任運(yùn)業(yè)
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：近年來，醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房的電氣工程設(shè)計得到了快速發(fā)展和廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。首先介紹了供電系統(tǒng)與配電設(shè)備的設(shè)置，分析了潔凈廠房的電氣照明設(shè)計，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從探測器選擇與設(shè)置，以及消防通信設(shè)施等多方面，就火災(zāi)自動報警的設(shè)計進(jìn)行了研究，闡述了個人對該項(xiàng)工作的幾點(diǎn)認(rèn)識。
關(guān)鍵詞：醫(yī)藥工業(yè)；潔凈廠房；電氣工程；設(shè)計
0.引言
作為醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房實(shí)踐中的重要工作，其電氣工程的設(shè)計占據(jù)著關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究，將會更好地提升對其電氣工程設(shè)計的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與方法，進(jìn)一步優(yōu)化醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房在實(shí)際應(yīng)用中的整體效果。
1.供電系統(tǒng)與配電設(shè)備的設(shè)置
潔凈區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備包括工藝和空調(diào)設(shè)備等。一般都要求就地控制，雖然大部分用電設(shè)備都帶有配套控制設(shè)備，但是進(jìn)入潔凈區(qū)的每一配電線路均應(yīng)設(shè)置切斷裝置；規(guī)范要求潔凈區(qū)的配電設(shè)備，應(yīng)選擇不易積塵，便于擦試，外殼不易銹蝕的小型暗裝配電箱或插座箱，因此一般在每個生產(chǎn)間設(shè)置一個小型掛墻式暗裝配電箱。從小型配電箱再分配電至生產(chǎn)間內(nèi)的各用電設(shè)備。這樣既便于檢修，又能提高用電安全性。目前潔凈廠房的內(nèi)墻都是采用夾心彩鋼板，厚度一般有50mm和100mm兩種。當(dāng)使用100mm彩鋼板的時候暗裝小型配電箱不成問題。當(dāng)使用50mm彩鋼板的時候，彩鋼板的厚度不能把小型配電箱暗裝在彩鋼板內(nèi)，所以我一般把小型配電箱設(shè)在柱子旁邊，彩鋼板包柱子的地方要做成弧形，有空間暗裝小型配電箱；如果是沒有柱子的房間，小型配電箱暗裝在50mm厚的彩鋼板內(nèi)會凸出墻面，為了達(dá)到防塵的效果，小型配電箱安裝時凸出墻面的四邊都加斜面處理，經(jīng)過證實(shí)，也能符合要求。
2.電氣照明設(shè)計
2.1 照度的選擇
在《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：主要工作室的照度值不得小于300Lx，輔助工作室照度值不得小于150Lx，因此，在實(shí)際設(shè)計中，要根據(jù)醫(yī)藥潔凈廠房各生產(chǎn)崗位的特性，結(jié)合相關(guān)規(guī)定，確定照度值，保證廠房的照明度。
2.2 光源的選擇
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)置有集中供暖或制冷的空調(diào)系統(tǒng)，通常情況下潔凈室廠房溫度為22℃左右，具體設(shè)定需要根據(jù)工藝需要來確定，為確保廠房的潔凈度不受影響，潔凈廠房一般不設(shè)置通風(fēng)窗，車間內(nèi)主要采用機(jī)械通風(fēng)的方式進(jìn)行通風(fēng)。在這種環(huán)境中，醫(yī)藥工業(yè)廠房的主光源可以采用冷色光源，這樣能給人們一種舒適、涼爽的感覺。
2.3 燈具的選擇
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房根據(jù)GMP要求可以分為非受控區(qū)和等級等受控凈化等級，對于非受控區(qū)選用一般的帶罩熒光燈具或格柵燈具，對應(yīng)的吸頂式或者嵌入式安裝都可以。受控區(qū)域采用潔凈燈具，吸頂式或嵌入式都可以，但做好密封工作，特別是嵌入式燈具，防止密封不好影響潔凈室潔凈度。
2.4 應(yīng)急照明設(shè)計
由于醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房平面比較復(fù)雜，貴重電氣設(shè)備比較多，發(fā)生事故時疏散比較困難，因此，醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房要設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)，應(yīng)急照明系統(tǒng)包括應(yīng)急疏散照明和應(yīng)急事故照明兩種情況，應(yīng)急疏散照明主要用于廠房發(fā)生火災(zāi)等事故中，進(jìn)行人員安全疏散；應(yīng)急事故照明主要用于突發(fā)停電對現(xiàn)場進(jìn)行處理。在進(jìn)行應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)置時，要注意疏散走道要設(shè)置疏散指示燈，疏散指示燈的間距不能超過20m，潔凈廠房的專用消防出口要設(shè)置紅色應(yīng)急照明燈，從而為消防人員滅火提供方便。醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房的粉塵場所和爆炸危險場所要進(jìn)行防雷電設(shè)置和防靜電設(shè)置，在進(jìn)行接地設(shè)計時，可以將防雷接地、防靜電接地、重復(fù)接地連成一體，接地電阻要小于1Ω。
3.火災(zāi)自動報警
大多數(shù)制藥潔凈廠房內(nèi)都設(shè)有貴重設(shè)備，一旦著火，損失巨大，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警裝置。根據(jù)不同的工藝條件，選擇不同的報警探測器，需要注意的是：氣體探測器，當(dāng)被檢測氣體比重小于空氣時，探測器應(yīng)安裝于距頂棚30-60cm處且傳感器部位向下，并應(yīng)避開燈飾及風(fēng)口。為減少損失，探測器報警后，經(jīng)人工核實(shí)，確認(rèn)是火災(zāi)后，按規(guī)定設(shè)置的聯(lián)動控制設(shè)備進(jìn)行操作并反饋信號。因?yàn)橐坏╆P(guān)斷凈化空調(diào)系統(tǒng)，即使再恢復(fù)也會影響潔凈度，使之達(dá)不到工藝生產(chǎn)要求而造成損失。報警信號應(yīng)聯(lián)動啟動或手動啟動相應(yīng)的事故排風(fēng)機(jī)，并應(yīng)將報警信號送至消防控制室。
3.1 探測器選擇與設(shè)置
由于醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，其相應(yīng)潔凈廠房內(nèi)環(huán)境也有區(qū)別?；馂?zāi)探測器的選擇，對于是否能及時報警和減少誤報警有著重要的作用。在通常的區(qū)域內(nèi)一般選擇感煙探測器；在粉塵量比較大的區(qū)域（例如：固體制劑類廠房內(nèi)的粉碎過篩、稱量、制粒、總混及壓片等工序區(qū)域，前處理提取類廠房內(nèi)的切制、粉碎等工序區(qū)域）應(yīng)選擇感溫探測器；在濕度比較大或有蒸汽的區(qū)域（例如口服液類廠房內(nèi)的蒸煮工序區(qū)域，針劑、輸液類廠房內(nèi)的水浴滅菌工序區(qū)域等）應(yīng)選擇感溫探測器；在電氣防爆區(qū)域生產(chǎn)工藝使用介質(zhì)為有機(jī)溶媒（例如甲醇、乙醇、丙酮、環(huán)氧乙烷及氫氣等）應(yīng)選用防爆型可燃?xì)怏w探測器；對于大空間的附屬倉儲區(qū)域，因其層高已經(jīng)超過普通感煙或感溫探測器的有效探測高度，故宜選擇紅外光束感煙火災(zāi)探測器或通過管路采樣的吸氣式感煙火災(zāi)探測器。
3.2 消防通信設(shè)施
由于潔凈廠房室內(nèi)大量使用金屬板材，一般屏蔽效果很強(qiáng)，所以在潔凈廠房內(nèi)應(yīng)設(shè)置一套完善的消防通信設(shè)施。這套設(shè)施不僅提供給內(nèi)部職工在發(fā)生火災(zāi)后報警和通信使用，更應(yīng)提供給參與滅火的消防官兵使用，以確保火場通信的暢通，減少不必要的通信中斷和通信故障，確保滅火人員的生命安全。
4.安科瑞電氣安全在醫(yī)藥工業(yè)的解決方案
4.1平臺概述
安科瑞生物制藥能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，它集成35KV/10KV的10KV/O.4KV防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可對制藥廠區(qū)全局的用電和用電安全進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時滿足用戶用電可靠、安全、穩(wěn)定、有序的要求。
4.2智能照明控制系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.3系統(tǒng)功能
(1）實(shí)時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。
(2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。
(3）可以對單個照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。
(4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。
(5）對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。
(6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對單個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。
(7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。
(8）設(shè)置定時時間，確認(rèn)時間點(diǎn)后，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點(diǎn)亮或者滅。
(9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。
(10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。
(11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。
(12）預(yù)留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。
4.4 設(shè)備選型
4.5消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.6消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)備選型
5.結(jié)束語
綜上所述，加強(qiáng)對醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房電氣工程設(shè)計的研究分析，對于其良好設(shè)計效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的電氣工程設(shè)計過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對其關(guān)鍵設(shè)計環(huán)節(jié)與要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施方案與策略的科學(xué)性。
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作者介紹：
任運(yùn)業(yè)，男,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。
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