淺談醫院UPS設備風險分析與安全管理

張騰飛，黃熾雄

（南方醫科大學深圳醫院，廣東 深圳 518000）

UPS全稱Uninterrupted Power Supply，即不間斷電源，用于提供持續穩定的電源及輸入供電中斷后的應急供電。在醫院系統中，UPS常與雙電源供電、發電機應急供電共同組成醫療系統用電安全保障，然而近年來隨著UPS在醫療系統的應用越來越廣，UPS故障、蓄電池火災等事件頻發，威脅醫院患者生命安全，本文以作者所在單位為例，探討醫院UPS的風險辨識與安全管理。

1 UPS設備概述

UPS的基本原理是通過將輸入市電交流電經過整流變為直流電，交流電一路給蓄電池充電，另一路經過逆變器轉換為穩定的、高質量的工頻交流電，給醫療設備等重要設施供電，當市電異常或者中斷時，由電池經過逆變器輸出應急電源，這樣就能確保無間斷地電源供應。

UPS設備通常包含主機、蓄電池、輔助連接設施等，UPS種類包含雙變換式、在線互動式、被動后備式等。

2 醫院UPS設備風險分析

UPS的廣泛使用為醫院重要場所及設施的正常運行提供了重要保障，但UPS并非供電安全的萬能鑰匙，UPS設備本身就存在著風險，主要風險包含以下幾個方面：

（1）電池的故障風險，一般UPS常用的蓄電池種類為閥控式密封鉛酸（Valve regulated lead acid,VRLA）蓄電池，該種類電池俗稱“免維護電池”，但“免維護電池”不等于不需要維護，事實上，閥控式密封鉛酸電池對溫度要求很高，環境溫度過高或過低都會影響電池壽命及充放電效率，特別是環境溫度過高，會導致電池散熱不佳，產生過熱，引起熱失控導致電池殼體嚴重變形、開裂，甚至引發火災，近些年因電池故障、更換不及時導致醫院發生火災的新聞屢見報端。此外電池內阻、電池端電壓不均勻等問題同樣也可能引發電池故障。

（2）UPS主機故障風險，如果UPS主機故障，可能出現自動切換旁路故障、主機輸出電源異常等情況，直接影響負載用電安全，可導致進行中的手術被迫中止，呼吸機停止工作，直接威脅病人生命安全，同時也可能造成信息系統癱瘓，醫療數據、財務數據丟失，對設備、醫藥、耗材等工作造成直接影響。

（3）UPS負載及線路風險，UPS使用負載或線路出現短路時，UPS會切斷輸出，造成負載電源直接中斷，在此情況下，需及時排查短路負載及線路，排除故障后方可重新投入運行。

（4）UPS設備管理風險，以作者所在醫院為例，UPS設備的詳細分布如表1所示，UPS使用科室超過10個科室，且所在科室多承擔醫院醫療重要任務，位置分散且設備型號、種類繁多，每一處UPS都需設置專門設備間，需專人定期巡查與維護，大大增加了管理難度。

表1 醫院科室UPS配置表

3 UPS安全管理要求

根據UPS的潛在風險，結合醫院使用需求，UPS日常管理主要包括UPS間現場設施管理、設備巡查及維護管理。

（1）UPS間現場設施管理，主要包含空調、消防設施、安全標識、環境監控等。UPS蓄電池空調溫度應設置在25℃左右，以保證蓄電池的使用壽命及安全，空調應注意冷凝水排放管道暢通，防止冷凝水外溢造成短路，當環境溫度≥95%時，應增設除濕機，防止UPS電池結露。

UPS間應設置氣體滅火系統，如采用管網式氣體滅火系統時，應設置兩組獨立火災探測器，因醫院UPS設置分散，人員難以值守，氣體滅火系統應保持自動滅火狀態，同時UPS間內應按照規范配置滅火器。

UPS間外醒目位置應設置“禁止煙火”“當心觸電”“注意通風”等安全警示標識，UPS間內應張貼安全操作規程、UPS系統圖、事故應急處置方案等，UPS電池組處應設置說明標識標明蓄電池類型及電池節數，設置警告標識明示設備電擊及化學危險（詳見圖1）。

圖1 UPS間現場部分標識

環境監控利用傳感器等技術設施，可以對UPS溫濕度及漏水異常進行實時監測，發生異常情況時可通過電話、短信等方式及時報警。

（2）UPS間巡查及維護管理。根據作者所在醫院的管理經驗，UPS管理部門應建立UPS間安全管理制度，明確巡查、維護頻次及要求等，巡查內容應包含以下內容：UPS間內環境衛生清潔，無灰塵、溫濕度符合要求；UPS間空調運行、冷凝水排放正常；火災報警、滅火設施處于工作狀態，滅火器材完好有效；UPS風扇工作正常，輸出端子無高溫，通風格柵及進出風口無堵塞、無雜音；UPS控制操作顯示面板工作狀態指示應正常，各項運行參數處于正常范圍，無故障和報警信息；蓄電池外觀無變形、漏液，電池端子及外表無發熱，電池組連接點無明顯過熱痕跡、無氧化現象，連接無松動，連接導線及電纜無老化、破損。

UPS維護人員應持有電工證并經過UPS維護專業培訓，維護作業應按要求配戴合格的絕緣手套、絕緣鞋等防護用品，維護作業人員不應小于2人，維護人員應按要求檢測蓄電池內阻是否處于正常范圍，電池組及單位均、浮充電壓是否滿足要求，并對UPS進行測試試驗，其中電池放電試驗（針對密封蓄電池）宜每季度進行一次，線路切換檢驗、市電失電檢驗等實驗應定期舉行。

4 UPS監控新技術及方案

根據醫院UPS的使用特點及管理要求，作者所在醫院引入了UPS智能監控系統，可實時監測電池單體狀態及主機運行情況，每個電池對應安裝1個采集模塊，采集模塊直接粘貼在電池上，電池采集模塊對每個電池電壓、內阻、溫度、電池組環境溫度等參數進行實時監測，同時將UPS主機報警接入監控系統，實現了實時短信、電話報警，及時發現處理設備異常，大大降低了設備故障風險，詳見圖2。

圖2 UPS電池組及單體電池電壓、內阻、溫度監測

5 結語

醫院UPS是保障重要醫療區域用電安全的最后一道底線，做好醫院UPS管理，需要清晰地認識UPS設備的潛在風險，通過完善的管理制度、流程及配套的硬件設施，結合目前新興的智能監控技術，才能全面監控設備風險點，做好醫療一線的用電安全保障。