人工智能溫控器在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

一、摘要

在血液病房中，對溫度，濕度以及光照的要求相當(dāng)高，為了提高自動化程度，在上海某醫(yī)院血液病房的空調(diào)系統(tǒng)中加入了溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)。采用15英寸臺灣威倫通觸摸屏做上位機，虹潤NHR系列儀表做采集數(shù)據(jù)和控制輸出。實現(xiàn)了對空調(diào)機組、冷水機組、輔助房間以及各個病房的溫度、濕度和各個開關(guān)量的實時采集和顯示。

二、產(chǎn)品的市場背景

從人體的熱舒適度與健康出發(fā),要對室內(nèi)溫度、濕度以及光照度進行全面控制。傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)采用溫濕度聯(lián)合處理存在諸多的弊端；首先經(jīng)過冷凝除濕后的空氣雖然濕度滿足要求，但溫度過低，有時還需要再熱，造成能源的浪費與損失；其次通過冷凝方式對空氣進行冷卻和除濕，難以適應(yīng)室內(nèi)實際濕熱比的變化，影響室內(nèi)熱舒適性；Z后通過表冷器對空氣進行降溫除濕溫，容易引起霉菌滋生，并通過空調(diào)系統(tǒng)傳播，造成室內(nèi)空氣品質(zhì)下降。新型獨立設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)，針對不同的氣候條件、不同類型的建筑、結(jié)合節(jié)能熱點，通過采用新風(fēng)來承擔(dān)排除室內(nèi)余濕、CO2以及異味的人、物，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量；室內(nèi)的顯熱則通過另外的系統(tǒng)來排除（或補充），這樣有效避免了傳統(tǒng)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)熱濕聯(lián)合處理時存在的問題。從自動化控制角度出發(fā)，在空調(diào)系統(tǒng)中加入了溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地解決能源管理，提高病房的舒適度。下面是虹潤NHR系列儀表在血液病房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。

三、產(chǎn)品的技術(shù)原理

1、系統(tǒng)的硬件組成。

系統(tǒng)的硬件組成如圖1所示。

2、系統(tǒng)功能

1）溫度濕度控制自動/手動切換功能；

2）風(fēng)機運行/備用切換控制；

3）病人入住消毒相互連鎖控制：停止、準備、自凈、入?。?/span>

4）病房燈光遠程調(diào)整；

5）病房漏電報警功能；

6）威倫通觸摸屏負責(zé)工業(yè)現(xiàn)場連接的所有儀表進行 quan 方 wei 的監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和各項事務(wù)的處理。

四、產(chǎn)品的應(yīng)用

1、威倫通觸摸屏控制。

威倫通觸摸屏可實現(xiàn)系統(tǒng)的集中管理和分散控制，方便領(lǐng)導(dǎo)層的管理工作，它和NHR系列儀表之間采用RS-485通訊，具有信號傳輸距離遠，抗干擾能力強，穩(wěn)定性高等特點。威倫通觸摸屏控制畫面如圖2所示。

圖2：威倫通觸摸屏控制畫面

2、系統(tǒng)配置

1）觸摸屏

臺灣威倫通觸摸屏具備高精度、高可靠性、顯示形象直觀、界面友好、使用操作方便、易于功能擴充等突出特點；不僅可運行WINCE 、LINUX等各種嵌入式操作系統(tǒng)及軟件，也可運行WINDOWS 98等PC操作系統(tǒng)及軟件，應(yīng)用豐富靈活。顯示屏采用15英寸TFT真彩色液晶屏幕，配合觸摸式屏幕操作，顯示畫面直觀清晰，操作簡便。它采用CF電子盤，解決了普通硬盤不耐震動的問題，可應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。具有一個RS232通訊接口、1個RS485通訊接口，1個并行打印口、1個USB接口、1個PS/2鼠標接口，1個鍵盤接口、1個RJ45以太網(wǎng)口。操作系統(tǒng)采用WIN CE作為操作系統(tǒng)，WIN CE操作系統(tǒng)具備高穩(wěn)定性、操作簡單、系統(tǒng)資源消耗少等特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制嵌入系統(tǒng)中，方便用戶組態(tài)。它與虹潤全系列儀表配套使用共同構(gòu)成儀表總線系統(tǒng)。

2）虹潤全系列儀表配置

NHR-M34用于在計算機控制系統(tǒng)中作為開關(guān)量輸入輸出（I/O）接口，它采用RS485通迅接口與計算機通訊，可為計算機提供廉價而高可靠性的開關(guān)量輸入與輸出；NHR-M34采用光電隔離技術(shù)，可進行模塊式組合，在該系統(tǒng)中采用NHR-M34頻率檢測模塊用來對風(fēng)機、冷水機組、空調(diào)風(fēng)機的開關(guān)以及各類指示燈等現(xiàn)場的開關(guān)量進行采集和控制，輸出模塊可選擇繼電器輸出和OC門輸出；NHR-M34只需進行波特率和通訊地址兩項設(shè)置，安裝方式采用導(dǎo)軌安裝方式。

NHR-5300系列人工智能溫控器/調(diào)節(jié)儀是國產(chǎn)xian進的儀表，內(nèi)部采用了高性能的ASIC芯片和模塊化硬件設(shè)計，在輸入、輸出信號上均采用了數(shù)字校正技術(shù)，以消除穩(wěn)定性較差的可調(diào)電阻所帶來的誤差；通過自動調(diào)零技術(shù)的應(yīng)用可長期使用而不會產(chǎn)生零點漂移，測量數(shù)字準確穩(wěn)定；具有多種輸入、輸出規(guī)格和報 jing 方式設(shè)置。電源可在85-264VAC（50-60HZ）寬范圍內(nèi)波動，在強干擾的環(huán)境下也能保證測量的精度和工作的穩(wěn)定性。在該系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)需要用來對3個病房的溫度檢測和控制、冷水機組的濕度檢測和控制、以及3個病房中調(diào)光的控制輸出，調(diào)光輸出為4-20mA信號來控制移相可控硅輸出，從而達到調(diào)光效果。

NHR-7330系列閥位反饋控制器具有人工自整定功能、手動/自動無擾動切換操作功能和大屏幕漢顯記錄輸出狀態(tài)和顯示輸出值等，以及用作伺服放大器直接控制閥門位置的比例輸出。在該系統(tǒng)中使用NHR-7330儀表進行空調(diào)機組的溫度檢測以及伺服電機的正反轉(zhuǎn)控制。

3）軟件配置

主要功能：溫度、濕度的實時顯示；在自動控制情況下用戶可設(shè)定溫濕度的給定值；在觸摸屏上用戶可以做以下操作：溫濕度控制方式的切換；空調(diào)機組風(fēng)機轉(zhuǎn)換；冷水機組、排風(fēng)機、風(fēng)機的啟停；調(diào)光亮度控制；病房指示燈的開關(guān)?？梢杂^察到各個設(shè)備的工作狀態(tài)。

4）產(chǎn)品圖片：

 NHR-5300系列人工智能溫控器/調(diào)節(jié)儀

 NHR-7330閥位反饋控制器

 NHR-M34頻率開關(guān)量輸入輸出模塊

五、結(jié)論

采用NHR系列儀表與臺灣威倫通觸摸屏PC組成的上海某醫(yī)院血液病房監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無故障運行一年，運行狀況良好。采用NHR系列產(chǎn)品系統(tǒng)組態(tài)簡單、方便；功能可靠、穩(wěn)定。