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摘 要：我院病房大楼投入使用15年，从使用初期床位在350张左右，发展到现在850多张，对于负压吸引系统使用的绝对量在增加，而负压系统的主要设备发生了老化和更新换代、管道产生了泄露、对系统的除菌消毒要求提高了，同时电气自动化控制技术不断进步。在这样的背景下，医院中心负压系统越来越不能满足临床上的需求，又带来能效的下降，经济成本大幅提升，亟待对医用中心负压系统进行改造。本文首先从广泛应用于医院中心负压系统的方案设计进行论述，然后从主要设备的选型配置及PLC控制系统进行阐述，希望能够在医院局部改造过程中提供一些借鉴。
关键词：医用中心负压系统;真空泵;PLC控制器
引言
在医院病房楼建设过程中，负压吸引系统作为一个基本的附属系统必不可少，广泛应用于普通病房、ICU、手术室、抢救室、口腔整形中心等，其终端端口分布在各个病房和诊间，连接不同的器械，可用来吸引痰、血、脓以及体内沉积物和口腔护理等。针对这一特点和保障临床的不间断使用，那么在其升级改造过程中，如何在不停用的情况下，对医用中心负压系统在原有基础条件下整体设计、设备的选型以及智能化控制显得尤为重要。
1.医用中心负压系统方案概述
1.1、项目概述
本项目为医院住院大楼真空站房改造项目。该楼共有820张普通病床，手术室9间，小手术室1间，ICU重症监护病房26张床位，抢救室4张病床，麻醉复苏室9张病床。
1.2、项目系统方案图及改造要求
本项目负压医用真空分两路供应，普通管线和ICU、手术室等专用管线，如下图所示：
中心负压系统主要设备为真空泵机组，每台真空泵设置独立的电源开关及控制回路，通过PLC控制器，可以调节时间段，自动逐台投入运行，断电恢复后能自启，均匀分配时间，并设置检测和报警装置。机组为阿特拉斯无油真空系统，真空泵组为同一类型并设置备用泵，单台泵故障，其余仍然能满足需求，设置防倒流装置，排污管使用耐腐蚀材料，采用排气防护措施并在排气最低位置设置排污阀，排气口与医用空气进口分布在不同位置高度，设置有害气体警示标志。每台真空泵、真空罐、过滤器之间设置止回阀，真空罐设置旁通阀，真空泵与进气、排气管的连接采用新型柔性材料连接。
2.主要设备的选型配置及控制系统
医用中心负压系统的真空获得是真空科学与技术的重要组成部分，而真空泵是利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。
2.1、真空泵的基本参数
2.1.1抽气速率S
抽气速率简称抽速，是指在泵进气口处，在给定泵口压强下，单位时间流入泵的气体体积数，一般真空泵说明书上的抽速是指泵的抽速最大值。
2.1.2极限压强Pu
极限压强指泵在泵入口能达到的最低平衡压强。
2.1.3最大工作压强Pmax
最大工作压强指泵能正常工作的入口最高压强。如果工作压强超过该值，泵的抽速将趋于零，失去抽气能力。
2.1.4运用压强
运用压强指泵具有一定实用抽速值时的入口压强范围。
2.1.5抽气特性曲线（S—p曲线）
真空泵的抽速一般都不是常数，抽速随压强的变化曲线称为抽速曲线，它能综合反映真空泵的性能。
2.2、气体用量估算及设备选型
根据对医院院真空吸引用量统计。计算时主要参照了GB 50751-2012《医院气体工程技术规范》提供的综合性医院用气量计算参考数据，结合医院待改造老机房自身的实际情况进行论证和气源设备配置选型，计算医院平均用气量，并以此值作为气源设备选型依据参数。
经过计算和考虑到原负压站房的面积有限，采用一用一备油润旋片式真空泵，单台抽吸量应≥2960L/min （在450 mmHg状态下测定），换算成极限压力-0.1Mpa时单台真空泵抽吸量：300m?/h。
2.3、更新改造设备的配置方案：
2.3.1吸引站房内医用真空机组及配套：油润滑旋片真空泵两台，单台功率：7.5Kw;单台流量：300 m?/h （在常压下）;要求配置西门子PLC两泵联动控制，并配置远程报警与气源报警模块。
2.3.2配置污物收集罐、双备细菌过滤器等，各类阀门和管道采用不锈钢管。
2.3.3单独设置电源箱：单独专用电缆放置电源箱，总功率要求大于65Kw，含总开关一套，出路空开四路，其中一路45Kw，一路15Kw，照明一路1Kw，插座一路2KW，预留一路2KW，开关采用ABB开关。
3.负压系统的智能化控制
采用西门子PLCs7200、真空泵机组与各阀门传感装置等构成，实现在线过程控制，自动快速地进行数据采集、逻辑判断、精确计算等处理。操作人员通过查询、切换、输入等操作，随时根据临床要求修改调节参数。
3.1.对吸引站房进行24小时全方位监测与报警，实时监测吸引站房设备的运行状态及参数。
3.2、具有系统管理员权限的医院相关人员可通过登录云服务系统进行设备管理，以确保数据安全，当设备运行参数发生异常时，及时发出报警提示并推送到电脑端或手机端，提示相关人员进行处理。
3.3、能记录并保存吸引设备的保养及维修记录，并自动计算下次保养日期。
3.4、多机组之间可灵活配置，联动运行，当工作泵发生故障时，备用真空泵机组能自动启动，以保证吸引系统正常工作。
3.5、控制系统精准调节负压吸引系统保持在-0.02MPa～-0.07 MPa之间，并能在该范围内任意调节。
结束语：
本文从对医院负压吸引系统的升级改造的实际出发，介绍了系统的總体现场应用设计、多机组的配置及智能化控制等，解决了医院这一特殊场所，在病房楼生命支持系统不停用的情况下，升级改造换代的问题，通过理论和实践，也为类似问题积累了一定的经验。
参考文献：
[1] 《医用气体工程技术规范》 （GB50751-2012）
[2] 李军建 王小菊 真空技术 第1版 国防工业出版社 2014.6
（南京市第三医院，江苏 南京 210011）
关键词：医用中心负压系统;真空泵;PLC控制器
引言
在医院病房楼建设过程中，负压吸引系统作为一个基本的附属系统必不可少，广泛应用于普通病房、ICU、手术室、抢救室、口腔整形中心等，其终端端口分布在各个病房和诊间，连接不同的器械，可用来吸引痰、血、脓以及体内沉积物和口腔护理等。针对这一特点和保障临床的不间断使用，那么在其升级改造过程中，如何在不停用的情况下，对医用中心负压系统在原有基础条件下整体设计、设备的选型以及智能化控制显得尤为重要。
1.医用中心负压系统方案概述
1.1、项目概述
本项目为医院住院大楼真空站房改造项目。该楼共有820张普通病床，手术室9间，小手术室1间，ICU重症监护病房26张床位，抢救室4张病床，麻醉复苏室9张病床。
1.2、项目系统方案图及改造要求
本项目负压医用真空分两路供应，普通管线和ICU、手术室等专用管线，如下图所示：
中心负压系统主要设备为真空泵机组，每台真空泵设置独立的电源开关及控制回路，通过PLC控制器，可以调节时间段，自动逐台投入运行，断电恢复后能自启，均匀分配时间，并设置检测和报警装置。机组为阿特拉斯无油真空系统，真空泵组为同一类型并设置备用泵，单台泵故障，其余仍然能满足需求，设置防倒流装置，排污管使用耐腐蚀材料，采用排气防护措施并在排气最低位置设置排污阀，排气口与医用空气进口分布在不同位置高度，设置有害气体警示标志。每台真空泵、真空罐、过滤器之间设置止回阀，真空罐设置旁通阀，真空泵与进气、排气管的连接采用新型柔性材料连接。
2.主要设备的选型配置及控制系统
医用中心负压系统的真空获得是真空科学与技术的重要组成部分，而真空泵是利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。
2.1、真空泵的基本参数
2.1.1抽气速率S
抽气速率简称抽速，是指在泵进气口处，在给定泵口压强下，单位时间流入泵的气体体积数，一般真空泵说明书上的抽速是指泵的抽速最大值。
2.1.2极限压强Pu
极限压强指泵在泵入口能达到的最低平衡压强。
2.1.3最大工作压强Pmax
最大工作压强指泵能正常工作的入口最高压强。如果工作压强超过该值，泵的抽速将趋于零，失去抽气能力。
2.1.4运用压强
运用压强指泵具有一定实用抽速值时的入口压强范围。
2.1.5抽气特性曲线（S—p曲线）
真空泵的抽速一般都不是常数，抽速随压强的变化曲线称为抽速曲线，它能综合反映真空泵的性能。
2.2、气体用量估算及设备选型
根据对医院院真空吸引用量统计。计算时主要参照了GB 50751-2012《医院气体工程技术规范》提供的综合性医院用气量计算参考数据，结合医院待改造老机房自身的实际情况进行论证和气源设备配置选型，计算医院平均用气量，并以此值作为气源设备选型依据参数。
经过计算和考虑到原负压站房的面积有限，采用一用一备油润旋片式真空泵，单台抽吸量应≥2960L/min （在450 mmHg状态下测定），换算成极限压力-0.1Mpa时单台真空泵抽吸量：300m?/h。
2.3、更新改造设备的配置方案：
2.3.1吸引站房内医用真空机组及配套：油润滑旋片真空泵两台，单台功率：7.5Kw;单台流量：300 m?/h （在常压下）;要求配置西门子PLC两泵联动控制，并配置远程报警与气源报警模块。
2.3.2配置污物收集罐、双备细菌过滤器等，各类阀门和管道采用不锈钢管。
2.3.3单独设置电源箱：单独专用电缆放置电源箱，总功率要求大于65Kw，含总开关一套，出路空开四路，其中一路45Kw，一路15Kw，照明一路1Kw，插座一路2KW，预留一路2KW，开关采用ABB开关。
3.负压系统的智能化控制
采用西门子PLCs7200、真空泵机组与各阀门传感装置等构成，实现在线过程控制，自动快速地进行数据采集、逻辑判断、精确计算等处理。操作人员通过查询、切换、输入等操作，随时根据临床要求修改调节参数。
3.1.对吸引站房进行24小时全方位监测与报警，实时监测吸引站房设备的运行状态及参数。
3.2、具有系统管理员权限的医院相关人员可通过登录云服务系统进行设备管理，以确保数据安全，当设备运行参数发生异常时，及时发出报警提示并推送到电脑端或手机端，提示相关人员进行处理。
3.3、能记录并保存吸引设备的保养及维修记录，并自动计算下次保养日期。
3.4、多机组之间可灵活配置，联动运行，当工作泵发生故障时，备用真空泵机组能自动启动，以保证吸引系统正常工作。
3.5、控制系统精准调节负压吸引系统保持在-0.02MPa～-0.07 MPa之间，并能在该范围内任意调节。
结束语：
本文从对医院负压吸引系统的升级改造的实际出发，介绍了系统的總体现场应用设计、多机组的配置及智能化控制等，解决了医院这一特殊场所，在病房楼生命支持系统不停用的情况下，升级改造换代的问题，通过理论和实践，也为类似问题积累了一定的经验。
参考文献：
[1] 《医用气体工程技术规范》 （GB50751-2012）
[2] 李军建 王小菊 真空技术 第1版 国防工业出版社 2014.6
（南京市第三医院，江苏 南京 210011）