一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法与流程

本发明涉及过滤器，具体为一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法。

背景技术：

1、高效过滤器是生物安全实验室空调净化系统的关键，有着广泛的应用，是实现无菌环境的重要设备之一。利用过滤器有效地控制从室外引入室内的全部空气的洁净度，由于细菌都依附在悬浮粒子上，微粒被过滤的同时，细菌也能滤掉。对于生物安全实验室而言，能否达到和保持设计的洁净级别，在一定程度上与高效过滤器的性能及其安装密切相关。

2、高效过滤器完整性测试是指高效过滤器及其系统安装后的现场检漏，检测目的主要是检查过滤器滤材中的小针孔和其他零部件是否有损坏，如框架密封性、垫圈密封性以及过滤器构架是否存在漏缝等。从而采取相应的措施进行处理和补救，确保系统正常运行。

3、而在现有技术中，存在以下问题：高效过滤器完整性测试复杂，不能进行在线检测，高效过滤器是否满足要求只能在完整性检测后才可以得出，这就造成了过滤器发生泄漏却不能发现，导致不可估量的损失，甚至严重危害人的生命安全；工程上，高效过滤器的更换基本上按时间1年更换1次。更换的判断依据很不充分。

4、此外，框架密封性、垫圈密封性以及过滤器构架是否存在漏缝等故障具有多发性、重复性和复杂性特点。如何通过一些必要硬件设施和科学的计算评估方法实现高效过滤器的健康指数评估，实现维护和更换的主动式提醒，具有很大的现实意义。由此，本发明提出一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法，目的是解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备，包括高效过滤器，还包括：

4、压差传感器，其安装在高效过滤器的侧面，检测高效过滤器前后的压差；

5、风速传感器，其安装在高效过滤器的出风口位置，监测高效过滤器出口的风速；

6、激光粒子计数器，其安装在高效过滤器的出风口位置，监测高效过滤器出口的粒子数目；

7、静压传感器，其安装在高效过滤器的入口的风管管壁上，监测高效过滤器入口的风管的静压；

8、信息处理单元，其与压差传感器、风速传感器、激光粒子计数器和静压传感器信号连接；

9、显示单元，其与信息处理单元信号连接。

10、优选的，所述压差传感器、风速传感器、激光粒子计数器和静压传感器均为可拆卸式，且压差传感器、风速传感器、激光粒子计数器和静压传感器通过4g/5g接口或局域网与信息处理单元相连接。

11、优选的，所述激光粒子计数器可环绕高效过滤器的出风口进行一定速度的摆动，便于满足测试要求。

12、优选的，该方法包括以下步骤：

13、步骤1、设置健康指数状况等级：考虑高效过滤器更换的迫切性，参考健康度指数s分为3个等级：停机、不健康、健康(0≦s<0.35)；

14、步骤2、数值选取：采用多周期内统计不同健康指数状况等级下的高效过滤器的压差p、风速u、高效过滤器前的静压pj、采集到的粒子数目m作为训练样本，计算其对应的平均值pp、up、pjp、mp以及峰值p max、umax、pjmax、mmax，存贮于信息处理单元内；

15、步骤3、设置允许值：在信息处理单元中设置采集到的粒子数目m允许值φmax，设置取样时间间隔tm，当m≧φmax时，进入步骤6，进入报警状态，当m<φmax时进入步骤4；

16、步骤4、参数计算：计算高效过滤器单参数健康度sx，

17、其中，fx，t代表为基于高效过滤器的单特征参数x在t时刻的测量值，fp和fmax基于高效过滤器的单特征参数x的平均值和峰值；

18、步骤5、参数设定：设定特征参数x的权重，计算高效过滤器多参数健康度s，

19、其中，m为特征参数个数；ρx为特征参数x的权重，0≤ρx≤1，且ρx为特征参数x的权重的确定按照高效过滤器完整性测试的故障维修的概率统计后确定；

20、步骤6、报警：当φ≧φmax或者s≧0.65时，评价为停机马上更换高效过滤器，信息处理单元向控制中心发出断电停机报警，并联动关停相关空调涉笔的电路，将高效过滤器的多参数健康度s计算结果以及高效过滤器单参数健康度sx以图表形式传输并显示于显示单元，针对单参数影响隐患的处理建议展示出来，给予管理人员技术指导和帮助，否则进入步骤7；

21、步骤7、当0.35≦s<0.65时，评价为不健康，高效过滤器不能长期工作，建议调整生物实验室工作进度，安排合适时间检修，将高效过滤器的多参数健康度s计算结果以及高效过滤器单参数健康度sx以图表形式传输并显示于显示单元，针对单参数影响隐患的处理建议展示出来，给予管理人员技术指导和帮助进入步骤3；

22、步骤8、当0≦s<0.35时，评价为健康，高效过滤器可以长期工作，将高效过滤器的多参数健康度s计算结果以及高效过滤器单参数健康度sx以图表形式传输并显示在显示单元上，针对单参数影响隐患的处理建议展示出来，给予管理人员技术指导和帮助进入步骤3。

23、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

24、本发明提供的一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法，通过安装必要的传感器，采集必要的运行参数，无线传输到信息处理单元，进行科学分析评估，给出健康报告，能够对框架密封性、垫圈密封性以及过滤器构架是否存在漏缝等故障进行预警和建议。

技术特征：

1.一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备，包括高效过滤器(7)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备，其特征在于，所述压差传感器(1)、风速传感器(2)、激光粒子计数器(3)和静压传感器(4)均为可拆卸式，且压差传感器(1)、风速传感器(2)、激光粒子计数器(3)和静压传感器(4)通过4g/5g接口或局域网与信息处理单元(5)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备，其特征在于，所述激光粒子计数器(3)可环绕高效过滤器(7)的出风口进行一定速度的摆动，便于满足测试要求。

4.根据权利要求1所述的一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法，包括高效过滤器，还包括：压差传感器，其安装在高效过滤器的侧面；风速传感器，其安装在高效过滤器的出风口位置；激光粒子计数器，其安装在高效过滤器的出风口位置；静压传感器，其安装在高效过滤器的入口的风管管壁上；信息处理单元，其与压差传感器、风速传感器、激光粒子计数器和静压传感器信号连接。本发明提供的一种生物安全实验室高效过滤器的健康指数评估设备及方法，通过安装必要的传感器，采集必要的运行参数，无线传输到信息处理单元，进行科学分析评估，给出健康报告，能够对框架密封性、垫圈密封性以及过滤器构架是否存在漏缝等故障进行预警和建议。

技术研发人员：文江涛,王清勤,张俊,尹奎,魏民,刘波,郭永辉,郑文娟
受保护的技术使用者：中建三局第一建设工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29