空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)方法設(shè)計(jì)

李中興

（鄆城縣人民醫(yī)院，山東菏澤 274700）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療行業(yè)對(duì)空壓機(jī)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)越來(lái)越重視。設(shè)計(jì)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠更好地實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目的，不僅能夠保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和可靠性，還能夠?qū)崿F(xiàn)空壓機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，進(jìn)一步提高醫(yī)院高壓室的整體安全性。

1 空壓機(jī)概述

空壓機(jī)指的是一種用于壓縮氣體的設(shè)備。空壓機(jī)在軍事、化工、電力以及冶金等行業(yè)中廣泛應(yīng)用。高壓室是醫(yī)院內(nèi)重要的醫(yī)用場(chǎng)所，而空壓機(jī)則是高壓室的核心設(shè)備?？諌簷C(jī)為高壓室內(nèi)注入大量的空氣或氧氣，從而達(dá)到使用高壓療法對(duì)病人進(jìn)行救治的目的。在空壓機(jī)運(yùn)行工作時(shí)，需要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)一旦出現(xiàn)較大波動(dòng)，可能意味著空壓機(jī)出現(xiàn)了運(yùn)行故障，這時(shí)相關(guān)工作人員便需要立即停止空壓機(jī)運(yùn)行，并對(duì)其進(jìn)行故障排查，保證空壓機(jī)時(shí)刻處于安全運(yùn)行狀態(tài)中，避免故障造成醫(yī)療事故等較為嚴(yán)重的后果。

2 空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)

在空壓機(jī)的運(yùn)行工作中，可以利用空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)其運(yùn)行安全性進(jìn)行監(jiān)測(cè)管控（圖1）?？諌簷C(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、中心控制平臺(tái)、設(shè)備管理模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、外端連接模塊構(gòu)成，各個(gè)模塊作用的相互配合共同實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，從而以此來(lái)達(dá)到預(yù)防空壓機(jī)運(yùn)行故障的目的。

圖1 空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.1 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊是空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊之一，也是系統(tǒng)監(jiān)測(cè)作用發(fā)揮的根本所在。通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的電壓、電流等相關(guān)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集，然后將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行目刂破脚_(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理結(jié)果來(lái)判定現(xiàn)階段空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。

數(shù)據(jù)采集模塊的性能直接影響空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的判斷結(jié)果。如果空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊存在問(wèn)題，導(dǎo)致所采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息與實(shí)際工作狀態(tài)之間存在偏差，將直接影響數(shù)據(jù)信息分析結(jié)果的可靠性，導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤，對(duì)空壓機(jī)的正常運(yùn)行工作造成影響。因此，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的重視程度，并在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中做好定期檢測(cè)工作，這樣才能夠更好地保證數(shù)據(jù)采集結(jié)果的精準(zhǔn)性和可靠性，從而為空壓機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)工作的順利開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 中心控制平臺(tái)

中心控制平臺(tái)是空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，工作人員不僅能夠通過(guò)中心控制平臺(tái)及時(shí)掌握空壓機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，還能夠利用中心控制平臺(tái)來(lái)對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試，從而以此來(lái)使得空壓機(jī)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。

同時(shí)，中心控制平臺(tái)還具備分析空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)的功能。當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊，將空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)全部采集完畢并傳輸?shù)街行目刂破脚_(tái)之后，中心控制平臺(tái)可以自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，并比對(duì)歷史狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，從而給出數(shù)據(jù)分析、比對(duì)結(jié)果。如果數(shù)據(jù)分析、比對(duì)結(jié)果存在異常，則意味著空壓機(jī)存在故障隱患，維修人員應(yīng)立即停止空壓機(jī)運(yùn)行，并及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)維修。

2.3 云服務(wù)平臺(tái)

中心控制平臺(tái)所接收到的空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)會(huì)全部上傳存儲(chǔ)到云服務(wù)平臺(tái)中，通過(guò)云端服務(wù)器記錄空壓機(jī)的運(yùn)行歷史，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效保存。云服務(wù)平臺(tái)能夠確保空壓機(jī)大量運(yùn)行數(shù)據(jù)的長(zhǎng)時(shí)間保存。當(dāng)空壓機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障或其他問(wèn)題時(shí)，工作人員能夠通過(guò)查詢空壓機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異常變化情況來(lái)判斷其故障位置及故障原因。同時(shí)，也能夠通過(guò)空壓機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)找出某特定時(shí)段的相應(yīng)負(fù)責(zé)人員，以此提高空壓機(jī)運(yùn)行管理力度，督促工作人員在空壓機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，更加認(rèn)真負(fù)責(zé)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理。

2.4 設(shè)備管理模塊

設(shè)備管理模塊主要起對(duì)空壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行位置查詢和參數(shù)配置管理等作用。一般在醫(yī)院的高壓室建設(shè)中，都會(huì)選用無(wú)油空壓機(jī)，空壓機(jī)的數(shù)量則保持在2～3 臺(tái)左右。利用設(shè)備管理模塊便能夠快速地確定空壓機(jī)設(shè)備的分布位置，而且設(shè)備的各個(gè)方面應(yīng)用情況也都記錄在設(shè)備管理檔案中，可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)備引進(jìn)到設(shè)備報(bào)廢的全生命周期管理，嚴(yán)格把控設(shè)備運(yùn)維管理工作。

空壓機(jī)內(nèi)部的組成零件較為復(fù)雜，零件的維修更換等也均需要通過(guò)設(shè)備管理模塊來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在空壓機(jī)的應(yīng)用階段還需要定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、檢修工作。利用設(shè)備管理模塊制定對(duì)空壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，并對(duì)每次設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和具體解決方法進(jìn)行記錄，以此來(lái)輔助設(shè)備管理相關(guān)工作更加順利地開(kāi)展，從而進(jìn)一步提高空壓機(jī)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的設(shè)備管理模塊還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的作用，工作人員能夠根據(jù)空壓機(jī)的運(yùn)行需求來(lái)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，控制空壓機(jī)的啟動(dòng)、停止等。

2.5 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊

遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊主要指的是對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)測(cè)的模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊能夠收集空壓機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)等信息數(shù)據(jù)，而遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊能夠?qū)諌簷C(jī)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控?？諌簷C(jī)所處的運(yùn)行環(huán)境對(duì)于其運(yùn)行效果有著較大的影響，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊一方面能夠確?？諌簷C(jī)處于安全的運(yùn)行環(huán)境中，另一方面能夠?qū)諌簷C(jī)設(shè)備與其他設(shè)備之間的連接進(jìn)行監(jiān)控。

遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊主要由攝像頭等前端監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)組成，其所監(jiān)控到的畫(huà)面能夠直觀地展現(xiàn)到監(jiān)控中心大屏上，而且監(jiān)控中心大屏?xí)⒖諌簷C(jī)的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)也展現(xiàn)出來(lái)，使工作人員可以通過(guò)監(jiān)控中心大屏及時(shí)掌握空壓機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。在進(jìn)行空壓機(jī)設(shè)備故障維修時(shí)，維修人員能夠根據(jù)監(jiān)控錄像和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)來(lái)分析故障問(wèn)題所在，從而使空壓機(jī)設(shè)備故障維修工作更加順利地開(kāi)展。

2.6 外端連接模塊

外端連接模塊是空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用層，能夠?qū)⒖諌簷C(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨缭O(shè)備中，其中最為常用的外端連接設(shè)備是手機(jī)APP、Web 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和客戶端等?？諌簷C(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有專屬的網(wǎng)頁(yè)界面，用戶可以通過(guò)賬號(hào)、密碼登錄系統(tǒng)界面，并根據(jù)賬號(hào)權(quán)限對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

外端連接模塊使得查詢空壓機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方式更加多樣化，進(jìn)一步提升了空壓機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的效率。工作人員如果在進(jìn)行其他工作，不能直接查看監(jiān)控中心大屏?xí)r，還能夠通過(guò)手機(jī)APP 或者登錄系統(tǒng)界面等方式，隨時(shí)隨地地對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，最大限度保證空壓機(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3 智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要功能

3.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)

空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最主要的功能作用是對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的排氣溫度、壓力以及噪聲等參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大屏顯示在收集到空壓機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，給出數(shù)據(jù)分析結(jié)果，保證空壓機(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性（圖2）。同時(shí)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?qū)諌簷C(jī)的外界運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確?？諌簷C(jī)處于較為安全的運(yùn)行環(huán)境中，盡可能地減少外界環(huán)境對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行的影響。

圖2 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大屏

空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來(lái)判斷其是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)中，如若空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變動(dòng)，意味著空壓機(jī)可能出現(xiàn)故障問(wèn)題，維修人員便需要根據(jù)系統(tǒng)提示的相關(guān)信息來(lái)對(duì)空壓機(jī)的故障位置和原因進(jìn)行尋找，而后制定維修方案，以最快速度將空壓機(jī)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 遠(yuǎn)程操控設(shè)備運(yùn)行

空壓機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行能夠推動(dòng)應(yīng)用行業(yè)相關(guān)工作的進(jìn)行，如果空壓機(jī)的運(yùn)行故障不能及時(shí)處理，將會(huì)對(duì)相關(guān)應(yīng)用單位造成嚴(yán)重的影響。通過(guò)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在監(jiān)控中心大屏中能夠查看空壓機(jī)的啟動(dòng)、停止?fàn)顟B(tài)、加、卸載狀態(tài)、故障顯示等，并且能實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的遠(yuǎn)程操控。如果空壓機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，工作人員便能夠通過(guò)系統(tǒng)來(lái)遠(yuǎn)程操控空壓機(jī)設(shè)備停止運(yùn)行，避免空壓機(jī)設(shè)備故障擴(kuò)大化，降低空壓機(jī)設(shè)備故障造成的影響。除此以外，通過(guò)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?qū)諌簷C(jī)的釋壓閥、安全閥等部件進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，從而確保空壓機(jī)運(yùn)行的安全性。

3.3 氣體監(jiān)測(cè)

空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)除了能夠?qū)諌簷C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以外，其還能夠?qū)λa(chǎn)生的氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？諌簷C(jī)的作用是對(duì)空氣進(jìn)行壓縮并輸送到目標(biāo)區(qū)域?？諌簷C(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)δ繕?biāo)區(qū)域內(nèi)的氧氣、二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦某種氣體的監(jiān)測(cè)含量超出需求標(biāo)準(zhǔn)或要求，空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，操控人員在收到警報(bào)后需立即停止空壓機(jī)運(yùn)行，保證目標(biāo)區(qū)域空氣達(dá)到應(yīng)用需求，提升空壓機(jī)的作用效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅能夠保證空壓機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和及時(shí)性，而且還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)波動(dòng)并發(fā)出報(bào)警，促使操控人員提前做好空壓機(jī)故障預(yù)防工作。在未來(lái)的工作中，應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)、改進(jìn)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步地優(yōu)化，使空壓機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)工作更加順利地開(kāi)展。