医院电气自动化设计的相关分析

方立志

摘要：随着我国医疗技术的进步，我国医院的自动化程度不断提高，因此电气自动化设计起着更为重要的作用。本文首先分析了医院电气设计工作存在的问题与不足，然后介绍了供电系统、配电系统、照明设计、安全设计，最后提出了电气自动化设计在医院的应用，希望能为相关人员提供一定的参考。

关键词：医院;电气自动化设计;设计要点

前言：随着医疗体制改革的深化，我国医疗行业面临着前所未有的挑战。一方面，人们对医疗设施的安全、舒适提出了越来越高的要求。另一方面，随着科学技术的发展，医院的医疗设备也在逐步增加。在这种形势下，有必要对医院各类设备进行全面管理，通过绿色、节能、高效的电气设计，提高医院设备的信息化、智能化水平，满足医院发展的需要。本文做了一个简单的分析。

1当前医院电气设计工作存在的问题与不足

尽管我国已经在医院电气自动化设计工作方面累积了不少经验，并探讨、制订出了相关的医院电气自动化设计标准，不过在实践过程中还面临着若干问题，阻碍了我国对电气自动化设计工作的进一步精进。例如，许多医院很重视硬件设备的配备，可是对于电气自动化设计工作却多有忽视，从而造成线路负荷无法承担设备的供电要求，或者电气设计的标准不合理，供电速度不够平稳。国家已在2014年颁布施行了《医疗建筑电力设计规范》，为医院电气自动化设计提出了可借鉴的根据。但在实际工程中，由于院内的电力设备类型多种多样，电力设备的容量差别也较大，一些关于电力负荷的数据计算公式使用不当，或者计量数据并不精确，这样就很容易在运用电气设备时发生故障，而且我国医院设备中不乏体型很大的电气设备，如果设备故障，其所产生的危害也将非常重大，甚至会对医务人员和病患造成人体的安全危险，损失将无法衡量。医疗电气设备的自动化进展得非常快速，这是行业优势，但同样专业的电气设计、策划、建筑施工的能力不足，更是需要解决的问题，特别是在电气自动化设计工作方面，由于医院的划分区域、功能等错综复杂，一旦设计人员对流程、操作缺乏细致的认识，就无法进行合理的电气自动化设计工作，这将对今后医疗安全用电问题埋下重大隐患，同样也不利我国医院的建设发展。

2医院电气自动化设计的要点分析

2.1供电系统

供电系统按照医疗设备负荷性质来判断，通常要求三甲公立医院使用10kV电缆双电源供电，并自带柴油发电机组，重要设备则通过UPS电源系统。而我国的二级公立医院一般采用10kV电缆双路供电系统或一路10kV专项供电系统。因为在医院里有着许多的重要负载的设备，而且这些设备数量庞大，所以基于末端采用UPS电源系统，对UPS的设置形式也必须加以充分考虑，在一般情形下UPS的设置方法主要有分散设置和集中设置二类，分散设置主要适用于较重要负荷，因为这样的布置方法十分灵活，所涉及的故障面较小，但是由于设备安装的位置相对分散，后期维修的工作量较大，给维修工作造成了较大的负担。集中设置是在机房内设有多个UPS，这样就可以减小UPS的配置容量，而且维修相对简单，不过由于集中设置UPS机房对承载性建筑有很大的需求，同时在机房内向不同电力负载下敷设线路的成本也要考虑进来，因此需要按照设备要求和科室功能分区加以配置。

2.2配电系统

由于目前医疗中的医用设施在整体系统中的用电负担并没有很多，主要在于当前相关医用设施的总体技术水平还没有发挥到相当高，与一些国家相比还具有相当差距，就目前的发展情况而言，一天中的用电高峰时期中，一些空调以及照明设备的用电需求比较小，同时全日制门诊中的医疗所占面积较小，而其中占据面积较大的就是医院中的护理部门，其用电量也比较低。因此与一般的功能性居住建筑物不同，在医疗中的照明标准通常会比一般商业楼和写字楼的标准都要低，由于供电设施较多，因此医疗供电负荷较小，同时大型设备实际运行需求系数并不是太高。医疗中的供电设计一般都会采用10KV的电路进行供电，在低压系统当中，一般建议采用下面的一些形式进行建设，其一是由于医疗中的数字检影或图像装置中的设备压降较大，因此对电压的要求也比较高，因此需要对其单独设置一个变压器。其次动力负荷属于一个低压性质的系统，比如空调等电压波动很大的装置，就需要专门选择适当的变压器电源。最后，将调压变压器设置在电流波形变化较大的系统当中，将柴油发电系统当作应急发电源，重要设备配置单独USP电源。因为医院内的设施功率、设备设置位置等多种多样，所以电气设计要具备针对性。比如，手术室是医疗中的第一负载地点，不但要有二路电源，还需要设置柴油发电机备用供电，手术室的电能直接来自变配电所的专线电源，而且由于各变配电所之间能够自行转换电流，各手术室的专线应该分别铺设，并进行线路保护，在洁净手术室还要设有配电柜，位于非洁净区域内，且总负载应超过8kV。而急诊室、化验室、检验机构等科室对医疗设施对电流的稳定性也有所需求，都应设置电源稳压装置。放射科的X光室、CT室、ECT室的供电电源应分别设置，且各自为单独，并有专用回路，各科室还应设置稳压装置，特殊设备还需配置精密电源，同时也要配备适当的配电柜。

2.3照明设计

病房、诊室和检查室等环境中的灯光也可以选用高显色灯光，其光源的色温大概在3300至5300左右，而病房中灯光的色温应小于3300，预防病人患者因为病房中的光源过于刺眼而产生一种晕眩的现象。在高级病房中，应该设计成一种间接照明的形式，并且保证病房的照明度足够。在每个病房中的照明量度低于2000，并保证每个病床都有配置一灯，在活动区域中使用一般的照明即可。在一般病区中床头部位，还需要设计为床头照明供电插口、控制信号和开关电源等，在一般病区中设有二至三种供电插口，在监护室病区中还可适当增多，精神病房中还需要设置为一种荧光灯。通道中需要设计夜间的灯光控制系统，在疏散门和疏散通道等位置应该设计疏散灯标志。核医学扫描室、加速器治疗室、X线诊断室等地方，都必须设计好相关的安全标志，并且安装在醒目的位置，还要设计能够自动断电的电源供电系统。在手术室、血库、厕所、传染病院等科室中，一般都会设有带有紫外线消毒功能的照明灯。走道灯光设计必须充分考虑邻近房间内的光照协调度，以尽可能减小走道的光照和房间内的光照差距，通常情况下走道的光照必须超过房间内光照的百分之七十。医院现在基本已經做到了一床一灯，便于病人自己操作，而不会影响他们的休养;病区还应设有夜间灯光，夜间灯具以双开关为宜，一端则由护士工作站统一管理，便于护士在夜间巡房，另一端由病人控制，方便病人在夜间活动。

2.4安全防护

在实施医疗电气自动化设计时要格外重视设备及用电控制系统的健康运行可靠性，这直接地关乎着病患者生命安全，所以对电气设备的连接设计也要格外注意。按照国家相关法规，针对院内的医疗设施也应该采取屏蔽接地、防静电接地等措施，医用设施也需要有独立的接地极，但其实在实际使用中这些独立的接地极无法实现充分与建筑、地面绝缘，而且如果绝缘体系发生了故障，医用等电位和电力防护体系中的等电位出现了偏移，则极易对病人健康产生危害。在医院的高低压配电系统中还需要设有渗漏保护装置，可以用来预防触电发生以及渗漏后可能会导致的电器火灾以及设备的损害，但也不要全部依靠渗漏保护器，因为平时的工作都应该以预防为主，要通过其他的保护措施避免触电以及对设备损害的现象发生。而根据医院电气设计的特点，也需要科学、合理、规范的设置渗漏防护器，例如在医院里的胸腹引流、心跳术后、肾透析、严重疾病监视等，对这些心跳、身体重要防护区域内的电力回路也需要设有渗漏防护器，或者做好线路绝缘保护措施，以及设有负荷监测设备等，以确保供电的安全性。在现实使用中，渗漏防护开关经常会用在一般的插座电路中，因为一个电路可能会有多个电器同时工作，在这个情形下使用较大动作电流的渗漏防护开关会比较安全，能够保障正常供电。所以，防雷防接地保护、电气设备等的防护连接是无法分别设定的。所以，和人身有接触的医疗设施也是无法分别连接的。但对有大电流接触的医疗装置的设备连接时，应采取就地连接，同时也要避免连接线路过长。对较灵敏的电气设备，使用SPD可降低雷电对其的危害。在医院电气设计中，对防雷设备连接、电力系统运行与设备维护的连接，可采取公用连接线路

3电气自动化系统的应用

3.1医院的火灾报警系统

火灾报警系统主要是控制中心和联动控制报警系统。在探测器的选择过程中，大间距的情况下尽量选择红外烟束的探测器。温度探测器应用烟雾较大的场所，比如实验室、办公室、仓库、走廊、住院病人和其他有大量烟雾的场所。在激光皮肤治疗、性病专科治疗等特殊门诊室应选用点式感烟探测器。选择低灵敏度温度探测器或感烟探测器，放射可选择具有辐射防护功能的探测器和金属外壳探测器，选择控制模式和报警模式，应在医院所有区域的报警按钮和探测器中提供适当的声光信号。对于重要的医疗设备仓库，应根据不同设备的不同性能特点设计报警探测器，应在现场进行自动或手动控制。在正常操作条件下，相关操作人员必须手动操作，控制中心可显示不同的监控状态。

3.2故障诊断技术应用

根据前面的案例分析，由于医院机械设备正常工作持续时间长、负荷大等多种因素的直接影响，在各大医院电气工程的实际日常运行中，电气工程经常出现各种安全隐患。而大多数电气设备往往具有不稳定、复杂等基本特点，其早期故障危险诊断的准确率往往较低，这严重直接影响了电气系统的正常工作。因此自动化设计的广泛应用充分解决了上述问题，有效地提高了电气设备故障诊断的准确性和安全性。例如，在各种电气技术的具体应用中，各种电气设备的故障迹象仅仅只是依靠工作人员的肉眼观察，这不能及时做出准确的判断。利用自动化设计技术的巨大优势，可以准确分析造成电气设备早期故障的根本原因和主要原因，便于及时有效消除工作人员间的安全隐患。此外，有关技术人员详细检查记录电气设备故障的各种信息，为今后进行电气设备及其他类似潜在电气故障的检查和维护工作提供实用的专业参考技术依据，全面提高安全性。

3.3优化设计技术

在从事电气自动化系统研究阶段，电气工程非常重要。它不仅具有固定性和复杂性的技术特点，还包括集成电路、磁力和其他相关领域的基础知识。经过调查，传统电气设计在过去一直是将自身设计经验与实际操作有效的相结合，手工设计在电气设计中不仅设计效率低下，而且工作质量往往无法及时得到有效保证。随着电气自动化设计技术的广泛应用和不断普及，它逐渐完全取代了以往的手动设计，不仅大大缩短了设计工作时间，而且有效地提高了相关电气设备的质量，该电气设计方案完全彻底突破了以往技术传统的设计界限，具有一定的技术实用性和优势。此外，相关电气设计工作人员们还可以在技术上合理设计调整电气设计中的参数，为电气设计方案的最佳工作状态实现提供有利的保证。

结束语：

综上所述，随着我国经济和科学技术的发展，电气自动化设计在医院将发挥越来越重要的作用。医院电气自动化设计是一项复杂的系统工程，必须综合考虑多种因素。根据医院各科室的需要和医疗器械的用电需求，进行具体设计，确保医疗器械的正常运行和医院供电的稳定性和安全性，为患者提供优质的医疗环境。为了有效地提高医院的安全性、效率和舒适性，有必要加强对医院电气自动化设计的研究。通过先进的电气设计提升医院的服务水平，让医院朝著更加人性化的方向发展。

参考文献：

[1] 孔晗. 对医院电气自动化设计的相关研究[J]. 各界，2020（10）：185.

[2] 张增亮，赵明远. 医院电气工程及其自动化的智能化技术应用研究[J]. 数码设计（上），2021，10（1）：233.

[3] 姚正地. 基于电气自动化仪表与自动化控制技术的相关性研究[J]. 数码设计（上），2020，9（6）：67.

[4] 付汝滨. 电气工程自动化信息技术及其节能设计分析[J]. 数码设计（上），2020，9（10）：65-66.

[5] 徐磊，张伟，刘洋. 探讨智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J]. 建筑工程技术与设计，2017（18）：3296-3296.

[6] 路民 . 浅谈电气自动化控制系统的现状分析及其发展趋势[J]. 建筑工程技术与设计，2017（15）：3517-3517.

[7]  大全集团——驰援雷神山配电建设创造最快履约记录[J]. 电器工业，2020（2）：28.