中毒事件處置移動操作平臺的設(shè)計與探討*

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(shè)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(shè)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(dǎo)，對中毒現(xiàn)場處置內(nèi)容中涉及的裝備開展集成平臺設(shè)計研究。結(jié)果：中毒現(xiàn)場處置過程中的流行病學(xué)調(diào)查、實驗室檢測及個體防護等裝備以現(xiàn)場應(yīng)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(jié)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(yīng)急處置需求。

中毒；處置；操作平臺；設(shè)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(nèi)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(yù)防控制中心突發(fā)公共衛(wèi)生事件網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(shè)計開發(fā)中毒事件處置移動操作平臺，以滿足現(xiàn)場應(yīng)急處置需求。

1 中毒事件處置移動操作平臺的設(shè)計思想

快速有效應(yīng)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(shè)計理念。中毒事件處置移動操作平臺的設(shè)計以一體化、機電化和便攜化為指導(dǎo)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(shè)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(yīng)具備以下功能：①毒物樣品采集、保存和轉(zhuǎn)運；②提供現(xiàn)場調(diào)查信息的采集、錄入、傳輸和取證的現(xiàn)場調(diào)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(jié)構(gòu)組成

2.1 平臺總體構(gòu)成

移動操作平臺主要包括便攜式工作臺、現(xiàn)場應(yīng)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(yīng)急裝備箱是本設(shè)計重點部分。現(xiàn)場應(yīng)急裝備箱為1個大應(yīng)急箱和4個小應(yīng)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(shè)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(shè)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(diào)整。便攜式操作臺分為左側(cè)操作臺和右側(cè)操作臺，兩側(cè)操作臺由不銹鋼長合頁連接，可向下翻轉(zhuǎn)折疊，與向上翻轉(zhuǎn)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(zhì)，臺面尺寸為700 mm×700 mm×280 mm，高度可實現(xiàn)在830～980 mm內(nèi)調(diào)節(jié)，平臺重量控制在60 kg內(nèi)。右側(cè)操作臺翻轉(zhuǎn)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(nèi)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(shè)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(wù)器和無線路由器的抽屜盒均設(shè)計于左操作平臺；其下方可放置2個現(xiàn)場應(yīng)急箱，分別為1個大應(yīng)急箱和1個小應(yīng)急箱(如圖2所示)。

(2)右操作平臺。設(shè)計為輔助開展現(xiàn)場檢測平臺，其安裝物品包括應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)，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(nèi)折疊方式收納于平臺內(nèi)，主支撐腿高度設(shè)計為630～780 mm，根據(jù)操作平臺高度為830～980 mm，主支撐腿的調(diào)節(jié)范圍在0～150 mm之間。

(4)輔支撐腿。輔支撐腿的結(jié)構(gòu)與主支撐腿的基本結(jié)構(gòu)相似，由方管焊接成骨架后外包裝飾板。輔支撐腿的內(nèi)側(cè)安裝支撐導(dǎo)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(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)至與主支撐腿高度一致。

2.3 現(xiàn)場應(yīng)急裝備箱設(shè)計

現(xiàn)場應(yīng)急裝備箱采用模塊化的設(shè)計思想，以滿足現(xiàn)場存放、采集樣本、樣本預(yù)處理、毒物快速檢測和樣品運送等需求。現(xiàn)場應(yīng)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(yīng)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(yīng)急裝備箱包括1個大應(yīng)急箱(580 mm×410 mm×320 mm)和4個小應(yīng)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(yīng)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(nèi)部用電設(shè)備以及外接設(shè)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(fēng)、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(nèi)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(yīng)急箱內(nèi)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(xué)調(diào)查單元的應(yīng)急箱內(nèi)物品開展現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查，并將信息錄入電腦；④數(shù)據(jù)可通過3G視頻服務(wù)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(xué)調(diào)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(yīng)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(shè)計通過加裝鉸鏈等設(shè)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(nèi)加裝箱體快鎖實現(xiàn)折疊后平臺的固定，箱體快鎖由兩側(cè)滑道、滑動地板、蝴蝶卡和定位塊等組成，整體結(jié)構(gòu)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(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

4.1 機電一體化設(shè)計

移動操作平臺采用機電一體化技術(shù)，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(chǎn)品安全可靠，可以有效地控制操作平臺的展開。PLC電路設(shè)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(shè)計

移動操作平臺的設(shè)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(nèi)容集成于平臺，從而縮短現(xiàn)場處置結(jié)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(nèi)的筆記本、3G視頻服務(wù)器和無線路由器可實現(xiàn)現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查和實驗室檢測等結(jié)果的傳輸，可及時接受后方人員的指令，以開展進一步的調(diào)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(chǔ)，利用現(xiàn)場應(yīng)急箱內(nèi)配置物品開展現(xiàn)場毒物的快速鑒定、樣本的預(yù)處理、樣本的保存和運輸?shù)龋僮髌脚_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(shè)計

移動操作平臺的設(shè)計生產(chǎn)采用鋁鎂合金材質(zhì)，考慮一體化成型效果，各單元非接觸部件采用隱蔽設(shè)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(nèi)各單元中使用成熟的商品化外購件產(chǎn)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(shù)成熟，成本低，可直接采購，降低了研發(fā)周期和成本。

5 結(jié)語

應(yīng)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(zhì)保障，衛(wèi)生應(yīng)急管理工作要求做好應(yīng)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(yīng)急處置工作的重視，衛(wèi)生應(yīng)急處置裝備的相關(guān)研究成果的推廣及各地在應(yīng)急裝備的配置上得到了長足的進步。然而，衛(wèi)生應(yīng)急裝備中亟待解決的問題仍不容忽視，存在衛(wèi)生應(yīng)急隊伍裝備滯后、應(yīng)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(dǎo)致毒物的擴散，進而威脅應(yīng)急人員自身的安全與公眾安全，造成人員與經(jīng)濟損失[3-9]。張恒東等[10]對江蘇省疾控機構(gòu)化學(xué)中毒事件應(yīng)急能力大調(diào)查結(jié)果顯示，配置毒物數(shù)據(jù)庫的機構(gòu)占26.4%，配備個體防護裝備的機構(gòu)占57.5%，開展毒物現(xiàn)場檢測的機構(gòu)占74.7%，與衛(wèi)生應(yīng)急工作需要仍存在較大的差距。李榮宗等[11]對廣東省化學(xué)中毒處置裝備調(diào)查結(jié)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(yīng)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(jīng)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(yīng)急處置工作，應(yīng)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(yīng)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(chǔ)，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。

[1]孫承業(yè).中毒事件處置[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2013.

[2]周靜，蔣紹鋒，袁媛，等.突發(fā)中毒事件衛(wèi)生應(yīng)急信息平臺構(gòu)建及應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生信息管理雜志，2013，10(3)：225-229.

[3]李榮宗，丘創(chuàng)逸，陳嘉斌.廣東突發(fā)化學(xué)中毒應(yīng)急處置裝備配置調(diào)查分析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，6(2)：99-103.

[4]張恒東，朱寶立，白瑩，等.江蘇省醫(yī)療機構(gòu)化學(xué)中毒衛(wèi)生應(yīng)急個體防護現(xiàn)狀調(diào)查[J].調(diào)查研究，2010，35(7)：104-105.

[5]張彩虹，譚愛軍，陳劍剛.多種檢測技術(shù)構(gòu)建突發(fā)化學(xué)中毒事故應(yīng)急檢測平臺的應(yīng)用[J]，中國職業(yè)醫(yī)學(xué)，2009，36(2)：154-155.

[6]謝立璟，周靜，孟聰申，等.我國疾病預(yù)防控制機構(gòu)處置中毒事件個體防護能力調(diào)查[J].中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2009，43(2)：146-150.

[7]王隴德.衛(wèi)生應(yīng)急工作手冊[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2005：45.

[8]陳峰，吳太虎，王運斗，等.生物及化學(xué)毒劑偵檢技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2011，32(1)：72-73.

[9]宛西原.加強城市應(yīng)急系列裝備建設(shè)的認識與思考[J].科技信息，2012(11)：31-32.

[10]張恒東，朱寶立，白瑩，等.江蘇省疾病預(yù)防控制機構(gòu)化學(xué)中毒事件應(yīng)急能力調(diào)查[J].中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志，2009，27(5)：277-279.

[11]李宗榮，丘創(chuàng)逸，陳嘉斌.廣東突發(fā)化學(xué)中毒應(yīng)急處置裝備配置調(diào)查分析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，6(2)：99-103.

[12]邵繼風(fēng)，孫冰，張恩科.應(yīng)急醫(yī)療裝備配置的特點與對策[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2011，8(10)：51-52.

[13]吳家兵，王曉華，李雪蓮，等.省市縣三級疾控機構(gòu)衛(wèi)生應(yīng)急箱開發(fā)和配置標準研究[J].醫(yī)學(xué)與社會，2011，24(11)：21-23.

[14]張新雷，王運斗，張曉峰，等.國內(nèi)外傳染病現(xiàn)場應(yīng)急防控裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012，33(12)：83-86.

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(yù)防控制中心，從事衛(wèi)生應(yīng)急與傳染病控制工作，研究方向：衛(wèi)生應(yīng)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(yīng)急準備和處置關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”

①安徽省疾病預(yù)防控制中心 安徽 合肥 230601

②中國疾病預(yù)防控制中心 北京 102206

③阜陽市疾病預(yù)防控制中心 安徽 阜陽 236030

*通訊作者：tangxy0621@sina.com