摘要：醫(yī)院是救死扶傷的重要場(chǎng)所，供電的重要性不言而喻。一旦停電，醫(yī)院各個(gè)業(yè)務(wù)科室都會(huì)受到影響。本文以醫(yī)院大型設(shè)備UPS電源選擇為例，介紹了UPS電源的特性，分別簡(jiǎn)要闡述了CT、MRI、DR、生化分析儀等儀器UPS選擇上的注意事項(xiàng)，UPS是這些重要醫(yī)療設(shè)備不間斷供電的重要保障。

關(guān)鍵詞：UPS;大型設(shè)備;醫(yī)院;選型

醫(yī)院各大高精尖醫(yī)療設(shè)備對(duì)電源供電質(zhì)量提出了高要求，比如CT、MRI等影像設(shè)備大多是進(jìn)口設(shè)備，對(duì)于供電穩(wěn)定性要求比較高，一旦瞬間停電對(duì)于醫(yī)療設(shè)備有損耗[1-2]。因此，電源質(zhì)量直接影響到設(shè)備壽命。基于醫(yī)院不同場(chǎng)景對(duì)于供電要求的特殊性提出電力保障解決方案，在醫(yī)院突發(fā)中斷供電后，UPS可以自動(dòng)恢復(fù)供電，保障醫(yī)院核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性，有效幫助醫(yī)院克服用電安全方面的困擾。醫(yī)院的大型醫(yī)療設(shè)備根據(jù)設(shè)備的不同，選取的UPS電源類型也存在差異。

1醫(yī)療場(chǎng)所UPS類型分析

1.1被動(dòng)后備式UPS電源

此種UPS電源，在市電正常時(shí)，負(fù)載完全而且是直接地市電供電，逆變器不做任何電能變換，蓄電池由獨(dú)立的充電器供電;當(dāng)市電不正常時(shí)，負(fù)載完全由逆變器提供電能。被動(dòng)后備式UPS具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但繼電器將逆變器切換至負(fù)載，切換時(shí)間較長(zhǎng)，一般需幾個(gè)毫秒的間斷。

1.2在線互動(dòng)式UPS電源

此種UPS電源，在市電正常時(shí)，負(fù)載由經(jīng)改良后的市電供電，同時(shí)逆變器作為充電器給蓄電池充電，此時(shí)逆變器起AC/DC變換器的作用;而當(dāng)市電故障時(shí)，負(fù)載完全由逆變器供電，此時(shí)，逆變器起DC/AC變換器的作用。在線互動(dòng)式UPS具有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、且易于并聯(lián)、便于維護(hù)和維修。但是電源缺點(diǎn)是穩(wěn)壓性能不高電路會(huì)產(chǎn)生諧波干擾和調(diào)制干擾。

1.3雙變換式UPS電源

此種UPS電源其供電方式如下：市電正常時(shí)，市電經(jīng)過(guò)整流器、逆變器向負(fù)載供電;市電不正常時(shí)，由蓄電器經(jīng)逆變器向負(fù)載供電。

雙變換式UPS具有性能好、電壓穩(wěn)定度與頻率穩(wěn)定度高、功能強(qiáng)、具有熱備份連接和并聯(lián)冗余連接的功能等優(yōu)點(diǎn)，其不足之處是當(dāng)容量少于10kVA以下，其整機(jī)效率不高。

2醫(yī)院UPS電源需求分析

根據(jù)電氣安全防護(hù)要求，1類醫(yī)療場(chǎng)所：醫(yī)療電氣設(shè)備接觸部件需要與患者體表、體內(nèi)（除2類醫(yī)療場(chǎng)所所述部位外）接觸的醫(yī)療場(chǎng)所，如血液病房的凈化室、產(chǎn)房、燒傷病房;血液透析室;術(shù)前準(zhǔn)備室、術(shù)后復(fù)蘇室、麻醉室;急診搶救室;2類醫(yī)療場(chǎng)所：醫(yī)療電氣設(shè)備接觸部件需要與患者體內(nèi)接觸、手術(shù)室以及電源中斷或故障后將危及患者生命的醫(yī)療場(chǎng)所，如重癥監(jiān)護(hù)室;早產(chǎn)兒室;手術(shù)室;心血管造影檢查室，都需要采用UPS不間斷電源設(shè)備供電，且自動(dòng)恢復(fù)供電時(shí)間要求為t ≤ 0.5 s。

目前醫(yī)院大部分關(guān)鍵重要設(shè)備都為一些比較精密高端的設(shè)備配備了UPS電源。因此，配備UPS電源的醫(yī)療設(shè)備是工作中最重要的保護(hù)裝置。醫(yī)院擁有大量數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備，如CT、MRI、DR、生化分析儀、監(jiān)護(hù)設(shè)備等。其中一些設(shè)備甚至是信息系統(tǒng)，這是醫(yī)療信息的重要來(lái)源。因此，有必要確保每周7天、每天24小時(shí)的可用性，而不需要任何停機(jī)時(shí)間。此外，這些設(shè)備大多對(duì)不間斷電源的質(zhì)量要求很高。因此，高端彩色多普勒超聲需要具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防止電壓突然中斷等功能的UPS供電系統(tǒng)。

醫(yī)用彩超UPS電源能有效去除超聲偽影，是普通UPS電源無(wú)法替代的。醫(yī)院的醫(yī)用彩色多普勒超聲機(jī)是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)環(huán)境指數(shù)設(shè)計(jì)的。這些設(shè)備可以在標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)內(nèi)正常工作，故障少，使用壽命長(zhǎng)。但在國(guó)內(nèi)電網(wǎng)條件下，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定，故障率高，使用壽命縮短。主要原因是我國(guó)目前的公共電力系統(tǒng)存在諸多不穩(wěn)定因素。例如，有時(shí)電網(wǎng)電壓偏高、偏低、浪涌、沖擊、突然中斷，嚴(yán)重影響醫(yī)療設(shè)備的安全運(yùn)行，甚至損壞設(shè)備，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

高端彩超一般采用在線UPS電源作為電源。當(dāng)有市電時(shí)，在線不間斷電源通過(guò)內(nèi)置逆變器提供穩(wěn)定的正弦波電源輸出。當(dāng)市電出現(xiàn)故障或完全中斷時(shí)，UPS內(nèi)部或外部的電池組將繼續(xù)為逆變器提供DC電源，從而保證UPS的逆變器不間斷地輸出正弦波。

3醫(yī)療設(shè)備UPS電源特性

（1）在線工頻、智能數(shù)字化、高品質(zhì)UPS電源、低內(nèi)阻、高精度、抗干擾能力強(qiáng)，適用于大型醫(yī)療設(shè)備的UPS。

（2）DSP數(shù)字控制技術(shù)。核心系統(tǒng)采用國(guó)際上最先進(jìn)的DSP數(shù)字控制技術(shù)，可有效保證UPS核心系統(tǒng)的準(zhǔn)確快速運(yùn)行。UPS產(chǎn)品具有更穩(wěn)定的性能和先進(jìn)的IGBT逆變器技術(shù)。先進(jìn)的IGBT逆變技術(shù)結(jié)合高頻脈寬調(diào)制技術(shù)PWM可以降低系統(tǒng)噪聲和功率損耗，保證用戶在各種負(fù)載條件下都能獲得優(yōu)質(zhì)的電源和最高的效益，使輸入效率超過(guò)95%。先進(jìn)的相位平衡技術(shù)。目前采用了先進(jìn)的相位平衡技術(shù)，穩(wěn)定性好，即使缺相的情況下也能正常工作，特別適用于很多電力環(huán)境比較惡劣的地方[4-6]。

（3）內(nèi)置隔離變壓器避免了外部設(shè)備的干擾輸入，使UPS電源具有更強(qiáng)的短路保護(hù)能力和更強(qiáng)的過(guò)載能力，也大大提高了負(fù)載的安全性和穩(wěn)定性。

4大型設(shè)備UPS的選型

4.1選型原則

（1）寬廣的輸入電壓范圍：UPS的輸入電壓范圍代表了UPS適應(yīng)電網(wǎng)的能力，同時(shí)電壓范圍寬廣也有著降低用戶投資成本，節(jié)能環(huán)保的作用，用戶在對(duì)UPS供電系統(tǒng)的投資中，蓄電池往往占有很大的比例，例如該項(xiàng)目電源系統(tǒng)要求后備延時(shí)時(shí)間在15分鐘和8個(gè)小時(shí)，這樣在系統(tǒng)中就需要投入大量的蓄電池，UPS寬廣的輸入電壓范圍可以有效的減少電池的充放電次數(shù)，延長(zhǎng)電池使用壽命，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，節(jié)省投資的效果。特別是在電網(wǎng)波動(dòng)較大的環(huán)境下，該功能發(fā)揮的作用越大[7-8]。

（2）高整機(jī)效率：IT機(jī)房的用電量非常大，每年花在電上的費(fèi)用是非常巨大的，另外，耗電量大也不能符合國(guó)家對(duì)企業(yè)節(jié)能減排的要求，所以在選用用電設(shè)備時(shí)，效率尤為重要，效率的高低是決定設(shè)備每年的耗電量有多少的最主要的一項(xiàng)參數(shù)，各UPS廠家也在苦心研究如何更高的提升UPS的整機(jī)效率以達(dá)到節(jié)能的效果。所以在外資銀行IT機(jī)房電源系統(tǒng)在選用UPS時(shí)，效率是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)。

（3）風(fēng)扇的智能管理功能：UPS的散熱基本是靠風(fēng)扇來(lái)完成，如果風(fēng)扇出現(xiàn)故障或者轉(zhuǎn)速不夠，UPS的運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，而大多廠商的UPS對(duì)風(fēng)扇都沒(méi)有預(yù)告警的功能，都是來(lái)監(jiān)測(cè)散熱片的溫度，當(dāng)溫度過(guò)高發(fā)出溫度告警，所以此次項(xiàng)目，針對(duì)風(fēng)扇提出了轉(zhuǎn)速在線檢測(cè)的功能，從而能有效的延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命。

（4）體積小、重量輕：此次IT的電源系統(tǒng)機(jī)房在11層，因此這就要求UPS具有體積小，重量輕的要求，從而能達(dá)到機(jī)房承重的要求，同時(shí)，動(dòng)力機(jī)房空間也非常有限，要更合理的來(lái)利用，所以在選用設(shè)備時(shí)在保證設(shè)備質(zhì)量的基礎(chǔ)上最好能選擇何積小、重量輕的設(shè)備，以便節(jié)省機(jī)房使用空間。

4.2主要大型設(shè)備的UPS選擇

（1）DR設(shè)備，又稱數(shù)字X線攝影，是根據(jù)人體不同組織或器官的密度而發(fā)展起來(lái)的一種檢查方法。它通過(guò)探測(cè)器將穿透人體的x線信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像重建和一些后處理，得到滿足臨床診斷的圖像。與cr相比，DR更像數(shù)碼相機(jī)，不需要傳統(tǒng)膠片作為介質(zhì)[9-11]。

目前基本上所有的縣級(jí)醫(yī)院都有UPS電源，甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院的B超機(jī)都配備了UPS電源，這是因?yàn)閁PS電源可以保障b超機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，在突然斷電的情況下可以保護(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。一般B超機(jī)的功率在3000瓦左右，可以用6KVAUPS就醫(yī)。

（2）彩超、生化分析儀、血細(xì)胞分析儀、血漿采集器、電解質(zhì)分析儀、化學(xué)發(fā)光免疫分析儀、CT和核磁共振工作站等?；旧?000VAUPS不間斷電源對(duì)于單臺(tái)儀器來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，對(duì)于一些功率較高的機(jī)型來(lái)說(shuō)6000VA就足夠了。

（3）CT、核磁共振機(jī)需要帶三相四線隔離變壓器的大功率工頻機(jī)不間斷電源，功率基本在80千伏安到160千伏安之間，其中CT機(jī)用120千伏安，核磁共振機(jī)用100千伏安和160千伏安。

5結(jié)語(yǔ)

一般來(lái)說(shuō)，最好現(xiàn)在就引進(jìn)專業(yè)人員，因?yàn)樽詈檬钱?dāng)場(chǎng)了解情況。不間斷電源設(shè)備的選擇。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小、允許供電中斷時(shí)間、運(yùn)行方式、電壓頻率波動(dòng)范圍、諧波含量等各項(xiàng)性能指標(biāo)確定，并滿足UPS不間斷電源裝置適用于毫秒級(jí)切換時(shí)間的實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)等容性負(fù)載，其額定輸出容量應(yīng)滿足向電子計(jì)算機(jī)供電時(shí)，其額定輸出功率應(yīng)大于每臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備額定功率之和的1.5倍，向其他電氣設(shè)備供電時(shí)，應(yīng)為最大計(jì)算負(fù)荷的1.3倍。負(fù)載的最大沖擊電流不得大于不間斷電源額定電流的150%。

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作者簡(jiǎn)介：王深（1992-6）男，漢族，天津人，本科，助理工程師，研究方向：醫(yī)院大型用電設(shè)備電力系統(tǒng)改造