本實用新型涉及實驗室壓力控制領(lǐng)域，特別地，涉及一種實驗室壓力控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

實驗室壓力控制是保證實驗環(huán)境正常的重點，現(xiàn)有實驗室壓力控制方案通常采用通風(fēng)系統(tǒng)一體控制方案，所述通風(fēng)系統(tǒng)大多為垂直集中排風(fēng)，其中，送風(fēng)主管及排風(fēng)主管垂直設(shè)置于排風(fēng)管井內(nèi)，各實驗室房間的送風(fēng)支管、排風(fēng)支管分別連接于送風(fēng)主管、排風(fēng)主管，排風(fēng)機、空調(diào)機組等設(shè)置于實驗室大樓的頂部，一個排風(fēng)機同時負(fù)責(zé)多個樓層中多個房間的排風(fēng)，每個房間的排風(fēng)設(shè)施可包括通風(fēng)柜、移動風(fēng)罩、固定風(fēng)罩等，以此來完成每個實驗室房間的送風(fēng)及排風(fēng)，并設(shè)定房間內(nèi)外壓力梯度的閾值(比如梯度閾值為15Pa～20Pa)。如果出現(xiàn)環(huán)境干擾等情況時，房間內(nèi)外壓力梯度值會出現(xiàn)波動并偏離該梯度閾值，此時需要將相關(guān)的壓力變化參數(shù)反饋至樓宇自動化(Building Automation，BA)控制器，由BA控制器控制送、排風(fēng)機變頻器改變送、排風(fēng)壓力，以改變送、排風(fēng)管道(包括送、排風(fēng)主管及送、排風(fēng)支管)中的送、排風(fēng)壓力，從而改變進入房間的風(fēng)量，使房間的內(nèi)外壓力梯度值恢復(fù)到上述梯度閾值，以保證實驗室環(huán)境的正常。

在上述實驗室壓力控制方案中，送、排風(fēng)管道的壓力變化是由送、排風(fēng)機變頻器控制的，在送、排風(fēng)管道較長的情況下，其內(nèi)壓力變化的反應(yīng)時間往往需要數(shù)十秒，甚至幾分鐘，對于實驗室來說，時刻保持環(huán)境處于正常狀態(tài)是非常重要的，如果不能快速完成對室內(nèi)外壓力梯度值的調(diào)整，也即室內(nèi)外壓力梯度值不能快速恢復(fù)到所述梯度閾值，則可能會因為實驗室環(huán)境處于非正常狀態(tài)而出現(xiàn)危害物質(zhì)外溢等風(fēng)險，以對實驗室內(nèi)工作人員的安全產(chǎn)生威脅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種實驗室壓力控制系統(tǒng)，可解決現(xiàn)有由于送、排風(fēng)管道較長而反應(yīng)時間慢的問題，在實驗室的室內(nèi)外壓力梯度值出現(xiàn)波動時，可快速將室內(nèi)外壓力梯度值調(diào)整至正常，調(diào)節(jié)效率較高，進而可保證實驗室的安全性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種實驗室壓力控制，其中每個房間的送風(fēng)支管、排風(fēng)支管分別與送風(fēng)主管、排風(fēng)主管的連接處均設(shè)置密閉閥，每個房間設(shè)置送排風(fēng)啟停開關(guān)，密閉閥及送排風(fēng)啟停開關(guān)通信連接于房間控制器，送、排風(fēng)機的變頻控制器通信連接于機房控制器，所述房間控制器、機房控制器均通信連接于樓宇自動化BA控制器，

以便當(dāng)任一房間的送排風(fēng)啟停開關(guān)接收到開啟操作后，將開啟信號通過房間控制器發(fā)送至BA控制器，所述BA控制器將啟動密閉閥的第一指令發(fā)送給房間控制器，所述房間控制器根據(jù)所述第一指令啟動該房間對應(yīng)的密閉閥；密閉閥將啟動信號通過房間控制器反饋至BA控制器，所述BA控制器將啟動送、排風(fēng)機的第二指令發(fā)送給機房控制器，所述機房控制器根據(jù)所述第二指令通過所述送、排風(fēng)機的變頻控制器啟動送、排風(fēng)機。

可選的，每個房間的通風(fēng)柜及送、排風(fēng)口處分別設(shè)置第一變風(fēng)量閥和第二變風(fēng)量閥，

所述第一變風(fēng)量閥用于根據(jù)通風(fēng)柜門的開啟高度調(diào)整通風(fēng)柜的的排風(fēng)量，所述第二變風(fēng)量閥用于根據(jù)房間內(nèi)的總送、排風(fēng)量調(diào)整房間內(nèi)的送、排風(fēng)量，所述送風(fēng)量與排風(fēng)量保持為預(yù)置余風(fēng)量差。

可選的，所述第一、第二變風(fēng)量控制閥為壓力無關(guān)型的文丘里閥或蝶閥。

可選的，每個房間中還設(shè)置第一送風(fēng)量控制子系統(tǒng)，所述第一送風(fēng)量控制子系統(tǒng)包括設(shè)置于送、排風(fēng)口處的變風(fēng)量閥、通風(fēng)柜參數(shù)采集器，所述通風(fēng)柜參數(shù)采集器通信連接于所述房間控制器，以便通過所述通風(fēng)柜參數(shù)采集器采集房間內(nèi)通風(fēng)柜的排風(fēng)量參數(shù)并上傳至所述房間控制器，所述房間控制器根據(jù)采集結(jié)果控制變風(fēng)量閥的送、排風(fēng)量。

可選的，在房間外部的主風(fēng)道中還設(shè)置第二送風(fēng)量控制子系統(tǒng)，所述第二送風(fēng)量控制子系統(tǒng)包括壓力采集器、上位機，所述壓力采集器、上位機分別通信連接于所述機房控制器，以便通過所述壓力采集器采集主風(fēng)道內(nèi)的壓力參數(shù)并通過所述機房控制器發(fā)送至所述上位機，所述上位機根據(jù)所述采集結(jié)果將調(diào)整送、排風(fēng)機的風(fēng)量的指令發(fā)送給機房控制器，所述機房控制器根據(jù)所述指令通過送、排風(fēng)機變頻控制器控制送、排風(fēng)機的風(fēng)量。

可選的，每個房間的送風(fēng)口處設(shè)置定風(fēng)量控制閥，并設(shè)定送風(fēng)量值，所述送風(fēng)量值小于房間內(nèi)的最小排風(fēng)量。

可選的，所述送風(fēng)主管、排風(fēng)主管與每個房間的送風(fēng)支管、排風(fēng)支管連接的末端處均設(shè)置靜壓傳感器，所述靜壓傳感器通信連接于機房控制器，以便通過所述靜壓傳感器采集管道內(nèi)的壓力參數(shù)并通過機房控制器發(fā)送至BA控制器，所述BA控制器根據(jù)采集結(jié)果與預(yù)置基準(zhǔn)壓力值的比較結(jié)果，將調(diào)整送、排風(fēng)的指令發(fā)送給機房控制器，機房控制器根據(jù)所述指令通過所述送、排風(fēng)機變頻控制器調(diào)整送、排風(fēng)機，以將管道內(nèi)的壓力調(diào)整至預(yù)置基準(zhǔn)壓力值。

可選的，所述房間控制、機房控制器為直接數(shù)字控制器或可編程邏輯控制器。

本實用新型實施例提供了一種實驗室壓力控制系統(tǒng)，可將每個房間作為一個送排風(fēng)單元，在每個房間的送風(fēng)支管、排風(fēng)支管分別與送風(fēng)主管、排風(fēng)主管的連接處均設(shè)置密閉閥，每個房間設(shè)置送排風(fēng)啟停開關(guān)，密閉閥及送排風(fēng)啟停開關(guān)通信連接于房間控制器，送、排風(fēng)機的變頻控制器通信連接于機房控制器，所述房間控制器、機房控制器均通信連接于樓宇自動化BA控制器，以便當(dāng)任一房間的送排風(fēng)啟停開關(guān)接收到開啟操作后，將開啟信號通過房間控制器發(fā)送至BA控制器，所述BA控制器將啟動密閉閥的第一指令發(fā)送給房間控制器，所述房間控制器根據(jù)所述第一指令啟動該房間對應(yīng)的密閉閥；密閉閥將啟動信號通過房間控制器反饋至BA控制器，所述BA控制器將啟動送、排風(fēng)機的第二指令發(fā)送給機房控制器，所述機房控制器根據(jù)所述第二指令通過所述送、排風(fēng)機的變頻控制器啟動送、排風(fēng)機。以此，相對于以往的依靠送、排風(fēng)量來調(diào)整實驗室壓力的方案，本實驗室壓力控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)更為有效的控制，每個房間的壓力變化參數(shù)不必直接反饋給BA控制器，而是反饋到房間控制器或機房控制器，通過房間控制器或機房控制器調(diào)整送、排風(fēng)風(fēng)量，可快速調(diào)整房間內(nèi)外壓力梯度值，提高了調(diào)整效率，進而可保證實驗室環(huán)境的安全性。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的實驗室壓力控制系統(tǒng)的一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的實驗室壓力控制系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。

參看圖1和圖2所示，示出了本實用新型實施例提供的實驗室壓力控制系統(tǒng)的一結(jié)構(gòu)示意圖。

根據(jù)本實施例，在所述實驗室壓力控制系統(tǒng)中，將每個房間作為一個獨立的送排風(fēng)單元，每個房間的送排風(fēng)都能獨立開關(guān)，只要一個房間的送排風(fēng)開關(guān)打開，送送機及排風(fēng)機就打開，當(dāng)所有房間的送排風(fēng)開關(guān)關(guān)閉，送風(fēng)機及排風(fēng)機才關(guān)閉。此外，為了方便實驗室人員操作、監(jiān)控等，每個房間的送排風(fēng)可設(shè)置為就地開關(guān)、遠程監(jiān)控的形式。

在具體實現(xiàn)時，可在每個房間的送風(fēng)支管與送風(fēng)主管、排風(fēng)支管與排風(fēng)主管的連接處均設(shè)置密閉閥(比如，可為電動密閉閥)，包括送風(fēng)管道密閉閥11和排風(fēng)管道密閉閥12，每個房間設(shè)置送排風(fēng)啟停開關(guān)13(比如，可為按鈕形式等)，送風(fēng)管道密閉閥11、排風(fēng)管道密閉閥12、送排風(fēng)啟停開關(guān)13通信連接于房間控制器16，送、排風(fēng)機的變頻控制器14、15均通信連接于機房控制器17，所述房間控制器16、機房控制器17均通信連接于樓宇自動化(Building Automation，BA)控制器18。其中，所述房間控制器16、機房控制器17均可采用現(xiàn)有的直接數(shù)字控制器(Direct Digital Control，DDC)或可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。

以此，當(dāng)任一房間的送排風(fēng)啟停開關(guān)13接收到開啟操作(比如，實驗室工作人員按觸該開關(guān))后，將開啟信號通過房間控制器16發(fā)送至BA控制器18，所述BA控制器18將啟動密閉閥的第一指令發(fā)送給房間控制器16，所述房間控制器16根據(jù)所述第一指令啟動該房間對應(yīng)的風(fēng)管道密閉閥11、排風(fēng)管道密閉閥12。然后，風(fēng)管道密閉閥11、排風(fēng)管道密閉閥12將啟動信號通過房間控制器16反饋至BA控制器18，所述BA控制器18再將啟動送、排風(fēng)機的第二指令發(fā)送給機房控制器17，所述機房控制器17根據(jù)所述第二指令通過送、排風(fēng)機的變頻控制器14、15啟動送、排風(fēng)機，以便送風(fēng)機開始送風(fēng)且排風(fēng)機開始排風(fēng)。

在本實施例中，所述第一級控制，主要是對房間內(nèi)的通風(fēng)柜排風(fēng)和向房間內(nèi)送風(fēng)進行變風(fēng)量控制，主要是以每個房間為一個單元，通過采用變風(fēng)量(Variable Air Volume,VAV)閥對通風(fēng)柜的排風(fēng)和對向房間內(nèi)的送風(fēng)進行變風(fēng)量控制。

參看圖2，其中4F、5F為實驗室大樓的4樓、5樓，普通理化樣品處理室即為一個房間，在該房間20內(nèi)設(shè)置有4個通風(fēng)柜21，在具體實現(xiàn)時，可在該房間20的通風(fēng)柜21及送風(fēng)口處分別設(shè)置第一變風(fēng)量閥22和第二變風(fēng)量閥23，比如可采用壓力無關(guān)型的文丘里閥或蝶閥作為第一、第二變風(fēng)量閥。其中，所述第一變風(fēng)量閥22可用于根據(jù)通風(fēng)柜門(也可稱為移門)開啟高度的變化，在通風(fēng)柜面風(fēng)速保持不變的情況下，快速調(diào)整通風(fēng)柜的的排風(fēng)量，所述第二變風(fēng)量閥23可用于根據(jù)房間內(nèi)的總送、排風(fēng)量快速調(diào)整房間內(nèi)的送、排風(fēng)量，使得所述送風(fēng)量與排風(fēng)量保持為一個預(yù)置余風(fēng)量差(比如一個負(fù)的余風(fēng)量差)，以保證每個房間的負(fù)壓和換氣次數(shù)要求，并可快速調(diào)整通風(fēng)柜的排風(fēng)量及房間內(nèi)的送風(fēng)量，可提高房間內(nèi)的排風(fēng)量及送風(fēng)量的調(diào)整效率。

進一步的，對于房間送風(fēng)量的控制也可包括兩種模式：完全變風(fēng)量控制模式和部分變風(fēng)量控制模式。

一方面，所述完全變風(fēng)量控制模式為變送變排，房間內(nèi)的總送風(fēng)量隨著總排風(fēng)量的變化而變化，房間內(nèi)所有通風(fēng)柜瞬間的排風(fēng)量為房間總的排風(fēng)量，為了保證房間內(nèi)的負(fù)壓，送風(fēng)量與排風(fēng)量可始終維持一個負(fù)的風(fēng)量差。

在本實施例中，該完全變風(fēng)量控制模式下可采用兩種控制方式：

一種控制方式，為在每個房間中還設(shè)置第一風(fēng)量控制子系統(tǒng)，所述第一風(fēng)量控制子系統(tǒng)包括設(shè)置于送、排風(fēng)口處的變風(fēng)量閥、通風(fēng)柜參數(shù)采集器，所述通風(fēng)柜參數(shù)采集器通信連接于所述房間控制器，以便通過所述通風(fēng)柜參數(shù)采集器采集房間內(nèi)所有通風(fēng)柜的排風(fēng)量參數(shù)并上傳至所述房間控制器，所述房間控制器根據(jù)采集結(jié)果控制變風(fēng)量閥的送、排風(fēng)量。

另一種控制方式，在房間外部的主風(fēng)道(送風(fēng)主管及排風(fēng)主管)中還設(shè)置第二風(fēng)量控制子系統(tǒng)，所述第二風(fēng)量控制子系統(tǒng)包括壓力采集器、上位機，所述壓力采集器、上位機分別通信連接于所述機房控制器，以便通過所述壓力采集器采集主風(fēng)道內(nèi)的壓力參數(shù)并通過所述機房控制器發(fā)送至所述上位機，所述上位機根據(jù)所述采集結(jié)果將調(diào)整送、排風(fēng)機的排風(fēng)量的指令發(fā)送給機房控制器，所述機房控制器根據(jù)所述指令通過送、排風(fēng)機變頻控制器控制送、排風(fēng)機的送、排風(fēng)量。

另一方面，所述部分變風(fēng)量控制模式為定送變排，可在每個房間的送風(fēng)口處設(shè)置壓力無關(guān)型的定風(fēng)量閥(Constant Air Volume，CAV)閥，并手動方式設(shè)定一個固定的送風(fēng)量值，以不受排風(fēng)風(fēng)量變化的控制，為了保證房間在最小排風(fēng)量時也不出現(xiàn)正壓，送入房間的送風(fēng)量始終略小于最小排風(fēng)量。在此種控制模式下，送風(fēng)量的70％被送入室內(nèi)，30％被送入走廊，送入走廊的這部分風(fēng)會隨著室內(nèi)排風(fēng)量大小變化，通過門窗百葉或余壓閥自然地補入室內(nèi)，此種控制模式更為經(jīng)濟可靠且調(diào)試簡單。

在本實施例中，所述第二級控制，主要是對房間外部的主風(fēng)道(送風(fēng)主管及排風(fēng)主管)進行變風(fēng)量控制。在本實施例中，可在所述送風(fēng)主管、排風(fēng)主管與每個房間的送風(fēng)支管、排風(fēng)支管連接的末端(比如1/3處)均設(shè)置靜壓傳感器19，所述靜壓傳感器19的設(shè)置位置還可根據(jù)工程情況決定，所述靜壓傳感器19通信連接于機房控制器17，以便通過所述靜壓傳感器19采集管道內(nèi)的壓力參數(shù)并通過機房控制器17上傳至BA控制器18，所述BA控制器18根據(jù)采集結(jié)果與預(yù)置基準(zhǔn)壓力值的比較結(jié)果，將調(diào)整送、排風(fēng)的指令發(fā)送給機房控制器17，機房控制器17根據(jù)指令通過變頻控制器14、15調(diào)整送、排風(fēng)機，以將管道內(nèi)的壓力調(diào)整至預(yù)置基準(zhǔn)壓力值，以此保持排風(fēng)量值在送風(fēng)量值之上的合理區(qū)間范圍內(nèi)，這樣就不會出現(xiàn)瞬時總送風(fēng)量大于總排風(fēng)量，導(dǎo)致實驗區(qū)出現(xiàn)正壓的情況，進而保證實驗室環(huán)境的安全。

本實用新型實施例提供了一種實驗室壓力控制系統(tǒng)，可將每個房間作為一個送排風(fēng)單元，在每個房間的送風(fēng)支管、排風(fēng)支管分別與送風(fēng)主管、排風(fēng)主管的連接處均設(shè)置密閉閥，每個房間設(shè)置送排風(fēng)啟停開關(guān)，密閉閥及送排風(fēng)啟停開關(guān)通信連接于房間控制器，送、排風(fēng)機的變頻控制器通信連接于機房控制器，所述房間控制器、機房控制器均通信連接于樓宇自動化BA控制器，以便當(dāng)任一房間的送排風(fēng)啟停開關(guān)接收到開啟操作后，將開啟信號通過房間控制器發(fā)送至BA控制器，所述BA控制器將啟動密閉閥的第一指令發(fā)送給房間控制器，所述房間控制器根據(jù)所述第一指令啟動該房間對應(yīng)的密閉閥；密閉閥將啟動信號通過房間控制器反饋至BA控制器，所述BA控制器將啟動送、排風(fēng)機的第二指令發(fā)送給機房控制器，所述機房控制器根據(jù)所述第二指令通過所述送、排風(fēng)機的變頻控制器啟動送、排風(fēng)機。以此，相對于以往的依靠送、排風(fēng)量來調(diào)整實驗室壓力的方案，本實驗室壓力控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)更為有效的控制，每個房間的壓力變化參數(shù)不必直接反饋給BA控制器，而是反饋到房間或機房控制器，通過房間或機房控制器調(diào)整送、排風(fēng)風(fēng)量，可快速調(diào)整房間內(nèi)外壓力梯度值，提高了調(diào)整效率，進而可保證實驗室環(huán)境的安全性。

以上對本實用新型實施例提供的實驗室壓力控制系統(tǒng)進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。