凈化生物實驗室的自動控制系統

1.凈化生物實驗室壓力梯度控制要求

自動控制系統根本的任務就是需要任何時刻均能自動調節以保證凈化生物安全實驗室關鍵參數的正確性，無論控制系統采用何種設備、何種控制方式，前提是要保證實驗環境不會影響到實驗人員，不會將病原微生物泄漏到外部環境中。自動控制系統應能保證各房間之間定向流方向的正確及壓差的穩定。

凈化生物實驗室排風系統是維持室內負壓的關鍵環節，其運行要可靠；空調凈化系統在啟動備用風機的過程中，應可保持凈化生物實驗室的壓力梯度有序，不影響定向氣流；當送風系統出現故障時，如無避免凈化生物實驗室負壓值過大的措施，凈化生物實驗室的負壓值將顯著增大，甚至會使圍護結構開裂，破壞圍護結構的完整性，所以需控制凈化生物實驗室內的負壓程度；凈化生物實驗室應識別哪些設備或裝置的啟停、運行等會造成凈化生物實驗室壓力波動，設計時應予以考慮。

凈化生物實驗室出現正壓和氣流反向是嚴重的故障，將可能導致實驗室內特殊氣溶膠的外溢，影響人員健康及環境。生物安全實驗室應建立有效的控制機制，合理安排送排風機啟動和關閉時的順序和時差，同時考慮生物安全柜等安全隔離裝置及密閉閥的啟、關順序，有效避免實驗室和安全隔離裝置內出現正壓和倒流的情況發生。為避免人員誤操作，應建立自動連鎖控制機制，盡量避免完全采取手動方式操作。

2.凈化生物實驗室自動報警要求

方案的設計異常重要，原則是不漏報、不誤報、分輕重緩急、傳達到位。人員正常進出實驗室導致的壓力波動等不應立即報，可將此響應時間延遲(人員開、關門通過所需的時間)，延遲后壓力梯度持續喪失才應判斷為故障。

無論出現何種異常時，中控系統應有即時提醒，不同級別的信號要易區分，聲音信號不宜過響，以能提醒工作人員而又不驚擾工作人員為宜；監控室和主凈化生物實驗室內應安裝聲光裝置，顯示應始終處于監控人員可見和易見的狀態；主實驗室內應設置緊急按鈕，以便需要時實驗人員可向監控室發出緊急提醒。

由于三級和四級生物安全實驗室防護區要求送風機和排風機穩定運行，以保障實驗室的壓力梯度要求，因此當送、排風機設置的保護裝置(如運行電流超出熱保護繼電器設定值時，熱保護繼電器會動作等)，常規做法是將此動作作為切斷風機電源使之停轉，但如果有很嚴格的壓力要求時，風機停轉會造成很嚴重的后果。熱保護繼電器、變頻器等信號接入自控系統后，發生故障后自控系統應自動轉入相應處理程序。轉入保護程序后應立即發出聲光提醒，提示實驗人員安全撒離。

在空調機組的送風段及排風箱的排風段設置壓差傳感器，設置壓差報警是為了實時監測風機是否正常運轉，有時風機皮帶輪長期磨損造成風機丟轉現象，雖然風機沒有停轉，但送、排風量已不足，風壓不穩直接導致房間壓力梯度振蕩，監視風機壓差能有效防止故障的發生。

送排風系統正常運轉標志可以在送排風機控制柜上設置指示燈及在中控室監視計算機上設置顯示燈，當其運行不正常時應能發出聲光提醒，在中控室的設備管理人員應能及時得到信息。

3.凈化生物實驗室數據監測與顯示要求

應在有負壓控制要求的房間入口的顯著位置安裝壓力顯示裝置，如液柱式壓差計等，既直觀又可靠，目的是使人員在進入房間前再次確認房間之間的壓差情況，做好思想準備和執行相應的方案。中凈環球凈化可提供凈化車間、生物實驗室的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

三級和四級生物安全實驗室的自控系統應具有壓力梯度、溫濕度、連鎖控制等參數的歷史數據存儲顯示功能，方便管理人員隨時查看實驗室參數歷史數據，自控系統控制箱應設于防護區外。

高效過濾器是生物安全實驗室重要的二級防護設備，通過連續監測送排風系統高效過濾器的阻力，可實時觀察高效過濾器阻力的變化情況，便于及時更換高效過濾器。當過濾器的阻力顯著下降時，應考慮高效過濾器破損的可能，對于凈化生物實驗室設計者而言，重點需要考慮的是阻力監測方案，因為每個實驗室高效過濾器的安裝方案不同。例如在主實驗室挑選一組送排風高效過濾器安裝壓差傳感器，其信號接入自控系統，或采用安裝帶有指示的壓差儀表、人工巡視監視等，不管采用何種方案，其壓差監控應能反映高效過濾器阻力的變化。

4.安全要求

當空調機組設置電加熱裝置時，應設置送風機有風檢測裝置，并在電加熱段設置監測溫度的傳感器，有風信號及溫度信號應與電加熱連鎖。這是對使用電加熱的雙重保護，當送風機無風或溫度超出設定值均應立即切斷電加熱電源，保證設備安全。

三級和四級生物安全實驗室的空調通風設備應能自動和手動控制，應急手動應有優先控制權，且應具備硬件連鎖功能。應急手動是用于立即停止空調通風系統的，應由監控系統的管理人員操作，因此宜設置在中控室。當發生緊急情況時，管理人員可以根據情況判斷是否立即停止系統運行。

四級生物安全實驗室防護區室內外壓差傳感器采樣管應配備與排風高效過濾器過濾效率相當的過濾裝置，壓差傳感器一般不會有空氣流通。為了保持房間的潔凈以及方便房間的滅菌作業，在空調通風系統未運行時，防護區送、排風管上的密閉閥應處于常閉狀態。

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