医院手术室电气控制面板的改造设计与运用分析

作者:查重猫     发表时间:2020-09-12 13:30:33   浏览次数:17


  摘要:在现代化的医院建设中,电气控制与信息面板是医院手术室中的重要设备。基于此,本文对医院手术室电气控制面板的改造设计进行调查、分析,并探究医院手术室电气控制面板的运用的具体运用,以供相关人员参考。

  关键词:医院手术室;电气控制面板;改造设计

  引言:随着时间的推移,大部分医院手术室的电气控制和信息面板已出现故障或是损坏,无法切实满足相关需要。因此,应对手术室电气控制面板改造设计进行分析、研究,进而在不影响医院正常运作的前提下实现手术室面板的各项功能。

  1.分析医院手术室电气控制面板的改造设计

  1.1医院手术室电气控制面板电路设计原理

  医院手术室电气控制面板的改造设计主要是利用医院手术室原本的电气执行设备,在原本电气控制线路的基础上,应用先进的模拟技术以及数字电子技术设计出新的、符合当前需求的手术室面板,进而能够对电气执行设备进行有效控制。由于医院手术室电气控制以及信息面板使用时间较久,若是按照以往的解决方式,需要对医院手术室的墙体进行改变,花费的时间较长,一方面影响医院的正常运作,另一方面医院还需支出较多的改造费用。因此,通过对医院手术室电气控制面板进行改造、设计,能够有效解决上述问题。

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  医院手术室电气控制面板具有以下四个功能,分别是空调系统、计时钟、控制屏以及时钟。在改造医院手术室电气控制面板时,主要围绕这四个功能进行。第一个,空调系统。在改造、设计原本的医院手术室电气控制面板中,对于空调系统的设计是能够通过控制面板对手术室空调机组的启动和关闭进行有效控制。不仅如此,还能够准确显示当前的湿度以及温度,使用人员还可以通过控制面板上的按键对其进行调节。第二个,计时钟。计时钟的设计主要注重两方面,一方面是能够暂停、计时手术室内的手术时间,另一方面是计时、暂停麻醉时间。第三个,控制屏。控制屏需要能够有效控制医院手术室内的主手术灯、辅手术灯以及照明灯,并控制其他的辅助设备。一般是手术监控以及显微镜等。第四,时钟。时钟需要能够全天准确显示北京时间。而且,在设计时钟时,所采用的的时钟芯片与以往不同。若是出现断电的情况,使用该芯片,在通电后无需进行人工调整,时钟仍然可以显示准确的北京时间。

  1.2医院手术室电气控制面板工作电源电路设计

  在对医院手术室电气控制面板的电源电路进行设计时,将面板分为以下内容,分别是工作电源电路、医院手术室照明和无影灯等电源的控制输入电路以及输出电路。

  1.2.1工作电源电路

  在医院手术室电气控制面板的改造设计中,主板的工作电源电路总共有五组输出,分别是-15V、15V、5VA、5VB以及5VC[1]。而且,变压器的输入端所接的交流电压是220V,输出端分为两部分,一部分是三组的8.5V交流电,另一部分两组是18V的交流电。8.5V的交流电所连接的是B1-3的整流桥,在得到直流电后经过C30、C32以及C34的电容滤波,提高直流电的稳定性。紧接着,电流通过78系列三端稳压块以及C31、C33以及C35的电容,进而获得5VB、5VA0以及5VC0的输出,从而稳定、有效的对医院手术室电气控制的输出、输入电路进行控制。同理可证,另外两组也是通过该方法获得15V和-15V的直流电压输出。

  1.2.2医院手术室电源控制的输入电路

  第一,医院手术室电气控制面板电源的总控制电路。

  在医院手术室电气控制面板的改造设计中,总电源的开关继电器是由JP6的2脚高以及低电平进行控制的。当JP6的2脚处于高电平的状态下时,总电源开关继电器不会产生动作,相应的,也没有电流输出。而当JP6的2脚处于低电平的状态下时,医院手术室电气控制面板的总电源开关继电器就会产生动作,进而出现电压输出。在设计电源电路时,主要是由外围的元件以及NE555共同组成,形成单稳态电路。该电路较以往传统的控制电路,能够有效避免因抖动出现误动作的情况。不仅如此,在该电路中还应用了U15A等集成块,为电路提供了双D触发器,进一步避免误动作的出现。

  第二,医院手术室电气控制面板多路电源控制输入电路。在改造、设计医院手术室电气控制面板中,手术室的电源控制输入所设置的是8路,分别是电源主副照明、主副无影灯、笑气、摄像、备用以及新风[2]。以其中的主照明电源控制输入电路为例。主照明电源控制输入电路是由外围组件以及NE555等组成,当按下主照明开关时,系统中NE5551的就会触发低电平,但其他均处于暂稳态高电平的状态,这时,74HC74就会接收到脉冲输入进而使触发器发生翻转。翻转后,通过各个元件的反应,发光二极管受到驱动会发光,这意味着已打开主照明的开关。若是想要控制主电源关闭的话,则直接按下主照明的开关,进而使系统中的触发器进行翻转,经过相关反应,主照明就会关闭。其他的电源控制开关输入电路与主照明的输入电路采用的是相同的设计原理。

  1.2.3医院手术室多路电源控制的输出电路

  在多路电源控制输出电路的改造设计中,应用了三态输出8D锁存器的集成块[2]。主要是通过多路电源输入控制信号与JP4相连接,进而连接到SN74LS373,也就是该集成块。若是三态允许控制端的状态处于低电平时,那么就可以对负载或总线进行驱动。若是处于高电平状态时,则不对负载和总线进行驱动。该电路的设计,可有效对单路电源以及多路电源进行控制。

  2.分析医院手术室电气控制面板的运用

  在改造、设计医院手术室电气控制面板时,由于医院手术室的使用特点,手术室内必然会存在高频电刀以及其他干扰性较强的设备对该面板造成影响,使医院手术室电气控制面板的电路出现误开或是误关的状况。一旦出现此类情况,必然会对手术室内医疗人员的有关行动造成影响。因此,在该设计中,为提高医院手术室电气控制面板的运用效果,对该控制面板增加了抗干扰设计。第一,应用了NE555与其他元件共同组成的单稳态电路在控制面板的按键输入电路中,并将暂稳态时长设置为一秒,极大地避免了误动作发生的几率。第二,在医院手术室电气控制面板中,使用的是三态输出8D锁存器。该集成块是以一种固定的刷新频率进行刷新,具有极高的稳定性。第三,在医院手术室电气控制面板中,为实现工作电源隔离的目标,电气控制输出所使用的是TLP521光电耦合集成块。当系统中的输出继电器开始运作时,会干扰到工作电源。而应用该集成块,能够切实有效的将工作电源进行隔离,解决了医院手术室电气控制面板运作时输出工作电源和输入工作电源互相干扰的情况。通过上述三部分的抗干扰设计,能够极大地提高医院手术室电气控制面板改造后运作的稳定性。不仅如此,医院手术室电气控制面板还能够运用在集中控制手术室内的医疗设备,集中管理所拍摄的影像资料,最主要的运用就是无缝对接、控制原本的电气执行设备。

  结论:综上分析可知,对医院手术室内的电气控制面板进行改造和设计能够将对医院的影响降至最小,还能够减少资金的投入,这对于医院的发展具有重要意义。因此,应深入研究医院手术室电气控制面板的改造设计,为医护人员的使用提供便利。——论文作者:谢红境

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