淺談醫(yī)院中心負(fù)壓系統(tǒng)的改造

楊先鋒

摘 要：我院病房大樓投入使用15年，從使用初期床位在350張左右，發(fā)展到現(xiàn)在850多張，對(duì)于負(fù)壓吸引系統(tǒng)使用的絕對(duì)量在增加，而負(fù)壓系統(tǒng)的主要設(shè)備發(fā)生了老化和更新?lián)Q代、管道產(chǎn)生了泄露、對(duì)系統(tǒng)的除菌消毒要求提高了，同時(shí)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不斷進(jìn)步。在這樣的背景下，醫(yī)院中心負(fù)壓系統(tǒng)越來(lái)越不能滿足臨床上的需求，又帶來(lái)能效的下降，經(jīng)濟(jì)成本大幅提升，亟待對(duì)醫(yī)用中心負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行改造。本文首先從廣泛應(yīng)用于醫(yī)院中心負(fù)壓系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行論述，然后從主要設(shè)備的選型配置及PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行闡述，希望能夠在醫(yī)院局部改造過(guò)程中提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用中心負(fù)壓系統(tǒng);真空泵;PLC控制器

引言

在醫(yī)院病房樓建設(shè)過(guò)程中，負(fù)壓吸引系統(tǒng)作為一個(gè)基本的附屬系統(tǒng)必不可少，廣泛應(yīng)用于普通病房、ICU、手術(shù)室、搶救室、口腔整形中心等，其終端端口分布在各個(gè)病房和診間，連接不同的器械，可用來(lái)吸引痰、血、膿以及體內(nèi)沉積物和口腔護(hù)理等。針對(duì)這一特點(diǎn)和保障臨床的不間斷使用，那么在其升級(jí)改造過(guò)程中，如何在不停用的情況下，對(duì)醫(yī)用中心負(fù)壓系統(tǒng)在原有基礎(chǔ)條件下整體設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型以及智能化控制顯得尤為重要。

1.醫(yī)用中心負(fù)壓系統(tǒng)方案概述

1.1、項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目為醫(yī)院住院大樓真空站房改造項(xiàng)目。該樓共有820張普通病床，手術(shù)室9間，小手術(shù)室1間，ICU重癥監(jiān)護(hù)病房26張床位，搶救室4張病床，麻醉復(fù)蘇室9張病床。

1.2、項(xiàng)目系統(tǒng)方案圖及改造要求

本項(xiàng)目負(fù)壓醫(yī)用真空分兩路供應(yīng)，普通管線和ICU、手術(shù)室等專用管線，如下圖所示：

中心負(fù)壓系統(tǒng)主要設(shè)備為真空泵機(jī)組，每臺(tái)真空泵設(shè)置獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)及控制回路，通過(guò)PLC控制器，可以調(diào)節(jié)時(shí)間段，自動(dòng)逐臺(tái)投入運(yùn)行，斷電恢復(fù)后能自啟，均勻分配時(shí)間，并設(shè)置檢測(cè)和報(bào)警裝置。機(jī)組為阿特拉斯無(wú)油真空系統(tǒng)，真空泵組為同一類型并設(shè)置備用泵，單臺(tái)泵故障，其余仍然能滿足需求，設(shè)置防倒流裝置，排污管使用耐腐蝕材料，采用排氣防護(hù)措施并在排氣最低位置設(shè)置排污閥，排氣口與醫(yī)用空氣進(jìn)口分布在不同位置高度，設(shè)置有害氣體警示標(biāo)志。每臺(tái)真空泵、真空罐、過(guò)濾器之間設(shè)置止回閥，真空罐設(shè)置旁通閥，真空泵與進(jìn)氣、排氣管的連接采用新型柔性材料連接。

2.主要設(shè)備的選型配置及控制系統(tǒng)

醫(yī)用中心負(fù)壓系統(tǒng)的真空獲得是真空科學(xué)與技術(shù)的重要組成部分，而真空泵是利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對(duì)被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。

2.1、真空泵的基本參數(shù)

2.1.1抽氣速率S

抽氣速率簡(jiǎn)稱抽速，是指在泵進(jìn)氣口處，在給定泵口壓強(qiáng)下，單位時(shí)間流入泵的氣體體積數(shù)，一般真空泵說(shuō)明書上的抽速是指泵的抽速最大值。

2.1.2極限壓強(qiáng)Pu

極限壓強(qiáng)指泵在泵入口能達(dá)到的最低平衡壓強(qiáng)。

2.1.3最大工作壓強(qiáng)Pmax

最大工作壓強(qiáng)指泵能正常工作的入口最高壓強(qiáng)。如果工作壓強(qiáng)超過(guò)該值，泵的抽速將趨于零，失去抽氣能力。

2.1.4運(yùn)用壓強(qiáng)

運(yùn)用壓強(qiáng)指泵具有一定實(shí)用抽速值時(shí)的入口壓強(qiáng)范圍。

2.1.5抽氣特性曲線（S—p曲線）

真空泵的抽速一般都不是常數(shù)，抽速隨壓強(qiáng)的變化曲線稱為抽速曲線，它能綜合反映真空泵的性能。

2.2、氣體用量估算及設(shè)備選型

根據(jù)對(duì)醫(yī)院院真空吸引用量統(tǒng)計(jì)。計(jì)算時(shí)主要參照了GB 50751-2012《醫(yī)院氣體工程技術(shù)規(guī)范》提供的綜合性醫(yī)院用氣量計(jì)算參考數(shù)據(jù)，結(jié)合醫(yī)院待改造老機(jī)房自身的實(shí)際情況進(jìn)行論證和氣源設(shè)備配置選型，計(jì)算醫(yī)院平均用氣量，并以此值作為氣源設(shè)備選型依據(jù)參數(shù)。

經(jīng)過(guò)計(jì)算和考慮到原負(fù)壓站房的面積有限，采用一用一備油潤(rùn)旋片式真空泵，單臺(tái)抽吸量應(yīng)≥2960L/min （在450 mmHg狀態(tài)下測(cè)定），換算成極限壓力-0.1Mpa時(shí)單臺(tái)真空泵抽吸量：300m?/h。

2.3、更新改造設(shè)備的配置方案：

2.3.1吸引站房?jī)?nèi)醫(yī)用真空機(jī)組及配套：油潤(rùn)滑旋片真空泵兩臺(tái)，單臺(tái)功率：7.5Kw;單臺(tái)流量：300 m?/h （在常壓下）;要求配置西門子PLC兩泵聯(lián)動(dòng)控制，并配置遠(yuǎn)程報(bào)警與氣源報(bào)警模塊。

2.3.2配置污物收集罐、雙備細(xì)菌過(guò)濾器等，各類閥門和管道采用不銹鋼管。

2.3.3單獨(dú)設(shè)置電源箱：?jiǎn)为?dú)專用電纜放置電源箱，總功率要求大于65Kw，含總開(kāi)關(guān)一套，出路空開(kāi)四路，其中一路45Kw，一路15Kw，照明一路1Kw，插座一路2KW，預(yù)留一路2KW，開(kāi)關(guān)采用ABB開(kāi)關(guān)。

3.負(fù)壓系統(tǒng)的智能化控制

采用西門子PLCs7200、真空泵機(jī)組與各閥門傳感裝置等構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)在線過(guò)程控制，自動(dòng)快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、邏輯判斷、精確計(jì)算等處理。操作人員通過(guò)查詢、切換、輸入等操作，隨時(shí)根據(jù)臨床要求修改調(diào)節(jié)參數(shù)。

3.1.對(duì)吸引站房進(jìn)行24小時(shí)全方位監(jiān)測(cè)與報(bào)警，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吸引站房設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)。

3.2、具有系統(tǒng)管理員權(quán)限的醫(yī)院相關(guān)人員可通過(guò)登錄云服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備管理，以確保數(shù)據(jù)安全，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)發(fā)生異常時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警提示并推送到電腦端或手機(jī)端，提示相關(guān)人員進(jìn)行處理。

3.3、能記錄并保存吸引設(shè)備的保養(yǎng)及維修記錄，并自動(dòng)計(jì)算下次保養(yǎng)日期。

3.4、多機(jī)組之間可靈活配置，聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)工作泵發(fā)生故障時(shí)，備用真空泵機(jī)組能自動(dòng)啟動(dòng)，以保證吸引系統(tǒng)正常工作。

3.5、控制系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)負(fù)壓吸引系統(tǒng)保持在-0.02MPa～-0.07 MPa之間，并能在該范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。

結(jié)束語(yǔ)：

本文從對(duì)醫(yī)院負(fù)壓吸引系統(tǒng)的升級(jí)改造的實(shí)際出發(fā)，介紹了系統(tǒng)的總體現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、多機(jī)組的配置及智能化控制等，解決了醫(yī)院這一特殊場(chǎng)所，在病房樓生命支持系統(tǒng)不停用的情況下，升級(jí)改造換代的問(wèn)題，通過(guò)理論和實(shí)踐，也為類似問(wèn)題積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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（南京市第三醫(yī)院，江蘇 南京 210011）