醫療設備電氣控制線路的各種隔離與技術措施分析

摘 要：醫院是我國社會發展過程中的重要組成部分，關系到我國民生問題和社會內部的穩定性，更是保證我國居民正常工作生活的基礎，就當前我國的醫療體制發展情況來看，其整體正向著信息化、統一化、公共化方向發展，其中以信息化的發展進程之快最為搶眼。醫療體制信息化發展的重要基礎是電氣設備，保證醫療電氣設備正常持久運轉不僅僅是醫療機構開展日常工作的基礎更是醫療信息化的前提，要保證醫療電氣設備的有效運行就要降低外界或內部的各種干擾，對控制線路采取隔離技術是其中一個重要方式。

關鍵詞：醫療設備；電氣控制線；隔離；技術

隨著社會體制的不斷發展，醫療電氣設備已經成為各大醫療機構的組成基礎，隨著醫療機構內部信息化網絡的完善，醫院內部計算機系統體系的確立，醫療設備也越來越明顯得顯示出其多樣化的特點，隨著醫院內部的電氣設備越來越多就不可避免一個問題——電氣設備之間、電氣設備內部產生的干擾現象，如DST，磁共振，CT等電氣設備是醫療診斷的必要前提，在工作中需要一個穩定的工作環境，而來自電氣設備內部或外部的噪聲干擾、信號干擾也成了醫療工作中的“小毛病”，要想治愈這個“小毛病”我們就要找對方法，對電氣設備控制線采用隔離技術就是一種有效的抗干擾的方式。

1 控制線隔離技術——信號隔離技術

信號隔離技術是控制線隔離技術中的一種，其作用原理是將干擾信號的產生源——電通路給隔離，從而減少因為電磁作用、電流作用等所引起的聲音干擾或信號干擾，而是使用信號傳輸方式來完成操作現場與控制系統之間的聯系。信號隔離技術主要有：脈沖變壓隔離法、繼電隔離法、布線隔離法以及光電隔離法。

1.1 脈沖變壓隔離法

脈沖變壓隔離法是采用脈沖式變壓器裝置作為脈沖式信號的隔離控制組件，脈沖式變壓器之所以可以被用作于電氣設備的隔離組件是因為該種變壓器內電線的匝數較少，變壓器內一次燒、二次燒組均纏繞于鐵氧體的磁芯兩側，這種技術會使變壓器的分布電容較小，僅僅是幾pF，因此該類型變壓器可以被用作于脈沖式信號的隔離組件。脈沖式變壓器在傳入、輸出脈沖式信號這個過程中不傳輸直流分量，而PLC所使用的控制設備在輸入、輸出信息這一過程中所采用的信號模式是數字量形式信號，對直流分量形式的傳遞不做要求，所以脈沖變壓隔離法能在醫療系統中得到較為廣泛的應用。

1.2 繼電隔離法

繼電隔離法的使用原理是因為繼電器內部的觸電與線圈不是通過電氣方式來進行連接的，所以在繼電器內部線圈接收信號時同時可以利用繼電器內部的觸電來傳送和發出控制信號，這樣就能夠有效地避免弱電信號和強電之間直接接觸，從而實現了干擾隔離這一目的。

1.3 布線隔離法

布線隔離法是指將容易滋生噪聲干擾的控制線路與微弱的信號電路相互分開，使兩個線路不產生接觸并且保證兩者具有一定的有效距離。布線隔離法的基本內容是較強的電控制線、電源控制線必須要與信號控制線相互分開設置，并保證兩個之間具有一定的有效距離。在配線和布線過程中要注意區分直接電源線、交流電源線、數字式信號線、模擬式信號線、負載驅動線等，總體來說降低干擾的最佳效果是控制線之間無限遠、信號線長度無限小，但受實際環境所限無法做到這一點，因此在實際操作中只要保證線路間隔、長度設置不會產生干擾即可。

1.4 光電隔離法

光電隔離法的作用原理是在不采用以電路為信號傳播媒介的條件下，用光做為信號傳播的主要媒介達到電氣設備與主控制系統之間的相互交流目的。電是噪聲、干擾信號等干擾源的產生之源，因此將電隔絕于外就能有效降低電氣運作時產生的噪聲污染、信號干擾等情況。光信號傳播方式有著諸多優良的特點，如信號保真度高、信息傳遞線路更安全、信號的辨別力好、使用壽命長、傳播速度快等等一系列優質特點，因此光電隔離法已經推出就受到了各大醫療機構的青睞，并且光電隔離法所使用的設備體積小、操作簡單、抗干擾力強，這使其在有強弱接口的電氣設備中頗受歡迎，在微機控制系統的前、后信息通道中更是應用廣泛。

2 控制線隔離技術——電源系統隔離技術

電源是電干擾和電磁干擾的主要來源，也是電氣系統中必不可少的組成元件，因此如何使用正確的方式方法在電源電路處進行隔離處理也是電氣設備的控制線隔離技術所面臨的一個難題，同樣也是一個必經的發展階段。電源中電干擾的主要來源是電源設備內部的變壓器系統，為了能夠降低電源所產生的電干擾一般在電氣設備內部采用隔離變壓器這一方式，而且要求隔離變壓器要比普通變壓器大一點二倍到一點五倍。在使用過程中需對隔離變壓器進行良好的接地設置，變壓器內的次級線圈的連接線要采用雙絞線形式，這樣能夠有效降低變壓器在工作時產生的電干擾，如果醫院條件允許應在電源輸入、輸出線路中加入濾波裝置，其抗干擾效果則會更好。

2.1 交流電源供電系統隔離法

交流電源中存在著諸多電干擾源，如交流電源在工作時產生的數量巨大的諧波、高頻波、雷擊浪涌等一系列干擾噪聲，所以在以交流式電源為主要供電設備的電氣系統中其電源系統均應該采取抗干擾措施，隔離電源變壓器就是一個較為有效的電源抗干擾裝置，該裝置能夠有效地防止電源工作中由電流產生的噪聲干擾。隔離電源變壓器的運作原理是在電壓器內部的加入了隔離層，并且變電器內部結構做了相應的調整，之所以一般的交流變器不論如何概念其內構都無法達到這種效果是因為即使使變壓器內的一次燒和二次燒組件絕緣不產電流流動，但由于交流電流的作用變壓器中會有分布電容（鐵心與燒組之間，燒組與燒組之間，層匝之間以及引線與引線之間）存在，這樣交流電網之中就會有電容耦合存在，從而產生噪聲。因此采用隔離電壓變壓器才能有效對交流電源進行有效的噪音隔離。

2.2 直流電源供電系統隔離法

直流電源供電系統雖然與交流電源供電系統比起來在工作過程中產生的噪聲較小，而且直流電產生的噪聲污染也比較好控制，但在工作中如對直流電源供電系統不加以控制和預防其產生噪聲也會有較明顯的影響作用。直流電源供電系統內部產生干擾主要來自直流電源系統中的子系統，各個子系統之間相互的作用影響或是子系統內部自身的影響，導致直流供電系統產生噪聲，要想對直流電源供電系統做噪聲隔離就要在直流變壓器中的各個子系統間添加隔離膜，或者直接采用隔膜變壓器也能有效降低直流變壓器在工作是產生的噪聲。

3 總結

隨著醫院信息化進程的不斷加快，電氣系統已經成為醫院開展醫療工作的重要基礎，要想持久有效地發展我國的醫療體制就必須營造一個良好穩定的醫院內部工作環境，其中電氣設備的降噪抗干擾工作則是一項較為重要的日常工作，在對醫院電氣系統進行隔離處理時要根據不同電氣設備的不同電氣特點而有針對性的采用隔離技術，使其發揮出最大的降噪抗干擾的作用。

參考文獻

[1]王燕妮；李傳偉.醫院電氣設備控制系統的抗干擾設計[J].機械工人，2010，12（04）：45-48.

[2]王燕妮.醫療機構中電氣設備測試系統的干擾成因及其抑制[J].醫療衛生裝備，2011，13（11）：117-119.

[3]蔣德林等.醫療設備供電電源干擾及防護措施[J].醫療衛生裝備，2011，13（11）：214-216.

[4]王燕妮.電氣隔離在醫療設備控制系統上的應用[J].醫療衛生裝備，2007，24（03）：71-73.

[5]張德義.論醫院內部醫療設備內部干擾與外部干擾的成因與對策分析[J].華章，2012，42（30）：301-305.