一种用于手术室的空气净化系统及其控制方法与流程

本发明涉及医院空气净化系统，尤其是涉及一种用于手术室的空气净化系统及其控制方法。
背景技术：
：手术室是为病人提供手术及抢救的场所，是医院的重要技术部门。手术室应与手术科室相接连，还要与血库、监护室、麻醉复苏室等临近。抓好手术切口感染四条途径的环节管理，即：手术室的空气；手术所需的物品；医生护士的手指及病人的皮肤，防止感染，确保手术成功率。要求设计合理，设备齐全，护士工作反应灵敏、快捷，有高效的工作效率。手术室要有一套严格合理的规章制度和无菌操作规范。手术室对空气质量的要求非常高，故在手术室中一般配有空气净化系统，借助空气净化系统严格控制手术室空气质量。空气净化系统是一种比较先进的空气净化方法，采用自动化的方式对空气进行系统的净化，净化后的空气质量显著提升。在实际使用中发现，由于手术室对空气质量的要求尤为严格，现有的空气净化系统空气净化效率不高，无法达到手术室的要求；且操作机械化，操作不方便，易造成过净化或净化不足等问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种用于手术室的空气净化系统及其控制方法，针对现有技术中的缺陷，重新设计了空气净化系统，能够监测空气质量，在空气质量不佳的情况下，分析其可能造成的风险结果，方便医护人员根据该风险结果实施空气净化，实现智能化操作，操作方便，可避免过度净化及净化不足的问题。同时，本发明提供的净化装置净化效率高，针对性强。为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种用于手术室的空气净化系统，包括中央控制器、数据库、污染因子分析单元、风险分析单元及空气净化单元，数据库、污染因子分析单元、风险分析单元及空气净化单元均连接中央控制器，其特征在于包括如下步骤：数据库包括有数据提取模块，污染因子分析单元包括传感器模组及分析模组；污染因子分析单元连接风险分析单元，风险分析单元与数据提取模块相互匹配；空气净化单元包括空气置换模组、空气净化模组及空气存储模组，空气置换模组包括抽气装置及放气装置，抽气装置与放气装置相互配合；空气净化模组包括空气净化器，抽气装置连接空气净化器；空气储存模组包括空气压缩器及储存器，空气压缩器分别连接空气净化器与储存器，储存器连接放气装置。进一步，传感器模组包括电动缸及安装座，电动缸的下端连接安装座，安装座的周向上均匀安装有甲醛传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、病菌检测器、湿度传感器、氧气传感器及粉尘颗粒传感器。各类传感器相互配合工作，综合、全面的检测空气质量，检测数据准确可靠，且结构简单，操作方便。进一步，分析模组包括有数据采集模块、类比模块及预设模块，数据采集模块连接传感器模组，数据采集模块、类比模块及预设模块相互配合。数据采集模块采集传感器模组中各个指标的检测结果，预设模块中预设各个指标的阈值，类比模块比较对应指标的检测结果与阈值，从而确定是否超标或未达标，三个模块相互配合，各司其职，实现完全自动化操作，操作十分简便。进一步，抽气装置内设有抽气排管，抽气排管上均匀设有抽气口，抽气排管连接抽气主管，抽气主管上安装有抽气泵，抽气泵连接至中央控制器，抽气主管连接空气净化器。抽气排管覆盖面积广，抽气速率快。进一步，放气装置内设有放气排管，放气排管上均匀设有放气口，放气排管连接放气主管，放气主管上安装有电磁阀，电磁阀连接至中央控制器，放气主管连接储存器。放气排管股改面积广，放气速率快。进一步，空气净化器内包括有加热室、冷却室、过滤室、一氧化碳处理室、二氧化碳处理室及氧气控制室，加热室内安装有远红外加热器，冷却室内安装有冷凝管，远红外加热器与冷凝管连接中央控制器；过滤室内安装有等离子发生器及静电过滤网，等离子发生器连接静电过滤网，等离子发生器连接中央控制器；氧气控制室内设有氧气检测仪及氧气管，氧气管上设有进气电磁阀，进气电磁阀与氧气检测仪均连接至中央控制器。加热室加热空气，借助高温实现杀菌消毒，操作简便，杀菌消毒效果显而易见；冷却室与加热室相互配合，杀菌消毒后冷却空气至常温。等离子发生器释放具有强大氧化分解力的高速电子，高速电子分布在静电过滤网上，空气穿过静电过滤网时，高速电子能够迅速分解空气的粉尘颗粒及其他相关的有害物质，过滤效果十分理想。一氧化碳处理室能够精度、快速的除去空气中一氧化碳，防止一氧化碳与手术病人的血液接触而引发一氧化碳中毒，安全可靠；二氧化碳处理室能够精度、快速的除去空气中多余的二氧化碳，避免因二氧化碳过量而导致手术室内的医务工作者呼吸困难，影响手术。氧气控制室能够精确的控制空气中氧气浓度，手术过程中，医务工作者呼吸顺畅，对于手术具有促进作用。上述空气净化系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)密封手术室，关闭手术室门；(2)污染因子分析：a、启动中央控制器，电动缸弹出安装座，传感器模组检测各项指标，①甲醛传感器检测甲醛浓度；②一氧化碳传感器检测一氧化碳浓度；③二氧化碳传感器检测二氧化碳浓度；④病菌检测器检测病菌含量；⑤湿度传感器检测空气湿度；⑥氧气传感器检测氧气浓度⑦粉尘颗粒传感器检测颗粒含量；b、首先在预设模块中预设一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气含量、病菌含量、湿度、甲醛浓度及粉尘颗粒含量的阈值，再由数据采集模块采集步骤a的检测结果，将检测结果与相对应的各项阈值进行对比，确定超标或未达标的指标；(3)风险分析：通过风险分析单元综合分析各项超标或未达标的指标是否造成风险，以及造成风险后的风险结果，根据风险结果确定讨论空气净化的必要性；(4)空气净化：由中央控制器开启抽气泵及电磁阀，抽气装置抽出手术室原有空气，放气装置放出净化后的空气；调节抽气泵控制其抽气速率保持在20-35L/min，根据手术室空间体积抽气、放气20-35min；抽出的空气陆续导入空气净化器中，根据抽出空气体积净化12-24h，得到净化后的空气；然后，将净化后的空气输入空气压缩器中，压缩后通入储存器，备用。优选后，步骤(2)中传感器模组检测各项指标的具体步骤为：首先中央控制器控制电动缸向外推出安装座，安装座旋转；甲醛传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、病菌检测器、湿度传感器、氧气传感器及粉尘颗粒传感器采集各个位置的空气状况，检测得到平均甲醛浓度、平均一氧化碳浓度、平均二氧化碳浓度、平均病菌含量、平均湿度、平均氧气含量及平均粉尘颗粒含量。优选后，步骤(3)中风险分析单元综合分析的具体步骤为：首先由数据采集模块采集步骤(2)中各项指标的检测结果，筛选出未达标或超标的指标，再借助数据提取模块提出与该些指标相关的数据，利用风险分析单元综合分析。由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：本发明为一种用于手术室的空气净化系统及其控制方法，针对现有技术中的缺陷，重新设计了空气净化系统，能够监测空气质量，在空气质量不佳的情况下，分析其可能造成的风险结果，方便医护人员根据该风险结果实施空气净化，实现智能化操作，操作方便，可避免过度净化及净化不足的问题。同时，本发明提供的净化装置净化效率高，针对性强。其具体有益效果表现为以下几点：1、中央控制器全面的控制空气净化系统的各个部件，使得各个部件相互协调工作，本发明的空气净化系统整体性更强，易于控制。2、污染因子分析单元包括传感器模组与分析模组，传感器模组精确、全面的检测手术室空气质量，检测方便，得到的数据准确可靠。分析模组对各个指标的检测结果进行全面的分析，提取出超标或者为达标的指标，直观的反映空气中具体的质量问题。3、风险分析单元，针对分析模组分析得到的空气质量问题，对其进行进一步的深入分析，分析其可能造成的风险结果，并将风险结果逐一呈现给医护人员，帮助医护人员掌握风险结果。根据可能的风险结果，经讨论后决定是否需要空气净化，该结构可避免过度净化及净化不足的问题，在无需净化时停止净化作业，节约能耗，降低成本。4、空气置换模组从根本上解决空气质量问题，净化效率高。5、加热室加热空气，借助高温实现杀菌消毒，操作简便，杀菌消毒效果显而易见；冷却室与加热室相互配合，杀菌消毒后冷却空气至常温。等离子发生器释放具有强大氧化分解力的高速电子，高速电子分布在静电过滤网上，空气穿过静电过滤网时，高速电子能够迅速分解空气的粉尘颗粒及其他相关的有害物质，过滤效果十分理想。一氧化碳处理室能够精度、快速的除去空气中一氧化碳，防止一氧化碳与手术病人的血液接触而引发一氧化碳中毒，安全可靠；二氧化碳处理室能够精度、快速的除去空气中多余的二氧化碳，避免因二氧化碳过量而导致手术室内的医务工作者呼吸困难，影响手术。氧气控制室能够精确的控制空气中氧气浓度，手术过程中，医务工作者呼吸顺畅，对于手术具有促进作用。附图说明下面集合附图对本发明作进一步说明：图1为本发明空气净化系统的控制方法示意图；图2为本发明中传感器模组的结构示意图；图3为本发明中分析模组的结构框图；图4为本发明中空气净化单元的结构示意图；图5为本发明中抽气排管的结构示意图；图6为本发明中放气排管的结构示意图；图7为本发明中空气净化器的结构示意图；具体实施方式如图1至图7所示，一种用于手术室的空气净化系统，包括中央控制器、数据库、污染因子分析单元、风险分析单元及空气净化单元；数据库包括有数据提取模块，数据提取模块受中央控制器控制，用于调取数据库中的数据，方便随时使用。污染因子分析单元包括传感器模组及分析模组，传感器模组包括电动缸1及安装座2，电动缸1的下端连接安装座2，安装座2周向位置可绕中心轴自转；故在其周向位置上等间距的安装有有甲醛传感器3、一氧化碳传感器4、二氧化碳传感器5、病菌检测器(图中未标出)、湿度传感器(图中未标出)、氧气传感器(图中未标出)及粉尘颗粒传感器(图中未标出)。且上述传感器均连接至中央控制器，由中央控制器控制上述传感器。各类传感器相互配合工作，综合、全面的检测空气质量，检测数据准确可靠，且结构简单，操作方便。分析模组包括有数据采集模块、类比模块及预设模块，数据采集模块连接传感器模组，数据采集模块、类比模块及预设模块相互配合。数据采集模块采集传感器模组中各个指标的检测结果，预设模块中预设各个指标的阈值，类比模块比较对应指标的检测结果与阈值，从而确定是否超标或未达标，三个模块相互配合，各司其职，实现完全自动化操作，操作十分简便；分析模组对各个指标的检测结果进行全面的分析，提取出超标或者为达标的指标，直观的反映空气中具体的质量问题。风险分析单元连接污染因子分析单元，由分析模组分析后的结果传导至污染因子分析单元，同时风险分析单元与数据提取模块相互匹配，针对分析模组分析得到的空气质量问题，对其进行进一步的深入分析，分析其可能造成的风险结果，并将风险结果逐一呈现给医护人员，帮助医护人员掌握风险结果。根据可能的风险结果，经讨论后决定是否需要空气净化，该结构可避免过度净化及净化不足的问题，在无需净化时停止净化作业，节约能耗，降低成本。确定需要控制净化后，空气净化单元工作；空气净化单元包括空气置换模组、空气净化模组及空气存储模组，空气置换模组、空气净化模组及空气存储模组相互连接。空气置换模组包括抽气装置6及放气装置14，抽气装置6与放气装置14相互配合；抽气装置6内设有抽气排管15，抽气排管15上均匀设有抽气口16，抽气排管15连接抽气主管7，抽气主管7上安装有抽气泵8，抽气泵8连接至中央控制器，由中央控制器控制；抽气主管7连接空气净化模组。抽气排管15覆盖面积广，抽气速率快。空气净化模组包括空气净化器9，抽气装置6连接空气净化器9；空气净化器9内包括有加热室19、冷却室21、过滤室23、一氧化碳处理室26、二氧化碳处理室27及氧气控制室28，加热室19、冷却室21、过滤室23、一氧化碳处理室26、二氧化碳处理室27及氧气控制室28相互之间通过透气孔连通；1、加热室19内安装有远红外加热器20，远红外加热器20连接中央控制器，由中央控制器控制；加热室19加热空气，借助高温实现杀菌消毒，操作简便，杀菌消毒效果显而易见；2、冷却室21内安装有冷凝管22，冷凝管22连接中央控制器，由中央控制器控制；冷却室21与加热室19相互配合，杀菌消毒后冷却空气至常温；3、过滤室23内安装有等离子发生器24及静电过滤网25，等离子发生器24连接静电过滤网25，等离子发生器24连接中央控制器，等离子发生器24有中央控制器控制；等离子发生器24释放具有强大氧化分解力的高速电子，高速电子分布在静电过滤网25上，空气穿过静电过滤网25时，高速电子能够迅速分解空气的粉尘颗粒及其他相关的有害物质，过滤效果十分理想。4、氧气控制室28内设有氧气检测仪29及氧气管30，氧气管30上设有进气电磁阀31，进气电磁阀31与氧气检测仪29均连接至中央控制器；氧气控制室28能够精确的控制空气中氧气浓度，手术过程中，医务工作者呼吸顺畅，对于手术具有促进作用。其具体工作原理如下：空气中氧气浓度较低时，中央控制器控制进气电磁阀31打开，空气中的氧气浓度逐渐上升，且氧气检测仪29实时检测氧气浓度，当达到氧气浓度阈值时，中央控制器自动关闭进气电磁阀31。5、一氧化碳处理室26表面铺设一氧化碳吸附剂，能够精度、快速的除去空气中一氧化碳，防止一氧化碳与手术病人的血液接触而引发一氧化碳中毒，安全可靠；6、二氧化碳处理室27表面铺设一氧化碳吸附剂，能够精度、快速的除去空气中多余的二氧化碳，避免因二氧化碳过量而导致手术室内的医务工作者呼吸困难，影响手术。空气净化模组连接空气储存模块，空气储存模组包括空气压缩器11及储存器12，空气压缩器11分别连接空气净化器9与储存器12，储存器12连接放气装置14。放气装置14内设有放气排管17，放气排管17上均匀设有放气口18，放气排管17连接放气主管10，放气主管10上安装有电磁阀13，电磁阀13连接至中央控制器，放气主管10连接空气储存模组。空气置换模组从根本上解决空气质量问题，净化效率高。本发明提供的空气净化系统的控制方法，包括如下步骤：(1)密封手术室，关闭手术室门；(2)污染因子分析：a、启动中央控制器，首先中央控制器控制电动缸1向外推出安装座2，安装座2旋转；甲醛传感器3、一氧化碳传感器4、二氧化碳传感器5、病菌检测器、湿度传感器、氧气传感器及粉尘颗粒传感器采集各个位置的空气状况：①甲醛传感器3检测得到平均甲醛浓度；②一氧化碳传感器4检测平均一氧化碳浓度；③二氧化碳传感器5检测平均二氧化碳浓度；④病菌检测器检测平均病菌含量；⑤湿度传感器检测空气湿度；⑥氧气传感器检测平均氧气含量；⑦粉尘颗粒传感器检测平均粉尘颗粒含量；b、首先在预设模块中预设一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气含量、病菌含量、湿度、甲醛浓度及粉尘颗粒含量的阈值，再由数据采集模块采集步骤a中①～⑦的检测结果，将检测结果与相对应的各项阈值进行对比，确定超标或未达标的指标，如表1所示：表1检测结果阈值对比结果平均一氧化碳浓度一氧化碳浓度阈值是否超标平均二氧化碳浓度二氧化碳浓度阈值是否超标平均氧气含量氧气含量阈值是否达标平均病菌含量病菌含量阈值是否超标平均湿度湿度阈值是否超标平均甲醛浓度甲醛浓度阈值是否超标平均粉尘颗粒含量粉尘颗粒含量阈值是否超标(3)风险分析：首先由数据采集模块采集步骤(2)中各项指标的检测结果，筛选出未达标或超标的指标，再借助数据提取模块提出与该些指标相关的数据，利用风险分析单元综合分析。通过风险分析单元综合分析各项超标或未达标的指标是否造成风险，以及造成风险后的风险结果，如风险结果A、风险结果B、风险结果C、风险结果D、风险结果E、风险结果F、风险结果G等；根据风险结果确定讨论空气净化的必要性；认为风险结果无影响或者无风险结果时，可安排手术进行；认为该风险结果极有可能发生，且对手术影响很大，则安排进行空气净化。该过程可避免过度净化及净化不足的问题，在无需净化时停止净化作业，节约能耗，降低成本。(4)空气净化：a、由中央控制器开启抽气泵8，抽气装置6抽出手术室原有空气，空气速率控制在20-35L/min内；b、由中央控制器开启电磁阀13，放气装置14放出净化后的空气，通过控制电磁阀13的开度控制放气速率在20-35L/min内；根据手术室空间体积抽气、放气20-35min；c、抽出的空气陆续导入空气净化器9中，根据抽出空气体积净化12-24h，得到净化后的空气；d、将净化后的空气输入空气压缩器11中，压缩后通入储存器12，备用。按照所述步骤(4)循环往复的空气净化。下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：实施例1根据上述方法对某手术室空气进行空气净化，空气净化前各项空气指标如表2所示:表2空气中的各项指标检测结果各项指标标准(其临界值为阈值)一氧化碳浓度1346ppm≤1000ppm二氧化碳浓度78ppm≤50ppm甲醛浓度0.071mg/m3≤0.08mg/m3氧气含量21.25％≥21.15％病菌含量2358个/m3≤2085个/m3湿度58％55-60％粉尘颗粒含量0.412ml/L≤0.348ml/L经过空气置换后各项空气指标如表3所示:表3由表3可知经空气净化器9净化后的空气，空气质量显著提升。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，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。当前第1页1 2 3