凈化生物實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)控制系統(tǒng)

1.凈化生物實(shí)驗(yàn)室壓力梯度控制要求

自動(dòng)控制系統(tǒng)根本的任務(wù)就是需要任何時(shí)刻均能自動(dòng)調(diào)節(jié)以保證凈化生物安全實(shí)驗(yàn)室關(guān)鍵參數(shù)的正確性，無(wú)論控制系統(tǒng)采用何種設(shè)備、何種控制方式，前提是要保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境不會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)人員，不會(huì)將病原微生物泄漏到外部環(huán)境中。自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能保證各房間之間定向流方向的正確及壓差的穩(wěn)定。

凈化生物實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)是維持室內(nèi)負(fù)壓的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其運(yùn)行要可靠；空調(diào)凈化系統(tǒng)在啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)的過(guò)程中，應(yīng)可保持凈化生物實(shí)驗(yàn)室的壓力梯度有序，不影響定向氣流；當(dāng)送風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，如無(wú)避免凈化生物實(shí)驗(yàn)室負(fù)壓值過(guò)大的措施，凈化生物實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓值將顯著增大，甚至?xí)箛o(hù)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，破壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)的完整性，所以需控制凈化生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的負(fù)壓程度；凈化生物實(shí)驗(yàn)室應(yīng)識(shí)別哪些設(shè)備或裝置的啟停、運(yùn)行等會(huì)造成凈化生物實(shí)驗(yàn)室壓力波動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮。

凈化生物實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)正壓和氣流反向是嚴(yán)重的故障，將可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室內(nèi)特殊氣溶膠的外溢，影響人員健康及環(huán)境。生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立有效的控制機(jī)制，合理安排送排風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)的順序和時(shí)差，同時(shí)考慮生物安全柜等安全隔離裝置及密閉閥的啟、關(guān)順序，有效避免實(shí)驗(yàn)室和安全隔離裝置內(nèi)出現(xiàn)正壓和倒流的情況發(fā)生。為避免人員誤操作，應(yīng)建立自動(dòng)連鎖控制機(jī)制，盡量避免完全采取手動(dòng)方式操作。

2.凈化生物實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)報(bào)警要求

方案的設(shè)計(jì)異常重要，原則是不漏報(bào)、不誤報(bào)、分輕重緩急、傳達(dá)到位。人員正常進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)致的壓力波動(dòng)等不應(yīng)立即報(bào)，可將此響應(yīng)時(shí)間延遲(人員開(kāi)、關(guān)門(mén)通過(guò)所需的時(shí)間)，延遲后壓力梯度持續(xù)喪失才應(yīng)判斷為故障。

無(wú)論出現(xiàn)何種異常時(shí)，中控系統(tǒng)應(yīng)有即時(shí)提醒，不同級(jí)別的信號(hào)要易區(qū)分，聲音信號(hào)不宜過(guò)響，以能提醒工作人員而又不驚擾工作人員為宜；監(jiān)控室和主凈化生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)安裝聲光裝置，顯示應(yīng)始終處于監(jiān)控人員可見(jiàn)和易見(jiàn)的狀態(tài)；主實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)設(shè)置緊急按鈕，以便需要時(shí)實(shí)驗(yàn)人員可向監(jiān)控室發(fā)出緊急提醒。

由于三級(jí)和四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室防護(hù)區(qū)要求送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，以保障實(shí)驗(yàn)室的壓力梯度要求，因此當(dāng)送、排風(fēng)機(jī)設(shè)置的保護(hù)裝置(如運(yùn)行電流超出熱保護(hù)繼電器設(shè)定值時(shí)，熱保護(hù)繼電器會(huì)動(dòng)作等)，常規(guī)做法是將此動(dòng)作作為切斷風(fēng)機(jī)電源使之停轉(zhuǎn)，但如果有很?chē)?yán)格的壓力要求時(shí)，風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)會(huì)造成很?chē)?yán)重的后果。熱保護(hù)繼電器、變頻器等信號(hào)接入自控系統(tǒng)后，發(fā)生故障后自控系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序。轉(zhuǎn)入保護(hù)程序后應(yīng)立即發(fā)出聲光提醒，提示實(shí)驗(yàn)人員安全撒離。

在空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)段及排風(fēng)箱的排風(fēng)段設(shè)置壓差傳感器，設(shè)置壓差報(bào)警是為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有時(shí)風(fēng)機(jī)皮帶輪長(zhǎng)期磨損造成風(fēng)機(jī)丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，雖然風(fēng)機(jī)沒(méi)有停轉(zhuǎn)，但送、排風(fēng)量已不足，風(fēng)壓不穩(wěn)直接導(dǎo)致房間壓力梯度振蕩，監(jiān)視風(fēng)機(jī)壓差能有效防止故障的發(fā)生。

送排風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)志可以在送排風(fēng)機(jī)控制柜上設(shè)置指示燈及在中控室監(jiān)視計(jì)算機(jī)上設(shè)置顯示燈，當(dāng)其運(yùn)行不正常時(shí)應(yīng)能發(fā)出聲光提醒，在中控室的設(shè)備管理人員應(yīng)能及時(shí)得到信息。

3.凈化生物實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與顯示要求

應(yīng)在有負(fù)壓控制要求的房間入口的顯著位置安裝壓力顯示裝置，如液柱式壓差計(jì)等，既直觀又可靠，目的是使人員在進(jìn)入房間前再次確認(rèn)房間之間的壓差情況，做好思想準(zhǔn)備和執(zhí)行相應(yīng)的方案。中凈環(huán)球凈化可提供凈化車(chē)間、生物實(shí)驗(yàn)室的咨詢(xún)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

三級(jí)和四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的自控系統(tǒng)應(yīng)具有壓力梯度、溫濕度、連鎖控制等參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)顯示功能，方便管理人員隨時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室參數(shù)歷史數(shù)據(jù)，自控系統(tǒng)控制箱應(yīng)設(shè)于防護(hù)區(qū)外。

高效過(guò)濾器是生物安全實(shí)驗(yàn)室重要的二級(jí)防護(hù)設(shè)備，通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)送排風(fēng)系統(tǒng)高效過(guò)濾器的阻力，可實(shí)時(shí)觀察高效過(guò)濾器阻力的變化情況，便于及時(shí)更換高效過(guò)濾器。當(dāng)過(guò)濾器的阻力顯著下降時(shí)，應(yīng)考慮高效過(guò)濾器破損的可能，對(duì)于凈化生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)者而言，重點(diǎn)需要考慮的是阻力監(jiān)測(cè)方案，因?yàn)槊總€(gè)實(shí)驗(yàn)室高效過(guò)濾器的安裝方案不同。例如在主實(shí)驗(yàn)室挑選一組送排風(fēng)高效過(guò)濾器安裝壓差傳感器，其信號(hào)接入自控系統(tǒng)，或采用安裝帶有指示的壓差儀表、人工巡視監(jiān)視等，不管采用何種方案，其壓差監(jiān)控應(yīng)能反映高效過(guò)濾器阻力的變化。

4.安全要求

當(dāng)空調(diào)機(jī)組設(shè)置電加熱裝置時(shí)，應(yīng)設(shè)置送風(fēng)機(jī)有風(fēng)檢測(cè)裝置，并在電加熱段設(shè)置監(jiān)測(cè)溫度的傳感器，有風(fēng)信號(hào)及溫度信號(hào)應(yīng)與電加熱連鎖。這是對(duì)使用電加熱的雙重保護(hù)，當(dāng)送風(fēng)機(jī)無(wú)風(fēng)或溫度超出設(shè)定值均應(yīng)立即切斷電加熱電源，保證設(shè)備安全。

三級(jí)和四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)和手動(dòng)控制，應(yīng)急手動(dòng)應(yīng)有優(yōu)先控制權(quán)，且應(yīng)具備硬件連鎖功能。應(yīng)急手動(dòng)是用于立即停止空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的，應(yīng)由監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員操作，因此宜設(shè)置在中控室。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，管理人員可以根據(jù)情況判斷是否立即停止系統(tǒng)運(yùn)行。

四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室防護(hù)區(qū)室內(nèi)外壓差傳感器采樣管應(yīng)配備與排風(fēng)高效過(guò)濾器過(guò)濾效率相當(dāng)?shù)倪^(guò)濾裝置，壓差傳感器一般不會(huì)有空氣流通。為了保持房間的潔凈以及方便房間的滅菌作業(yè)，在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)未運(yùn)行時(shí)，防護(hù)區(qū)送、排風(fēng)管上的密閉閥應(yīng)處于常閉狀態(tài)。

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