Міністерство освіти і науки України
Національний авіаційний університет
Інститут інформаційно-діагностичних систем
Кафедра біокібернетики та аерокосмічної медицини
Курсова робота
з дисципліни «Оцінювання технічного стану радіоелектронної апаратури»
на тему «Побудова оптимальної програми оцінювання технічного стану радіоелектронної апаратури»
-
Виконав:
студент 3-го курсу
групи БМ 362
Садчиков А.Ю.
Перевірив
викладач:
доц. Кучеренко В.Л.
Київ
2015
Зміст
Вступ 3
1 Інженерний аналіз апарату ШВЛ Savina 4
1.1 Принцип дії апарату ШВЛ Savina 5
1.2 Аналіз статистичних даних щодо проявів можливих відмов апарату ШВЛ Savina 8
2 Функціональна схема апарату ШВЛ Savina 10
3 Структурна схема апарату ШВЛ Savina 12
3.1 Блок живлення (Power pack) 12
3.2 Плата управління (Control PCB) 14
3.3 Плата комунікації двигунів (Motor Commutation PCB) 14
3.4 Плата клапанів О2 (O2Valve PCB) 15
3.5 Плата мембрани О2 (O2Diaphragm PCB) 15
3.6 Кулер (Fan) 15
3.7 Панель оператора (Operator control panel) 15
4 Визначення рівня контролепридатності апарату ШВЛ Savina 17
5 Визначення рівня ремонтопридатності апарату ШВЛ Savina 19
6 Функціонально-логічна модель апарату ШВЛ Savina 21
7 Оптимальна програма діагностування апарату ШВЛ Savina 22
Висновок 25
Список використаних джерел 26
Вступ
Штучна вентиляція легенів (ШВЛ) дуже часто є основним компонентом анестезіологічного забезпечення хірургічних втручань, інтенсивної терапії та реанімації. Ефективність її у багатьох випадках визначається своєчасністю застосування, ретельністю дотримання методики проведення вентиляції легенів і переведення хворих на самостійне дихання, рівнем організації контролю за станом газообміну в легенях.
У реалізації цих принципів важливу роль відіграє якість апаратів штучної вентиляції легенів, відповідність їх сучасним вимогам. В останні роки розроблено і впроваджується в практику багато нових апаратів ШВЛ з широкими функціональними можливостями. Виходячи з цього все більш гостріше постає проблема оцінки технічного стану, технічного обслуговування та ремонту даного типу апаратури.
Виходячи з вищенаписаного, в даній роботі розглядається апарат штучної вентиляції легенів Savina, як типовий представник даного типу медичної техніки.
1 Інженерний аналіз апарату швл Savina
Апарат ШВЛ Savina (Рисунок 1.1) – складний електронно-пневматичний пристрій, задачею якого є підтримання адекватного газообміну у легенях пацієнта; призначений для тривалої або повторно-короткочасної ШВЛ дорослих і дітей доросліше 6 років (з нормальним дихальним об’ємом від 50 мл) у відділеннях інтенсивної терапії та реанімації, післяопераційних відділеннях та палатах.
Рисунок 1.1 – Зовнішній вигляд апарата ШВЛ SAVINA
Апарат ШВЛ Savina здійснює штучну вентиляцію внутрішнім способом, шляхом вдування підготовленого повітря або суміші газів у легені пацієнта безпосередньо через рот та ніс за допомогою дихальної трубки чи маски, або через трахіостому, тобто як неінвазивним, так й інвазивним методом. Контроль вентиляції здійснюється за тиском, об’ємом та часом.
Основні технічні характеристики апарату ШВЛ Savina наведені у таблицях 1.1, 1.2.
Таблиця 1.1 – Основні технічні характеристики
-
Характеристика
Значення
Частота вентиляції, f
2-80 bpm
Час вдиху, Tinsp
0.2-10 s
Дихальний обсяг, VT
0.05-2.0 L
± 10% встановленого значення
або ± 25 mL
Тиск на вдиху, Pinsp
0-100 mbar
Концентрація O2
21-99 vol.%
±3%
Позитивний тиск в кінці видиху PEEP або проміжне PEEP
0-35 mbar
Чутливість тригера
1-15 L/min
Тиск підтримки ΔPASB with PEEP
0-35 mbar (відносно PEEP)
Прискорення потоку FlowAcc
5-200 mbar/s
Режими вентиляції
IPPV/IPPV Assist, SIMV,
SIMV/ASB, BIPAP, BIPAP/ASB, CPAP/ASB
Таблиця 1.2 – Умови навколишнього середовища
-
Умова
Значення
При роботі
Температура
5 to 40°C
Атмосферний тиск
700 to 1060 hPa
Відносна вологість
5 to 95%, без роси
При зберіганні та транспортуванні
Температура
–20 to 70°C
Атмосферний тиск
600 to 1200 hPa
Відносна вологість
10 to 95%, без роси
1.1 Принцип дії апарату швл Savina
Принцип дії апарату ШВЛ Savina можна описати за допомогою схеми, що зображена на рисунку 1.2:
Рисунок
1.2 – Схема роботи апарату ШВЛ Savina
Блоком подачі газової суміші повітря забирається з навколишньої атмосфери. У спеціальній камері повітря фільтрується та змішується з киснем, який подається або з кисневого концентратору, або з внутрішньої мережі лікувального закладу через Блок контролю потоку. Суміш подається до турбіни, яка підтримує заданий тиск. Далі регулюється температура суміші.
Через фільтр, датчик потоку вдиху та незворотній клапан підготовлена газова суміш подається у Інспіративний блок. Цей блок складається з декількох електропневматичних аварійних та запобіжних клапанів, що спрацьовують при надлишковому позитивному (100–120 mbar) або від’ємному (-6– -3 mbar) тиску у дихальному контурі
З Інспіративного блоку газова суміш через систему трубок подається безпосередньо пацієнту. Система трубок включає у себе зволожувач та ємності для збору конденсату.
Відпрацьована газова суміш, що видихається пацієнтом, подається у систему пацієнта, яка містить клапан, що регулює тиск видиху, незворотній клапан та датчик потоку видиху. З системи пацієнта відпрацьована суміш виходить в оточуюче середовище.
Блок контролю потоку здійснює управління потоком кисню, що подається з балону або з внутрішньої мережі лікувального закладу, за допомогою системи пневморезисторів. Також даний блок здійснює управління потоком розпилювача медикаментів.
Контроль параметрів тиску дихальної суміші здійснюється за допомогою Блоку вимірювання тиску, та аналізується Системою управління. Також Система управління аналізую показники датчиків, що розміщені у інших блоках.
Система управління керує турбіною та клапанами апарату, відповідно до заданої програми.
Апарат ШВЛ Savina має розвинену систему внутрішнього контролю, яка дозволяє проводити перевірку пристрою за такими параметрами:
Таблиця 1.3 – Тести у режимі самотестування
-
Тест
Опис
Test Step 0
Перегляд логу помилок
Test Step 1
Тест кнопок
Test Step 2
Тест кнопок
Test Step 3
Відображення часу використання та технічного обслуговування
Test Step 4
Відображення напруг блоку живлення та акумулятора
Test Step 5
Перемикання клапанів у Блоці клапанів
Test Step 6
Тест тиску О2
Test Step 7
Тест тиску подачі та датчика вдиху
Test Step 8
Тест вимірювача рівня О2 и змішувача
Test Step 9
Тест клапана видиху
Test Step 10
Тест запобіжного клапана
Test Step 11
Тест аварійних клапанів V8/V9
Test Step 12
Тест калібрувальних клапанів и датчика тиску повітря
Test Step 13
Тест клапана розпилювання медикаментів
Продовження таблиці 1.3
Test Step 14
Тест вимірювання потоку вдиху та видиху
Test Step 15
Установка класу калібрування обхідного клапана (V1) и клапана видиху (V3)
Test Step 16
Відображання температури всередині пристрою
Test Step 17
Відображення значень внутрішніх аналогових вимірів для головного процесору
Test Step 18
Відображення значень внутрішніх аналогових вимірювань для головного процесору
Test Step 19
Відображення значень зовнішніх аналогових вимірювань для головного процесора
Test Step 20
Відображення значень внутрішніх аналогових змін для фронтального процесора
Test Step 21
Відображення значень внутрішніх аналогових змін для фронтального процесора
Test Step 22
Відображення та калібрування зміщення та калібрувальної напруги для датчика О2
Test Step 23
Калібрування напруг зміщення датчиків тиску вдиху та видиху
Test Step 24
Відображення калібрувальних даних для датчика О2
Test Step 25
Відображення фактичного стану дисплею, 7-сегментних індикаторів та світлодіодів
Test Step 26
Установка заводських налаштувань
Test Step 27
Введення атмосферногоТиску