CN112113302A - 一种生物安全隔离环境的动态控制方法及设备 - Google Patents

一种生物安全隔离环境的动态控制方法及设备 Download PDF

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黄启福
张博轩
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Abstract

本发明公开了一种生物安全隔离环境的动态控制方法及其设备，包括：进排风系统，固定安装在进、排风管道内，用于采集新风并对新风调温、调湿；环境监测系统，用于采集舱内环境温度、风速、风向和负压数据，时刻监测室内的负压水平，将信息传递给信息处理系统；信息处理系统，接收环境监测系统发来的环境和负压异常数据，进行控制策略计算，并将判断结果发送给反馈控制系统；反馈控制系统，接收信息处理系统发来的结果信息，根据控制策略动态调整室内环境和负压水平。本发明的进排风系统采用多支路并行控制，对每个区域负压水平和温湿度并行控制，提高了负压控制效率和精度，保证了区域间的负压梯度稳定，缩短了新风传输距离，降低了能效损耗。

Description

一种生物安全隔离环境的动态控制方法及设备
技术领域
本发明属于应急救援技术领域，具体而言，涉及一种生物安全隔离环境的动态控制方法及其设备。
背景技术
负压隔离转运医疗模块化方舱应用于突发公共卫生安全事件中，发挥应急救治、传染病患者转运、隔离住院等功能。在转运病患过程中可以阻断病毒传播，保护医务工作者安全。负压方舱内部对于环境的要求很高，温湿度、气流流速和流向、负压水平都是环境控制中的重点，因此，科学的环境控制方法显得尤为重要。
目前已有专利中提出通过调整新风风量调节阀和排风风量调节阀控制室内负压环境，但该方案中的负压病房未考虑设置缓冲区域，医护人员进出时很容易造成有害气体外泄，安全性差，且同时调整新风风量调节阀和排风量调节阀，步骤冗杂，调整效率低。专利CN 1493762 A(传染病负压隔离病房)中提到，通过负压梯度设计，控制空气从“清洁区”向“污染区”定向流动，该方案中缓冲风淋间和卫生间共用一个新风管道，两区域之间的压力梯度不易控制；且控制系统只在缓冲风淋间和卫生间之间放置一个可调节的百叶风口用于调整负压梯度，不利于每个房间负压值的单独控制，容易造成控制效率低下，精度不够。
专利CN 109424220中提到，通过压力传感器检测室内压力值，将异常情况反馈给S7-200PLC控制器，进一步控制抽风机抽出室内空气，形成负压环境。该方案使用抽风机制造负压环境，没有考虑到室内人员流动情况，容易造成室内空气湍流和病人呼吸不畅的问题，控制精度不高，且安全性不强。
发明内容
本发明旨在提供一种生物安全隔离环境的动态控制方法及设备，解决了现有技术中存在的负压方舱环境控制准确度低，控制效率差，安全性不高和存在气流死角或回流区的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种生物安全隔离环境动态控制的设备，包括：进排风系统，固定安装在进、排风管道内，用于采集室外新风，并根据设定好的参数值对新风调温、调湿，之后经新风管道输送至各病房各区域；环境监测系统，用于采集舱内环境温度、风速、风向和负压数据，时刻监测室内的负压水平，将信息传递给信息处理系统；信息处理系统，接收环境监测系统发来的环境和负压异常数据，进行控制策略计算，并将判断结果发送给反馈控制系统；反馈控制系统，接收信息处理系统发来的结果信息，根据控制策略动态调整室内环境和负压水平。
根据本发明，新风管道分为4个支路，每个支路分为1-2个出气口，出气口分布于各区域的角落或舱壁处，用于将新风分别送至休息区、缓冲区、病房区和卫生间。优选地，新风分别从休息区、缓冲区、病房区和卫生间四个区域的回风口排出，实现各区域并行控制。
根据本发明，进排风系统包括过滤器、制冷器、电加热器、加湿器、新风风机、过滤器、温湿度传感器和排风风机14。优选地，环境监测系统包括风速传感器、红外感应和激光雷达传感器、用于检测室内风压的压差传感器和用于检测温湿度的温湿度传感器。
优选地，风速传感器设置在进排风系统的送风口下端，用于检测室内空气的风速和风向。优选地，温湿度传感器用于检测进入新风管道内新风的温度、湿度以及室内的温度、湿度。红外感应和激光雷达传感器悬置于方舱顶下方，处于不间断工作状态，用于扫描室内环境变化和人员移动状况。
根据本发明，信息处理系统包括信息处理机以及与其连接的触摸显示屏；信息处理机用于接受传感器信号，在不符合负压、温湿度、风速指标要求时求解控制策略，对室内负压环境进行动态控制；触摸显示屏接收到信息处理机传来的环境数据、设备状态信息并进行展示，同时设定设备参数。
根据本发明，反馈控制系通包括制冷器、电加热器、加湿器、定风量控制阀、电动控制阀、双层百叶和风机变频器、制冷器、电加热器和加湿器用于调整室内温湿度水平；电动控制阀和排风管道通过螺丝连接，配合风机变频器共同调整室内空气流量和流速，保证负压值；双层百叶通过螺纹固定在出风口处，配合调整气流流向。
根据本发明的另一方面，还提供了一种生物安全隔离环境的动态控制方法，包括以下步骤：S1、收集新风并构造内部环境；S2、利用环境采集监测系统采集环境数据信息，将其发送给信息处理系统；S3、利用采集到的环境数据信息来计算控制策略，其中，计算控制策略的步骤包括：信息处理系统接收到环境采集监测系统发来的环境数据信息后，与设定参数值作出比较，当接收到的环境数据信息参数被判断为与设定参数值不符时，通过控制器向反馈控制系统发出控制指令；S4、反馈控制系统接收到控制指令后，智能驱动各个执行器，完成环境的自动控制。
根据本发明，步骤S1中，新风经取气口进入管道，经气流调节阀后，由进排风系统中的制冷器、电加热器、加湿器调整至所需温度和湿度，之后送入病房各个区域；病房废气通过各个房间的1-2个回风口，经过滤器过滤后被进排风系统的排风风机吸入，形成室内负压，并辅助调整室内新风流量和方向。
优选地，将调整至所需温度和湿度的新风通过4个支路管道，每个支路管道再经分布于各区域角落或舱壁处的1-2个出气口分别送至休息区、缓冲过渡区、病房区和卫生间，同时控制各区域新风流量和方向，促进易产生气流滞止区区域内气流朝下一舱段的气流通道流动。
根据本发明，病房区与过渡区环境差压维持在-5Pa，卫生间与病室区环境差压维持在-5Pa。优选地，进入各个房间的风量按规定的换气次数来确定，由定风量调节阀进行分配。
根据本发明，步骤S2包括：S21、在各个区域布置压差传感器和温湿度传感器，收集各区域的压力值、温度值和湿度值，通过以太网通信形式传递给信息处理系统的信息处理机；S22、在病室区、缓冲过渡区、医护工作者休息区设置红外感应和激光雷达传感器，使其处于不间断工作状态，当检测到人员移动或仪器设备移动后，激光雷达实时构建最新舱内三维模型，同时智能分析人员移动轨迹，配合舱壁处风速传感器调节各支路管道出气口和各区域回风口的气流方向、流速和流量，将采集监控到的信息传递给信息处理机。
根据本发明，步骤S4中对环境自动控制的步骤包括：S41、调整风机变频器和电动控制阀开度，控制每个舱段的角落或舱壁处支管的排风量，电动控制阀调整范围为总排风量的10％；S42、当环境温湿度参数改变时，采用制冷器或电加热器和加湿器组合调整新风的温湿度水平和室内负压值。优选采用双层百叶调整气流方向，使气流平缓均匀的流过人体或仪器设备周围，避免形成倒流或湍流。
本发明的有益效果：
1)本发明进排风系统采用多支路并行控制的方法，对每个区域的负压水平和温湿度进行并行控制，且每个支路再分为1-2个进、排气口，用于辅助调整室内气流方向，既提高了每个区域的负压控制效率和精度，保证了区域间的负压梯度稳定，又缩短了新风传输距离，降低了能效损耗，提高了室内温湿度控制效果。并且在动态调整室内负压环境时仅对排风量进行控制，以总排风量的10％作为调整阈值，保证了负压稳定性，且提高了调整效率。
2)采用红外感应和激光雷达传感器实时构建最新的舱内三维模型，实时监测仪器设备布局，智能分析人员移动情况并预测移动轨迹，进而调节各支管出气口和各区域回风口的气流方向和流量，提高气压控制的精度和准确性，保证室内气流的均匀性，确保空气流动无死角、无反射回流，提高了舒适性和安全性。
3)本发明采用3个区域(病房区、缓冲过渡区、医护工作者休息区)和2个通道(病患通道和医护通道)的内部布局方式，设置缓冲过渡区，有效防止了有害气体外泄，提高了安全性。
附图说明
图1为本发明的一种生物安全隔离环境动态控制设备的电气流程示意图。
图2为本发明的一种生物安全隔离环境的动态控制方法的气流管道布局图。
图3为本发明的一种生物安全隔离环境的动态控制方法的进排风系统控制原理图。
附图标记：1.气流调节阀；2.制冷器；3.电加热器，4.加湿器，5.新风风机，6.过滤器，7.定风量控制阀，8.电动控制阀，9.双层百叶，10.风速传感器，11.激光雷达传感器，12.压差传感器，13.温湿度传感器，14.排风风机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。
综合参考图1至图3所示，本发明提供了一种生物安全隔离环境动态控制的设备，包括进排风系统、环境监测系统、信息处理系统和反馈控制系统。进排风系统安装在进、排风管道内，例如可以以螺钉的形式固定在管道内，用于采集室外新风，并根据设定好的参数值对新风调温、调湿，之后经新风管道输送至各病房各区域。环境监测系统用于采集舱内环境温度、风速、风向和负压数据，时刻监测室内的负压水平，将信息传递给信息处理系统。信息处理系统接收环境监测系统发来的环境和负压异常数据，进行控制策略计算，并将判断结果发送给反馈控制系统。环境监测系统与信息处理系统通过以太网连接，信息处理系统与反馈控制系统通过RS485通信模式以串口的形式连接。反馈控制系统接收信息处理系统发来的判断信息，并根据控制策略调整空调设备、送/排风风机、风量调节阀等设备，进而动态调整室内环境和负压水平。如图3所示，进排风系统包括过滤器1、制冷器2、电加热器3、加湿器4、新风风机5、过滤器6、温湿度传感器13和排风风机14。进排风系统收集室外的新风并根据设定好的温度、湿度对新风进行调温调湿。进风管道为4个支路，每个支路再分为1-2个出气口，分布于各区域的角落或舱壁处，用于将新风分别送至休息区、缓冲区、病房区和卫生间，同时新风流量和方向可控，可以促进易产生气流滞止区的区域内的气流朝下一舱段的气流通道流动。
同时，每个房间都分布1-2个回风口，每个回风口的排气量由电动控制阀来调节，可以使室内形成负压环境并排出室内的废气，以保证各相邻舱段环境差压维持在-5Pa，即病房与过渡间也维持在-5Pa，卫生间与病房也是-5Pa。新风分别从休息区、缓冲区、病房区和卫生间四个区域的回风口排出，实现各区域并行控制，提高了控制的稳定性和控制效率。
优选地，环境监测系统包括风速传感器10、红外感应和激光雷达传感器11、压差传感器12和温湿度传感器13。红外感应和激光雷达传感器11悬置于方舱顶下方，处于不间断工作状态，用于扫描室内环境变化和人员移动状况。压差传感器12用于检测室内风压，通过螺钉与墙壁、管道连接。温湿度传感器13用于检测进入新风管道新风的温湿度以及室内的温度、湿度。风速传感器10设置在进排风系统的送风口下端，可以通过螺钉与墙壁固定连接，用于检测室内空气的风速和风向。
如图1所示，信息处理系统包括信息处理机和触摸显示屏，信息处理机通过连接器与触摸屏连接。信息处理机用于接受传感器信号，在不符合负压、温湿度、风速指标要求时求解控制策略，对室内负压环境进行动态控制。触摸显示屏接收到信息处理机传来的环境数据、设备状态信息并进行展示，同时用于设定设备参数。
反馈控制系通包括制冷器2、电加热器3、加湿器4、定风量控制阀7、电动控制阀8、双层百叶9和风机变频器。制冷器2、电加热器3和加湿器4用于调整室内温湿度水平。电动控制阀8和排风管道通过螺丝连接，配合风机变频器共同调整室内空气流量和流速，保证负压值。双层百叶9通过螺纹固定在出风口处，配合调整气流流向。
本发明还提供了一种生物安全隔离环境的动态控制方法，包括以下步骤：
S1、收集新风并构造内部环境；负压方舱新风从取气口进入管道，经过气流调节阀1后，由进排风系统中的制冷器、电加热器、加湿器调整至病房所需要的温度和湿度。经过调湿调温的新风被分为4个支路，每个支路管道再经分布于各区域角落或舱壁处的1-2个出气口分别送至休息区、缓冲过渡区、病房区和卫生间，同时控制各区域新风流量和方向，促进易产生气流滞止区区域内气流朝下一舱段的气流通道流动。各个房间进入房间的风量均按规定的换气次数来确定，由定风量调节阀进行分配。房间的废气从每个房间的1-2个回风口经过过滤器过滤后被排风风机吸入，形成室内负压，并辅助调整室内新风流量和方向。其中各相邻舱段环境差压维持在-5Pa，即病房区与缓冲过渡区之间也维持在-5Pa，卫生间与病房区也是-5Pa。
S2、利用环境监测系统采集环境数据信息，将其发送给信息处理系统。在各个区域布置压差传感器12和温湿度传感器13，收集各区域的压力值、温度值和湿度值，通过以太网通信形式传递给信息处理系统的信息处理机。传感器收集环境信息反馈给控制器，控制器用于动态调整室内温湿度、气流方向、气流流速和负压值，这样负压方舱室内的环境闭环控制系统，有助于保证室内环境稳定，从而使方舱安全完成应急救治、传染病患者转运的任务。
在每个室内即病房区、缓冲过渡区、医护工作者休息区的入风口下端悬置一个红外感应和激光雷达传感器，其处于不间断工作状态，当检测到人员移动或仪器设备移动后，激光雷达实时构建最新舱内三维模型，同时智能分析人员移动轨迹，配合舱壁处风速传感器10调节各支路管道出气口和各区域回风口的气流方向、流速和流量，将采集监控到的信息传递给信息处理机。
S3、结合采集到的环境数据信息计算控制策略，步骤包括：信息处理系统接收到环境监测系统发来的环境数据信息后，与设定参数值作出比较，当环境参数被判断为与设定参数不符时，通过西门子最新一代PLC，S7 1200控制器，向反馈控制系统发出控制指令，智能驱动各个执行器，完成环境的自动控制。同时在电控柜上的触摸屏设计控制口，通过设计控制口可以设定环境参数。同时，任何单一部件出现故障，都有故障提示，操作者根据提示可以快速定位故障部件并排除故障，系统会根据故障的严重程度来分级显示故障的类型并采取不同的应对办法。
S4、反馈控制系统接收到控制指令后，智能驱动各个执行器，动态控制环境。具体地，对环境自动控制的步骤包括：通过调整风机变频器和电动控制阀8开度，控制每个舱段的角落或舱壁处支管的排风量，电动控制阀8调整范围为总排风量的10％。当环境温湿度参数改变时，采用制冷器或电加热器和加湿器组合调整新风的温湿度水平和室内负压值。双层百叶9用于调整气流方向，使气流平缓均匀的流过人体或仪器设备周围，避免形成倒流或湍流。
以上所述仅是本发明的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物安全隔离环境动态控制的设备，其特征在于，包括：
进排风系统，固定安装在进、排风管道内，用于采集室外新风，并根据设定好的参数值对新风调温、调湿，之后经新风管道输送至各病房各区域；
环境监测系统，用于采集舱内环境温度、风速、风向和负压数据，时刻监测室内的负压水平，将信息传递给信息处理系统；
信息处理系统，接收环境监测系统发来的环境和负压异常数据，进行控制策略计算，并将判断结果发送给反馈控制系统；
反馈控制系统，接收信息处理系统发来的结果信息，根据控制策略动态调整室内环境和负压水平。
2.根据权利要求1所述的动态调节设备，其特征在于，所述新风管道分为4个支路，每个支路分为1-2个出气口，所述出气口分布于各区域的角落或舱壁处，用于将新风分别送至休息区、缓冲区、病房区和卫生间。
优选地，新风分别从休息区、缓冲区、病房区和卫生间四个区域的回风口排出，实现各区域并行控制。
3.根据权利要求1或2所述的动态调节设备，其特征在于，所述进排风系统包括过滤器(1)、制冷器(2)、电加热器(3)、加湿器(4)、新风风机(5)、过滤器(6)、温湿度传感器(13)和排风风机(14)。
优选地，所述环境监测系统包括风速传感器(10)、红外感应和激光雷达传感器(11)、用于检测室内风压的压差传感器(12)和温湿度传感器(13)。
优选地，所述风速传感器(10)设置在进排风系统的送风口下端，用于检测室内空气的风速和风向。
优选地，所述温湿度传感器(13)用于检测进入新风管道内新风的温度、湿度以及室内的温度、湿度。
所述红外感应和激光雷达传感器(11)悬置于方舱顶下方，处于不间断工作状态，用于扫描室内环境变化和人员移动状况。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的动态调节设备，其特征在于，所述信息处理系统包括信息处理机以及与其连接的触摸显示屏；
所述信息处理机用于接受传感器信号，在不符合负压、温湿度、风速指标要求时求解控制策略，对室内负压环境进行动态控制；所述触摸显示屏接收到信息处理机传来的环境数据、设备状态信息并进行展示，同时设定设备参数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的动态调节设备，其特征在于，所述反馈控制系通包括制冷器(2)、电加热器(3)、加湿器(4)、定风量控制阀(7)、电动控制阀(8)、双层百叶(9)和风机变频器；
所述制冷器(2)、电加热器(3)和加湿器(4)用于调整室内温湿度水平；所述电动控制阀(8)和排风管道通过螺丝连接，配合风机变频器共同调整室内空气流量和流速，保证负压值；
所述双层百叶(9)通过螺纹固定在出风口处，配合调整气流流向。
6.一种生物安全隔离环境的动态控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集新风并构造内部环境；
S2、利用环境采集监测系统采集环境数据信息，将其发送给信息处理系统；
S3、利用采集到的环境数据信息来计算控制策略，其中，计算控制策略的步骤包括：所述信息处理系统接收到环境采集监测系统发来的环境数据信息后，与设定参数值作出比较，当接收到的环境数据信息参数被判断为与设定参数值不符时，通过控制器向反馈控制系统发出控制指令；
S4、反馈控制系统接收到控制指令后，智能驱动各个执行器，完成环境的自动控制。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，新风经取气口进入管道，经气流调节阀(1)后，由进排风系统中的制冷器(2)、电加热器(3)、加湿器(4)调整至所需温度和湿度，之后送入病房各个区域；病房废气通过各个房间的1-2个回风口，经过滤器过滤后被进排风系统的排风风机吸入，形成室内负压，并辅助调整室内新风流量和方向。
优选地，将调整至所需温度和湿度的新风通过4个支路管道，每个支路管道再经分布于各区域角落或舱壁处的1-2个出气口分别送至休息区、缓冲过渡区、病房区和卫生间，同时控制各区域新风流量和方向，促进易产生气流滞止区区域内气流朝下一舱段的气流通道流动。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，病房区与过渡区环境差压维持在-5Pa，卫生间与病室区环境差压维持在-5Pa。
优选地，进入各个房间的风量按规定的换气次数来确定，由定风量调节阀进行分配。
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21、在各个区域布置压差传感器(12)和温湿度传感器(13)，收集各区域的压力值、温度值和湿度值，通过以太网通信形式传递给信息处理系统的信息处理机；
S22、在病室区、缓冲过渡区、医护工作者休息区设置红外感应和激光雷达传感器，使其处于不间断工作状态，当检测到人员移动或仪器设备移动后，激光雷达实时构建最新舱内三维模型，同时智能分析人员移动轨迹，配合舱壁处风速传感器(10)调节各支路管道出气口和各区域回风口的气流方向、流速和流量，将采集监控到的信息传递给信息处理机。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中对环境自动控制的步骤包括：
S41、调整风机变频器和电动控制阀(8)开度，控制每个舱段的角落或舱壁处支管的排风量，电动控制阀(8)调整范围为总排风量的10％；
S42、当环境温湿度参数改变时，采用制冷器或电加热器和加湿器组合调整新风的温湿度水平和室内负压值。
优选采用双层百叶(9)调整气流方向，使气流平缓均匀的流过人体或仪器设备周围，避免形成倒流或湍流。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113835350A (zh) * 2021-09-26 2021-12-24 北京无线电测量研究所 一种智能方舱
CN114623566A (zh) * 2021-08-27 2022-06-14 合肥杜威智能科技股份有限公司 一种正负压智能转换控制系统
CN115111669A (zh) * 2022-05-11 2022-09-27 中国建筑第五工程局有限公司 一种节能型新风系统及其新风处理方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493762A (zh) * 2003-09-01 2004-05-05 中国人民解放军军事医学科学院卫生装 传染病负压隔离病房
CN1553107A (zh) * 2003-05-28 2004-12-08 南京理工大学 传染病房空调净化系统
SE0403060D0 (sv) * 2003-12-19 2004-12-16 Yit Building Systems As Säkerhetsventilation
CN1884776A (zh) * 2006-06-22 2006-12-27 中国建筑科学研究院空气调节研究所 动态隔离式传染病隔离病房
CN101732143A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 王学东 移动式负压隔离舱
KR20120026215A (ko) * 2010-09-09 2012-03-19 주식회사 하츠 하이브리드 환기설비
CN105182889A (zh) * 2015-08-07 2015-12-23 深圳市西宝船舶电子有限公司 多功能环境模拟舱
CN205261827U (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 孟凡林 一种卫生间换新风装置
CN105674471A (zh) * 2014-11-18 2016-06-15 青岛海尔空调电子有限公司 一种空调用人体探测定位方法及空调
CN206247548U (zh) * 2016-08-27 2017-06-13 山东美诺邦马节能科技有限公司 一种公共卫生间专用新风机组
CN208154718U (zh) * 2018-05-15 2018-11-27 安徽国通建筑装饰工程有限公司 一种卫生间换新风装置
CN109144152A (zh) * 2018-11-09 2019-01-04 四川坤翔科技有限公司 一种室内环境监测调节系统
CN208652748U (zh) * 2018-08-09 2019-03-26 上海浚源建筑设计有限公司 用于单户住宅的全空气空调系统
JP2020054791A (ja) * 2018-10-02 2020-04-09 株式会社セオコーポレーション 感染症病室および給排気制御装置
CN111256260A (zh) * 2020-03-19 2020-06-09 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 模块化通风空调机组及具有其的集装箱式负压医疗单元
CN111271789A (zh) * 2020-03-20 2020-06-12 海润新风（重庆）智能技术有限公司 平疫结合使用的负压病房以及通风控制方法
CN111305608A (zh) * 2020-03-30 2020-06-19 上海市肺科医院 一种应急集装箱式负压病房
CN111322680A (zh) * 2020-03-31 2020-06-23 重庆海润绿色科技集团有限公司 平疫双用的移动应急隔离方舱通风空调控制系统及控制方法
CN111425022A (zh) * 2020-04-01 2020-07-17 深圳市汇健医疗工程有限公司 一体化可移动智能应急病房

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1553107A (zh) * 2003-05-28 2004-12-08 南京理工大学 传染病房空调净化系统
CN1493762A (zh) * 2003-09-01 2004-05-05 中国人民解放军军事医学科学院卫生装 传染病负压隔离病房
SE0403060D0 (sv) * 2003-12-19 2004-12-16 Yit Building Systems As Säkerhetsventilation
CN1884776A (zh) * 2006-06-22 2006-12-27 中国建筑科学研究院空气调节研究所 动态隔离式传染病隔离病房
CN101732143A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 王学东 移动式负压隔离舱
KR20120026215A (ko) * 2010-09-09 2012-03-19 주식회사 하츠 하이브리드 환기설비
CN105674471A (zh) * 2014-11-18 2016-06-15 青岛海尔空调电子有限公司 一种空调用人体探测定位方法及空调
CN105182889A (zh) * 2015-08-07 2015-12-23 深圳市西宝船舶电子有限公司 多功能环境模拟舱
CN205261827U (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 孟凡林 一种卫生间换新风装置
CN206247548U (zh) * 2016-08-27 2017-06-13 山东美诺邦马节能科技有限公司 一种公共卫生间专用新风机组
CN208154718U (zh) * 2018-05-15 2018-11-27 安徽国通建筑装饰工程有限公司 一种卫生间换新风装置
CN208652748U (zh) * 2018-08-09 2019-03-26 上海浚源建筑设计有限公司 用于单户住宅的全空气空调系统
JP2020054791A (ja) * 2018-10-02 2020-04-09 株式会社セオコーポレーション 感染症病室および給排気制御装置
CN109144152A (zh) * 2018-11-09 2019-01-04 四川坤翔科技有限公司 一种室内环境监测调节系统
CN111256260A (zh) * 2020-03-19 2020-06-09 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 模块化通风空调机组及具有其的集装箱式负压医疗单元
CN111271789A (zh) * 2020-03-20 2020-06-12 海润新风（重庆）智能技术有限公司 平疫结合使用的负压病房以及通风控制方法
CN111305608A (zh) * 2020-03-30 2020-06-19 上海市肺科医院 一种应急集装箱式负压病房
CN111322680A (zh) * 2020-03-31 2020-06-23 重庆海润绿色科技集团有限公司 平疫双用的移动应急隔离方舱通风空调控制系统及控制方法
CN111425022A (zh) * 2020-04-01 2020-07-17 深圳市汇健医疗工程有限公司 一体化可移动智能应急病房

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114623566A (zh) * 2021-08-27 2022-06-14 合肥杜威智能科技股份有限公司 一种正负压智能转换控制系统
CN113835350A (zh) * 2021-09-26 2021-12-24 北京无线电测量研究所 一种智能方舱
CN115111669A (zh) * 2022-05-11 2022-09-27 中国建筑第五工程局有限公司 一种节能型新风系统及其新风处理方法
CN115111669B (zh) * 2022-05-11 2024-04-12 中国建筑第五工程局有限公司 一种节能型新风系统及其新风处理方法

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