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研究醫(yī)院電氣自動化設(shè)計(jì)
研究醫(yī)院電氣自動化設(shè)計(jì)，是小編專門為各位電氣自動化專業(yè)的同學(xué)準(zhǔn)備的論文，希望對大家有幫助!
摘要：隨著我國人民生活水平及醫(yī)療技術(shù)不斷提高，新醫(yī)療用電設(shè)備不斷增多，醫(yī)院高科技自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，人們對醫(yī)院供配電系統(tǒng)、低壓電氣系統(tǒng)、高效穩(wěn)定解決方案的要求越來越高，醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞：供配電低壓電氣高效穩(wěn)定醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)
隨著醫(yī)療體制改革的進(jìn)一步深入，中國醫(yī)療行業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。一方面，對醫(yī)療環(huán)境的安全和舒適度要求越來越高，設(shè)備設(shè)施的集成化管理需求增加，智能化與信息化成為基本要素;另一方面，100%關(guān)鍵電力保障的醫(yī)療業(yè)務(wù)大增，同時(shí)能源成本迅速攀升。這些挑戰(zhàn)促成了對可靠、高效、智能、綠色節(jié)能型醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)解決方案的強(qiáng)烈需求。目前，中國共有二級和三級醫(yī)院將近8000家，醫(yī)療機(jī)構(gòu)占地面積較大、設(shè)備設(shè)施多、用電人數(shù)多，能耗大。因此，如何提高醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)水平，是提高醫(yī)院能源效率和安全穩(wěn)定運(yùn)營的迫切需求。
本文首先探討了醫(yī)院供電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，再單獨(dú)列出醫(yī)院照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，關(guān)鍵研究了醫(yī)院安全防護(hù)的設(shè)計(jì)方案。
1 配電系統(tǒng)
1.1 負(fù)荷計(jì)算方法
目前我國醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備占據(jù)的用電負(fù)荷還是占少數(shù)，主要還是由于我國醫(yī)療設(shè)備技術(shù)水平相對落后。我國醫(yī)療設(shè)備用電占總體用電量小于28%，醫(yī)院變壓器總?cè)萘窟h(yuǎn)小于某些發(fā)達(dá)國家。80年代日本醫(yī)院變壓器安裝容量為250～300，其中醫(yī)療設(shè)備用電占49%。
根據(jù)目前醫(yī)院的運(yùn)行情況看，白天電高峰時(shí)空調(diào)等用照明需求較小，全日制門診醫(yī)療面積較小。相反，護(hù)理單元所占面積比例較大，用電量較低。所以，醫(yī)院不同于一般功能性民用建筑，總體照明的標(biāo)準(zhǔn)要低于寫字樓、商業(yè)樓標(biāo)準(zhǔn)，其用電設(shè)備相對較多，但醫(yī)療用電負(fù)荷較少，且大型設(shè)備的需要系數(shù)較低。
1.2 負(fù)荷類型與性質(zhì)
醫(yī)院供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)參考國際IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并遵循國內(nèi)供電規(guī)范進(jìn)行的。
醫(yī)院存在很多一級、二級用電負(fù)荷，一旦斷電會對醫(yī)務(wù)工作造成極大影響，甚至?xí)斐舍t(yī)療事故，因此醫(yī)院對電源的可靠性要求很高。醫(yī)院用電設(shè)計(jì)電源一般采用兩路10kV供電。
低壓系統(tǒng)建議采用如下形式：
(1)醫(yī)用數(shù)字檢影成像系統(tǒng)設(shè)備等自身壓降大且對電壓要求較高，單獨(dú)配備一臺變壓器。
(2)動力負(fù)荷是一低壓系統(tǒng)、電壓波動大的空調(diào)，采用專用變壓器供電。
(3)對于電網(wǎng)電壓變化較大的系統(tǒng)，建議配備有載調(diào)壓變壓器。
(4)應(yīng)急電源采用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其容量一般為變壓器總安裝容量的18%左右。
(5)主要設(shè)備單獨(dú)配備UPS電源。
2 壓配電
常見醫(yī)院科室配電設(shè)計(jì)：
(1)放射科。其醫(yī)療裝備電源應(yīng)從變電所單獨(dú)進(jìn)線。ECT設(shè)備容量約為150kVA、ET設(shè)備容量約為35～50kVA、X光設(shè)備容量約為50kVA，其都自帶控制電箱，配電箱設(shè)置在相應(yīng)的機(jī)房內(nèi)。
(2)手術(shù)科。電源由變電所專線供電。手術(shù)室內(nèi)潔凈空調(diào)系統(tǒng)及手術(shù)室內(nèi)配電設(shè)計(jì)為雙路電源末端切換。每一間手術(shù)室均單獨(dú)供電，均單獨(dú)配備電箱，電箱容量不小于8kVA。每間手術(shù)室設(shè)置4個(gè)插座組，綜合醫(yī)療柱上設(shè)置一組，每組插座組有3組接地端子和4組插座。手術(shù)室內(nèi)設(shè)置寫字板照明、觀片燈源、在配電箱內(nèi)設(shè)置接地中心。配電箱可配合手術(shù)室內(nèi)的控制面板�？刂泼姘迳显O(shè)有照明系統(tǒng)控制、時(shí)鐘和定時(shí)鐘控制、各類氣體出口控制、實(shí)施空調(diào)檢測與控制、廢氣檢測與排放控制。
(3)血透室。其血透機(jī)用電量約為220V/1kW，每床一臺。水處理反滲水設(shè)備單獨(dú)設(shè)置配電箱，用電量約為380V/40A。血透機(jī)每臺一路電源，且需經(jīng)穩(wěn)壓裝置。血透室內(nèi)還有恒溫恒濕機(jī)，用電量約為220V/1.2kW。每床應(yīng)需設(shè)兩組單相三極加二極的暗插座，供臨時(shí)儀器儀表使用。
(4)收治傳染性患者等一些特殊功能醫(yī)院。其用電負(fù)荷必須采用專線供電。
3 照明設(shè)計(jì)
我國醫(yī)院照度標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)相比，差距較大，但目前在我國完成的各醫(yī)院工程的照度水平教之現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有較大幅度提高。
(1)照明功率密度與照度標(biāo)準(zhǔn)值分別依據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004中表6.1.5和表5.2.6執(zhí)行。
(2)檢查室、診室和病房等場所采用高顯色光源。檢查室、診室光源色溫：3300-5300之間;病房光源色溫小于3300。避免診療室、護(hù)理單元通道和病房臥床患者視野內(nèi)產(chǎn)生直射眩光，高級病房宜采用間接照明方式。
(3)病房內(nèi)照明亮度小于等于2000cd/m2，一床一燈�；顒訁^(qū)域設(shè)置一般照明。病房床頭設(shè)床頭照明燈開關(guān)、呼叫信號、電源插座、對講電話插座以及接地端子等。普通病房設(shè)2-4組插座，監(jiān)護(hù)病房適當(dāng)增多。精神病房禁選熒光燈。
(4)護(hù)理單元通道設(shè)夜間照明。護(hù)理單元的通道照明燈具的設(shè)置位置宜避開病房門口，深夜時(shí)可關(guān)掉其中一部分或燈光可調(diào)。護(hù)病房設(shè)應(yīng)急照明。疏散通道和疏散門設(shè)燈光疏散標(biāo)志。
(5)病房設(shè)夜間照明。夜燈開關(guān)設(shè)在護(hù)士站，統(tǒng)一管理。夜晚病房的床頭照度應(yīng)小于0.1lx，兒科病房床頭部位的照度可為1.0lx。
(6)兒科門診和病房內(nèi)的電源插座和開關(guān)高度需高于地面1.40m，房內(nèi)離最近病床的水平距離大于0.50m。
(7)手術(shù)室內(nèi)設(shè)專用手術(shù)無影燈和一般照明，光源色溫與無影燈光源相適應(yīng)。兩者供電由不同回路供給。
(8)X線診斷室、加速器治療室、核醫(yī)學(xué)科掃描室等外門上應(yīng)設(shè)有工作標(biāo)志燈和防止誤入室內(nèi)的安全裝置，并應(yīng)可切斷機(jī)組供電電源。
(9)紫外線殺菌燈，一般設(shè)置在傳染病院的診室、候診室以及廁所、呼吸器科、血庫、穿刺、婦科沖洗、手術(shù)室等場所。其安裝功率密度為1.5-3W/m2，取高值時(shí)是在手術(shù)室等高度殺菌要求時(shí)，其余一般取低值。
(10)眼科暗室設(shè)置可調(diào)光白熾燈，耳科測聽室設(shè)置白熾燈，需要電磁屏蔽的地方設(shè)置直流電源燈具。
4 安全防護(hù)
安全防護(hù)在醫(yī)院的電氣設(shè)計(jì)中占據(jù)十分重要的位置。其中，電力系統(tǒng)的保護(hù)方式有TN-S系統(tǒng)接地保護(hù)、局部中性線不接地系統(tǒng)、IT系統(tǒng)、醫(yī)用局部等電位接地電位差小于<9.0mV、漏電保護(hù)lm小于<29.0mA、建筑物總等電位及衛(wèi)生間局部等電位接地。
一般場所的移動式設(shè)備設(shè)置漏電斷路器保護(hù)。手術(shù)室、冶療室、衛(wèi)生間、浴室等設(shè)置局部等電位連接。IT系統(tǒng)一般設(shè)置保護(hù)中心手術(shù)室的配電系統(tǒng)。防止宏電擊可采用漏電保護(hù)器及接地線來完成。
局部IT系統(tǒng)。減少泄漏電流的方式是通過隔離變壓器對電源進(jìn)行隔離。為保證心臟手術(shù)及檢查中不受微電擊，泄漏電流在0.6mA～ 1.8mA范圍內(nèi)需設(shè)絕緣監(jiān)視報(bào)警。采用局部IT系統(tǒng)輔以局部等電位連接，電子儀器的接地宜采用共用一點(diǎn)接地，要求地線短而粗。
防雷接地。除了危險(xiǎn)爆炸場所外，防雷都為利用建筑物金屬體作為接地體，建筑物內(nèi)的所有金屬體與防雷系統(tǒng)為一體。病人會因接觸到不同電位而有觸電的危險(xiǎn)，因此設(shè)備儀器等的保護(hù)接地與病人周圍的金屬體需設(shè)置局部等電位。所以，防雷接地、設(shè)備的保護(hù)接地是不能分開設(shè)置的。因此，與人體有接觸的醫(yī)療設(shè)備是不能單獨(dú)接地的。
而對于有大電流接地的醫(yī)療設(shè)備的接地，宜采用就地接地，同時(shí)需避免接地線過長。對于比較敏感的電子設(shè)備，采用SPD可減少雷電對其影響。
在醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中，防雷接地、電力系統(tǒng)和設(shè)備保護(hù)接地可采用公用接地系統(tǒng)。
5 自動化系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用
5.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)
火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)參照《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98要求，采用聯(lián)動控制及控制中心報(bào)警系統(tǒng)。
探測器的選擇：
(1)紅外光束感煙探測器。大開間處選用。
(2)感溫探測器。較大的煙霧場所選用。
(3)點(diǎn)式感煙探測器。門診診室、住院病房、走道、庫房、實(shí)驗(yàn)室及辦公室等處選用。
(4)敏感度低的感煙探測器或感溫探測器，性病�？茻晒庵委熓壹捌つw科激光治療室等特殊的門診治療室。
(5)帶金屬外殼和防輻射處理的探測器。放射科的直線加速器室等選用。
(6)智能化程度高的光電感煙探測器。核醫(yī)學(xué)科的醫(yī)療設(shè)備室等選用。
報(bào)警及控制方式選擇：
(1)在醫(yī)院各區(qū)域，各探測器及報(bào)警按鈕上最好設(shè)置聲光信號，其在無障礙區(qū)安裝高度應(yīng)低于1.1m。
(2)控制方式采用全總線集中控制方式。按照相關(guān)消防規(guī)范設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火卷簾門、自動噴灑系統(tǒng)及防火門系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)等。
(3)一些重要醫(yī)療設(shè)備間，根據(jù)不同要求設(shè)置溫、煙報(bào)警探測器。在現(xiàn)場和控制中心均設(shè)手/自動控制，正常工作時(shí)間由現(xiàn)場操作人員手動控制，在控制中心顯示各監(jiān)控狀態(tài)。
5.2 車場(庫)管理系統(tǒng)
進(jìn)出醫(yī)院的車輛繁多。對于醫(yī)院內(nèi)部車庫，采用智能識別車庫管理系統(tǒng)，主要起到防盜和管理作用，同時(shí)需要避免交通阻塞;對于外來車輛最好設(shè)置刷卡收費(fèi)管理系統(tǒng)，根據(jù)相關(guān)要求選擇合適的識別卡種類及收費(fèi)系統(tǒng)。
6 結(jié)語
未來電氣設(shè)計(jì)在醫(yī)院的建筑設(shè)計(jì)中會占據(jù)越來越重要位置，且必將為醫(yī)院的舒適化、人性化發(fā)展做出重要作用。
參考文獻(xiàn)
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