CN106168403A - 一种洁净手术室净化空调控制方法及其应用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洁净手术室净化空调控制方法及其应用系统，控制方法包括如下步骤：(a)信息采集；(b)信息处理；(c)调出运行参数；(d)空调运转；(e)运行调整；同时应用系统包括空气检测单元、处理单元、空调控制芯片和空气净化单元，空气检测单元包括环境采集单元和信号传输单元，环境采集单元连接信号传输单元，信号传输单元连接处理单元，处理单元分别连接有分析比较单元和舒适度计算单元，处理单元连接空调控制芯片，空调控制芯片分别连接有运行参照单元，空调控制芯片连接空气净化单元。本发明具有控制方便，智能灵活，实用性强，节能减排，空气净化能力强，减少运行成本的优点。

Description

一种洁净手术室净化空调控制方法及其应用系统

技术领域

本发明涉及一种洁净手术室净化空调控制方法及其应用系统。

背景技术

目前对于医院类建筑，其空调系统的设计均采用集中空调系统。由于医院许多部门的环境洁净度要求比较高，所以其房间的通风换气量是普通空调房间的数倍，特别是高级别洁净手术室，每时的通风换气次数从几十次到百余次。除此之外，在洁净手术室的出风末端还将专门设置有高效空气(HEPA)过滤器。由于换气次数较多以及空气过滤器具有相当大的流通阻力，因此单就手术室来说其能耗就相当大。华北地区按国标GB50333-2002“医院洁净手术部建筑技术规范”规定40㎡I级洁净手术室，以每天运行8小时，一年运行300天计算，一年的用电量超过5万度。

手术室的工作时段可大致分为手术准备、手术进行、术后清扫整理以及到下一台手术的待用值班等。在不同的时段，手术室内的人员数量、设备、灯光负荷量差异很大。除了手术进行阶段以外，一般只有少数医护人员进入布置医疗器械及设备，室内仅开启照明灯，大功率的无影灯及医疗设备均处于待机状态，室内人员少、耗电量较低，尤其是能耗较大的用于空气过滤的循环风机无需开启。即使在手术进行阶段，切口开始缝合时感染几率下降，循环风机也可停止运行。但是在为手术室做空调设计时，是按照最不利工作状态所需要的负荷来计算的，所以非手术时段医务人员进入手术室普遍感觉偏冷，能源的高度浪费显而易见；在手术过程中，医务工作者和病人均处于一个精神消耗过程，需要一个舒适的环境，而现有的空调系统无法根据室内人的活动量做出适应性调节，处于室内人的热平衡就会被打破，人体就会感到热或冷，影响手术质量，调节性差，耗能又大，适用性大大降低。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，一种洁净手术室净化空调控制方法及其应用系统，具有控制方便，智能灵活，实用性强，节能减排，空气净化能力强，减少运行成本的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种洁净手术室净化空调控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)信息采集：环境采集单元采集当前环境的空气质量信息，由温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元执行动作，将采集到的空气质量信息发送给信号传输单元，图像拾取单元采集当前环境中活动人数的图像信息，并发送给图像分析单元，图像分析单元根据采集到的图像信息分析当前环境中人的活动量，将分析后的人活动量信息发送给信号传输单元，通过采集空气质量信息和人的活动量，多因素考虑，来调节空调系统的运行状态，改善空气质量，让处于手术室的医务工作者和病人均感到舒适，保证手术的正常进行；

(b)信息处理：信号传输单元将所接收到的信息传输给处理单元，分析比较单元将接收到的空气质量信息，和参数存储单元中预存的空气质量参数进行匹配，得出匹配结果，舒适度计算单元根据接收到的人活动量信息计算出当前环境的舒适度，得出舒适指数值，处理单元将所得的匹配结果和舒适指数值发送给空调控制芯片，将采集到的空气质量信息与系统预存的空气质量参数进行比较，得出一个控制的运行参数，并同时计算当前环境下活动中人的体感舒适度，得出另一个控制的运行参数，两种控制的运行参数均发送给空调控制芯片，由空调控制芯片执行动作；

(c)调出运行参数：空调控制芯片接收到处理单元发来的信息，比对运行参照单元中预存的各类情况运行条件，调出空调机组的运行参数，将所得的运行参数发送给空气净化单元，专业技术人员可通过调整运行参照单元中的预存数据，来优化完善空调系统，从而降低空调系统的能耗，智能控制，运行费用低；

(d)空调运转：空气净化单元依据所得的运行参数，控制空调机组运转，环境采集单元持续采集净化后的空气质量信息，并将这些信息发送给环境修正单元，空调机组运行下，空气质量得到净化改善，环境采集单元采集净化后的空气质量信息，由环境修正单元作出进一步调整；

(e)运行调整：在空调机组运行状态下，环境修正单元接收到环境采集单元采集到净化后的空气质量信息，通过温度修正单元和湿度修正单元，调整运行参照单元中当前空调机组的运行参数，由空气净化单元对空调机组的运行模式做出调整，包括风机的转速、风机的运行压力和风叶摆动频率等，从而改变环境的气温、湿度和空气流速，提高空气质量，改善体感舒适度，并起到节能减排的作用。

一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：包括空气检测单元、处理单元、空调控制芯片和空气净化单元，空气检测单元包括环境采集单元和信号传输单元，环境采集单元连接信号传输单元，信号传输单元连接处理单元，处理单元分别连接有分析比较单元和舒适度计算单元，分析比较单元连接有参数存储单元，处理单元连接空调控制芯片，空调控制芯片分别连接有运行参照单元，空调控制芯片连接空气净化单元；该系统具有智能控制，实用性强，节能减排，空气净化能力强，减少运行成本的优点。

进一步，环境采集单元连接有图像拾取单元，图像拾取单元连接有图像分析单元，图像分析单元连接信号传输单元，图像拾取单元采集当前环境中活动人数的图像信息，然后将这些图像信息发送给图像分析单元，图像分析单元根据采集到的图像信息分析当前环境中人的活动量，将分析后的人活动量信息发送给信号传输单元。

进一步，空气净化单元连接有故障报警单元，故障报警单元连接有蜂鸣报警器，当空调机组运行出现异常时，蜂鸣报警器会发出蜂鸣声，提醒手术室内的医务工作者，通知专业维修人员维修检查。

进一步，运行参照单元连接有环境修正单元，环境修正单元连接环境采集单元，环境采集单元采集净化后的空气质量信息，并将这些信息发送给环境修正单元，环境修正单元依据净化后采集到的空气质量信息，调整运行参照单元中当前空调机组的运行参数，从而降低空调机组的能耗，节能减排，降低运行费用。

进一步，环境修正单元包括温度修正单元和湿度修正单元，通过温度修正单元和湿度修正单元，调整运行参照单元中当前空调机组的运行参数，由空气净化单元对空调机组的运行模式做出调整，包括风机的转速、风机的运行压力和风叶摆动频率等，从而改变环境的温度和湿度。

进一步，环境采集单元包括温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元，由温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元采集当前环境中空气质量信息，包括空气的温度信息、湿度信息和流速信息。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明根据手术室当前的空气质量情况自动调节空调机组的运行情况，减少能耗，降低运行成本费用，还能根据当前环境中人的活动量来计算人体的舒适度，若人的活动量为零，则空调机组低速运行，节省能耗，在提高室内空气质量的同时改善舒适度，智能控制，操作性低，抑制了病菌的扩散，确保手术室的空气质量，为手术安全提供保障。本发明具有控制方便，智能灵活，实用性强，节能减排，空气净化能力强，减少运行成本的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统的流程示意图；

图2为本发明中环境采集单元的流程示意图。

具体实施方式

如图1至图2所示，一种洁净手术室净化空调控制方法，包括如下步骤：

(a)信息采集：环境采集单元采集当前环境的空气质量信息，由温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元执行动作，空气质量信息包括空气的温度信息、湿度信息和流速信息等。将采集到的空气质量信息发送给信号传输单元，图像拾取单元采集当前环境中活动人数的图像信息，并发送给图像分析单元，图像分析单元根据采集到的图像信息分析当前环境中人的活动量，将分析后的人活动量信息发送给信号传输单元，通过采集空气质量信息和人的活动量，多因素考虑，来调节空调系统的运行状态，改善空气质量，让处于手术室的医务工作者和病人均感到舒适，保证手术的正常进行。

(b)信息处理：信号传输单元将所接收到的信息传输给处理单元，分析比较单元将接收到的空气质量信息，和参数存储单元中预存的空气质量参数进行匹配，得出匹配结果，舒适度计算单元根据接收到的人活动量信息计算出当前环境的舒适度，得出舒适指数值，处理单元将所得的匹配结果和舒适指数值发送给空调控制芯片，将采集到的空气质量信息与系统预存的空气质量参数进行比较，得出一个控制的运行参数，并同时计算当前环境下活动中人的体感舒适度，得出另一个控制的运行参数，两种控制的运行参数均发送给空调控制芯片，由空调控制芯片执行动作。

(c)调出运行参数：空调控制芯片接收到处理单元发来的信息，比对运行参照单元中预存的各类情况运行条件，调出空调机组的运行参数，将所得的运行参数发送给空气净化单元，专业技术人员可通过调整运行参照单元中的预存数据，来优化完善空调系统，从而降低空调系统的能耗，智能控制，运行费用低。

(d)空调运转：空气净化单元依据所得的运行参数，控制空调机组运转，环境采集单元持续采集净化后的空气质量信息，并将这些信息发送给环境修正单元，空调机组运行下，空气质量得到净化改善，环境采集单元采集净化后的空气质量信息，由环境修正单元作出进一步调整。

(e)运行调整：在空调机组运行状态下，环境修正单元接收到环境采集单元采集到净化后的空气质量信息，通过温度修正单元和湿度修正单元，调整运行参照单元中当前空调机组的运行参数，由空气净化单元对空调机组的运行模式做出调整，包括风机的转速、风机的运行压力和风叶摆动频率等，从而改变环境的气温、湿度和空气流速，提高空气质量，改善体感舒适度，并起到节能减排的作用，空调机组配置有双层微穿孔板消声器，双层微穿孔板消声器对低、中、高各频带消声量较平直，消声量大，对低频消声效果明显，施工安装方便。

一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，包括空气检测单元、处理单元、空调控制芯片和空气净化单元，空气检测单元包括环境采集单元和信号传输单元，环境采集单元包括温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元，由温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元采集当前环境中空气质量信息，包括空气的温度信息、湿度信息和流速信息。环境采集单元连接有图像拾取单元，图像拾取单元连接有图像分析单元，图像分析单元连接信号传输单元，图像拾取单元采集当前环境中活动人数的图像信息，然后将这些图像信息发送给图像分析单元，图像分析单元根据采集到的图像信息分析当前环境中人的活动量，将分析后的人活动量信息发送给信号传输单元。

环境采集单元连接信号传输单元，信号传输单元连接处理单元，处理单元分别连接有分析比较单元和舒适度计算单元，分析比较单元连接有参数存储单元，处理单元连接空调控制芯片，空调控制芯片分别连接有运行参照单元，空调控制芯片连接空气净化单元，运行参照单元连接有环境修正单元，环境修正单元包括温度修正单元和湿度修正单元，环境修正单元连接环境采集单元，环境采集单元采集净化后的空气质量信息，并将这些信息发送给环境修正单元，环境修正单元依据净化后采集到的空气质量信息，通过温度修正单元和湿度修正单元，调整运行参照单元中当前空调机组的运行参数，包括风机的转速、风机的运行压力和风叶摆动频率等，改变环境的温度和湿度，从而降低空调机组的能耗，节能减排，降低运行费用。

空气净化单元连接有故障报警单元，故障报警单元连接有蜂鸣报警器，当空调机组运行出现异常时，蜂鸣报警器发出“嘀-嘟”声，发声频率为每0.5秒/次，提醒手术室内的医务工作者，通知专业维修人员维修检查。蜂鸣报警器具有制造成本低，声音频率可控，提醒效果好，程序控制方便的特点，更快速、更有效地提醒医用工作者。

本发明根据手术室当前的空气质量情况自动调节空调机组的运行情况，减少能耗，降低运行成本费用，还能根据当前环境中人的活动量来计算人体的舒适度，若人的活动量为零，则空调机组低速运行，节省能耗，在提高室内空气质量的同时改善舒适度，智能控制，操作性低，抑制了病菌的扩散，确保手术室的空气质量，为手术安全提供保障。本发明具有控制方便，智能灵活，实用性强，节能减排，空气净化能力强，减少运行成本的优点。

一、净化空调系统的优化

1.1设置排风消毒装置

针对净化空调系统排风口的有害细菌问题，为了防止这些有害细菌传染给患者及医务工作人员，在净化空调系统的配风口应设置高效过滤器，并何止排风消毒装置，利用排风消毒装置抑制这些有害病菌的扩散，确保手术室空气质量，为手术安全提供保障。

1.2加强管理

强有力的管理是一项工作得以完成的有效保障。净化空调体统经过长期运作会在过滤器内聚集许多尘埃，为了确保空调系统的正常运行，加强日常管理工作非常重要。首先，对进入手术室内的医务人员必须穿戴一次性的医用手套﹑口罩﹑头罩﹑工作服等。其次，要安排专业的人员负责净化空调系统的检修与维护工作，落实责任制度，确保净化空调系统在生命周期内正常运行，为手术提供优质的环境。

1.3优化热回收设计

在空调的使用过程中，空调自身会产生大量的热量，这些热量得不到有效的回收，从而排放到环境中，使得环境受到威胁。在净化空调系统中，优化热回收设计，将空调排放的热量进行回收利用。在空调系统中，充分利用排风系统，可以减少能源的消耗，加大能源的利用效率，从而达到节能的目的，同时也促进了手术室空气对流。

1.4通风的节能设计

随着净化空调系统在医院手术室的使用越来越普及，为了给手术创造一个更加舒适的手术环境，在净化空调系统中的冷暖通风设计过程中，要根据实际的情况进行设计。充分考虑到人工环境的特点，注意空调冷暖风的排放方向﹑周边区与内区﹑使用功能的差异，分开设置以便于控制、调节及管理，避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象，使其与系统能够相互配合达到最佳效果，为手术室环境提供保障。

1.5空调系统参数的合理选择

在进行空调安装的时候，要根据具体的实际情况而定，考虑到环境因素的影响。系统参数的设定一定要严格，参数的合理选择对暖通空调系统的节能设计十分的重要。在设计安装的时候，参数的选择必须要考虑到温度与湿度这两个重要的因素，一般来说，夏天室外温度高，在进行空调安装的时候，参数的设计不宜过低，避免因温差带来的不良影响，同样在冬天进行安装的时候，空调系统的参数也不宜设的过高，避免给人们的身体健康带来不适。只有合理的设置参数，才能使得空调的使用保持在一个稳定的状态，才能做到真正的节能设计。过高过低的参数都会加大能源的消耗，不利用空调的使用寿命。

二、净化空调系统的维护保养

2.1定期开展检修维护保养工作

众所周知，系统使用时间一旦过长便会导致老化情况的出现，导致其有效性无法得到重要发挥，据此，医院部门必须派遣维修人员定期开展检修维护保养工作，对整个系统进行有效排查，一旦发现有不良情况，便立即上报，并采取行之有效的措施加以实施，对轴承锁定螺栓及其他螺栓的松紧、机组密封情况、润滑油泄露现象进行严格检查，维修人员必须对净化课堂系统进行重要维护，为医院部门创造更好的社会效益，更好地服务于大众。

2.2安装工作的开展必须有相应的计划

净化空调系统的安装工作十分重要，系统安装不是毫无目的的，而是具有一定科学性严谨性，安装顺序必须是经过多种方面研究制订出来的，具有科学的指导性，不能随意被更改，净化空调系统的正确安装能降低系统故障发生频率，促进手术室净化空调系统的维护与保养。

2.3建立一个健全的净化空调系统管理规则制度

每一种系统的安装都会有严格的技术要求，只有按照技术的要求进行安装，才能够减少不必要的时间的浪费，系统的基础是经过设计部门计算而得出的，具有一定的科学性，严谨性，因此在安装中必须按照技术要求才能保证质量的安全，从而，建立一个健全的净化空调系统管理制度是必要的，一定要落到实处，保证对现有制度不完善之处的创新与调整，摒弃传统的，落后的，发展先进的，科学合理的，制度的建立可充分参考《医院洁净手术部建设标准》，制定好操作规程，明确基本操作步骤和正确使用方法。在操作中，要做好相关管理工作，以此保证能将规章制度很好地运用到工作中来，发挥出重要作用，减少故障现象的产生。

2.4强化全体人员的责任意识

安装工作必须做到有主有次，有计划地进行安装工作，才能达到事半功倍的效果。医院还必须建立一个完善的预防维修管理体系，必须将全体人员的思想意识进行统一，让员工对任务及形势有所认识，达到强化责任的意识。系统维修人员必须对程序文件及规章制度进行重新梳理，制定维修相关制度，并记录下来。相关部门必须对系统故障风险进行分析，制定出相应的维修计划，将风险降到最低。管理部门可以建立一个相对完善的岗位责任制，将责任落实到每一技术人员身上，让技术人员对空调系统进行定期的检修及保养，确保系统的正常运行。为保障系统运行状态良好，生产的最高效率，医院管理部门必须严格执行各项管理规章制度，注意安置设备的环境，对于温度、湿度等进行控制。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种洁净手术室净化空调控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)信息采集：所述环境采集单元采集当前环境的空气质量信息，由所述温度采集单元、所述湿度采集单元和所述风速采集单元执行动作，将采集到的空气质量信息发送给所述信号传输单元，所述图像拾取单元采集当前环境中活动人数的图像信息，并发送给所述图像分析单元，所述图像分析单元根据采集到的图像信息分析当前环境中人的活动量，将分析后的人活动量信息发送给所述信号传输单元；

(b)信息处理：所述信号传输单元将所接收到的信息传输给所述处理单元，所述分析比较单元将接收到的空气质量信息，和所述参数存储单元中预存的空气质量参数进行匹配，得出匹配结果，所述舒适度计算单元根据接收到的人活动量信息计算出当前环境的舒适度，得出舒适指数值，所述处理单元将所得的匹配结果和舒适指数值发送给所述空调控制芯片；

(c)调出运行参数：所述空调控制芯片接收到所述处理单元发来的信息，比对所述运行参照单元中预存的各类情况运行条件，调出空调机组的运行参数，将所得的运行参数发送给所述空气净化单元；

(d)空调运转：所述空气净化单元依据所得的运行参数，控制空调机组运转，所述环境采集单元持续采集净化后的空气质量信息，并将这些信息发送给所述环境修正单元；

(e)运行调整：在空调机组运行状态下，所述环境修正单元接收到所述环境采集单元采集到净化后的空气质量信息，通过所述温度修正单元和所述湿度修正单元，调整所述运行参照单元中当前空调机组的运行参数，由所述空气净化单元对空调机组的运行模式做出调整。

2.如权利要求1所述的一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：包括空气检测单元、处理单元、空调控制芯片和空气净化单元，所述空气检测单元包括环境采集单元和信号传输单元，所述环境采集单元连接所述信号传输单元，所述信号传输单元连接所述处理单元，所述处理单元分别连接有分析比较单元和舒适度计算单元，所述分析比较单元连接有参数存储单元，所述处理单元连接所述空调控制芯片，所述空调控制芯片分别连接有运行参照单元，所述空调控制芯片连接所述空气净化单元。

3.根据权利要求2所述的一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：所述环境采集单元连接有图像拾取单元，所述图像拾取单元连接有图像分析单元，所述图像分析单元连接所述信号传输单元。

4.根据权利要求2所述的一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：所述空气净化单元连接有故障报警单元。

5.根据权利要求2所述的一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：所述运行参照单元连接有环境修正单元，所述环境修正单元连接所述环境采集单元。

6.根据权利要求5所述的一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：所述环境修正单元包括温度修正单元和湿度修正单元。

7.根据权利要求2所述的一种洁净手术室净化空调控制方法的应用系统，其特征在于：所述环境采集单元包括温度采集单元、湿度采集单元和风速采集单元。