(dá)到對(duì)排風(fēng)系統(tǒng)的控制，使室內(nèi)整體壓力控制達(dá)到各手術(shù)室的具體需求。同時(shí)，該醫(yī)院要求了人機(jī)操作界面，在潔凈手術(shù)室空調(diào)控制中對(duì)溫濕度進(jìn)行了合理化控制，并采用不同的操作界面以多功能進(jìn)行布置，實(shí)現(xiàn)手術(shù)室溫濕度實(shí)施控制，數(shù)據(jù)顯示更加精確，使自動(dòng)控制更加合理化。在潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，送風(fēng)機(jī)、加濕器、傳感器等設(shè)備都有可能發(fā)生故障，因此，可以對(duì)多種設(shè)備配套安裝聲光報(bào)警裝置，以此裝置提醒相關(guān)管理人員是否有哪些裝置出現(xiàn)了故障，從而進(jìn)一步保障潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.3 系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)

在整體自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，風(fēng)系統(tǒng)與潔凈手術(shù)室溫度控住尤為重要。該醫(yī)院在潔凈手術(shù)室空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中加入了過(guò)濾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)新鮮空氣的輸入。同時(shí)，通過(guò)風(fēng)系統(tǒng)將新鮮空氣輸入醫(yī)院的各個(gè)手術(shù)室中，并在手術(shù)室風(fēng)道入口安裝了量風(fēng)閥，控制手術(shù)室內(nèi)壓力、溫濕度等數(shù)據(jù)，如潔凈手術(shù)室內(nèi)空氣不穩(wěn)定將會(huì)直接引入新鮮空氣，且不需要手術(shù)室內(nèi)人員的操作，從而保障了潔凈手術(shù)書時(shí)刻處于最佳狀態(tài)。手術(shù)室內(nèi)產(chǎn)生的回風(fēng)會(huì)通過(guò)空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)空氣再循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代能源的節(jié)約，減少手術(shù)室內(nèi)氣流波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)

在醫(yī)療行業(yè)中，若想保證潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系整體充分發(fā)揮自身的控制監(jiān)督功能，就需要對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行合理編制，并與相關(guān)的軟件進(jìn)行配合，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制系統(tǒng)整體運(yùn)行中的便利性與安全性。例如，在送風(fēng)排風(fēng)機(jī)與其他設(shè)備進(jìn)行信號(hào)合并時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好轉(zhuǎn)換開關(guān)的監(jiān)控測(cè)試工作，首先，分別設(shè)置兩個(gè)D O 點(diǎn)管控電動(dòng)風(fēng)閥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)閥開關(guān)信號(hào)的具體測(cè)試。除了可以使用數(shù)據(jù)接口外，還可以利用硬線對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行連接，用硬線連接不僅可以有效提高系統(tǒng)的安全性，還可以將接口開發(fā)費(fèi)用有效降低，從而使?jié)崈羰中g(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系控制的建設(shè)資金投入量減少，將資金充分利用在所需方面，進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，對(duì)于監(jiān)察方面的工作，同樣需要設(shè)立明確的規(guī)定，確保工作效果的正常發(fā)揮。也應(yīng)針對(duì)現(xiàn)有體系對(duì)相應(yīng)措施進(jìn)行合理化完善，優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)管方面的不足，做好相應(yīng)監(jiān)管，使監(jiān)管發(fā)揮其實(shí)際效果。而對(duì)于醫(yī)院來(lái)說(shuō)，需要設(shè)立良好的手術(shù)基礎(chǔ)環(huán)境，將違規(guī)現(xiàn)象堅(jiān)決杜絕。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，醫(yī)療行業(yè)也隨之發(fā)展，潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且子系統(tǒng)較多，因此，合理利用自動(dòng)控制系統(tǒng)可以使多種系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合，充分發(fā)揮其應(yīng)有的效益，從而為醫(yī)院手術(shù)醫(yī)療提供良好的環(huán)境。潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理分析，并有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的配置，進(jìn)而提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，確保醫(yī)療行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。