一、 现状

负压病房是指经周密设计、在净化空气处理系统控制下，病房内气压低于病房以外其它区域气压、形成负压的病房。病房内被患者污染的空气通过专门的管道，经加强过滤处理，排放到外界。

2018年12月29日，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布《医院负压隔离病房环境控制要求》（GB/T35428-2017），并于2018年7月1日正式实施。要求中明确提出：

4.2.2 不同污染等级区域压力梯度的设置应符合定向气流组织原则，应保证气流从清洁区->潜在污染区->污染区方向流动。

4.2.3 相邻相通不同污染等级房间的压差（负压）不小于5Pa，负压程度由高到低依次为病房卫生间、病房房间、缓冲间与潜在污染走廊。清洁区气压相对室外大气压应保持正压。

4.2.4 有压差的区域，应在外侧人员目视区域设置微差压计，并标志明显的安全压差范围指示。

4.3.3 宜采用全新风直流式空调系统，如采用部分回风的空调系统，应在回风段末端设置高效空气过滤器，系统并可在需要时，切换为全新风直流式空调运行。

4.3.3 送、排风系统中，每间病房的送、排风支管上应设置电动或气动密闭阀，并可单独关断。

4.3.4 污染区排风应经过高效过滤器过滤后排放。应可在原位对排风高效过滤器进行检漏和消毒灭菌，确保过滤器安装无泄漏，更换过滤器应先消毒，由专业人士操作，并有适当的保护措施。

4.3.5 送、排风机应能够根据风管内压力变频调节。宜在送、排风系统上的设置测量风量的装置。

4.3.6 送、排风系统的过滤器宜设置压差监测装置。

4.3.7 排风机位置的设置应确保在建筑内的排风管道内保持负压。排风机吸入口应设置与风机联动的电动或气动密闭阀。

普通病房在自然通风时，室内气流只能随季节风向，由一侧门、窗流向另一侧门、窗。负压隔离病房根据污染等级分为清洁区、潜在污染区和污染区，不同污染等级区域压力梯度的设置应符合定向气流组织原则，应保证气流从清洁区、潜在污染区、污染区方向流动。因此，相邻、相通的不同污染等级病房的压差（负压）不能小于5Pa，负压程度由高到低依次为病房卫生间、病房房间、缓冲间与潜在污染走廊，清洁区气压相对室外大气压应保持正压。

医院负压隔离病房示意图如下所示：

因此，在实际应用中，建设传染病医院的负压隔离病房是很有必要的，是落实“防、控”最重要、最关键的措施之一。

二、需求

依据《医院负压隔离病房环境控制要求》要求，必须保证气流从低污染区向高污染区流动。为保证气流流向，必须使各区之间维持一定的压力梯度。因此，各区域之间的梯度压差是负压隔离病房能否真正实现气流流向的关键指标。

目前负压隔离病房压力梯度的实现有两种方式：其一，对病房送风口、回风口与排风口位置合理设计，形成一定的压力梯度；其二，由通风空调系统对不同区域的送风量、排风量进行控制，在不同级别区域之间产生气压差，形成压力梯度。两种方式均通过控制源头如通风空调系统，使空气从较高压力区域流向较低压力区域，从高级别区域流向低级别区域，有效预防交叉污染，保护病人和医护人员。

但是，在实际应用中却很难保证合理、准确的压力梯度。负压隔离病房在建设初期，各区域压差保持良好，能够保证压力梯度；但整个系统运行一段时间后，空调机组过滤器机及风机保养不到位、磨损导致机械缝隙加大等原因，各环节压力损失将导致无法保证各区域之间压差、无法形成有效压力梯度问题，污染空气可能逆向流动，不能保证有效隔离。

综上所述，必须对负压隔离病房各区域梯度压差进行过程控制。因此，如何对负压隔离病房关键部位的压力指标进行在线实时监测、并根据压差动态调节、控制风机或变风量末端对送风量、排风量实现精准控制，保证负压隔离病房压力梯度，是我们要面临的新课题。

本方案以梯度压差安全保障单元控制系统为基础，对负压隔离病房实现过程控制，即气流组织与压差的控制。对于空调机组的在线监测与控制，另行详述。

三、技术实现

杜威智能安全保障单元控制系统由智能差压计、量传感器、阀执行器等硬件以及控制软件组成。该系统通过监测负压病房相邻房间的压力梯度数据，经上位机软件采集数据、运算并反馈给空调机组和阀执行器，实现动态补偿并调整机功率和阀开度，实现各区域之间梯度压差的精准在线实时监测、并根据压差指标，实现各区域之间压差的精准、动态调节控制，达到阻断细菌、病毒外泄的效果，确保负压隔离病房各区域梯度压差，实现负压隔离病房有效隔离。

说明：

数据采集

负压隔离病房现场部署差压、温湿度、光照、尘埃粒子、噪声、浮游菌等在线测量设备，通过RS485数字量信号传输给微控单元。

控制

在潜在污染走廊和病房各部署一台杜威智能DW254差压变送器，作为测量压力的核心设备，实时采集、显示负压隔离病房压力指标。

两台DW254差压变送器指标形成压力梯度值，通过4~20mA模拟量传输给变风量末端，结合变风量末端内部风量变送器，计算出风机功率和风阀开度。同时控制变风量末端内部的补偿风机和风阀执行器。

在压差梯度出现偏差后，联合风机、风阀及房间高效上的变风量末端调整参数，迅速增压，保证压差梯度，同时现场报警及远程报警告知相关负责人员，及时检查，排除隐患。

处理结果通过数字量反馈给微控单元，形成闭环。

传输

每个病房部署一台微控单元，数字信号传输给DW-IIoT-Gate智能网关，网关一路信号传递给云平台，另一路信号传递给医院数据中心的时序数据库主机，集中存储，用于大数据分析、处理。

公司：合肥杜威智能科技股份有限公司

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