一种移动实验室、移动实验室的负压控制方法及装置与流程

本发明涉及医学检测设备技术领域，具体涉及一种移动实验室、移动实验室的负压控制方法及装置。

背景技术：

核酸检测对于控制预防重大传染病具有重要作用，但是在检测过程中医务人员驻扎的检测点环境经常十分艰苦，尤其是在冬天。移动实验室不仅能够提供良好的检测环境，而且能够提高医护人员的防护安全。通常情况下，移动实验室需要负压工作环境，因此需要提供一种负载控制方法来保证移动实验室的负压安全。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种移动实验室、移动实验室的负压控制方法及装置，以保证移动实验室的负压安全。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种移动实验室的负压控制方法，所述移动实验室包括至少两个分区、送风机和排风机，所述送风机通过送风管与所述移动实验室的各个分区连通，所述排风机通过排风管与所述移动实验室的各个分区连通，在所述各个分区的排风管上均设有风量阀门，在所述各个分区中还设有压差传感器，包括：

获取待调整分区的实际压差；

判断所述实际压差是否属于与所述待调整分区相对应的压差范围；

当所述实际压差不属于所述压差范围时，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，并判断所述风量阀门的开度是否可调；

当所述风量阀门可调时，调整所述风量阀门的开度。

本发明实施例提供的移动实验室的负压控制方法，通过调整待调整分区的风量阀门的开度来实现对移动实验室负压的控制，由此可以使得移动实验室中各个分区的负压控制相对独立，实现移动实验室负压有针对性的精确控制，保证移动实验室的负压安全。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，当所述实际压差不属于所述压差范围时，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，并判断所述风量阀门的开度是否可调包括：

当所述实际压差大于所述压差范围的上限时，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，判断所述风量阀门的开度是否大于预设的上限阈值；当所述风量阀门的开度小于等于所述上限阈值时，判定所述风量阀门的开度可调；

当所述实际压差小于所述压差范围的下限时，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，判断所述风量阀门的开度是否小于预设的下限阈值；当所述风量阀门的开度大于等于所述下限阈值时，判定所述风量阀门的开度可调。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，当所述风量阀门可调时，调整所述风量阀门的开度包括：

当所述实际压差大于所述压差范围的上限时，按照预设的第一速率增大所述风量阀门的开度；

当所述实际压差小于所述压差范围的下限时，按照预设的第二速率减小所述风量阀门的开度。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，移动实验室的负压控制方法还包括：当所述风量阀门不可调时，调整所述排风机的功率和/或转速。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，当所述风量阀门不可调时，调整所述排风机的功率包括：

当所述实际压差大于所述压差范围的上限时，按照预设的第三速率增大所述排风机的功率和/或转速；

当所述实际压差小于所述压差范围的下限时，按照预设的第四速率减小所述排风机的功率和/或转速。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述移动实验室的分区包括：样本处理分区、扩增分析分区、洗消分区、缓冲分区；所述扩增分析分区的第一压差范围大于所述样本处理分区第二压差范围，所述样本处理分区第二压差范围大于所述洗消分区的第三压差范围，所述样本处理分区第二压差范围大于所述缓冲分区的第四压差范围。

结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，移动实验室的负压控制方法还包括：

获取所述移动实验室所处外界环境的环境信息；

根据所述环境信息调整所述第一压差范围和/或第二压差范围和/或第三压差范围和/或第四压差范围。

结合第一方面，在第一方面第七实施方式中，在所述样本处理分区中设有至少两个压差传感器；当所述待调整分区为所述样本处理分区时，在获取待调整分区的实际压差之前，还包括：

获取所述样本处理分区中各个压差传感器的检测数据；

根据所述检测数据在所述样本处理分区的各个压差传感器中选取出正常运行的压差传感器；

根据所述正常运行的压差传感器的检测数据得到所述样本处理分区的实际压差。

结合第一方面第七实施方式，在第一方面第七实施方式中，当所述样本处理分区中设有三个压差传感器时，根据所述检测数据在所述样本处理分区的各个压差传感器中选取出正常运行的压差传感器包括：

当第一个压差传感器与第二个压差传感器检测数据的差异小于预设的压差阈值且所述第二个压差传感器与第三个压差传感器检测数据的差异小于所述压差阈值时，判定所述第一个压差传感器、所述第二个压差传感器和所述第三个压差传感器均正常运行；

当所述第一个压差传感器与所述第二个压差传感器检测数据的差异大于等于所述压差阈值但所述第二个压差传感器与第三个压差传感器检测数据的差异小于所述压差阈值，判定所述第二个压差传感器和所述第三个压差传感器正常运行；

当所述第一个压差传感器与所述第二个压差传感器检测数据的差异大于等于所述压差阈值但所述第一个压差传感器与所述第三个压差传感器检测数据的差异小于所述压差阈值，判定所述第一个压差传感器和所述第三个压差传感器正常运行。

结合第一方面，在第一方面第九实施方式中，移动实验室的负压控制方法还包括：控制所述送风机的送风功率和/或转速不变。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种移动实验室的负压控制装置，所述移动实验室包括至少两个分区、送风机和排风机，所述送风机通过送风管与所述移动实验室的各个分区连通，所述排风机通过排风管与所述移动实验室的各个分区连通，在所述各个分区的排风管上均设有风量阀门，在所述各个分区中还设有压差传感器，包括：

第一获取模块，用于获取待调整分区的实际压差；

第一判断模块，用于判断所述实际压差是否属于与所述待调整分区相对应的压差范围；

第二获取模块，当所述实际压差不属于所述压差范围时，用于获取所述待调整分区中风量阀门的开度；

第二判断模块，用于判断所述风量阀门的开度是否可调；

调整模块，用于当所述风量阀门可调时，调整所述风量阀门的开度。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种移动实验室，包括至少两个分区、送风机和排风机、存储器和处理器，所述送风机通过送风管与所述移动实验室的各个分区连通，所述排风机通过排风管与所述移动实验室的各个分区连通，在所述各个分区的排风管上均设有风量阀门，在所述各个分区中还设有压差传感器；所述压差传感器、所述风量阀门、所述送风机、所述排风机、所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的移动实验室的负压控制方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的移动实验室的负压控制方法。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例1中移动实验室负压控制方法的流程示意图；

图2为生物医疗检测车一具体示例的结构示意图；

图3为本发明实施例1中风量阀门控制方法一具体示例的流程示意图；

图4为本发明实施例1中排风机控制方法一具体示例的流程示意图；

图5为本发明实施例2中移动实验室负压控制装置的结构示意图；

其中：1、扩增分析分区；2、洗消分区；3、样本处理分区；4、缓冲分区；5、试剂准备分区；6、空调外机；7、空调内机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例1提供了一种移动实验室的负压控制方法。所述移动实验室包括至少两个分区、送风机和排风机，所述送风机通过送风管与所述移动实验室的各个分区连通，所述排风机通过排风管与所述移动实验室的各个分区连通，在所述各个分区的排风管上均设有风量阀门，在所述各个分区中还设有压差传感器(也可称为压力传感器)。图1为本发明实施例1中移动实验室负压控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例1的移动实验室负压控制方法包括以下步骤：

s101：获取待调整分区的实际压差。

具体的，可以通过压差传感器获取待调整分区的实际压差。

在本发明实施例1中，移动实验室可以为车辆，例如生物医疗检测车。生物医疗检测车适于对细菌、病毒等生物样本进行采集、检测、分析。生物医疗检测车可以在已有的车辆上进行改装，然后加装必要的医疗设备。也可以在设计时直接在车体内部预留相关的医疗设备放置位。对生物医疗检测车的车体类型不进行限定，只要内部具有一定空间、可以放置医疗设备的车辆均可以作为生物医疗检测车。作为优选的实施方式，本实施例中，生物医疗检测车自身采用大型客车作为空间基础，其内部空间较大，可以实现多种不同的功能。

图2为生物医疗检测车一具体示例的结构示意图，如图2所示，生物医疗检测车的分区包括：样本处理分区3、扩增分析分区1、洗消分区2、缓冲分区4和试剂准备分区5。其中试剂准备分区5可以为样本处理分区3和扩增分析分区1提供试剂等；样本处理分区3可以用于样本的灭活处理、样本的分杯和扩增等；扩增分析分区1可以用于对样本进行检测和结果处理等；洗消分区2可以用于对试验过程中产生的医疗垃圾进行灭菌处理等；缓冲分区4可以用于在样本处理分区3和试剂准确分区之间进行负压的缓冲等。图2的生物医疗检测车在工作过程中，样本处理分区3、扩增分析分区1、洗消分区2和缓冲分区4需要保持负压状态。

生物医疗检测车还包括空调外机6和空调内机7，在图2中a表示密闭阀，v表示风量阀门，th表示温湿度传感器，p表示压差传感器，d表示压差开关。其中，密闭阀的作用为：当遭遇特殊情况时，紧急关闭，防止管道中有害物质或气体泄漏。压差开关的作用为：测量生物医疗检测车中的高效过滤器是否堵塞，如果压差过大，那么就说明过滤器堵塞严重，需要更换。

具体的，在本发明实施例1中，所有的压差传感器均与大气压进行连接对比，压差管打孔放置于吊顶上方，距离送风口直线距离0.7m以上。

在所述样本处理分区3中设有至少两个压差传感器；当所述待调整分区为所述样本处理分区3时，在获取待调整分区的实际压差之前，还包括：获取所述样本处理分区3中各个压差传感器的检测数据；根据所述检测数据在所述样本处理分区3的各个压差传感器中选取出正常运行的压差传感器；根据所述正常运行的压差传感器的检测数据得到所述样本处理分区3的实际压差。由此可以准确避免由于主污染区压差传感器损坏导致的医护人员感染。

具体的，当所述样本处理分区3中设有三个压差传感器时，根据所述检测数据在所述样本处理分区3的各个压差传感器中选取出正常运行的压差传感器包括：(1)当第一个压差传感器与第二个压差传感器检测数据的差异小于预设的压差阈值且所述第二个压差传感器与第三个压差传感器检测数据的差异小于所述压差阈值时，判定所述第一个压差传感器、所述第二个压差传感器和所述第三个压差传感器均正常运行；(2)当第一个压差传感器与第二个压差传感器检测数据的差异大于等于所述压差阈值但所述第二个压差传感器与第三个压差传感器检测数据的差异小于所述压差阈值，判定所述第二个压差传感器和所述第三个压差传感器正常运行；(3)当所述第一个压差传感器与所述第二个压差传感器检测数据的差异大于等于所述压差阈值但所述第一个压差传感器与所述第三个压差传感器检测数据的差异小于所述压差阈值，判定所述第一个压差传感器和所述第三个压差传感器正常运行。

s102：判断所述实际压差是否属于与所述待调整分区相对应的压差范围。

作为具体的实施方式，与样本处理分区3相对应的压差范围为第一压差范围，与扩增分析分区1相对应的压差范围为第二压差范围，与洗消分区2相对应的压差范围为第三压差范围，与缓冲分区4相对应的压差范围为第四压差范围。

更进一步的，所述扩增分析分区1的第一压差范围大于所述样本处理分区3第二压差范围，所述样本处理分区3第二压差范围大于所述洗消分区2的第三压差范围，所述样本处理分区3第二压差范围大于所述缓冲分区4的第四压差范围。例如，样本处理分区3、扩增分析分区1、洗消分区2、缓冲分区4的压差范围分别为-20pa±2pa、-30pa±2pa、-10pa±2pa、-10pa±2pa。由此可以对移动实验室各个分区的负压进行阶梯型控制，在移动实验室中形成阶梯型负压，防止移动实验室相邻区域的污染。也就是说，本发明实施例不仅考虑了整体实验室气密性及负压安全，还同时考虑了实验室各个分区之间的安全以及合理的实验室工作环境。阶梯型负压将能够更加完善的保护实验人员，避免其余区域相互感染，营造一个更安全舒服的移动实验室。

作为进一步的实施方式，本发明实施例1的移动实验室的负压控制方法还包括：获取所述移动实验室所处外界环境的环境信息；根据所述环境信息调整所述第一压差范围和/或第二压差范围和/或第三压差范围和/或第四压差范围。由此可以能够根据外界环境不同，例如海拔不同等通过调整压差范围实现移动实验室负压的精确控制，使得移动实验室满足使用要求。

s103：当所述实际压差不属于所述压差范围时，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，并判断所述风量阀门的开度是否可调。

作为具体的实施方式，步骤s103当所述实际压差不属于所述压差范围时，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，并判断所述风量阀门的开度是否可调可以采用如下技术方案：

当所述实际压差大于所述压差范围的上限时(即待调整分区的负压不足)，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，判断所述风量阀门的开度是否大于预设的上限阈值；当所述风量阀门的开度小于等于所述上限阈值时，判定所述风量阀门的开度可调；

当所述实际压差小于所述压差范围的下限时(即待调整分区的负压过大)，获取所述待调整分区中风量阀门的开度，判断所述风量阀门的开度是否小于预设的下限阈值；当所述风量阀门的开度大于等于所述下限阈值时，判定所述风量阀门的开度可调。

s104：当所述风量阀门可调时，调整所述风量阀门的开度。

具体的，当所述风量阀门可调时，调整所述风量阀门的开度可以采用如下技术方案：当所述实际压差大于所述压差范围的上限时，按照预设的第一速率增大所述风量阀门的开度；当所述实际压差小于所述压差范围的下限时，按照预设的第二速率减小所述风量阀门的开度。

作为进一步的实施方式，还包括：当所述风量阀门不可调时，调整所述排风机的功率和/或转速。具体的，当所述实际压差大于所述压差范围的上限时，按照预设的第三速率增大所述排风机的功率和/或转速；当所述实际压差小于所述压差范围的下限时，按照预设的第四速率减小所述排风机的功率和/或转速。

在本发明实施例1中，移动实验室的控制方法还包括：控制所述送风机的送风功率不变。由此可以，定送变排，速度快，精准性高。具体而言，在本发明实施例1中，可以通过实验将送风频率和排风频率调整为最佳，固定送风机与排风机功率，只通过排风阀单一变化，送风阀门不进行改变，能够节约调整时间。

在本发明实施例1中，各个分区的负压可以同时调整，也可以依次进行调节，由试剂准备分区5连接外界。后续样本处理分区3根据试剂准备分区5进行连接调节，缓冲分区4也根据试剂准备分区5进行调节，洗消分区2、扩增分析分区1根据样本处理分区3进行调节以达到阶梯型负压的目的。

为了更加详细的说明本发明实施例1的移动实验室的负压控制方法，给出一个具体的示例。图3为本发明实施例1中风量阀门控制方法一具体示例的流程示意图。如图3所示，风量阀门控制方法包括以下步骤：

(1)空调机组正常开启，所有压差传感器及风量阀门开始自检，耗时1分钟左右。控制系统测试压差传感器其工作及反馈示数是否正常，阀门反馈开度是否正常。

(2)自检完成没有报错后，所有区域开始同步进行负压调试，按照逻辑图4中逻辑进行判断。

例如，样本处理区安装3个压差传感器，以a、b、c为例。当3个压差传感器所测值差异小于±2pa时，则证明3个压差传感器未出现异常。将以压差传感器a为基准进行负压调试。若a、b、c三个压差传感器所测数值不相等，则进行下一步判断。共分为三种情况：①若a与b不相等，b与c相等。则证明a传感器出现异常，故障报警系统将显示a出现故障，并且会以b为准进行负压调试。②若a与b不相等，a与c相等。则证明b传感器出现异常，故障报警系统将显示b出现故障，并且会以a为准进行负压调试。③若前三判别都为否定，则c系统将会对c进行故障报错，并且继续以a为准进行负压调试。

负压调试过程中，压差传感器将对某一分区的室内外压强进行反馈，若反馈值不属于与所述待调整分区相对应的压差范围；则进行下一步对比。若当所述实际压差小于所述压差范围的下限时且变风量阀开度大于5％，则按照1％/3s速率调小排风阀。若当所述实际压差大于所述压差范围的上限时且变风量阀开度小于95％，则按照1％/3s速率增大排风阀。直到反馈值属于与所述待调整分区相对应的压差范围，则不进行排风阀调整。若变风量阀开度大于95％或小于5％，则判定风量阀门的开度不可调，需要将对排风机进行调整。

移动实验室整体分区分为4个分区，样本处理分区3、扩增分析分区1、洗消分区2、缓冲分区4，其中。其中各区域压差分别为-20pa、-30pa、-10pa、-10pa。4个区域同时进行负压调试，样本处理分区3比其余区域多校准逻辑。

负压调试过程先对本身区域压强与外界空气压强进行对比，当不满足设定值时，等待10s，进入判定循环。满足条件则排风阀不进行改变，不满足则检测是大于设定值还是小于设定值。大于设定值，则增大排风阀门，小于设定值则减小排风阀门。直到达到设定值为止。

当进行区域排风阀调节无法满足要求时，系统将对排风机进行调节。排风不足，导致区域压差大于设定值，则排风机功率增大，相反则减小。

图4为本发明实施例1中排风机控制方法一具体示例的流程示意图，如图4所示，当所述实际压差大于所述压差范围的上限时，按照3％/5s增大所述排风机的转速；当所述实际压差小于所述压差范围的下限时，按照3％/5s减小所述排风机的转速。需要说明的，如果排风机的转速不在预设的区间，例如60％～95％之间，则不能对排风机转速进行调整。这是因为，如果低于最大转速的60％，会造成送风量远超排风量的现象，此刻实验室将无法调整至负压，房间内部污染气体等有害物质将可能泄漏于空气中，发生安全隐患。排风机如果高于最大转速的95％，此刻证明排风机已最大负荷工作，外界环境已经无法满足该车辆正常运行，极有可能是存在台风等天气异常状况。

实施例2

与本发明实施例1相对应，本发明实施例2提供了一种移动实验室的负压控制装置，所述移动实验室包括至少两个分区、送风机和排风机，所述送风机通过送风管与所述移动实验室的各个分区连通，所述排风机通过排风管与所述移动实验室的各个分区连通，在所述各个分区的排风管上均设有风量阀门，在所述各个分区中还设有压差传感器。图5为本发明实施例2中移动实验室负压控制装置的结构示意图，如图5所示，本发明实施例2的移动实验室负压控制装置包括第一获取模块20、第一判断模块22、第二获取模块24、第二判断模块26和调整模块28。

具体的，第一获取模块20，用于获取待调整分区的实际压差；

第一判断模块22，用于判断所述实际压差是否属于与所述待调整分区相对应的压差范围；

第二获取模块24，当所述实际压差不属于所述压差范围时，用于获取所述待调整分区中风量阀门的开度；

第二判断模块26，用于判断所述风量阀门的开度是否可调；

调整模块28，用于当所述风量阀门可调时，调整所述风量阀门的开度。

进一步的，所述移动实验室的负压控制装置还包括第三获取模块，用于获取所述移动实验室所处外界环境的环境信息；压差范围调整模块，用于根据所述环境信息调整所述第一压差范围和/或第二压差范围和/或第三压差范围和/或第四压差范围。

所述调整模块28还用于控制所述送风机的送风功率不变。

上述移动实验室的负压控制装置具体细节可以对应参阅图1至图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

实施例3

本发明实施例还提供了一种移动实验室，该移动实验室包括至少两个分区、送风机和排风机、存储器和处理器，所述送风机通过送风管与所述移动实验室的各个分区连通，所述排风机通过排风管与所述移动实验室的各个分区连通，在所述各个分区的排风管上均设有风量阀门，在所述各个分区中还设有压差传感器；所述压差传感器、所述风量阀门、所述送风机、所述排风机、所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，例如可以通过总线或者其他方式连接。

处理器可以为中央处理器(centralprocessingunit，cpu)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的移动实验室负压控制方法对应的程序指令/模块(例如，图5所示的第一获取模块20、第一判断模块22、第二获取模块24、第二判断模块26和调整模块28)。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的移动实验室负压控制方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行如图1-4所示实施例中的移动实验室负压控制方法。

上述移动实验室具体细节可以对应参阅图1至图5所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-statedrive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。