1 概述
生產環境的潔淨程度對製藥行業有著至關重要的作用。空氣中的污染物質會使藥品受到不良影響，甚至改變性能。危害藥品質量的污染物質，除了與其他工業潔淨廠房一樣，主要是懸浮在空氣中的粒子外，還有依附在粒子上的微生物。塵埃粒子不僅會污染產品而且也是細菌附著的載體，塵埃的多少往往標誌著細菌等微生物的多少。因此，空氣中塵埃粒子的數量和分布情況與環境的潔淨程度有很大的關係。
目前，藥廠的監測方法一般都是定期的人工巡檢，可採用手持式或台式單台粒子計數器。但存在以下缺點：
1）人工監測將給潔淨廠房帶來額外的人員和設備，增加了潔淨負荷。人體代謝約表皮細胞和設備帶入的污染物,會影響潔淨廠房的潔淨度而且還會使監測的數據偏離實際運行的情況。
2）人工監測缺乏採樣點和採樣時間的固定性。在手工操作下，前後兩次採樣點的位置很難保證在同一點，採樣的時間也不能保證在不同班次或日期的同一個相對或絕對時刻。因此，監測數據之間很難產生相對的聯繫，沒有可比性，不利於判斷系統運行的長期趨勢。
3）人工監測所取得的數據在生成報告時缺乏一致性和連續性，而且需要轉錄或其他處理，往往會造成人為的錯誤。
4）人工巡檢的檢測報告是滯後的結果，即使發現了問題，但是環境污染造成的經濟損失已不可彌補。
5）人工監測是一項強度比較高的勞動，將耗費大量的人力資源。
在生產過程中，環境的情況往往是變化的，原材料的進出、人員的更換以及產品的變化都將對廠房的潔淨程度有所影響。往往在一個班次開始時環境是滿足要求的而在結束時發現粒子數超出了標準。由於人工監測無法提供連續監測數據，因此無法估計系統是在何時偏離了規定工況，更無法估計產品的質量情況。這就違背了保證潔淨室空氣品質，進而提高產品質量的初衷。
而潔淨度定點實時監測系統避免了人工監測的種種缺陷。它是將多台遠程遙控粒子感測器安裝在各個所需的採樣點。分別分布在各處的粒子感測器隨時測量被採樣的空氣，並將測量結果通過數據線和接口傳送到計算機。若配上各類環境感測器，通過計算機得到各個測量點的環境參數值。這樣一來，計算機同時可以顯示各點的粒子計數值，溫度，濕度和壓差，風速，浮游細菌數等。
2 方案介紹
本方案包括整個系統方案研討設計、系統安裝施工、運行測試調試、相關認證的交鑰匙工程。
系統集成了顆粒計數、浮游菌採樣、溫濕度、微壓差、風速的功能；並通過系統的自動控制來準確的採集被監測環境中的各類參數。並且允許最終使用者通過自身生產要求設定報警系統的限制，完成對各環境參數超標狀況的實時線上監控。以達到最終用戶正常生產環境指標的潔淨要求。
本系統根據新版GMP，FDA 及EC GMP，PIC/S等規則。本次方案包含如下內容：
1、顆粒感測器系統
2、浮游細菌採樣系統（待定）
3、風速參數
4、警報系統（待定）
5、SX-M 實時監控軟體系統
6、項目管理、安裝調試、系統測試服務
7、 認證檔案
8、 售後服務
我們將清晰和準確的根據用戶希望的系統功能來進行設計與施工。嚴格執行客戶需要。
本系統主要設備粒子計數器是依據ISO 21501、16330-2004標準要求進行設計、製造，判定；並執行校準標準GB/T6167-2007,JJF1190-2008。
2.1.2 安裝標準本系統依據GB50073-2001潔淨廠房設計規範,GB50457-2008醫藥工業潔淨廠房設計規範進行設計、安裝。
2.1.3 技術規範ISO 14644-1
目前潔淨室級別分級的標準是ISO 14644-1:1999(E)， 本方案依據ISO 14644-1 Class5 的要求進行設計。完全符合ISO的要求，系統軟體可以根據ISO的要求自動輸出報告，計算UCL。
執行標準如下：
| ISO14644分級 | 最大允許濃度極限（顆粒數/m） | FS 209E 淨化判定 | |||||
| ≥0.1μm | ≥0.2μm | ≥0.3μm | ≥0.5μm | ≥1.0μm | ≥5.0μm | ||
| ISO1級 | 10 | 2 | |||||
| ISO2級 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO3級 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | 8 | 1級 | |
| ISO4級 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | 10級 | |
| ISO5級 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 | 100級 |
| ISO6級 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | 1,000級 |
| ISO7級 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | 10,000級 | |||
| ISO8級 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | 100,000級 | |||
| ISO9級 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | ||||
EU GMP 2009 Annex 1，SFDA 附錄一
本方案在設計上充分考慮了EU GMP 2009 Annex 1 及SFDA 附錄一的相關要求，系統也可以根據該規範標準輸出標準報告。這個標準要求0.5和5.0微米的數據， 任意項目超標，將觸發報警。
本方案以9個顆粒採樣點，0個浮游菌採樣點，1個風速參數，組成此次兩灌裝線的潔淨環境實時線上監測系統。
2.3 主要功能本方案主要承擔用戶生產區線上塵埃粒子和浮游菌監測系統的定義、實施和測試。該遠程粒子監控系統設計為具有如下主要功能：
1、遠程控制功能：
可在控制室通過計算機進行遠程實時監控及設定報警、數據儲存、報告編輯、列印輸出等；
2、粒子監測功能：
通過3016P粒子計數器（0.5、5.0微米，2.83升/分鐘，內置真空泵）用以監測空氣中的粒子數；
3、聲光報警功能：
報警系統具有採樣流量報警、通訊失敗報警、數值超標報警、硬體故障報警等多種報警功能，以聲、光等方式進行報警提醒，以保證系統長期安全、穩定地運行；
4、流量監測功能：
監測每一台粒子監控設備的運行流量，並提供流量是否運行正常的狀態，如設定點流量+/-10%時提供報警信息反饋；
5、連續監測功能：
在無菌環境中工作的粒子計數器可以24小時進行連續的監測工作，並內置流量監控；
6、浮游菌採樣功能：
提供的採樣流量可達28.3升/分鐘。實現無菌灌裝區內不干擾採樣，外置取盤行動方案。
7、風速監測功能：
監測布置點位的實時風速數據；
在監控區安裝的感測器可以24 小時不停的連續採樣，將採集到的數據傳輸給控制室的電腦存儲並加以分析，根據不同的軟體設定提供實時數據、歷史數據、實時報警、圖表、列印、編輯等。
2.5 粒子計數器安裝布置示意圖2.7 系統主要部件參數及說明2.7.1 遠程粒子計數器3016-3P1、粒子計數器3016-3P參數表：
| 粒徑範圍: | 0.3� 10 μm |
| 通道大小: | 標準: 0.5, 5.0,μm |
| 計數效能: | 50% @ 0.5 μm; 100% for particles > 0.75 μm (per JIS) |
| 流速: | 0.1 CFM (2.83 LPM) |
| 雷射源: | Laser Diode，雷射二極體 |
| 零計數度: | <1 count / 5 minutes (per JIS)，<1 計數/5分鐘 (每JIS) |
| 濃度控制: | 5%在2,000,000粒/立方英尺 |
| 校準: | 上海計量院/蘇州計量院（CNAS） |
| 真空要求: | 內置真空泵，原裝德國進口 |
| 通訊模式: | RS-485 MODBUS RS-485協定 |
| LED指示燈: | 電源，流量，運行，採樣 |
| 數據存儲: | 900組 |
| 連線器: | DB-15 |
| 軟體: | 製藥行業專用版本LMS Pharma Edition |
| 外殼: | Stainless Steel，不鏽鋼316L |
| 電源: | 24 VDC，24伏直流電 |
| 尺寸: | 20 cm(長) x 10 cm(寬) x 23 cm高） |
| 重量: | 1.5 公斤 |
操作: 溫度50°F到104°F (10°C到40°C) / 濕度20% to 95% 無凝結。
存儲: 溫度14°F到122°F (-10°C到50°C) / 濕度98% 無凝結。
3、配件：等動力採樣探頭、探頭帽子、管路等。管路採用聚四氟乙烯材料。2.7.22.7.3
系統集成控制櫃
控制櫃配置說明：
專業控制櫃不鏽鋼外殼，由220V電源接入並提供1個散熱風扇，內部可集成所有的信號轉換器、PLC以及相應的通訊接口。
此次方案共配置一個20口數位訊號輸出模組，可供接入20個RS458數位訊號感測器；一個8口數位訊號輸入模組可接入繼電器，通斷信號用於報警燈。
本控制櫃中增加7口延時開關信號輸出模組，控制控制浮游菌電磁開關閥；以及8口模擬信號輸入模組，供接入4－20mA模擬信號感測器（如溫濕度、壓差感測器）。
聲光報警系統放置在顯眼位置，可以提供聲音或可視的報警信號，警報可以轉換成多色信號燈顯示，其中每一種顏色表示的意義是可以編輯定義的。提供4種現場報警輸出功能，以保證系統長期穩定的運行。
2.7.5 軟體 SX-M該軟體是適合醫藥行業的專用軟體，可以接入顆粒計數器、浮游菌採樣器、溫度濕度感測器、壓差感測器等，符合21 CFR Part 11，包含資料庫、客戶級別控制、電子簽名、時間追蹤、歷史記錄等符合醫藥行業軟體規定的所有相應功能。
軟體特點：
1、開放型的架構；
2、模組化，可擴展；
3、實時數據顯示，圖形、表格、數據狀態、平面圖顯示；
4、歷史數據查詢；
5、無限數據存儲容量；
6、各類數據輸出；
7、自動報警；
8、自動出報告；
9、系統安全性登入 ；
10、符合21CFR Part 11 相關要求
數據日誌
數據曲線分析報警原因說明
歷史數據查詢
歷史數據曲線
安裝的輔材主要有CAT5超五類帶禁止網線、1平方四芯電源線、316 不鏽鋼的3/8 英寸和2英寸套管、感測器盒子等，室內電纜穿線管採用不鏽鋼材質，符合FDA認證要求。
2.7.7 浮游菌採樣器1、特點說明：
1）、設計依據法規ISO 14698-1 潔淨室內浮游生物的控制與檢測
2）、按照USP797 環境要求測試
3）、流量1.0 立方英尺/分鐘（28.3升/分鐘）
4）、外殼採用316L不鏽鋼材質
5）、可以進行遠程控制
6）、最長可以接30米
7）、可以設計固定在牆壁上或先期與聯動線供應商進行配合
8）、適合接入設備監控系統
9）、提供RS-232，RS485Modbus或者Moudbus TCP 輸出
10）、系統配置簡單
2、浮游菌採樣器安裝樣例：
浮游菌採樣器安裝樣例
1，0～2m/s
2，±3 % 讀數±0.3 m/s
3，分辯率0.1 m/s
1，濕度：-40-100
2，溫度：0-100Rh
1，量程：-5-125Pa
2，輸出電壓：0.25-4.0V DC
3，高解析度：0.05Pa
4，高精度：0.2% FS
3 系統合理，可靠、實用、安全性
本系統是按照GMP要求進行設計安裝的，能夠準確、連續、穩定、可靠地實時的檢測運行。能夠在無菌生產過程中和非工作過程中，持續取樣滿足監測的直徑0.5μm-5.0μm 的粒子，採樣量為2.83升/分鐘（浮游菌採樣器的流量為28.3升/分鐘）。系統提供的精密設備（如粒子計數器、浮游菌採樣器等）能適應10℃至40℃的工作環境，不鏽鋼外殼對於硬體設備有良好的保護作用。對於粒子計數器的安裝點選擇，遵循EU GMP2009 的要求，實現了對整個生產環境的合理監測。
系統還可以繼續增加額外的計數器，具有良好的拓展性和延伸性；用於塵埃粒子計數器的真空泵及附註設備能夠安裝在清潔區外面，便於維護。
軟體系統設計合理，功能實用、易操作。軟體能夠運行在MicrosoftWindows XP系統中，可以設定圖形的人機界面，能夠顯示一個以上的遠程粒子計數器的趨勢，對超出規格的粒子計數能夠以圖像和聲音顯示，可以實時控制浮游菌採樣器的運行與停止，具有良好的實用性；數據採集每分鐘記錄，並顯示成粒子數/立方英尺或者粒子數/立方米，提供流量報警；系統的資料庫能夠儲存監控系統里至少365天（或更多）的所有數據，這些數據可以由程式直接調出，也能夠以其他媒體如USB快閃記憶體驅動器等接口設備保存或備份數據。
在可靠性、安全性方面，粒子計數器能提供900組數據存儲容量，保證通訊中斷時有足夠大的容量暫時存儲數據，在通訊恢復後繼續傳送，保證數據連續性。軟體系統可以作為一個獨立的系統，所有數據收集駐留在主計算機，粒子塵埃線上監測系統的伺服器或主PC 機設計以防止任何未經授權的人或附註程式使用該系統的功能，未經許可，不得退出線上監測系統程式。主PC在機房（管理室內）運行，系統實時監測，數據實時保存，並提供列印服務。
經過對整個施工過程的項目管理，系統安裝完畢後，能夠得到充分的測試，包括安裝確認（IQ）和運行確認（OQ）以及PQ。並最終提供所有滿足21 CFR PART 11 部分的資料文檔，協助用戶的工程符合下列GMP 要求：
1、SFDA 附錄一，滿足21CFR 210CGMP 中生產，加工包裝，保存等一般規則；
3、滿足21 CFR 211 CGMP 部分成品藥品現行製造規範；
4、滿足21 CFR 11 部分的電子記錄，電子簽名。
