随着我国生物、医疗、卫生事业的快速发展，在微生物学研究、生物技术开发、遗传基因工程、特殊医疗手术病房等多个方面，越来越多的生物安全洁净实验室相继建立和投入使用。新风系统对于这类为了维持室内整洁和温度环境而不允许开窗换气的场所来说，是不可或缺的一部分。

 

01 生物安全防护实验室

 

生物安全防护实验室是指实验室的结构和设施、安全操作规程、安全设备能够确保工作人员在处理含有致病微生物及其毒素时，不受实验对象侵染，周围环境不受污染。

 

生物安全洁净实验室对通风空调系统的设计要求，在很多方面有别于普通的生物洁净室，如系统划分、设备备用、气流流向、压力控制、送风和排风处理、系统控制等方面。

 

02 生物安全防护实验室自动控制系统

 

自动控制是生物安全洁净实验室各系统是否能正常工作的关键，为了保证系统安全运行，一套完整、可靠、快速可调的自控装置是必不可少的，它应包含空调系统开、关机及保护逻辑功能，风量和风压监测与报警功能。此外还有负压控制系统开启、关闭程序功能。

 

1.实验室风量状态

 

洁净实验室应有两种风量控制状态，即工作状态和待命状态。工作状态要求实验室满足压力和洁净度，这时实验室工作时送、排风量为设计值。待命状态下由于实验室没人使用，送、排风量只要维持小负压，满足空气流向要求，这两种状态均由计算机程序控制。

 

 

2.温湿度控制

 

控制系统根据洁净实验室内设定温湿度和实测量控制洁净空调机组制冷、加热、加湿和除湿等工况，保证洁净实验室环境。

 

夏季温湿度控制工况分正常工况和除湿工况，通过计算新风含湿量和设定含湿量，确定是否需要除湿。不需要除湿时，通过调节冷水阀控制房间温度，使房间温度在控制范围内；需要除湿时，通过调节冷水阀进行露点除湿，控制房间湿度，并调节热水阀控制房间温度。

 

冬季通过调节热水阀控制房间温度，并通过调节电加湿器，控制房间湿度。

 

03 生物洁净实验室中的自动控制系统的应用

 

1.自动控制系统硬件设备组成

 

自动控制系统将实验室所有系统完全整合，由上位计算机进行全面的监控。包括空调设备监控、室内参数监控、室内设备、门禁系统、网络信息传输，每项控制内容为独立视窗界面，包括起停、设定、循检、报警、历史趋势、报表、后台管理、帮助信息等子项。

 

（1）可编程控制器

 

在p3自动控制系统中，下位机采用可编程控制器，使机电控制、过程控制与商务管理之间的无缝连接成为现实，通过web浏览器可以让我们轻松地实现异地监控。

 

（2）上位监控计算机

 

上位计算机采用工业计算机实现实验室的整体控制管理。

 

（3）阀门执行器、传感器

 

（4）变频器

 

 

2.空调设备监控

 

空调设备监控包括对冷热源起停，故障状态报警，故障切换，冷热源的各参量的监控；

 

水泵的起停，故障状态报警，故障切换及水泵用电电压等参量的监控；新风送风子系统的监控主要有送风阀的开关，初中效过滤器的堵塞报警，送风机的起停、故障状态报警、故障切换、变频器的故障状态报警，送风温湿度、送风量等；排风子系统与送风子系统具有相同的控制功能。空调设备中的水泵、送风机、排风机等均采用一用一备，主备之间既可互换又互锁，实现主备交替运行。

 

3.室内参数监控

 

室内参数由环境温度、湿度、压力及送风量组成，温度的监控由温度传感器与空调机组的表冷段及其阀门经过pid调节来完成设定；湿度监控由自整定电极加湿器来完成，压力梯度及送风量的监控由压力及风量传器、送风阀、排风阀来完成。温湿度、压力报警由室声光报警器和上位计算机报警提示来完成。

 

4.室内设备监控

 

室内设备监控主要是对生物安全柜的起停及故障状态进行监控。

 

5.门禁控制

 

门禁指纹识系统采用门禁主控制器及指纹识别器。实验室门禁系统由指纹识别门禁系统及非接触式红外感应门控开关组成。在男更衣室和女更衣室出入口处各一套指纹识别门禁系统，通过指纹识别进出实验室。实验室内各道门采用非接触式红外感应门控开关控制各道门。各道门之间均设有互锁功能；同时，在出现紧急情况时，可开启状态。

 

6.手动控制系统

 

为确保实验室不间断运行，防止某个设备故障使自动控制无法正常运行，增设了手动控制系统，在自动控制系统出现故障时切换到手动控制系统，以确保实验室内各参量维持不变。

 

    图文来源：迅领实验室