Nghiên cứu giải pháp chống sét lan truyền cho thiết bị y tế trong bệnh viện Nguyễn Đình Chiểu tỉnh Bến Tre
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN CHO THIẾT BỊ Y TẾ
TRONG BỆNH VIỆN NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU TỈNH BẾN TRE
RESEARCH ON THE SURGE PROTECTING SOLUTION FOR THE MEDICAL EQUIPMENT
AT NGUYEN DINH CHIEU HOSPITAL IN BEN TRE PROVINCE.
Quyền Huy Ánh(1a), Đoàn Tiến Dũng(2b)
(1) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh
(2) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh
TÓM TẮT.
Bài báo thực hiện Mô hình hóa và mô phỏng các thiết bị chống sét lan truyền cho thiết bị y
tế trong môi trường Matlab. Các mô hình này có độ chính xác đạt yêu cầu: sai số điện áp bảo vệ
qua mô phỏng và qua tài liệu cung cấp bởi nhà sản xuất thấp nhất là 0,56% và cao nhất là 7.08%
(sai số cho phép ≤10%). Trên cơ sở kết quả mô phỏng thực hiện hướng dẫn lựa chọn thiết bị bảo
vệ chống sét và vị trí lắp đặt cho 3 hệ thống thiết bị điện tử y tế điển hình trong Bệnh viện Nguyễn
Đình Chiểu, tỉnh Bến Tre bao gồm: Giải pháp chống sét lan truyền cho máy điện tim điện toán,
điện cơ tại Phòng Điện tâm đồ; Giải pháp chống sét lan truyền cho monitor theo dõi bệnh nhân 6
thông số và hệ thống monitor trung tâm tại Khoa Hồi sức tích cực – Chống độc; Giải pháp chống
sét lan truyền cho hệ thống xử lí hình ảnh trong chẩn đoán y khoa tại Khoa Chẩn đoán hình ảnh.
Từ khóa: Thiết bị y tế, Điện tử y sinh, Chống sét lan truyền cho thiết bị y tế.
1. GIỚI THIỆU
Trong ngành y tế quá điện áp và quá trình
quá độ do sét đánh là một trong những nguyên
nhân chủ yếu gây ra các sự cố và làm hư hỏng
các thiết bị điện tử. Quá áp do sét tác động đến
thiết bị y tế ngoài thiệt hại về kinh tế, còn có
yếu tố con người, ảnh hưởng đến quá trình
chẩn đoán và điều trị cho bệnh nhân. Đôi khi
đánh đổi cả tính mạng người bệnh.
Hình 2.1: Mô hình thiết bị DR M 2P 255.
Vì vậy, việc đề ra các giải pháp chống sét,
lựa chọn, phối hợp các thiết bị bảo vệ phù hợp
đóng vai trò rất quan trọng trong việc hạn chế
những rủi ro, tác hại do sét gây ra.
2. MÔ HÌNH THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN
TRUYỀN BẢO VỆ CHO THIẾT BI Y TẾ
2.1. Mô hình các thiết bị chống sét lan
truyền trên đường nguồn.
Hình 2.2: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ và
xung dòng 3KA của thiết bị DR M 2P 255.
a. Thiết bị DR M 2P 255
b. Thiết bị DV M TNC 255
Mô hình thiết bị DR M 2P 255 trình bày ở
Hình 2.1 và dạng điện áp bảo vệ ứng với xung
dòng 3kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.2.
Mô hình thiết bị DV M TNC 255 trình bày
ở Hình 2.3 và dạng điện áp bảo vệ ứng với
xung dòng 25kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.4.
1
Hình 2.3: Mô hình thiết bị DV M TNC 255.
Hình 2.4: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ và
xung dòng 25KA của thiết bị DV M TNC 255.
Hình 2.7: Mô hình thiết bị DPRO 230 LAN 100.
c.Thiết bị DG M TNS 385
Mô hình thiết bị DG M TNS 385 trình bày ở
Hình 2.5 và dạng điện áp bảo vệ ứng với xung
dòng 20kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.6.
Hình 2.8: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ trên
L/PE của thiết bị DPRO 230 LAN 100.
Hình 2.5: Mô hình thiết bị DG M TNS 385.
Hình 2.9: Điện áp bảo vệ L/L của
DPRO 230 LAN100
Hình 2.6: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ L/L
của thiết bị DG M TNS 385.
Từ kết quả mô phỏng cho các thiết bị chống
sét trên đường nguồn, so sánh giá trị điện áp
bảo vệ của mô hình (Vpsim) và giá trị điện áp
d. Thiết bị DPRO 230 LAN 100
Mô hình thiết bị DPRO 230 LAN 100 trình
bày ở Hình 2.7 và dạng điện áp bảo vệ ứng với
xung dòng 2.5kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.8,
Hình 2.9.
bảo vệ trong catalogue
(Vpcat), xác định được
sai số điện áp bảo vệ (Bảng 2.1).
2
b. Thiết bị FS 15E 5
Mô hình thiết bị FS 15E 5 trình bày ở Hình
2.12 và dạng điện áp bảo vệ ứng với xung
0.2kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.13, Hình 2.14
và Hình 2.15.
Bảng 2.1: Giá trị điện áp bảo vệ cho trong catalogue
và qua mô phỏng của thiết bị chống sét
trên đường nguồn.
Nhận xét: Phân tích kết quả mô phỏng của
mô hình các thiết bị bảo vệ chống sét lan
truyền trên đường nguồn được đề xuất có độ
chính xác khá cao so với dữ liệu được cho
bởi nhà sản xuất. Sai số điện áp bảo vệ nằm
trong phạm vi cho phép <8%.
2.2. MÔ HÌNH CÁC THIẾT BỊ CHỐNG
SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG
TRUYỀN TÍN HIỆU
Hình 2.12: Mô hình thiết bị FS 15E 5.
a. Thiết bị Thiết bị FS 9E HS 12
Mô hình thiết bị FS 9E HS 12 trình bày ở
Hình 2.10 và dạng điện áp bảo vệ ứng với xung
0.1kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.11.
Hình 2.13: Kết quả mô phỏng điện bảo vệ trên
L/L của FS 15E 5.
Hình 2.14: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ
L/SG của FS 15E 5.
Hình 2.10: Mô hình thiết bị FS 9E HS 12.
Hình 2.15: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ
SG/PG của FS 15E 5.
Hình 2.11: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ
L/SG của thiết bị FS 9E HS 12
3
c. Thiết bị FS 25E HS 12.
Mô hình thiết bị FS 25E HS 12 trình bày ở
Hình 2.16 và dạng điện áp bảo vệ ứng với
xung 0.1kA 8/20µs trình bày ở Hình 2.17.
Hình 2.19: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ trên
L/L1 của thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48.
Hình 2.16: Mô hình thiết bị FS 25E HS 12.
Hình 2.20: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ trên
L/L2 của thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48.
Hình 2.17: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ trên
Line - SG của thiết bị FS 25E HS 12.
Hình 2.21: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ trên
L/L3 của thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48.
d. Thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48
Mô hình thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48
trình bày ở Hình 2.18 và dạng điện áp bảo vệ
ứng với xung 2.5kA 8/20µs trình bày ở Hình
2.19, Hình 2.20 Hình 2.21 và Hình 2.22.
Hình 2.22: Kết quả mô phỏng điện áp bảo vệ trên
L/L4 của thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48.
Từ kết quả mô phỏng cho các thiết bị chống
sét trên đường tín hiệu, so sánh giá trị điện áp
bảo vệ của mô hình (Vpsim) và giá trị điện áp
bảo vệ trong catalogue
(Vpcat), xác định được
sai số điện áp bảo vệ (Bảng 2.2).
Hình 2.18: Mô hình thiết bị DPA M CAT6 RJ45H 48.
4
3.2. Lắp đặt thiết bị bảo vệ ở các vị trí
cần thiết.
a. Giải pháp chống sét lan truyền cho máy
điện tim điện toán, điện cơ.
Bảng 2.2: Giá trị điện áp bảo vệ cho trong catalogue
và qua mô phỏng của thiết bị chống sét
trên đường tín hiệu.
Nhận xét: Phân tích kết quả mô phỏng của
mô hình các thiết bị bảo vệ chống sét lan
truyền trên đường truyền tín hiệu được đề
xuất có độ chính xác khá cao so với dữ liệu
được cho bởi nhà sản xuất. Sai số điện áp bảo
vệ nằm trong phạm vi <6%.
Hình 3.1: Sơ đồ lắp đặt thiết bị chống sét lan
truyền cho máy điện tim điện toán, điện cơ.
. ECG-1350: Điện tim 12 kênh
. ECG-1250: Điện tim 6 kênh
3. GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT LAN
TRUYỀN CHO THIẾT BỊ Y TẾ TRONG
BỆNH VIỆN NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU,
TỈNH BẾN TRE.
3.1. Nguyên tắc lựa chọn đúng chủng loại
thiết bị bảo vệ theo yêu cầu.
. Electromyograph: Máy đo điện cơ
. Server and Client PC: CPU máy chủ
. Client PC: Máy trạm
Ghi chú: Vị trí số 1_T7; Vị trí số 2_T4;
Vị trí số 3_T5; Vị trí số 4_T1;
Vị trí số 5_T2;
b. Giải pháp chống sét lan truyền cho
monitor theo dõi bệnh nhân 6 thông số và
monitor trung tâm.
a. Thiết bị chống sét lan truyền trên đường
tín hiệu cho các thiết bị y tế được lựa chọn
theo các điều kiện chính như sau:
b. Thiết bị chống sét lan truyền trên đường
nguồn cho các thiết bị y tế được lựa chọn
theo các điều kiện chính như sau:
Hình 3.2: Sơ đồ lắp đặt thiết bị chống sét lan
truyền cho monitor theo dõi bệnh nhân
6 thông số và monitor trung tâm.
Ghi chú: Vị trí số 1_T7; Vị trí số 2_T4; Vị
trí số 3_T5;
c. Giải pháp chống sét lan truyền cho hệ
thống xử lí hình ảnh trong chẩn đoán y
khoa.
5
Mô hình hóa và mô phỏng các thiết bị
chống sét lan truyền trên đường nguồn và
đường truyền tín hiệu trong môi trường
Matlab. Các mô hình này có độ chính xác
đạt yêu cầu: sai số điện áp bảo vệ qua mô
phỏng và qua tài liệu cung cấp bởi nhà sản
xuất thấp nhất là 0,56% và cao nhất là
7.08% (sai số cho phép ≤10%). Các mô hình
này cung cấp công cụ cho các nhà sản xuất,
các nhà nghiên cứu khi giải bài toán bảo vệ
chống quá áp do sét cho các thiết bị y tế nói
riêng và cho các thiết bị điện tử nói chung;
Đề xuất giải pháp chống sét lan truyền cho
thiết bị y tế tại Bệnh viện Nguyễn Đình
Chiểu – Tỉnh Bến Tre. Trong đó, hướng dẫn
lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét và chỉ dẫn
vị trí lắp đặt cần thiết cho 3 hệ thống thiết bị
điện tử y tế điển hình:
Hình 3.3: Sơ đồ lắp đặt thiết bị chống sét lan
truyền cho hệ thống xử lí hình ảnh trong
chẩn đoán y khoa.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
FCR PRIMA II: Hệ thống CR
DRYPIX Imager: Hệ thống DR
CT: Cổng kết nối với máy CT
MR: Cổng kết nối với máy MRI
Ultrasound: Cổng kết nối với máy siêu âm
Endoscopy: Cổng kết nối với máy nội soi
Client PC : Máy trạm.
PDI, Storage: Kho lưu trữ dữ liệu
Dicom MWM Server: Chuẩn ảnh số và
truyền thông trong y tế.
. Giải pháp chống sét lan truyền cho máy
điện tim - điện toán, điện cơ tại Phòng Điện
tâm đồ.
. Giải pháp chống sét lan truyền cho
monitor theo dõi bệnh nhân 6 thông số và hệ
thống monitor trung tâm tại Khoa Hồi sức
tích cực – Chống độc.
. Giải pháp chống sét lan truyền cho hệ
thống xử lí hình ảnh trong chẩn đoán y khoa
tại Khoa Chẩn đoán hình ảnh.
Ghi chú: Vị trí số 1_T8; Vị trí số 2_T4; Vị trí số
3_T6; Vị trí số 4_T5; Vị trí số 5_T1, T2, T3.
4. KẾT LUẬN
Bài báo “Nghiên cứu giải pháp chống sét
lan truyền cho thiết bị y tế trong Bệnh viện
Nguyễn Đình Chiểu, tỉnh Bến Tre” đã thực
hiện :
Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng làm tài
liệu tham khảo cho kỹ thuật viên quản lý
thiết bị y tế tại các Bệnh viện, các NCS, học
viên cao học Ngành kỹ thuật điện, Ngành kỹ
thuật điện tử khi nghiên cứu bài toán quá
điện áp do sét lan truyền cho các thiết bị
điện tử y tế nói riêng và các thiết bị điện tử
nói chung.
Khảo sát các tiêu chuẩn chống sét hiện
hành về thiết bị điện, điện tử;
Khảo sát các thiết bị chống sét (hãng
DEHN) liên quan đến chống sét trên đường
nguồn và đường tín hiệu của các thiết bị y
tế;
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Các tiêu chuẩn chống sét của Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế (International Electrotechnical
Commission - IEC) và Bộ tiêu chuẩn Quốc Gia Việt Nam về bảo vệ chống sét TCVN 9888:2013.
[2] Bộ QCVN 32:2011/BTTTT: “Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chống Sét cho các Trạm viễn
thông và Mạng cáp ngoại vi Viễn thông” (National technical regulation on lightning protection for
telecommunication stations and outside cable network), 2011.
[3] PGS.TS. Quyền Huy Ánh – Giáo trình an toàn điện – Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ
Chí Minh, năm 2011.
6
[4] PGS.TS. Quyền Huy Ánh, Đỗ Bình Dương. Nghiên cứu và Mô phỏng thiết bị chống sét lan
truyền trên mạng máy tính và đường dây điện thoại”, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
năm 2005.
[5] PGS.TS Quyền Huy Ánh, Phạm Phong Vũ. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến bảo vệ chống
sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp. Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, năm 2009.
[6] PGS.TS Quyền Huy Ánh. Tài liệu thiết điện hợp chuẩn - Giải pháp chống sét toàn diện. Trường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM.
[7] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8023:2009 về Trang thiết bị y tế - Áp dụng quản lý rủi ro đối với
trang thiết bị y tế. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7303:2010 về Thiết bị điện y tế. Yêu cầu chung về
an toàn cơ bản và tính năng thiết yếu.
[8] Tài liệu Dehn-Catalogue-surge-protection_2016.
[9] Richard Kithil Jr. Lightning Protection for Telecommunications Facilities. Founder & CEO
National Lightning Safety Institute (NLSI) 2006.
[10] Josef Vašata, Radovan Doleček. Electromagnetic Compatibility and Lightning Current
Impacts in the Railway Equipment Buildings, 2016…
Thông tin liên hệ tác giả chính (người chịu trách nhiệm bài viết):
Họ tên
Đơn vị
: Đoàn Tiến Dũng
: Học viên Cao học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
Điện thoại : 0918.975.855
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. QUYỀN HUY ÁNH
7
BÀI BÁO KHOA HỌC
THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ
Bài báo khoa học của học viên
có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn
Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ
Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam.
Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý
của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!
Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2018-2019 của Thư viện Trường Đại học
Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.
8 trang
09/01/2024
19580
Free
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu giải pháp chống sét lan truyền cho thiết bị y tế trong bệnh viện Nguyễn Đình Chiểu tỉnh Bến Tre", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- nghien_cuu_giai_phap_chong_set_lan_truyen_cho_thiet_bi_y_te.pdf
