净化生物实验室的自动控制系统

1.净化生物实验室压力梯度控制要求

自动控制系统根本的任务就是需要任何时刻均能自动调节以保证净化生物安全实验室关键参数的正确性，无论控制系统采用何种设备、何种控制方式，前提是要保证实验环境不会影响到实验人员，不会将病原微生物泄漏到外部环境中。自动控制系统应能保证各房间之间定向流方向的正确及压差的稳定。

净化生物实验室排风系统是维持室内负压的关键环节，其运行要可靠；空调净化系统在启动备用风机的过程中，应可保持净化生物实验室的压力梯度有序，不影响定向气流；当送风系统出现故障时，如无避免净化生物实验室负压值过大的措施，净化生物实验室的负压值将显著增大，甚至会使围护结构开裂，破坏围护结构的完整性，所以需控制净化生物实验室内的负压程度；净化生物实验室应识别哪些设备或装置的启停、运行等会造成净化生物实验室压力波动，设计时应予以考虑。

净化生物实验室出现正压和气流反向是严重的故障，将可能导致实验室内特殊气溶胶的外溢，影响人员健康及环境。生物安全实验室应建立有效的控制机制，合理安排送排风机启动和关闭时的顺序和时差，同时考虑生物安全柜等安全隔离装置及密闭阀的启、关顺序，有效避免实验室和安全隔离装置内出现正压和倒流的情况发生。为避免人员误操作，应建立自动连锁控制机制，尽量避免完全采取手动方式操作。

2.净化生物实验室自动报警要求

方案的设计异常重要，原则是不漏报、不误报、分轻重缓急、传达到位。人员正常进出实验室导致的压力波动等不应立即报，可将此响应时间延迟(人员开、关门通过所需的时间)，延迟后压力梯度持续丧失才应判断为故障。

无论出现何种异常时，中控系统应有即时提醒，不同级别的信号要易区分，声音信号不宜过响，以能提醒工作人员而又不惊扰工作人员为宜；监控室和主净化生物实验室内应安装声光装置，显示应始终处于监控人员可见和易见的状态；主实验室内应设置紧急按钮，以便需要时实验人员可向监控室发出紧急提醒。

由于三级和四级生物安全实验室防护区要求送风机和排风机稳定运行，以保障实验室的压力梯度要求，因此当送、排风机设置的保护装置(如运行电流超出热保护继电器设定值时，热保护继电器会动作等)，常规做法是将此动作作为切断风机电源使之停转，但如果有很严格的压力要求时，风机停转会造成很严重的后果。热保护继电器、变频器等信号接入自控系统后，发生故障后自控系统应自动转入相应处理程序。转入保护程序后应立即发出声光提醒，提示实验人员安全撒离。

在空调机组的送风段及排风箱的排风段设置压差传感器，设置压差报警是为了实时监测风机是否正常运转，有时风机皮带轮长期磨损造成风机丢转现象，虽然风机没有停转，但送、排风量已不足，风压不稳直接导致房间压力梯度振荡，监视风机压差能有效防止故障的发生。

送排风系统正常运转标志可以在送排风机控制柜上设置指示灯及在中控室监视计算机上设置显示灯，当其运行不正常时应能发出声光提醒，在中控室的设备管理人员应能及时得到信息。

3.净化生物实验室数据监测与显示要求

应在有负压控制要求的房间入口的显著位置安装压力显示装置，如液柱式压差计等，既直观又可靠，目的是使人员在进入房间前再次确认房间之间的压差情况，做好思想准备和执行相应的方案。中净环球净化可提供净化车间、生物实验室的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

三级和四级生物安全实验室的自控系统应具有压力梯度、温湿度、连锁控制等参数的历史数据存储显示功能，方便管理人员随时查看实验室参数历史数据，自控系统控制箱应设于防护区外。

高效过滤器是生物安全实验室重要的二级防护设备，通过连续监测送排风系统高效过滤器的阻力，可实时观察高效过滤器阻力的变化情况，便于及时更换高效过滤器。当过滤器的阻力显著下降时，应考虑高效过滤器破损的可能，对于净化生物实验室设计者而言，重点需要考虑的是阻力监测方案，因为每个实验室高效过滤器的安装方案不同。例如在主实验室挑选一组送排风高效过滤器安装压差传感器，其信号接入自控系统，或采用安装带有指示的压差仪表、人工巡视监视等，不管采用何种方案，其压差监控应能反映高效过滤器阻力的变化。

4.安全要求

当空调机组设置电加热装置时，应设置送风机有风检测装置，并在电加热段设置监测温度的传感器，有风信号及温度信号应与电加热连锁。这是对使用电加热的双重保护，当送风机无风或温度超出设定值均应立即切断电加热电源，保证设备安全。

三级和四级生物安全实验室的空调通风设备应能自动和手动控制，应急手动应有优先控制权，且应具备硬件连锁功能。应急手动是用于立即停止空调通风系统的，应由监控系统的管理人员操作，因此宜设置在中控室。当发生紧急情况时，管理人员可以根据情况判断是否立即停止系统运行。

四级生物安全实验室防护区室内外压差传感器采样管应配备与排风高效过滤器过滤效率相当的过滤装置，压差传感器一般不会有空气流通。为了保持房间的洁净以及方便房间的灭菌作业，在空调通风系统未运行时，防护区送、排风管上的密闭阀应处于常闭状态。

本文由中净环球净化CCG(www.ccg-sz.com)提供，转载请注明出处。