吳家兵 劉劍君 張必科 王建軍 龔 磊 孫 良 湯曉勇*

中毒事件處置移動操作平臺的設計與探討*

吳家兵①劉劍君②張必科②王建軍①龔 磊①孫 良③湯曉勇②*

目的：研究設計中毒事件現(xiàn)場處置裝備的移動操作平臺。方法：以機電一體化、集成化為主導，對中毒現(xiàn)場處置內容中涉及的裝備開展集成平臺設計研究。結果：中毒現(xiàn)場處置過程中的流行病學調查、實驗室檢測及個體防護等裝備以現(xiàn)場應急箱方式進行箱囊化裝備，移動操作平臺可以現(xiàn)場快速進行毒物鑒定和現(xiàn)場信息及時傳輸。結論：中毒事件處置移動操作平臺對現(xiàn)場處置裝備的集成化滿足了現(xiàn)場應急處置需求。

中毒；處置；操作平臺；設計；探討

[First-author’s address] Anhui Provincial Center for Disease Control and Prevention, Hefei 230061, China.

突發(fā)中毒事件，指在短時間內毒物通過一定方式作用于特定人群造成的健康影響事件[1]。隨著現(xiàn)代社會城市化、工業(yè)化進程的發(fā)展，突發(fā)中毒事件呈現(xiàn)出多發(fā)態(tài)勢，其中食物中毒、職業(yè)中毒是常見突發(fā)公共衛(wèi)生事件類別之一。2011-2012年各地通過中國疾病預防控制中心突發(fā)公共衛(wèi)生事件網(wǎng)絡直報系統(tǒng)報告的突發(fā)中毒事件數(shù)量約占報告總數(shù)的20%，事件造成的死亡人數(shù)約占所有事件的80%[2]。由于突發(fā)中毒事件易造成公眾嚴重的健康危害，影響社會穩(wěn)定，因此如何提高現(xiàn)場處置能力、快速有效應對突發(fā)中毒事件以及有效降低事件造成的危害已成為衛(wèi)生行業(yè)急需解決的重要問題。本研究以一體化、機電化的要求設計開發(fā)中毒事件處置移動操作平臺，以滿足現(xiàn)場應急處置需求。

1 中毒事件處置移動操作平臺的設計思想

快速有效應對可能發(fā)生的突發(fā)中毒事件，提高現(xiàn)場處置能力是本研究的設計理念。中毒事件處置移動操作平臺的設計以一體化、機電化和便攜化為指導思想，充分考慮現(xiàn)場使用時的便攜性，折疊與展開時的安全性和高度自動化，外形設計保證平臺的外觀簡潔大方。

中毒事件處置移動操作平臺實際操作應具備以下功能：①毒物樣品采集、保存和轉運；②提供現(xiàn)場調查信息的采集、錄入、傳輸和取證的現(xiàn)場調查工具包；③可對移動操作平臺自身及樣品進行無害化處理；④提供毒物鑒定、檢測工作平臺和所需檢測物資開展常見毒物的快速鑒定和檢測；⑤提供一般性防護工具包和存儲場所。

2 中毒事件處置移動操作平臺的結構組成

2.1 平臺總體構成

移動操作平臺主要包括便攜式工作臺、現(xiàn)場應急裝備箱、電池艙及充氣帳篷4部分。其中充氣帳篷和電池艙為直接采購物品，且為獨立包裝和運輸。操作臺和應急裝備箱是本設計重點部分?，F(xiàn)場應急裝備箱為1個大應急箱和4個小應急箱，可安裝在操作臺上使用，也可獨立攜帶使用(如圖1所示)。

圖1 中毒事件處置移動操作平臺

2.2 便攜式操作平臺設計

便攜式操作平臺是中毒事件處置移動操作平臺的主體部分，是進行中毒事件現(xiàn)場處置的主操作平臺。便攜式操作平臺采用機電一體化的設計思路，平臺集成度高、功能豐富，現(xiàn)場操作時能夠提供足夠的操作空間，且高度可方便調整。便攜式操作臺分為左側操作臺和右側操作臺，兩側操作臺由不銹鋼長合頁連接，可向下翻轉折疊，與向上翻轉相比其優(yōu)點為：可保證操作臺向下的壓力不會使其倒塌，保證操作平臺平整穩(wěn)定(如圖2所示)。

圖2 中毒事件處置移動操作平臺展開狀態(tài)

操作平臺采用鋁鎂合金材質，臺面尺寸為700 mm×700 mm×280 mm，高度可實現(xiàn)在830～980 mm內調節(jié)，平臺重量控制在60 kg內。右側操作臺翻轉180o時為操作平臺的運輸狀態(tài)，運輸時兩人分別抬底部的內嵌式把手進行運輸(如圖3所示)。

圖3 中毒事件處置移動操作平臺折疊狀態(tài)

(1)左操作平臺。設計方案為控制電路部分集中安裝，包括試管升降臺、多功能信息盒、電源盒、升降控制臺、安裝筆記本的抽屜盒、3G視頻服務器和無線路由器的抽屜盒均設計于左操作平臺；其下方可放置2個現(xiàn)場應急箱，分別為1個大應急箱和1個小應急箱(如圖2所示)。

(2)右操作平臺。設計為輔助開展現(xiàn)場檢測平臺，其安裝物品包括應急照明臺燈、抽屜式水槽(可外接水源)、雜物盒和嵌入式把手各1個。右操作臺下方可放置3個小應急箱。

(3)主支撐腿。主支撐腿通過鋁合金方管焊接成骨架式結構，骨架上安裝電動推桿、滑軌和外裝飾板，同時選配直流電動推桿控制盒，實現(xiàn)平臺的自動平穩(wěn)升降。主支撐腿通過手動內折疊方式收納于平臺內，主支撐腿高度設計為630～780 mm，根據(jù)操作平臺高度為830～980 mm，主支撐腿的調節(jié)范圍在0～150 mm之間。

(4)輔支撐腿。輔支撐腿的結構與主支撐腿的基本結構相似，由方管焊接成骨架后外包裝飾板。輔支撐腿的內側安裝支撐導軌，且不承重。當主支撐腿完成升降后輔支撐腿可通過手動調節(jié)方式調節(jié)至與主支撐腿高度一致。

2.3 現(xiàn)場應急裝備箱設計

現(xiàn)場應急裝備箱采用模塊化的設計思想，以滿足現(xiàn)場存放、采集樣本、樣本預處理、毒物快速檢測和樣品運送等需求。現(xiàn)場應急裝備箱獨立存放、運送，在現(xiàn)場能夠集成到便攜式操作臺中使用。現(xiàn)場應急裝備箱分為大箱體和小箱體兩種，移動操作臺可安裝現(xiàn)場應急裝備箱包括1個大應急箱(580 mm×410 mm×320 mm)和4個小應急箱(580 mm×410 mm×160 mm)。材料選用鋁鎂合金，重量：大箱體≤10 kg，小箱體≤7 kg(如圖4所示)。

圖4 現(xiàn)場應急裝備箱大、小箱體

2.4 電池艙與充氣帳篷

電池艙自配箱體，配合便攜式操作臺使用，用于給操作臺內部用電設備以及外接設備供電，能夠保證正常工作時間為2～3 h。

充氣帳篷印有“中國衛(wèi)生”標識，自配箱體，展開后占地面積達8 m2，能夠滿足防風、防雨要求，折疊后便于攜帶。

3 中毒事件處置移動操作平臺的功能特性

3.1 信息采集與傳送

移動操作平臺通過平臺內多功能信息盒采集信息：①現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度及氣壓等數(shù)據(jù)；②通過應急箱內生物樣品、環(huán)境樣品等快檢試劑完成對現(xiàn)場處置過程中采集樣品的檢測，并及時將檢測數(shù)據(jù)錄入電腦；③通過流行病學調查單元的應急箱內物品開展現(xiàn)場流行病學調查，并將信息錄入電腦；④數(shù)據(jù)可通過3G視頻服務器和無線路由器實現(xiàn)信息的實時傳輸。

3.2 集成化操作

移動操作平臺通過將現(xiàn)場處置過程中涉及的流行病學調查、實驗室采樣與檢測、個體防護及現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)冗M行集成化，可同時在操作平臺完成現(xiàn)場處置中的各個環(huán)節(jié)，極大節(jié)約了處置時間。通過在事件處置前對不同應急箱的配置和現(xiàn)場的使用為及時鑒定出毒物、病原種類提供了保障，也可為臨床治療提供診斷依據(jù)。3.3 便攜的運輸功能

移動操作平臺設計通過加裝鉸鏈等設備實現(xiàn)平臺折疊為立方體，便于長距離車載運輸。通過對車體后備箱內加裝箱體快鎖實現(xiàn)折疊后平臺的固定，箱體快鎖由兩側滑道、滑動地板、蝴蝶卡和定位塊等組成，整體結構使用松不脫螺釘固定于車體后備箱底部。

4 中毒事件處置移動操作平臺的關鍵技術及創(chuàng)新點

4.1 機電一體化設計

移動操作平臺采用機電一體化技術，通過操作臺面上的控制面板控制支撐腿和試管架升降，備選的電推桿、滑軌等產品安全可靠，可以有效地控制操作平臺的展開。PLC電路設計簡潔、合理，線路的合理布局可保障各操作單元正常工作。

4.2 集成化及信息化設計

移動操作平臺的設計將樣品的采集、檢測、運輸、保存以及現(xiàn)場的數(shù)據(jù)處理、傳輸?shù)痊F(xiàn)場處置內容集成于平臺，從而縮短現(xiàn)場處置結果判斷的時間；現(xiàn)場數(shù)據(jù)的無線傳輸及時為后方的決策提供了依據(jù)。

移動操作平臺內的筆記本、3G視頻服務器和無線路由器可實現(xiàn)現(xiàn)場流行病學調查和實驗室檢測等結果的傳輸，可及時接受后方人員的指令，以開展進一步的調查與檢測工作。

4.3 滿足中毒現(xiàn)場處置需求

以移動操作平臺為基礎，利用現(xiàn)場應急箱內配置物品開展現(xiàn)場毒物的快速鑒定、樣本的預處理、樣本的保存和運輸?shù)?，操作平臺一次可由3～4人進行現(xiàn)場操作，可滿足中毒現(xiàn)場處置的需求。

4.4 一體化的外觀與商用化設計

移動操作平臺的設計生產采用鋁鎂合金材質，考慮一體化成型效果，各單元非接觸部件采用隱蔽設計，操作臺間通過鉸鏈連接，確保其折疊與展開時造型簡潔、大方。

操作平臺內各單元中使用成熟的商品化外購件產品，通過精密的連接件保證操作臺的造型和功能要求。商品化的外購件技術成熟，成本低，可直接采購，降低了研發(fā)周期和成本。

5 結語

應急處置裝備是做好突發(fā)中毒事件現(xiàn)場處置的重要物質保障，衛(wèi)生應急管理工作要求做好應急資源的配置與研究。近年來，隨著我國對突發(fā)公共衛(wèi)生事件應急處置工作的重視，衛(wèi)生應急處置裝備的相關研究成果的推廣及各地在應急裝備的配置上得到了長足的進步。然而，衛(wèi)生應急裝備中亟待解決的問題仍不容忽視，存在衛(wèi)生應急隊伍裝備滯后、應急裝備不統(tǒng)一、物資種類繁多以及管理較為混亂等現(xiàn)象，容易造成突發(fā)中毒事件發(fā)生時不能有效處置疫情，甚至可能導致毒物的擴散，進而威脅應急人員自身的安全與公眾安全，造成人員與經濟損失[3-9]。張恒東等[10]對江蘇省疾控機構化學中毒事件應急能力大調查結果顯示，配置毒物數(shù)據(jù)庫的機構占26.4%，配備個體防護裝備的機構占57.5%，開展毒物現(xiàn)場檢測的機構占74.7%，與衛(wèi)生應急工作需要仍存在較大的差距。李榮宗等[11]對廣東省化學中毒處置裝備調查結果顯示，個體防護、現(xiàn)場毒物鑒定和檢測裝備配置率、達標率較低，與衛(wèi)生部參考目錄差距較大。研究提示，應加強對中毒現(xiàn)場處置裝備的研究，同時需要政府加大對物資儲備經費的投入。

為了能快速、及時地到達事故現(xiàn)場，有效、有序地開展應急處置工作，應急處置裝備勢必朝著多元化、先進化、自動化、全面化、高效能和高科技方向發(fā)展。國外現(xiàn)場應急防控裝備的發(fā)展注重機動性、模塊化、系列化、通用化以及信息化的信息共享等[12-14]。本研究以中毒事件的現(xiàn)場處置為基礎，開發(fā)了一套中毒現(xiàn)場處置的集成化裝備，填補了我國中毒現(xiàn)場處置裝備的空白，為中毒事件現(xiàn)場的有效處置提供了裝備保障。

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Design and discussion on the mobile operating platform in poisoning event disposa

WU Jia-bing, LIU Jian-jun, ZHANG Bi-ke, et a

China Medical Equipment,2014,11(7):7-10.

Objective:To explore the integrated research of poisoning event. Methods: The mechatronics and integration are as the guideline to explore the integrated equipment of poisoning event. Results: Epidemiological investigation, laboratory detection and individual protection can be integrated as enclosure equipment, and the platform can transmit the result of investigation results. Conclusion: The mobile operating platform can meet the need of disposal in poisoning event.

Poisoning; Disposal; Operating platform; Design; Discussion

1672-8270(2014)07-007-04

R197.39

A

吳家兵，男，(1972- )，碩士，副主任醫(yī)師。安徽省疾病預防控制中心，從事衛(wèi)生應急與傳染病控制工作，研究方向：衛(wèi)生應急與疾病控制。

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.07.003

2014-01-16

衛(wèi)生行業(yè)科研專項(201202006-16)“衛(wèi)生應急準備和處置關鍵技術研究與推廣”

①安徽省疾病預防控制中心 安徽 合肥 230601

②中國疾病預防控制中心 北京 102206

③阜陽市疾病預防控制中心 安徽 阜陽 236030

*通訊作者：tangxy0621@sina.com