成果名称：	自动控制技术在动物房洁净系统的研究及应用
登记日期：	2021-12-15
完成单位：	珠海宏诚净化科技有限公司
完成人员：	陈贵生,倪学明,邝家其,陈晓生
研究起止日期：	2019-09-02至2021-08-17
主要应用行业：	建筑业
高新技术领域：	生物医药与医疗器械
评价单位：	珠海市机电工程师学会
评价日期：	2021-12-06
成果简介：	1.研究内容：
本项目以提供SPF级实验动物房洁净系统为研究目的，目标是为本项目提供各种实验小鼠（如人源化小鼠，无菌鼠，免疫缺陷小鼠，斑点鼠，其他各类等）的整个生命维持体系，意义重大。要求环境无尘，无菌，无交叉污染等等。整个项目包括方案设计，现场施工，装饰装潢，消防专业几大板。方案设计，主要是对项目的整体规划，平面布置，功能规划，合理性设计规划。现场施工，主要包括工程施工前期准备；人员进场；通风空调及消防排烟系统，其中涵盖法兰制作，风管制作，主风管安装（含阀门配件），主风管保温，支风管安装（含阀门配件），支风管保温，空调水主管安装，空调机组安装，除臭设备安装，空调水支管安装，水管保温，风口安装；高压灭菌柜安装；围护结构安装，结构放线，彩钢板墙板安装，彩钢板顶板安装及吊筋加固，铝合金收边配件安装，洁净门安装，结构打胶密封，环氧地坪漆施工，PVC地板敷设；笼具安装；清洁卫生工作等等，其中主要进行如下几个重点方面研究：
（1）采用节能型的溶液空调。使整个空调系统较传统空调系统节能达40%。
（2）采用自主研发的温湿度高精度精准控制系统。达到项目对温湿度环境的精准控制。
（3）采用自主研发的压差梯度的精准控制系统。达到项目对环境隔离，压差梯度的精准控制。
（4）采用自主研发的照明精准控制系统。达到项目对环境各种照度的精准控制。
2.技术说明：
项目主要研究了以下内容，实现了以下技术指标：
（1）节能型的溶液空调系统。空调系统用电，是整个机电板块耗能大头，约占整个项目用电比例40%，所以空调设备的节能型显得尤为重要。从空调种类和形式的多样性，结合本项目SPF级实验动物房的特殊型和具体需求，综合类比分析，研究从多种空调形式中，最终选择溶液式的中央空调运用到项目。通过采用节能型的溶液空调，实现了对SPF级实验动物房的空气调节同时，最大限度的做到节省能源利用，提高了整个项目的节能效果，较常规的空调系统节能达40%。
（2）温湿度高精度精准控制系统。SPF级实验动物房中小鼠对环境的要求非常高。温度和湿度的波动和不稳定，会直接或间接的影响小鼠的生长发育，生产繁殖，甚至导致小鼠发生疾病，从而影响实验过程和结果。所以对动物房的温湿度的控制对于实验本身的重要性不言而喻。针对项目本身，本项目研究了一套恒温恒湿控制系统，实现对SPF级实验动物房的温湿度环境精准控制，以保障本项目在运行中的稳定性和可靠性。保障了SPF级实验动物房的长期符合规范标准。
（3）压差梯度的精准控制系统。在国标《GB 14925-2010 实验动物 环境及设施》中明确说明实验动物环境的分类为普通环境，屏障环境，隔离环境三类。SPF级实验动物房的环境归属屏障环境和隔离环境两类，两类中又明确要求环境是正压环境或者负压环境。SPF级实验动物房的环境没有符合上述标准，没有通过压力控制进行环境的隔离预屏障，那么SPF级实验动物房整个都是不合规，无法使用的，更是没有办法得到目标小鼠资源。针对上述情况，本项目研究了一套精准的压差梯度控制系统，实现了SPF级实验动物房对压差的严格要求。
（4）照明的精准控制系统。同样，在国标《GB 14925-2010 实验动物 环境及设施》中明确规定了照度的技术指标。最低工作照度≥200lx,小鼠、大鼠的动物照度为15-20 lx，豚鼠、地鼠的动物照度为15-20 lx，犬猴猫兔的动物照度为100-200 lx，鸡的动物照度为5-10 lx。针对照度技术指标，本项目研究了照明精准控制系统，实现了动物照度技术指标达标。
通过以上四点的重点研究实施，对项目达到SPF级实验动物房的高效节能，温度精度，湿度精度，照度精度达到国家标准规范起着至关重要的作用，为实现华南遗传工程小鼠资源共享平台为华南地区带来9000种品系以上的模式动物资源库和每年30万只以上疾病模型小鼠供应，从而在根本上解决粤港澳大湾区模式动物资源短缺与供给问题。也为生命科学、临床医学、新药研发等领域创新创制提供重要的环境基础支撑。
3.成果的创造性、先进性：
（1）该项目首次使用溶液空调，能源的节省达到常规的项目做法的40%。
（2）恒温恒湿精度控制方面，温湿度的精度控制范围在±1℃/±5%
（3）压差梯度精度控制，精准严格达到﹣5pa，﹢5pa，﹢10pa，﹢15pa。
（4）精准照度控制，照度精准达到小鼠、大鼠的动物照度为15-20 lx，豚鼠、地鼠的动物照度为15-20 lx，犬猴猫兔的动物照度为100-200 lx，鸡的动物照度为5-10 lx。
4.研究成果：
项目授权了实用新型专利4项，获得软件著作权4项，专利和软件著作权如下：
（1）洁净空调一拖多节能与控制系统（专利号：ZL201921458250.4），
（2）一种高能效机房（专利号：ZL201921476700.2），
（3）一种洁净室的恒温恒湿调节系统（专利号：ZL201921471134.6），
（4）一种节能净化空调系统（ZL201921463970.X），
（5）一种能调节饲养空间的动物饲养笼（ZL2021211183919.9）
（6）一种用于动物实验室的动物饲养柜（ZL 202121118888.0）
（7）管道保温材料性能检测系统V1.0（登记号：2021SR1130095），
（8）一种洁净室的恒温恒湿调节管理系统V1.0（登记号：2021SR1129035），
（9）宏诚智能维修、维护管理系统V1.0（登记号：2021SR1129447），
（10）SPF级实验动物房综合洁净系统V1.0（登记号：2021SR1137190）