医疗机器外壳设计规范_医疗机器外壳设计规范标准

发布时间：2023-03-19 作者：定制工业设计网 0

大家好！今天让小编来大家介绍下关于医疗机器外壳设计规范_医疗机器外壳设计规范标准的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1、一套简单的弱电机房工程设计方案
2、局域网的设计与分析
3、什么是柔性机器人？
4、医疗垃圾为什么不能用机器人自动转运车设计规范

一、一套简单的弱电机房工程设计方案

1、数据中心(机房工程)

1.1系统概述

数据中心是各类设备和网络系统能够稳定、安全、可靠运行的重要环境保证。充分把握“标准化机房”的设计理念，将智能化科技成果和环境艺术完美的结合起来，建设一个“绿色、环保、舒适”的现代化机房。

1.2系统需求

职教园区共计一间园区中心机房、七间监控机房（1间园区总监控机房、6间分控机房），其中园区中心机房位于公共建筑图书楼一层，园区总监控机房位于后勤服务中心一层，其余监控机房分别分布于建设学校教学副楼一层、商贸学校行政楼一层、省航运技校办公综合楼一层、工艺美校行政办公楼一层、职教中心图书楼一层、体育馆一层。

数据中心设在公共建筑图书馆一层，职教园区共建统一的数据中心各学校共同使用，职教园进行网络资源共享、进行合理分配和统一运维管理。数据中心统一部署网络核心设备及数字化校园所需的各类服务器、存储以及互联网接入及安全设备，存储设备根据不同学校，划分不同机柜；

职教园区在后勤服务中心一层建立统一的综合监控管理中心，负责对所有园区视频监控、安防与消防报警等进行集中的监控与调度管理，各学校按照管理要求设置自己的分控中心，负责所辖区域的安全监控与值班，并接受总控中心的统一管理和调度；

数据中心、监控中心参照国家电子信息机房建设标准进行建设；数据中心按照绿色节能标准设计、配置精密空调与UPS不间断电源，电池容量按照断电后供电2小时配置。

1.3设计原则

依据GB50174-2017《数据中心设计规范》对机房分级的要求，设计时根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性确定所属级别，职教园数据中心建设参照B类机房建设，监控中心机房参照C类机房建设。

1.4设计内容

一层园区中心机房工程建设内容包含如下8个子系统：装饰装修系统、供配电系统、防雷接地系统、UPS不间断电源系统、精密空调及新风系统、环境监控系统、综合布线系统、消防报警与灭火系统、灾害防护系统。

监控机房建设内容包括：装饰装修系统、供配电系统、防雷接地系统、空调系统、灾害防护系统。

1.4.1装饰装修系统

装修效果：舒适、明快、简洁。装修选用绿色环保以及吸音效果好、不易变色、变形、易清洁、防静电、防磁干扰、防火性能强的耐用材料。

整个机房区域的装饰装修部分主要内容包括：微孔铝板吊顶、抗静电活动地板、彩钢板墙柱面、乳胶漆顶面及墙面、玻璃隔断、门窗的设计安装等整体规划。

（1）顶面

网络机房、消防监控机房吊顶材料采用600 600 0.8mm微孔铝质吊顶板，网络机房的吊顶层距地板面净高设计为2.8m，消防监控机房净高设计为3m。

天花安装前清理天棚底面、梁及墙沿上部并刷环保防尘漆进行防尘处理，精密空调制冷区域的天棚底面、梁及墙沿上部做保温层。

（2）地面

机房地面全部采用600 600 35mm抗静电全钢无边活动地板，网络机房地板铺设高为0.4m，两个监控机房地板铺设高为0.2m。

地板铺设前需对地板下楼板面进行防尘处理。使用精密空调的机房，需对地面做保温处理。配电柜、UPS主机、电池柜、精密空调、小型机设备放置区域，设计采用角钢做承重安装支架，架高与地板上表面高度一致。

机房出入口：机房出入口采用抗静电地板平铺，并做二次台阶或一次台阶处理；收口处均采用0.8mm发纹不锈钢板装饰条。

通风地板：下送风精密空调区安装一定量的可调节通风地板，与机房空调送风量相配套，风口风速应不大于3m/s,机房设备就位点应留有合适的出线孔，出线孔不易过大。

（3）墙面、柱面

网络机房墙面设计采用C75型轻钢龙骨架空安装、彩钢石膏复合板饰面。龙骨间距设计为600mm，轻钢龙骨另加U38加强龙骨支撑以保证钢架强度。

两个监控机房墙面采用环保乳胶漆饰面。

踢脚线：机房区域内踢脚线采用0.8mm厚不锈钢板贴面，基层采用高密度板。

（4）门、窗

各机房的入口门采用1000 2200/1500 2200mm甲级钢制防火门（本门由土建单位预留门洞），钢化玻璃门尺寸：1000*2200mm。

主机房的所有外窗户均由8mm不燃板做密闭处理。封闭前做好防水处理，窗户玻璃内侧贴不透明玻璃膜。封窗时外装饰窗户予以保留，内部密封板装饰后满足建筑外观整体美观效果。

（5）保温节能及防尘

在主机房精密空调区域的内墙面与C75轻钢龙骨之间，由楼地面至楼顶面的饰面墙内均填充20mm厚阻燃橡塑保温板做保温处理；精密空调区域的地板下在做清洁防尘处理后，在地面采用30mm厚阻燃铝箔面橡塑保温板作保温处理；在顶面及梁面采用20mm厚阻燃橡塑保温板作保温处理，保温板连接均采用专用胶带粘接。

要求本工程所选保温板具有很好的阻燃性、平整度好、保温性能强、无毒不起尘。

（6）隐蔽部分处理

对于本装饰工程中的隐蔽工程，需严格按照国家标准对隐蔽部分材料的要求进行设计施工，需采取如下措施：

1、墙体部分作防潮、防火及保温处理；

2、部分非阻燃材料必须涂刷防火涂料；

3、所有隐蔽用材必须符合机房用材性能指标，做到不起尘、阻燃、绝燃、不会产生静电、牢固耐用并无病虫害发生；

4、各种涂料须符合环保要求；

5、静电地板下的走线线槽、管路、桥架和插座应悬空地面保温层上5～8cm，不应贴地面；

6、在与机房外部相通部分做好防鼠设施。

（7）静电防护

机房内采用的抗静电活动地板是由不燃性材料制成。活动地板表面是导静电的耐磨层，严禁暴露金属部分。主机房内的导体与大地作可靠的联接，不得有对地绝缘的孤立导体。

1.4.2供配电及照明系统

按照技术要求，机房供电系统分为两部分：不间断电源系统和市电系统。

UPS回路：机房UPS供电电源经UPS稳频、稳压、调整电压波形后为计算机设备、网络设备、安防设备等供电，同时也为UPS后备电池充电；当遇到市电供电线路断电时，UPS后备电池立即放电，经UPS逆变后给计算机设备不间断供电。

市电回路：插座、空调、照明、新风、排烟及其他具有电冲击性及感性和容性的设备使用，对不同相位分配均衡负载。

从总配电室各引两条专用线缆分别作为网络机房、消防监控机房的专用供电回路，此部分电缆均由强电单位安装到机房内指定位置。

（1）配电系统

依据《计算机场地广东会规范》，电源参数依据计算机的性能允许的变动范围可分为A、B、C三个等级，本次主机房用电等级按A级标准进行设计。

配电系统频率：50Hz；

电压：380V/220V；

线制：三相五线制/单相三线制。

（2）配电设备

网络机房电源室设置1套市电配电柜、1台ATS切换柜、1台UPS配电柜，市电配电柜具备消防联动的脱扣功能，前门采用玻璃门，可前后开门，满足机房区域市电照明、插座、空调、等使用要求，UPS配电部分满足机房内计算机设备、网络设备的使用要求。

监控机房配置UPS设备，满足计算机设备、安防设备的供电需求。为单体楼配置UPS设备，用于管理间设备的供电需求。监控机房的市电配电箱由强电施工单位提供。

配电柜/箱均采用自动空气开关控制，设置过负荷及短路、防雷保护，主机房配电柜设有电压、电流的检测指示，并有相关的指示报警等功能，同时具有独立的零、地汇流排。

配电柜/箱中的引入引出线均编上号，表明线路的去向、功用，方便控制、设备管理及检修。

配电柜作为供配电系统的核心，是保证各设备安全、可靠运行的前提，考虑今后的扩展要求，配电柜均留出一定的备用容量。

配电柜内需有应急开关。当机房内出现严重事故或者意外火灾时，应能立刻切断空调电源等，且市电总空广东会与机房消防系统联动。

（3）配电线路

机房区供电线路采用放射式配电方式，分类后直接配至各用电设备，不同类别分路控制。网络机房的电力电缆均采用线管机房顶部、地板下架空铺设，并与弱电桥架分开铺设，保持间距，避免交叉。管道采取分层架空布置互不交叉，每个回路采用独立的电管安装。

1、照明、市电维修插座线缆采用阻燃铜芯线（ZRBV）；

2、普通空调线缆采用阻燃铜芯电缆（ZRBV）；

3、计算机、网络设备机柜线缆采用阻燃铜芯电缆（ZRVVR）；

4、UPS、精密空调设备线缆采用阻燃铜芯电缆（ZRYJVR）；

5、市电动力、照明线路穿（KBG）电管暗敷或在吊顶内穿管明敷。

（4）插座安装

本工程中计算机负载配电线路按国标并留有余量。

（1）普通插座：机房市电维修插座采用10A五孔插座，市电维修插座安装在高于地板面300毫米的墙壁上。监控机房电视墙设置16A三孔插座安装在地板下，由市电供电，市电供电插座采用常规乳白色面板。

安防监控机房工作台按每工位一个16A三孔带接地插座设计，由UPS供电，UPS供电插座采用有色面板。

（2）工业连接器插座：网络机房主机房内各机柜均采用双回路UPS供电模式，主机房2路供电电源均采用3口16A工业连接器与机柜内的16A8位PDU连接，每台机柜配置2台PDU。

(5)机房照明

本工程机房市电照明灯具采用600*600mm，32W嵌入式格栅灯盘，灯管采用低色温日光型灯管。

机房采用筒灯作为备用照明。备用照明供电系统在机房市电停电情况下自动启动，由UPS系统供电，以确保应急功能。

机房设置消防应急疏散照明及安全出口指示灯，灯具均采用自带蓄电池的消防专用双头应急灯及安全出口指示灯,由市电直接供电。

1.4.3不间断电源（UPS）系统

网络机房电源设计采用1台模块化UPS主机，目前输出功率为80KW，容量可扩充至160KVA，配备延时2小时的蓄电池，负责主机房内的计算机设备、网络设备等供电；总监控中心机房机房内设置1台20KVAUPS主机，配备延时2小时的蓄电池，给机房内的安防存储等设备供电，体育馆监控中心配置1台6KVAUPS主机，配备延时2小时的蓄电池，为机房及体育馆的设备供电；其他单体楼根据设备用量，按照延时2小时配置UPS主机及蓄电池，分别给各单体楼内的弱电井的安防控制设备、接入交换机等设备供电。

1.4.4空调与新风系统

网络机房主机房需选用高性能恒温恒湿精密空调机组，确保机房空调系统长期24小时不间断运行，且空调器制冷能力留有15%～20%的余量以保证空调效果。通过动力及环境集中监控设备对精密空调进行监控，确保机房管理者能随时了解空调系统的工作情况。精密空调室内机的放置，应满足机房整体气流顺畅，机柜列间冷热风道气流循环方式，送风、回风无障碍，保证机房专用精密空调可靠、稳定的运行。网络主机房内配置2台精密空调，采用下送风，从而减少了距离导致的气流压力损失和冷空气的泄漏损失，结合封闭冷通道，提高冷量的利用效率。

1.4.5防雷与接地系统

（1）防雷系统

本次按照三级电源防雷系统进行设计。

电源第一级防雷：在引入网络机房、总监控机房的市电输入总空开的下端分别安装一套三相电源防雷器。

电源第二级防雷：在网络机房、总监控机房UPS主机输入端分别加装一套三相电源防雷器。

电源第三级防雷：在网络机房、总监控机房UPS主机输出端分别加装一套三相/单相电源防雷器。

信号防雷：在光纤引入机房端，将光纤金属钢丝和光端盒做防雷接地。跨机房区域的电信号输入和输出端分别加装信号防雷器。

（2）接地系统

本工程采用联合接地方式。交流接地、安全保护地、直流工作接地、防雷接地、防静电接地、屏蔽接地等公用一组接地装置。机房四周用∠40 40 4mm角钢做一套抗静电保护地，将计算机设备的金属外壳、UPS金属外壳、金属地板支架、及金属框架、设施管路就近连接至该保护地，采用线径不小于6mm2，同时与机房安全工作接地、防雷地等以最短距离形成结构相连。网络机房主机房机柜下方采用30*3mm紫铜排组成等电位接地网络,安全工作接地、防雷地等以最短距离形成结构相连，并用50mm2铜芯线引至联合接地端子。

本机房的接地系统为联合接地方式，采用联合接地桩，需检测联合接地桩，接地电阻R≤1Ω，检测合格后方可使用。

1.4.6综合布线系统

网络机房主机房综合布线设计分服务器、存储设备、网络设备三部分考虑。

服务器、存储设备、网络设备之间采用与同一品牌的六类布线产品。线路走向为：服务器设备→走线槽→网络机柜。

网络机房主机房共部署28台服务器机柜，配置50个24口六类配线架，每个配线架满配。

综合布线系统各列机柜采用顶部线槽走线方式至各设备终端，实施后的综合布线系统具有很强的灵活性，满足各种不同设备联网及应用的需要，所有设备的开通及更改均不需改变系统布线，只需作必要的跳线管理即可，支持目前所有数据及话音设备厂商的系统。

1.4.7密闭通道系统

机柜区域采用冷热通道布置，通道两端入口安装封闭门，在通道上方安装封闭顶板，形成冷热通道区域封闭。从物理上隔离了冷热空气的混合，监控制冷浪费，从而大幅度提高制冷的效率。

1.4.8动力及环境集中监控系统

系统可对机房设备进行全面管理，监视各种设备的状态及参数，并可诊断设备部件情况。更为重要的是融合了机房的管理措施及监视控制。系统主要监控内容如下：

配电监测子系统；

UPS电源监测子系统；

精密空调监测子系统；

新风机监测子系统；

漏水监测子系统；

温湿度监测子系统；

消防报警监测子系统；

视频监控子系统

门禁监控子系统

供配电设备监测

系统安装智能电量仪监测机房总市电、UPS输出配电柜、UPS列头柜的电流、电压、功率因数、三相平衡率等参数情况，安装开关状态采集模块监测配电柜主要配电开关情况。

UPS电源设备监测

在网络机房监测UPS情况。采用RS-485总线通讯方式，通过UPS厂家提供的通信协议及通讯接口对UPS进行全面系统的监测与诊断。一旦有故障发生，自动弹出报警画面，通过多媒体或电话语音报警，告之相关人员。

精密空调设备监测

在网络机房监测精密空调情况。精密空调采用RS-485总线通讯方式，通过精密空调厂家提供的通讯协议及通讯接口对空调运行状态及参数进行监控。一旦有故障发生，自动弹出报警画面，通过多媒体或电话语音报警，告之相关人员。

新风系统监测

在网络机房监测新风机工作状况，用控制模块控制新风机的开关。

采用RS-485总线通讯方式。一旦有火灾等报警发生，可联动关闭新风机，工作人员也可根据需要远程控制新风机的开关。

漏水系统监测

在网络机房安装漏水监测空调四周漏水情况，本漏水检测系统采用定位式检测系统，监测精密空调周围的漏水情况。

因机房漏水隐患主要是精密空调，故在精密空调周围地板下布置漏水感应线缆一圈，通过报警控制器将漏水报警信号传至监控主机。

温湿度系统监测

在网络机房安装温湿度传感器来检测整个机房的温湿度情况，监控系统通过采集温湿度传感器所检测的温度和湿度信息，可实时地监测现场温湿度状况。

消防报警系统监测

取一路消防控制主机发出的报警信号接入工控主机，对消防报警系统监控，系统会弹出报警画面，通过多媒体语音、电话语音报警，告知值班人员，实现联动报警和开启门禁。

视频监控子系统

在网络机房主要入口安装半球摄像机，主要负责各主要出入口及设备区的图像监视，整个机房做到无死角全方位覆盖。机房监控设备需和校园监控视频管理平台统一品牌，另外对网络机房已有的监控探头采集的视频信号进行格式转换和压缩存储，支持实时预约录像、报警录像，画面设置、远程调用、Web界面回放等基本操作。录像分辨率不低于CIF，压缩格式为MPEG-4或H.264。视频存储不少于1个月。

门禁监控子系统

在网络机房的主要入口设置门禁系统，门禁接入集中监控系统中，人员进出网络机房有记录。刷卡和指纹进门，开门按钮出门，门禁锁电源需能紧急切断。门禁与消防联动，火灾发生时，逃生通道门禁自动切断电源开门。

1.4.9灾害防护系统

承重处理

在满足机房承重要求的前提下，具体参照《数据中心设计规范GB50174-2017》对建筑与结构的要求。若机房层的承重达不到对建筑与结构的要求，需由土建单位做加固处理。由于机房内设备机柜数量较多，机柜内设备也较为集中，需考虑UPS电池承重处理、UPS主机承重处理、配电柜、精密空调机柜承重处理等，采用角钢等焊接制作承重固定支架。

防水、防鼠咬处理

空调下地面采用防水涂料做好防水处理，并做好恢复保护措施。

机房内有水源的地方采用防水涂料做防水处理，做好恢复保护措施。

外墙及外墙玻璃窗采用防水涂料做防水处理，并做好恢复保护措施。

在精密空调地板下做挡水地垄，采用防水涂料做防水处理并做好恢复保护措施。

机房区其它给排水管道采用防水处理，并做好恢复保护措施；

机房内所有线缆均穿金属线槽和金属钢管架空敷设。

封堵好机房与外界交界处的洞孔。

在机房内地板下设置电子驱鼠器。

二、局域网的设计与分析

在工业控制系统中，应用现场总线技术、以太网技术等，可实现系统的网络化，提高系统的性能和开放性，但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定，满足了大部分场合工业组网的需要。但是，有线网络只能沿着一维的线路传输数据，传输需要导体介质，因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作，并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中，许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性，当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下，是难以使用有线网络的。与此相对应，无线网络向广东会空间传送数据，中间无需传输介质，只要在组网区域安装接入点（Access Point）设备，就可以建立局域网；移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之，在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面，无线网络有独特的优势，因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展，无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。
一、无线局域网简介
一般来说，凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源，是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下，提供网络互联功能。
1.无线协议简介
无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间，但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵，用户为保护投资，不愿意使用无线网络，因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来，随着速率较高的无线通讯协议开始推出，无线局域网得到快速发展。
IEEE802.11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月，该委员会又颁布了IEEE802.11b标准，包含了ISO／OSI模型的物理层和媒体访问控制层（MAC）。该标准工作在2.4 GHz，传输速率可达11 Mbps。 IEEE802.11b标准将节点设备分为基站和客户站，各客户站相互间可直接通信，也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS（Basic Service Set），两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE802.11b标准规定了物理层的三种实现方法，即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA／CA（载波侦听多路访问／碰撞避免）技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。802.11b设计了独特的MAC子层，如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF（Distributed Coordination Function）子层，该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道，向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生，但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF（Point Coordination Function）
图1 IEEE802.11的MAC子层
子层，该子层使用集中控制的接入算法，基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站，从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站，需要占用大量的时间，因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia－ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE802.11a芯片组。802.11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称，他们的芯片组在“Turbomode”（强化模式）下，速率可以达到72 Mbps。对802.11a来说，不仅仅是传输速率的提高，它将工作在5 GHz的频率上，从而避开了拥挤的2.4 GHz频段。2001年11月15日，IEEE试验性地批准了一种新技术802.11g，该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度，该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps，比现在广东会的802.11b要快5倍，并且和802.11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。
表1 技术标准、频率分配及传输速率
技术标准
制定年份
频率占用
最高速率
调制技术

802.11
1997
2.4GHz
2Mbps
FHSS

802.11b
1999
2.4GHz
11Mbps
DSSS

802.11a
1999
5GHz
54Mbps
OFDM

802.11g
2000
2.4GHz
54Mbps
DSSS
说明：
1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM（工业、科学、医疗）公共频段，无需向无委申请；而802.11a工作在5GHz频段，该频段目前暂不开放，需要申请。
2.802.11a和802.11g物理层速率最高都可达54Mbps，传输层速率最高也可达25Mbps，但稳定性有待进一步改善，且成本也较高。而802.11b最高速率可达11Mbps，因为起步较早，技术较为成熟，成本也不高，将是未来最有前途的无线局域网标准，下面重点介绍802.11b标准。
二、IEEE 802.11b无线网络标准
1．无线局域网的物理层
无线局域网同传统有线局域网的区别，表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质，而不是传统的电缆。对于IEEE 802.11b无线局域网，有三种可选物理层：跳频扩频（FHSS）物理层、直接序列扩频（DSSS）物理层和红外线（IR）物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是广东会中两种常用的扩展频谱技术，用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 802.11b的无线局域网产品的物理层介质工作在2.4000～2.4835GHz的无线射频频段（ISM频段），采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。
2．无线局域网的MAC协议
原则上讲，无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而，由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响，无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如，IEEE 802.3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是，各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网（如以太网）的情况下，可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时，由于以下的原因，很难实现冲突检测。
1）冲突检测的能力要求各站能同时发送（发送自己的信号）和接收（决定其他站的传输是否干扰自己的传输），这将增加信道的花费。
2）更重要的是，由于隐藏终端问题的存在，即使一个站有冲突检测的能力，并已经在发送时检测到冲突，在接收端仍然会有冲突发生。
鉴于以上原因，无线局域网协议标准IEEE 802.11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问（CSMA/CA）协议实现无线信道的共享。
一种简单的CSMA/CA可实现如下：在数据包传输之前，无线设备将先进行监听，看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行，该设备将等待一段随机决定的时间，然后再监听，若没有其他设备正在使用介质，该设备开始传输数据；因为很有可能在一个设备传输数据的同时，另一个设备也开始传输数据，为了避免此类冲突造成的数据丢失，接收设备检测所收到的分组的CRC，如果正确，则向发送设备传输一个确认信息（acknowledgement）以指示没有冲突发生。否则，发送设备将重复上述CSMA/CA过程。
为了使两个无线设备同时进行传输（这将导致冲突）的可能性减到最小，802.11设计者使用称为发送请求/清除以发送（RTS/CTS）的机制。例如：若数据到达无线节点指定的无线访问点（AP），该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧，请求一定量的时间向它传输数据，无线节点将用CTS帧进行回应，表示它将阻止任何其他的通信，直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输，并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下，数据在节点之间进行传递时，由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。
为了确保数据在传输中不丢失，CSMA/CA还引入了确认（ACK）机制，接收者在收到数据后，向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK，表明数据丢失，将再次传输该数据。
3．无线局域网实时性性能分析
IEEE 802.11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下，发生冲突的机会很少，再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施，甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式：当有多个无线远端设备要与基站通信时，基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送，如果有数据要发送，就给其分配时间片，如果没有，则会继续向下询问，周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式，对于非活动站减少对其询问的次数，这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生，可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。
三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍
计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块，无线网络接口模块底层网络接口（硬件接口）采用基于IEEE 802.11b的网络接口芯片，高层网络接口（软件接口）采用TCP/IP协议，把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用，即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中，使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。
无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。
在工业自动化领域，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络，通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器，将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换，符合无线局域网IEEE802.11b和以太网络IEEE 802.3标准，支持标准的TCP/IP网络通信协议，有效的扩展了工业设备的联网通信能力。
四、无线局域网在工业控制网络中的应用
工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF（现场总线基金会）颁布的FFHSE（高速以太网）为蓝本，结合无线以太网标准IEEE802.11b，构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型，能够完成无线设备间的时间同步广东会时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型，实现了Profibus－DP网络和IEEE802.11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线／无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C．Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE802.11b的DSSS物理层相结合的性能。
除了在理论上的研究工作外，在一些工业控制网络中，无线广东会已获得了应用。如美国罗克广东会公司在基于DeviceNet、Control－net、Ethernet／IP的三层控制网络体系中，加入了无线以太网部分，可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus－DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术，使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性，它可以免去大量的线路连接，节省系统的构建费用和维护成本，还可以满足一些特殊场合的需要，与此同时，大大增强了系统构成的灵活性。加之无线广东会自身的不断改进，无线广东会在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。
五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备
1.无线工业控制的方法
通过使用基于无线技术的网络化智能传感器，结合目前市场上出现的各种基于IEEE 802.11b的无线局域网网桥，就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点（AP），基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理，并以TCP/IP协议对数据进行打包，通过无线链路发送到AP，由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议，且低层协议对高层协议是透明的，就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet，就可以实现远程监控。
2．无线设备的选择
要实现无线网络，需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥，可将多个无线站点连入已有的局域网之中；另一种为无线通讯装置，例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。
A．WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器
WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下，将多个远程站连接到局域网中。
特点:
·支持IEEE 802.1lb标准2.4GHz ISM频段
·支持高级用户验证，提供坚固的安全性WEP128，MAC地址控制
·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳，保护系统不被损坏
·提供冷却风扇和加热器，防止系统过热和过冷
·提供按钮和LED显示，可方便的设置温度
·采用IP66防水接口，保护电源、LAN和无线接口
·提供各种天线，用于增大传输距离
WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下，将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳，可以防止水、酸、广东会、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点，WLAN-9200工作极为稳定和可靠，是室外应用的理想选择。因此，WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用，如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 802.1lb标准兼容，具有各种强大功能。在提供高度安全保护（WEP：128位），DHCP客户、SNMP代理等的同时，能够提供11Mbps的高传输速度。此外，为了满足室外恶劣环境下的使用要求，WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能：发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。
成本低，安装简便
WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起，组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计，用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外，WLAN-9200还提供了按钮和LED显示，用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用，WLAN-9200还提供了各种天线，用于延长传输距离。
可靠稳定的坚固设计
WLAN-9200采用了先进的设计，带有一个不生锈的防水外壳，能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准，具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷，研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器，用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时，冷却风扇或加热器就会开始工作。此外，WLAN-9200还提供了防水接口和防广东会保护，可以对电源，局域网和天线接口起到保护的作用。
远程站点之间的快速数据传输
WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 802.1 lb完全兼容，它提供11Mbps（在空气中）的速度，可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在2.4GHz ISM频段采用了DSSS技术，不会被噪声所干扰，使数据的传输更加安全和可靠。
保持通信的私有性
WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护（WEP128加密，MAC地址控制及口令安全）。通过采用先进的WEP128加密，您可以选择WEP密匙来保护您的数据，防止未授权的无线用户查看这些数据，只有接入点和无线适配器的可接入性，多种安全机制协同工作，能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。
B.ADAM-4550系列2.4GHz无线调制解调器（RS-232/485接口）
ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在2.4GHz的ISM波段上，该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口，ADAM- 4550可以以高达115.2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。
ADAM-4550以半双工的方式工作，并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率，并且如果使用自带的小型天线，它的传输距离可达150米，如果使用研华的高增益室外天线，其传输距离可以超过20公里（视距）。
RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS（请求发送）来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路，它可以用来侦测数据流向，在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。
ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连，将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块，而主ADAM-4550模块广东会过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。
规格
·RS-232/RS-485传输速率（bps）：1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K，57.6K，115.2K
·RS-232接口接头：孔型DB-9
·RS-485接口接头：插入式螺丝端子支持AWG1-#12或2-#14-#22（0.5到2.5mm2线径）电缆
·无线传输速率：1Mbps
·无线传输频率：2.45GHz（标称值）
·无线传输功率：100mW（标称值）
·无线调制：直序扩频PSK
·无线收发器地址：可软件配置为254个不同的地址
·通信距离：550英尺有效距离（在开阔地使用2dBi全向天线的情况下），实际距离取决于环境条件、天线类型及位置
·工作温度：-10º到70℃（14º到158℉）
·电源要求：+10~+30VDC
·功耗：4W
·尺寸：60mm×120mm（2.36”×4.41”）
特点
·可软件配置RS-232或RS-485，数据传输速率可达115.2Kbps
·在有外部天线及放大器的情况下，传输半径可超过20公里
·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制
·扩频无线调制
·工作在全球广东会、无需申请的波段（2.4GHz）
·模块间的1Mbps无线数据传输速率
·可软件配置无线收发器地址
·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装
·带有存储通信设置的EEPROM
·支持点到点或点到多点的应用
·透明的IEEE802.1协议及用于确保数据完整性的10K缓存
·用于故障诊断的电源及数据流指示灯
·带无线连接测试的诊断软件
·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328标准
六、结论
通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行，但是成本稍高。目前，绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE802.11系列协议，它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接，所以，对于用户层测控程序没有任何影响，只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置，其它硬件及软件配置均不受影响。

三、什么是柔性机器人？

有这样一种神奇的机器人，它可以做到这样，

像藤蔓一样自生长，柔软的身体延伸运动到各种角落；

或者像章鱼一样，整个身体没有任何硬性的结构组织，就像《超能陆战队》里的大白；

当然也有模仿其他鱼类生物的水下机器人，柔软的“鱼鳍”如同真的鱼儿一样，在水中灵活运动。

而这些看似柔弱无骨的机器人，就是我们今天的主角——柔性机器人。

何为柔性机器人？

自然界的很多生物都有自己的柔性和灵活性，从上面的几张动图可以看出，柔性机器人其实就模仿了一些动物外形。

当然我们探讨的柔性机器人概念比较窄，指的是完全由柔性材料构成，没有多余硬性结构在其中，所以柔性机器人必然具备三种特性：高灵活性、可变形性和能量吸收特性。

新加坡国立大学机械工程系教授朱建也给出过一个简单的概念，柔性机器人的特性包括材料的柔软性、优良的环境适应性、超强的安全性、良好的人机互动性等。

斯坦福大学研究人员模仿葡萄藤生长，发明出一款新型的柔性机器人，它能像葡萄藤一样生长，在废墟瓦砾中穿梭，找到被困的幸存者，甚至向他们送水。

柔性机器人“Octobot”

哈佛大学的研究者们此前展示了他们的最新研究成果：一款章鱼形状的完全柔性机器人“Octobot”。这款机器人全身都由软软的柔性材料构成，不需要外接动力，自己就能运动起来。

浙江大学的李铁风教授及其他研究人员此前在《Science》发表了一篇名为《Fast-moving soft electronic fish（快速移动的电子鱼）》的文章，阐述了他们研发的一种柔性机器人，柔性的特征使得这条“电子鱼”得以在狭小的空间内航行，拓宽了它们能够行驶的空间。

基于折纸设计的柔性机器人

最近，来自凯斯西储大学的研究人员则开发了一种基于折纸设计的柔性机器人。

无论是国外的麻省广东会、哈佛大学还是国内的清华、浙大，研究学者们都在寻求柔性机器人技术的突破口。毫不夸张的说，如果想要同时满足这些特性，技术难题很多，所以这也是为什么柔性机器人的技术一直处在实验样机阶段。

柔与刚不可兼得？如何让机器人的身体柔若无骨

为什么一直没有成熟的柔性机器人推向市场，这就不得不提到它的技术难点。

为了能够达到高灵活性和可变形性，柔性机器人的构成材料、驱动方式都很有讲究，传统的刚性连接器和外壳完全不适用。

首先是柔性机器人的构成材料上，既要极易变形弯曲的柔软度，也必须要考虑到它的驱动方式，目前比较常见的是通过3D打印材料来制作柔性机器人的“外壳”，例如用水凝胶制造出柔软的胶状机器人。

水凝胶材质的软体机器人

MIT的一个研究团队就做了尝试性的试验，他们用3D 打印和激光切割打造出水凝胶的外壳，实现“身体”的“柔韧性”，然后通过液压驱动的方式驱动机器人的运动。

再就是通过一些特殊的材料来打造类似于人造肌肉的材料，像电子动力聚合物（EAP）、形状记忆合金这样的物质都是人造肌肉的良好材料，以形状记忆合金为例，它可以根据温度自动改变形状，并且能够记住这些形状，实现弯曲、变短、抓取物体等动作。

哈佛大学在这方面有不少研究突破，他们开发出一种以碳广东会管为基础的人造肌肉，其中包含了“介电弹性体”，当电场作用于软性材料时，就会发生变形。不过，电场场强方面会比较难控制。

除此之外，还有一种广东会的功能材料室温液态金属，这种材料在电、磁、力、热的作用下，可以在不同的形态和运动模式上任意切换。中国科学院理化技术研究所研究员、广东会教授刘静在其撰写的室温液态金属综述文章中也曾写道，“液态金属可变形机器效应的发现，有望促成柔性机器理论与技术取得重大突破。”

电力驱动or气动驱动，都还不是尽善尽美的解决方案

而在驱动方式上，从材料的组成可以看出其实大部分还是通过电动驱动，相比于其他驱动方式，电动驱动器拥有变形大、能量密度高、结构紧凑、重量轻、价格低和噪音小的特性。但是这种驱动方式也有很大的隐患，机器人的运动精度控制上有难度，另一方面，如果驱动机器人运动所需的电场强度过高，也会影响它在一定范围内的运动。

当然，还有一种气动驱动方式，之前我们提到的哈佛大学推出的柔性章鱼机器人Octobot ，就是通过简单的过氧化氢分广东会学反应实现运动，作为“燃料”的过氧化氢遇到铂催化剂会产生水和氧气，而氧气增多会让章鱼体内的压强加大，经过反复的切换让其动起来。

但是和电动驱动相比，这种方式的运动速度会比较慢，而且柔性机器人的变形也会受到限制。

虽然应用前景广泛，但目前还在纸上谈兵阶段

尽管柔性机器人的研究难点很多，但它也是许多高校实验室研发的一大重点，因为从实用性来考量的话，这种柔性机器人非常适合一些“极端”的场景下，比如受灾现场的救援：它可以进入到一些危险、狭小的地方；还有海底探索上，柔性机器人可以潜入到像珊瑚礁这样的海底生物内，在不伤害它们的同时去探索更多的海底秘密。

哈佛大学发布的可植入软体机器人

医疗方面，柔性机器人也是一大利器，如果医生想要针对人体内的某个器官对症下药，就可以通过柔性机器人实现，科罗拉多大学博尔德分校实验室的机械工程师Franck Vernerey就研制出了专门用于医药治疗的软体机器人。另外，在他还看来，医药领域应用的机器人，只能以软体蠕动的形式构造。

结语：

简单梳理柔性机器人的概念之后，镁客君非常期待它落地应用后给我们生活带来的变革性变化，而文中列举的很多实验室案例也表明柔性机器人的研究一直在进行中，假以时日，等待相关技术的成熟，必然会在机器人行业大放异彩。

四、医疗垃圾为什么不能用机器人自动转运车设计规范

规范不同。医疗垃圾需要到规定的地点进行销毁处理，不能用机器人自动转运车设计规范是规范不同。医疗垃圾是指接触过病人血液、肉体等，而由医院生产出的污染性垃圾，如使用过的棉球、纱布、胶布、废水、一次性医疗器具、术后的废弃品、过期的药品等等。

以上就是小编对于医疗机器外壳设计规范_医疗机器外壳设计规范标准问题和相关问题的解答了，医疗机器外壳设计规范_医疗机器外壳设计规范标准的问题希望对你有用！