三级及以上生物安全实验室环境控制系统技术方案

本发明专利技术提供了三级及以上生物安全实验室环境控制系统，包括：安装于主实验室的第一压力变送器和控制器，第一压力变送器确定主实验室相对于大气压力的实时压差，将实时压差转换成数字信号传输给控制器；控制器接收第一压力变送器传输的数字信号，将实时压差与预设压差对比分析后控制主实验室的进风量和排风量；若实时压差＞预设压差，调小排风量、调大进风量；若实时压差＜预设压差，调大排风量，进风量保持不变。本发明专利技术的控制器在调节主实验室的进风量和排风量时，采用进风量只增不减的策略，保持主实验室的清洁度。

Environmental Control System of Biosafety Laboratory at Level 3 and Above

【技术实现步骤摘要】
三级及以上生物安全实验室环境控制系统
本专利技术涉及生物实验室控制领域，尤其涉及三级及以上生物安全实验室环境控制系统。
技术介绍
生物安全实验室是指进行生物研究的场所。根据生物安全实验室的安全要求和使用要求，要不同于一般的实验室工程或净化工程。主要应用于生物学、生物医学、生物化学、动物实验、基因重组以及生物制品等研究使用的实验室统称生物安全实验室。生物安全实验室包括主功能实验室与辅助功能用房。根据生物安全实验室的防护屏障和管理措施、生物安全实验室所处理对象的生物危害程度和采取的防护措施，生物安全实验室分为四级。生物安全实验室要求的洁净度、温湿度、压力梯度、换气次数等环境参数需通过对净化空调机组进行精确和稳定的控制来实现。为满足生物安全实验室在各种状况下均保持负压的要求，急需开发出一种用于生物安全实验室环境控制系统。
技术实现思路
本专利技术提供了三级及以上生物安全实验室环境控制系统，当主实验室的压差变化时，采用进风量只增不减的策略，保持主实验室的清洁度。实现本专利技术目的的技术方案如下：三级及以上生物安全实验室环境控制系统，包括：安装于主实验室的第一压力变送器，确定主实验室相对于大气压力的第一实时压差，将第一实时压差传输给控制器；控制器，接收第一实时压差，将第一实时压差与第一预设压差对比分析后控制主实验室的进风量和排风量；若第一实时压差＞第一预设压差，主实验室的排风量调大，进风量保持不变；若第一实时压差＜第一预设压差，主实验室的排风量调小、进风量调大。由于主实验室的负压需大于辅助用房的负压，当主实验室的压力变大（即第一实时压差＞第一预设压差），只增大排风量，进风量保持恒定当主实验室的压力变小（即第一实时压差＜第一预设压差），调大进风量调小排风量。由于进风量影响主实验室的清洁度，本专利技术在主实验室压力变大后，只调整排风量。因此，本专利技术的控制器在调节主实验室的进风量和排风量时，采用进风量只增不减的策略，保持主实验室的清洁度。作为本专利技术的进一步改进，还包括：安装于辅助用房的第二压力变送器，确定辅助用房相对于大气压力的第二实时压差，将第二实时压差传输给控制器；控制器接收第二实时压差，将第二实时压差与第二预设压差、第一实时压差对比分析后控制辅助用房的进风量和排风量；若第二实时压差＜第二预设压差，辅助用房的排风量调小、进风量调大；若第二预设压差＜第二实时压差＜第一实时压差，辅助用房的排风量调大，进风量保持不变。作为本专利技术的进一步改进，所述控制器控制主实验室的排风量始终大于辅助用房的排风量，所述控制器控制第二实时压差始终小于第一实时压差。由于主实验室存在对人体有害的污染，因此本专利技术的第二实时压差始终小于第一实时压差，这样主实验室的污染源不会通过空气流动到辅助用房。作为本专利技术的进一步改进，在初始状态下，所述控制器控制主实验室的进风量和辅助实验室的进风量保持一致。本专利技术在送风机和排风机刚启动的一定时间段内，让主实验室和辅助实验室的进风量保持一致，是为了让主实验室和辅助实验室尽快达到设计清洁度。作为本专利技术的进一步改进，还包括进风量监测模块，所述进风量监测模块设置在生物安全实验室的进风总管路上，进风总管路上安装有送风机；进风量监测模块向控制器发送进风量数据，控制器根据进风量数据调整送风机频率直至进风量满足设计要求，送风机稳定频率运行，进风量恒定。本专利技术的进风总管路通过两条进风支路分别向主实验室和辅助用房输送新风。作为本专利技术的进一步改进，还包括排风量监测模块，该排风量监测模块设置在生物安全实验室的排风总管路上；排风总管路上安装有排风机；排风量监测模块向控制器发送排风量数据，控制器根据排风量数据和所述实时压差调整排风机频率。本专利技术的主实验室和辅助用房分别设有排风支管，两路排风支管与排风总管连通，由于进风量达到设计风量后维持恒定，排风量需根据实施压差调整，因此本专利技术的排风量是浮动的，进风量恒定。本专利技术的总进风量恒定，是由于总进风量是整个区域的洁净度和换气次数要求达到标准的根本措施。作为本专利技术的进一步改进，生物安全实验室空调设备开机过程中，控制器先开启排风机再开启送风机；生物安全实验室空调设备关机过程中，控制器先关闭送风机再关闭排风机。开机过程中先开启排风机再开启送风机，控制系统实时监测主实验室及辅助房间相对于大气压力的压差，确保启动过程负压。关机过程中，遵循先关闭送风机，再关闭排风机，保持主实验室和辅助用房负压。作为本专利技术的进一步改进，所述控制器通过控制第一排风变量阀调节主实验室的排风量，所述控制器通过控制第二排风变量阀调节辅助用房的排风量。本专利技术通过第一进风支路向主实验室送风，通过第一排风支路排出主实验室的空气，通过第二进风支路向辅助用房送风，通过第二排风支路排出辅助用房的空气。控制主实验室排风量的第一排风变量阀安装在第一排风支路上；控制辅助用房排风量的第二排风变量阀安装在第二排风支路上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：由于主实验室的负压需大于辅助用房的负压，当主实验室的压力变大（即第一实时压差＞第一预设压差），只增大排风量，进风量保持恒定当主实验室的压力变小（即第一实时压差＜第一预设压差），调大进风量调小排风量。由于进风量影响主实验室的清洁度，本专利技术在主实验室压力变大后，只调整排风量。因此，本专利技术的控制器在调节主实验室的进风量和排风量时，采用进风量只增不减的策略，保持主实验室的清洁度。附图说明图1为三级及以上生物安全实验室的环境控制系统框图；图2为生物安全实验室空调设备开机过程的控制流程图；图3为生物安全实验室空调设备关机过程的控制流程图；图4为排风机故障后切换备用排风机的控制流程图；图5为送风机故障后切换备用送风机的控制流程图；图6为总风量控制的示意图；图7为定风量阀和变风量阀切换的示意图。图中，1、送风机；2、排风机；3、变频器；4、进风量监测模块；5、排风量监测模块；6、主实验室；7、辅助用房；8、控制器；100、进风总管路；200、排风总管路。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。实施例1：为了满足生物安全实验室在各种状况下均保持负压的要求，本实施例公开了一种用于三级及以上生物安全实验室的环境控制系统，当主实验室的压差变化时，采用进风量只增不减的策略，保持主实验室的清洁度。具体地，三级及以上生物安全实验室环境控制系统，包括：第一压力变送器、第二压力变送器、控制器，其中，第一压力变送器安装于主实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三级及以上生物安全实验室环境控制系统，其特征在于，包括：安装于主实验室的第一压力变送器，确定主实验室相对于大气压力的第一实时压差，将第一实时压差传输给控制器；控制器，接收第一实时压差，将第一实时压差与第一预设压差对比分析后控制主实验室的进风量和排风量；若第一实时压差＞第一预设压差，主实验室的排风量调大，进风量保持不变；若第一实时压差＜第一预设压差，主实验室的排风量调小、进风量调大。

【技术特征摘要】
1.三级及以上生物安全实验室环境控制系统，其特征在于，包括：安装于主实验室的第一压力变送器，确定主实验室相对于大气压力的第一实时压差，将第一实时压差传输给控制器；控制器，接收第一实时压差，将第一实时压差与第一预设压差对比分析后控制主实验室的进风量和排风量；若第一实时压差＞第一预设压差，主实验室的排风量调大，进风量保持不变；若第一实时压差＜第一预设压差，主实验室的排风量调小、进风量调大。2.根据权利要求1所述的三级及以上生物安全实验室环境控制系统，其特征在于，还包括：安装于辅助用房的第二压力变送器，确定辅助用房相对于大气压力的第二实时压差，将第二实时压差传输给控制器；控制器控制第二实时压差始终小于第一实时压差；控制器接收第二实时压差，将第二实时压差与第二预设压差、第一实时压差对比分析后控制辅助用房的进风量和排风量；若第二实时压差＜第二预设压差，辅助用房的排风量调小、进风量调大；若第二预设压差＜第二实时压差＜第一实时压差，辅助用房的排风量调大，进风量保持不变。3.根据权利要求2所述的三级及以上生物安全实验室环境控制系统，其特征在于，所述控制器控制主实验室的排风量始终大于辅助用房的排风量，所述控制器控制第二实时压差始终小于第一实时压差。4.根据权利要求1所述的三级及以...

【专利技术属性】
技术研发人员：田涛，李妍妍，刘宁一，薛雪峰，张健康，
申请(专利权)人：西安锦威电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61