负压隔离病房系统知识讲解
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解部分壓克力，以達到黏合的效果
12
監控介面設計
我們使用Usart Hmi (TJC8048K070_011) 電阻式觸 控螢幕作為系統與使用者的溝通介面
13
系統測試與展示
測試流程 測試結果 成品展示
測試流程
啟動本系統 數據輸出至人機介面 等待抽風機開啟 產生負壓 開始做資料處理 輸出控制風散轉速控制氣壓 系統為全自動控制及監事無需任何人員操作 人機介面數據無誤，系統正常運作
8
MCU2(ROOM MCU與DOOR MCU)
ROOM MCU 負責工作如下: 從UART接收判斷位址 接收各感測器數據 回傳數據至MCU1
DOOR MCU 負責工作: 控制MG90以模擬病房開關
門壓力之變化
從USART面板接收資料 判斷接收的房間指令
9
系統之實作與設計
軟體韌體實作 模型設計 監控介面設計
軟體韌體實作
本系統主要是使用RS232做通訊，來管理各個房間的資料，當房間裡 的感測器接收到數據時，立即傳回主控版作資料處理，隨即顯示在人 機介面上，讓使用者掌握即時的狀態，使病房內的負壓抽風系統保持 穩定工作。
本系統架構主要區分成兩部分，分別為病房內感測器處理模組(MCU2) 以及中央控制模組(MCU1)。我們將所有的電路架構模組化，有利於檢 修與替換，對整套系統的控制來說也相對簡單明瞭。
若成功應用於養雞場，對禽流感部分也可以達到防治的效果，對社會 而言，可謂是一重大突破！想法、作法都有，若將來政府立法強制業 者適當處理臭味，我們的產品定有一席之地，且能降低禽流感的發生 。
~感謝聆聽~
3
作品簡介
本系統為使負壓抽風機之運轉效能提升之應用，不同於以往的純粹定 速抽風，氣壓感測器更能確保的不讓汙染空氣流出。
負壓隔離病房系統以「氣壓感測器」為基礎，再連結「微處理器」做 接收與調控，統整感測器傳回之資料比對後，系統可自動調控抽風機 運轉。
在負壓隔離病房內外加入感測器，將氣壓資料傳回本系統，系統將比 對這些資料，並根據比對結果自動調控抽風機運轉：若氣壓差降低， 將使抽風機的運轉增強；若氣壓差正常，則使抽風機運轉降低。
教育部資通訊軟體創新人才推升推廣計畫 「智慧終端與人機互動創作專題競賽」報告
指導老師：張簡嘉壬 開發團隊：王揚誠、鍾嘉元、陳威丞 國立高雄第一科技大學電子工程系
2017/6/9
作品動機與簡介
開發動機 作品簡介 系統範圍
開發動機
2002年時，SARS疫情在台灣快速地蔓延，造成台灣人民的恐慌， 並且也考驗著政府危機處理的智慧。當時為了有效遏止國內疫情持 續擴散，由衛生署設立多家SARS病患治療與收容專責醫院，並選 定部分專責醫院設立SARS負壓實驗室，進行病毒研究。SARS疫情 促使大眾對微生物危害有進一步的認識，而「負壓」一詞亦因而成 為耳熟能詳的名詞。利用這項概念打造了，負壓隔離病房系統。
4
系統範圍
①調控抽風系統於各情況下之運轉率 ②監控各監測單位之溫溼度氣壓值 ③提供使用者監控介面
5
系統架構
系統架構方塊圖 MAIN MCU ROOM MCU與DOOR MCU
系統架構方塊圖
7
MCU1(MAIN MCU)
與USART面板進行通訊來監視各病房數據 與MCU2溝通發送位址取得各病房數據 將各病房數據分析計算 輸出至繼電器控制各病房氣壓
1008.20 1007.93
表1.面板顯示之數值
18
成品展示
模型完成之實體
MCU1之實體電路
19
成品展示
20
作品價值
目前這個模型已經被醫院所認可，並且提供了更多建議，讓我們可以 新增更多的功能，未來或許會對養雞、豬業做研發。因本產品概念可 應用範圍廣，前期主要市場以國內醫院為目標，當有相當的實務經驗 後，可發展對其他產業做應用，如用於養雞、豬業，畜牧排泄物之臭 味，亦可使用此方法去克服。系統整體架構不變，但畜牧業場地大且 氣壓不易控制，若要實現在養雞、豬場， 我們則需要更大的排風機， 及周遭建築的構造也需要改變，因此若要實現在養雞、豬場，建築物 部分也許需要為此設備重新規劃，效果才能達到最佳。
15
一般情況下之正確操作順序:
1.全隔離門關閉 2.與外部走廊相連之隔離室前門開啟 3.隔離室前門關閉 4.病房連通隔離室之隔離門開啟 5.全隔離門關閉
16
測試結果
以下為面板於以上操作模式下所顯示之數值:
圖1 所有房門關閉之負壓情況
圖2 隔離室前門開啟之負壓情況
圖3 房門重新關閉之負壓情況
圖4 病房前門開啟之負壓情況
MCU1韌體流程圖
11
MCU2韌體流程圖
模型設計
為求能清楚看見模型內之狀況，我們採用透明壓克力來做為病房模型 架構之材質
為求能模擬病房開關門之情形，我們採用簡易的滑動門結構，並利用 伺服馬達推動
為求負壓效果，我們將鼓風機直接安置於各隔間外壁 為求病房模型穩固，各接合面我們採用拼接的方式，再由化學藥劑溶
17
百度文库
測試結果
步驟
1.全隔離門關 閉
外部氣壓 1010.43
隔離室 1008.79
病房 1008.24
2. 隔離室前門 1010.45 開啟
1010.23
1008.22
3.隔離室前門 1010.35 關閉
1008.76
1008.12
4.病房前門開 啟
5.全隔離門關 閉
1010.44 1010.38
1008.28 1008.22
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監控介面設計
我們使用Usart Hmi (TJC8048K070_011) 電阻式觸 控螢幕作為系統與使用者的溝通介面
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系統測試與展示
測試流程 測試結果 成品展示
測試流程
啟動本系統 數據輸出至人機介面 等待抽風機開啟 產生負壓 開始做資料處理 輸出控制風散轉速控制氣壓 系統為全自動控制及監事無需任何人員操作 人機介面數據無誤，系統正常運作
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MCU2(ROOM MCU與DOOR MCU)
ROOM MCU 負責工作如下: 從UART接收判斷位址 接收各感測器數據 回傳數據至MCU1
DOOR MCU 負責工作: 控制MG90以模擬病房開關
門壓力之變化
從USART面板接收資料 判斷接收的房間指令
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系統之實作與設計
軟體韌體實作 模型設計 監控介面設計
軟體韌體實作
本系統主要是使用RS232做通訊，來管理各個房間的資料，當房間裡 的感測器接收到數據時，立即傳回主控版作資料處理，隨即顯示在人 機介面上，讓使用者掌握即時的狀態，使病房內的負壓抽風系統保持 穩定工作。
本系統架構主要區分成兩部分，分別為病房內感測器處理模組(MCU2) 以及中央控制模組(MCU1)。我們將所有的電路架構模組化，有利於檢 修與替換，對整套系統的控制來說也相對簡單明瞭。
若成功應用於養雞場，對禽流感部分也可以達到防治的效果，對社會 而言，可謂是一重大突破！想法、作法都有，若將來政府立法強制業 者適當處理臭味，我們的產品定有一席之地，且能降低禽流感的發生 。
~感謝聆聽~
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作品簡介
本系統為使負壓抽風機之運轉效能提升之應用，不同於以往的純粹定 速抽風，氣壓感測器更能確保的不讓汙染空氣流出。
負壓隔離病房系統以「氣壓感測器」為基礎，再連結「微處理器」做 接收與調控，統整感測器傳回之資料比對後，系統可自動調控抽風機 運轉。
在負壓隔離病房內外加入感測器，將氣壓資料傳回本系統，系統將比 對這些資料，並根據比對結果自動調控抽風機運轉：若氣壓差降低， 將使抽風機的運轉增強；若氣壓差正常，則使抽風機運轉降低。
教育部資通訊軟體創新人才推升推廣計畫 「智慧終端與人機互動創作專題競賽」報告
指導老師：張簡嘉壬 開發團隊：王揚誠、鍾嘉元、陳威丞 國立高雄第一科技大學電子工程系
2017/6/9
作品動機與簡介
開發動機 作品簡介 系統範圍
開發動機
2002年時，SARS疫情在台灣快速地蔓延，造成台灣人民的恐慌， 並且也考驗著政府危機處理的智慧。當時為了有效遏止國內疫情持 續擴散，由衛生署設立多家SARS病患治療與收容專責醫院，並選 定部分專責醫院設立SARS負壓實驗室，進行病毒研究。SARS疫情 促使大眾對微生物危害有進一步的認識，而「負壓」一詞亦因而成 為耳熟能詳的名詞。利用這項概念打造了，負壓隔離病房系統。
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系統範圍
①調控抽風系統於各情況下之運轉率 ②監控各監測單位之溫溼度氣壓值 ③提供使用者監控介面
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系統架構
系統架構方塊圖 MAIN MCU ROOM MCU與DOOR MCU
系統架構方塊圖
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MCU1(MAIN MCU)
與USART面板進行通訊來監視各病房數據 與MCU2溝通發送位址取得各病房數據 將各病房數據分析計算 輸出至繼電器控制各病房氣壓
1008.20 1007.93
表1.面板顯示之數值
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成品展示
模型完成之實體
MCU1之實體電路
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成品展示
20
作品價值
目前這個模型已經被醫院所認可，並且提供了更多建議，讓我們可以 新增更多的功能，未來或許會對養雞、豬業做研發。因本產品概念可 應用範圍廣，前期主要市場以國內醫院為目標，當有相當的實務經驗 後，可發展對其他產業做應用，如用於養雞、豬業，畜牧排泄物之臭 味，亦可使用此方法去克服。系統整體架構不變，但畜牧業場地大且 氣壓不易控制，若要實現在養雞、豬場， 我們則需要更大的排風機， 及周遭建築的構造也需要改變，因此若要實現在養雞、豬場，建築物 部分也許需要為此設備重新規劃，效果才能達到最佳。
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一般情況下之正確操作順序:
1.全隔離門關閉 2.與外部走廊相連之隔離室前門開啟 3.隔離室前門關閉 4.病房連通隔離室之隔離門開啟 5.全隔離門關閉
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測試結果
以下為面板於以上操作模式下所顯示之數值:
圖1 所有房門關閉之負壓情況
圖2 隔離室前門開啟之負壓情況
圖3 房門重新關閉之負壓情況
圖4 病房前門開啟之負壓情況
MCU1韌體流程圖
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MCU2韌體流程圖
模型設計
為求能清楚看見模型內之狀況，我們採用透明壓克力來做為病房模型 架構之材質
為求能模擬病房開關門之情形，我們採用簡易的滑動門結構，並利用 伺服馬達推動
為求負壓效果，我們將鼓風機直接安置於各隔間外壁 為求病房模型穩固，各接合面我們採用拼接的方式，再由化學藥劑溶
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測試結果
步驟
1.全隔離門關 閉
外部氣壓 1010.43
隔離室 1008.79
病房 1008.24
2. 隔離室前門 1010.45 開啟
1010.23
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3.隔離室前門 1010.35 關閉
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4.病房前門開 啟
5.全隔離門關 閉
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1008.28 1008.22