本实用新型涉及一种强制淋浴系统，应用于病原微生物的生物安全实验室。
背景技术：
为了生物安全的需要，生物安全区内的人流和物流通道都必须得到严格控制，进入生物安全区的人员必须洗澡后才可出生物安全区，以防把生物安全区的病原微生物带出生物安全区，因此，在厂房设计时，在出生物安全区的通道上会设置淋浴间，人员淋浴后再从生物安全区出来。
传统的做法是在淋浴间内安装淋浴喷头和淋浴用水龙头，供人员淋浴。这样做的缺点是：1、淋浴的时间和水量是由被淋浴人员自行掌握和调节的，没有标准，淋浴是否达到了预期的效果，无法保证。2、从生物安全区出来是否淋浴全部靠员工自觉，尤其在短时间内多次出入生物安全区的人员由于腻烦，淋浴时间不够甚至不淋浴从生物安全区出来，给生物安全带来隐患。
技术实现要素：
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种强制淋浴系统，喷头所喷出的水能覆盖整个淋浴间，并且能够对淋浴时间和淋浴水量进行严格控制，若水量和/或时间没有达到规定的时间，门便无法开启，人员无法从生物安全区出来，以达到强制淋浴的目的。
本实用新型的技术方案是：
强制淋浴系统，包括喷淋主管道、与喷淋主管道相连通的第一热水管道以及与第一热水管道相连的多个喷头；所述喷淋主管道上设置有总进水阀；其特殊之处在于：
所述喷头所喷出的水能覆盖整个淋浴间；
所述淋浴系统还包括控制系统、安装在喷淋主管道上的流量计和安装第一热水管道上的气动阀；
所述控制系统与流量计、气动阀以及淋浴间两个浴室门的两个门禁均相连。
基于上述基本技术方案，本实用新型还作出以下优化/限定：
优选的，上述多个喷头的角度均可调，通过调整喷头的角度使喷头喷出的水能覆盖整个淋浴间。或者可通过在多个方位设置不同喷射方向的喷头以达到水能覆盖整个淋浴间的目的。
上述强制淋浴系统还包括与控制系统相连的用于打开所述两个门禁的第一紧急按钮；所述第一紧急按钮设置在淋浴间外，且靠近生物安全实验室。
上述强制淋浴系统还包括与控制系统相连的第二紧急按钮，该按钮用于打开所述两个门禁中靠近生物安全实验室的门禁；所述第二紧急按钮设置在淋浴间内。
上述强制淋浴系统还包括设置在淋浴间外的两个密码输入装置，这两个密码输入装置分别与所述两个门禁相连，同时与所述控制系统相连。
上述强制淋浴系统还包括与控制系统相连的上位机；所述上位机能够生成、删除授权密码；所述授权密码用于在淋浴间外开启所述两个门禁。
为提高管控性和安全性，上述授权密码具有时效性，超过设定时间所述控制系统会删除所述授权密码。
上述强制淋浴系统还包括分别设置在淋浴间两个门禁外的两个水温显示装置。
上述强制淋浴系统还包括设置在淋浴间内的报警器。
上述强制淋浴系统还包括与淋浴主管道相连通的第二热水管道；所述第二热水管道与所述第一热水管道并行设置；所述第二热水管道与所述多个喷头相连；所述第二热水管道上安装有旁通阀。
上述控制系统可采用现有控制系统，如西门子S7‐300。
本实用新型的优点是：
1、具有强制性，并能保证淋浴效果
本实用新型的淋浴系统包括多个角度可调的喷头，从而保证喷头所喷出的水能覆盖整个淋浴间；当人员开启门禁进入淋浴间后，控制系统控制气动阀开启，多个喷头开始喷水，此过程中控制系统根据淋浴时间和淋浴流量控制淋浴间两侧门禁的启闭，当淋浴时间和淋浴流量达到设定要求后，控制系统才能运行到开门的程序，否则人员无法打开门禁；因此，本实用新型能保证经过淋浴间的人员一定能够有效淋浴。
2、具有应急功能，提高了使用安全性和用户体验度
本实用新型在淋浴间外设置有第一紧急按钮，当生物安全区发生火灾等重大事故时，人员按下第一紧急按钮便可解锁淋浴间的两个门禁，以便能够快速从生物安全区逃生。
本实用新型在淋浴间内设置第二紧急按钮，当淋浴系统出现设备故障或者水温过高/过低而导致无法继续淋浴时，人员可通过按下第二紧急按钮打开靠近生物安全区的门禁，进入更洁净衣室，待淋浴系统或水温正常后再进入淋浴间淋浴。
3、系统高度智能化，对进入生物安全区的人员进行严格控制
本实用新型在淋浴间外设置有两个密码输入装置，当人员欲进入/出生物安全区时，向密码输入装置输入密码才能打开淋浴间两侧的门禁，才能进入/出生物安全区。因此，能够对出入生物安全区的人员进行严格管控。
4、安全系数高
本实用新型通过上位机生成授权密码，人员无授权密码无法打开淋浴间门禁；授权密码可以为具有时效性的密码，超过设定时间控制系统会自动删除授权密码，进一步提高了门禁的安全系数。
5、本实用新型在淋浴间外设置有水温显示装置，方便人员观察淋浴水温，人员可等到水温合适后再进入淋浴间，避免了水温不合适带来的麻烦和尴尬。
6、具有手动淋浴功能
本实用新型设置有与第一热水管道并行设置的第二热水管道，并在第二热水管道上设置旁通阀，当系统出现故障时，可在上位机上操作，解锁控制系统，然后手动操作旁通阀进行淋浴，因此，本实用新型不会因系统故障的原因影响人员正常工作。
7、具有报警提示功能
本实用新型的上位机能对淋浴系统运行中的每个流程进行监控，当人员非正确操作时，上位机便向报警器发生报警指令，若报警计时达到设定时间，人员仍然没有正确操作，上位机便会锁定淋浴系统，并提示管理人员查明异常原因。
8、具有人机交互功能
本实用新型的上位机具有人机对话功能，管理员可通过上位机授权哪些人员可以进入生物安全区；可通过上位机对淋浴时间、淋浴流量等参数进行设定和调节，对过程参数及报警进行记录。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
其中：1‐第一浴室门(远离非生物安全实验室)，2‐第二浴室门(靠近生物安全实验室)，3‐第一密码键盘；4‐第二密码键盘，5‐第一开门按钮，6‐第二开门按钮，7‐第二紧急按钮，8‐第一紧急按钮，9‐喷水按钮，10‐第一门禁(安装在第一浴室门上)，11‐第二门禁(安装在第二浴室门上)，12‐总进水阀，13‐旁通阀，14‐气动阀，15‐流量计，16‐喷头，17‐报警器；18‐温度显示装置。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型作进一步阐述。
参见图1，本实用新型所提供的强制淋浴系统由控制系统(型号为西门子 S7‐300，图1中未体现)，喷淋主管道，与喷淋主管道相连通的第一热水管道，与第一热水管道相连的多个角度可调的喷头(通过调节各个喷头的角度能保证喷出的水能覆盖整个淋浴间)，安装在喷淋主管道上的总进水阀和流量计以及安装在第一热水管道上的气动阀组成。控制系统与流量计、气动阀以及淋浴间两个浴室门的两个门禁均相连；流量计用于检测淋浴流量；控制系统用于控制气动阀启闭；控制系统根据淋浴时间和淋浴流量控制所述两个门禁的开闭。
人员进入生物安全区的流程为：
通过第一密码键盘键入密码，第一门禁自动打开，人员开启第一浴室门进入淋浴间，按下第二开门按钮打开第二门禁，通过第二浴室门进入生物安全区。人员进入生物安全区时，控制系统处于解锁状态(即控制系统此时不控制两个门禁的启闭)。
人员出生物安全区的流程为：
人员通过第二密码键盘键入密码，气动阀自动打开，喷头开始喷水排放管道中残留的冷水，淋浴系统开始计时，计时时间达到设定时间后，气动阀关闭，停止喷水，第二门禁自动打开；人员通过第二浴室门进入淋浴间，按下喷水按钮，气动阀打开，喷头喷水并开始第一次淋浴计时，计时时间达到设定时间后，气动阀自动关闭；系统开始等待计时，等待计时过程中人员可以使用浴液，在等待计时到达设定时间之前，可通过按下喷水按钮提前终止等待过程，并进入第二次淋浴并计时；当计时达到设定时间后，气动阀自动关闭，停止淋浴，此时淋浴系统运行至开门程序，人员按下第一开门按钮打开第一门禁，通过第一浴室门出生物安全区。
上述人员出生物安全区的流程中，控制系统处于锁定状态，若淋浴流量和/或淋浴时间未达到设定要求，控制系统就不会运行至开门程序，此时，人员通过开门按钮和授权密码均无法打开两个门禁。
考虑到实际使用过程中会出现紧急异常情况，本实用新型在强制有效淋浴的基础上作了相应的优化改进。具体如下：
1、设置有两个紧急按钮
(1)与控制系统相连的第一紧急按钮
第一紧急按钮设置在淋浴间外且靠近生物安全试验室(本实施例中第一紧急按钮设置在更洁净衣室内)。按下第一紧急按钮可同时打开第一门禁和第二门禁。因此，当生物安全区发生火灾等重大事故时，人员可通过按下第一紧急按钮解锁淋浴系统，以便快速从生物安全区逃生。
(2)与控制系统相连的第二紧急按钮
第二紧急按钮设置在淋浴间内，用于打开第二门禁。在淋浴过程中，可能会出现设备故障或水温过高无法继续淋浴的情况，此时，人员可通过按下第二紧急按钮打开第二门禁，进入更洁净衣室等待设备或水温正常后再进入淋浴间。
2、设置有上位机和两个密码输入装置，以严格管控出入生物安全实验室的人员
上位机与控制系统相连，主要作用有：进行授权并生成授权密码；记录出入每个浴室门的人员姓名、出入时间等信息；解锁控制系统；监控浴室门的开启状况；记录异常报警；设定淋浴过程中每个环节的计时时间；故障复位；解除门禁等。
第一密码输入装置用于控制第一门禁，第二密码输入装置用于控制第二门禁；向两个密码输入装置输入授权密码，即可打开相应的门禁。
为提高安全系数，上位机生成的授权密码具有时效性，可根据实际情况设置有效时间，过时后上位机会自动删除授权密码取消授权，当然管理员可以在上位机上手动修改或删除授权。
3、设置有报警器，对异常情况和非正常操作进行提示
在人员进入/出生物安全区的过程中，人员未按照正确流程操作时，控制系统会自动等待10s，若还没有正确的操作，报警器开始持续报警10s，提示人员进行正确的操作；在控制系统等待的10s和报警的10s之间，若人员按照正确方法操作，控制系统将会继续按照设定流程运行；若报警计时的10s结束后，人员仍然没有正确操作，上位机将会报警并向控制系统发出锁定指令；在管理人员查明原因之后，对异常情况进行处理并在主机上复位后，才可继续进行操作。
4、设置有与喷淋主管道相连通的第二热水管道
第二热水管道与第一热水管道并行设置，与第一热水管道共用相同的喷头。当淋浴系统出现故障，无法按照既定的流程淋浴时，可通过上位机解锁控制系统，在有人监督的情况下，手动打开旁通阀进行淋浴。