智能型變風量實驗室通風柜的設計和研究_劉洪陽

1、RESEARCHWORK研究論著智能型變風量實驗室通風柜的設計和研究劉洪陽，賀強，趙力，劉洪釗（吉林大學公共衛(wèi)生學院，吉林長春；深圳市美樂華實驗室裝備有限公司，廣東深圳）摘要本文對智能型變風量實驗室通風柜進行了設計和研究。主要利用計算機（）技術、變頻調速技術以及各種傳變風量控制功能。通風量的大小完全由電腦控制，省去感器技術相結合，精確控制通風柜的排風量，使通風柜具有智能化、了人工參與，保證排出有害氣體的效果始終處于最佳狀態(tài)，不僅能夠準確地完成實驗室通風柜排出有害氣體的功能，還可減小噪聲，甚至無噪聲（低風速）工作。該通風櫥柜可有效地應用于核醫(yī)學科和普通化學實驗室。以降低能耗、關鍵詞通風柜；排風量

2、；變頻控制；傳感器中圖分類號文獻標志碼文章編號（）DesignandStudyonIntelligentVentilationCabinetwithVAVintheLaboratory，（，；，）Abstract:（），Keywords:；通風柜是實驗室中重要的安全設備，主要用于排出實驗過程中產生的有毒、有害、有味氣體，保障實驗人員的身但是現(xiàn)有的通風柜多為心健康，創(chuàng)造舒適安全的工作環(huán)境。簡單的機械結構，工作時風機的通風量固定不變，不能根據(jù)實驗操作的需要調節(jié)通風量，不僅浪費能源，往往還影響實驗效果。本文設計的智能型變風量實驗室通風柜使用計算機（）技術、變頻調速技術以及各種傳感器技術相結合，精確控

3、制通風櫥柜的排風量，使通風櫥柜具有智能化、變風量控制功能。通風量的大小完全由電腦控制，省去了人工參與，保證排出有害氣體的效果始終處于最佳狀態(tài)，不僅能夠準確地完成實驗室通風柜排出有害氣體的功能，還可以降低能耗、減小噪聲，甚至無噪聲（低風速）工作。通風柜設計方案和通風柜結構設計方案考慮到操作方便和運行效率，本設計方案如下：柜本體的上部為風機和出風口，中部為通風櫥主體，下部為操作臺面及備品柜（見圖）。主體前面是可以上下移動的操作柜門，操作柜門的上部與牽引繩的一端連接，在主體內設有導向滑輪組，牽引繩通過滑輪組導向，其尾端與配重相連。通過配重與導向滑輪構成柜門運動系統(tǒng)，使操作柜門可以自由地開啟。柜結構該

4、柜結構如圖所示：通風柜本體的上部為風機和出風口，中部為操作柜門，下部為底柜，在本體內設有導向滑輪組，牽引繩的一端與操作柜門的上部連接，尾端與配重相連，風機選用三相電機，采用作為控制電路，其中，位移傳感器裝置分別設在操作柜門及邊框不同位置上，與控制電路的信號輸入端連接（見圖），的控制端與變頻器的信號輸入端連接，電源接變頻器輸入端、，風機接變頻器輸出端、；氣壓傳感器、氣體傳年卷期收稿日期：通訊作者：賀強，副教授。修回日期：專利：國家專利（）。17研究論著RESEARCHWORK工作區(qū)時主動通風，排除陳舊氣體，凈化空氣，確保安全。（）氣壓傳感器，設置氣壓傳感器（）檢測櫥柜內負壓值，使通風速率更加準確

5、可靠。（）操作門位移傳感器，采用滑動變阻器法、光電耦合器法、磁感應法、行程開關法、超聲測距法等，監(jiān)測操作門開上述的柜門位移檢測裝置采用門大小，自動調節(jié)風速風量。以下結構的一種或多種：滑動變阻器法，利用操作門配電位器的滑動變阻重的導向滑輪作動力，拉動電位器，端與的模擬信號輸入端連接，當柜門上下移動時，通過牽引繩帶動導向滑輪和電位器轉動，改變的輸入端電壓，由輸出指令直接控制風機轉速。的電位在到范圍內連續(xù)變化，完成風速由零到最直接控制風機轉速，完成調速。起始風速設定：風大的調節(jié)。機的起始速度可以按程序輸入，電壓由到連續(xù)可調（相應的控制頻率由到連續(xù)可調）。操作門位移傳感器法，將若干組操作門位移傳感器（

6、包括磁控開感器、人體傳感器分別與的模擬輸入端、連接，警燈、警鈴分別與的模擬輸出端連接。圖智能型通風柜結構圖光耦或霍爾器件等固定位置傳感器），分別設在操作柜關、門及邊框不同位置上，對柜門的位移進行檢測，位移傳感器的輸出信號接在的開關信號輸入端，將各點所需要的風速輸入電腦即可做到精確控制風速。超聲波測距法，將超聲波測距變送器裝置在本體內，其信號輸出端接的模擬信號端，將測得的開門大小信號送入電腦，完成風速控制。（）設有紫外滅菌燈系統(tǒng)可以方便地對櫥柜進行殺毒滅菌。（）使用密封電子、電器器件，防止實驗中產生火花，引起燃易爆氣體爆炸。（）操作門采用配重平衡裝置，升降自如。（）密封式內部光源具有明亮、柔和、

7、安全、長壽等特圖主機原理圖主控系統(tǒng)在主體內設置各種傳感器采集柜體內參數(shù)，對數(shù)據(jù)運算處理后，發(fā)出指令控制變頻器，改變風機的運轉速顯示器實時顯示通風柜的所有工作參數(shù)度，實現(xiàn)變頻調速。使操作更加直觀。當設備出現(xiàn)異常時通過警燈、警鈴發(fā)出聲光報警信號，并顯示故障代碼提醒工作人員處理。（）變頻調速器，使用變頻調速技術解決風機長期滿負荷工作問題，風機可以根據(jù)風量運轉，省功耗降噪聲，風量控制準確，高效節(jié)能。（）氣體傳感器，使用有害氣體傳感器（）可以在無人值守期間自動檢測有害氣體濃度，當有氣體泄漏時，自動開啟排風系統(tǒng)排出氣體，同時啟動聲光報警。（）人體傳感器，使用人體傳感器（）可以在人員進入年卷期點。采用了以上

8、的多參數(shù)控制，使通風櫥柜具有了人性化自動控制功能，使用人體傳感器在人員進入工作區(qū)的時候，自動開啟排風系統(tǒng)排出氣體；使用有害氣體傳感器可以在無人值守期間自動檢測有害氣體濃度，當有氣體泄漏時，自動開啟排風系統(tǒng)排出氣體。同時啟動聲光報警提醒有關人員注意，解決風機長期滿負荷工作問題，使風量控制準確，節(jié)省功耗和降低噪聲。討論通常同時使用多臺通風柜，要用一臺大功率風機控制，當僅使用一臺通風柜時，其它柜也要進行排風運轉，造成風量損失。智能型變風量通風柜每臺都有獨立的控制系統(tǒng)，提（下轉第39頁）18DIGITALIZEDHOSPITAL，（醫(yī)院數(shù)字化：；，）；（，）；創(chuàng)建復制的主節(jié)點并將此復制激活。注意此處的

9、參數(shù)指定為同步復制，如指定為異步模式，還需進一步設定同步間隔。管理人員還需在與復制相關的系統(tǒng)表中檢查復制任務的狀態(tài)并實施管理，由于篇幅有限在此不細述。利用觸發(fā)器實現(xiàn)部分復制和數(shù)據(jù)同步部分復制涉及的數(shù)據(jù)表很多，在此僅以表（藥品請領通知表）為示例。（）同步藥品請領通知表的部分記錄（：，：，：，：，：，：，：，：，：）；（）同步藥品請領通知表的部分刪除：（上接第18頁）以上兩個觸發(fā)器用于主服務器數(shù)據(jù)庫在與藥房數(shù)據(jù)庫在請領藥品時對藥品請領記錄表（）的數(shù)據(jù)同步，與完全復制不同，觸發(fā)器僅對符合特定條件的跨數(shù)據(jù)庫藥品請領數(shù)據(jù)進行復制。結束語數(shù)據(jù)庫提供了強大的數(shù)據(jù)復制功能，但是針對具體應用設計和實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

10、的復制是一項十分復雜的工處理時間的要作，具體的實踐中必須要考慮數(shù)據(jù)的一致性、求和數(shù)據(jù)沖突等問題。當復制對象組多，存在多個主體站點同時修改復制對象時，復制的管理和沖突解決方案就需要非常認真慎重的考慮。本文介紹了數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復制功能并給出了利用兩種方式實現(xiàn)了特定應用需求下的數(shù)據(jù)部分復制的需求的實例。參考文獻劉志敏數(shù)據(jù)庫應用管理解決方案北京：電子工業(yè)出版，葛衛(wèi)民，張鋼，舒炎泰基于分布式數(shù)據(jù)庫設計與應用計算機工程，（）：蔡立軍，等關系數(shù)據(jù)庫實用教程北京：中國水利水電出版社，李曉軍數(shù)據(jù)庫管理員手冊北京：機械工業(yè)出版，卞保軍數(shù)據(jù)庫的備份實例醫(yī)療設備信息，（）：蓋九宇，張忠能，肖鶴分布式數(shù)據(jù)庫復制技術的分析與應用計算機應用與軟件，（）：!高了風機的使用效率，減少了風機能耗。智能型變風量通風柜利用變頻調速技術使通風柜具有變風量控制，不僅能夠準確地完成實驗室通風柜排出有害氣體的功能，還可以降減小噪聲，甚至無噪聲（低風速）工作。因此，該通低能耗、風櫥