醫療單位樓宇智能化系統設計淺談

摘要：現代化的醫院建設越來越注重建筑的整體功能和為患者、醫護人員的提供舒適安全的醫療環境。醫院的樓控系統設計應采用模塊化、標準化設計，通盤考慮設計的合理性、先進性、經濟性以及可實現性，本著實用節約同時又不失系統的先進性為設計的準則

關鍵詞：智能化系統 BAS系統 DDC的選型和分配

隨著我國經濟快速的增長和社會文明的進步，人們對醫療保健的需求不斷地提高，對就醫的治療環境水平也提出了較高的要求，所以現代化的醫院建設設計除了滿足醫療工藝的需求外，還要以病人為中心，處處體現出人性化的設計，其中建筑物設備管理系統或稱樓宇智能化控制系統的建立使得醫院建筑能更有效的發揮優質服務功能，提升醫院建筑的整體服務水平和醫院的市場競爭力。為此，我們對現代化醫院的樓控功能建設進行了充分的調查研究，并在多項“三級甲等”醫院的樓控系統設計和眾多工程實踐的經驗基礎上，提出了以“滿足醫院醫療工藝需求、以醫院物業管理方便、醫患人員舒適、安全度為核心的樓宇自控系統”的設計理念，方案應采用模塊化、標準化設計，通盤考慮設計的合理性、先進性、經濟性以及可實現性，本著實用節約同時又不失系統的先進性為設計的準則。建筑設備管理系統是將大樓內的建筑設備管理與控制子系統（冷熱源系統、空調通風系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統等）進行分散控制，集中監視、管理，從而提供一個舒適、安全的生活和工作環境。通過優化控制提高管理水平，達到節約能源和運行成本，并能方便地實現物業管理自動化。

1 需求分析

醫院智能化系統設計應精益求精，樓宇自控作為智能化系統的核心，我們認為必須有以下特點：需選用開放性的BAS系統，便于實現與消防系統、安保系統及物業管理系統等其他相關系統的集成。系統網絡采用標準網絡協議，符合遠程通信管理以及符合計算機發展技術趨勢的要求。系統軟件應標準全面實現系統集成目標，并按模塊化的方法設計，便于系統規模及應用功能的擴展。需采用先進的、集散型網絡結構實現BAS的實時集中監控管理功能。作為集散性控制分站的控制器通信網絡，應能實現各分站間，分站與中央站之間及與電梯系統等專用設備接口的數據通信。監控的界面應為全中文Windows界面，便于操作員的學習和掌握，監控界面直觀形象。需采用靈活的模塊化現場控制器，對于不同樓層的現場設備分布配置相應的控制器及模塊，保證系統良好的集散性、安全性和以后的擴展性。采用優化的控制方案，實現節能控制。

2 監控范圍

醫院樓宇智能化控制系統監測或控制的范圍如下：①冷熱源系統；②空調通風系統；③給排水系統；④變配電系統；⑤發電機系統；⑥電梯系統；⑦照明系統；⑧壓縮空氣/真空系統。

3 技術要求

BAS系統的設計/結構為服務器/多瀏覽器（S/B）的結構，具有WebServer功能，能支持最少5個并發用戶的遠程登錄；為避免網絡上出現瓶頸效應，網絡控制引擎與操作員工作站聯網中，不能經任何網關，網絡控制器須與操作員工作站同時聯網；網絡控制引擎及工作站亦須具備兼容工業標準BACnet，ARCet，Ethernet網的功能；系統網絡結構分為兩層或者三層：頂層管理層，使用TCP/IP協議，數據庫采用ODBC，上位軟件支持OPC，DDE，netDDE，XML，SOAP等以方便與第三方樓宇自控系統或管理平臺系統在管理層的集成。中層為控制層，支持N2、LONTalk及其他工業標準協議；系統應能通過路由器/網關引入第三方監控系統，如變配電系統，讀取供配電參數。

4 實現目標

樓宇智能化控制系統應達到如下目的：

4.1 實現機電設備的自動控制和管理如溫度的自動控制、新風量的自動調節、送排風機的程序啟停、設備故障報警的自動接收，備用設備自動切換運行等。按管理者的需求，自動形成各種設備運行參數報表，或隨時變更設備運行參數(如啟停時間、控制參數等)。

4.2 降低大樓的營運成本。對機電設備只需在中央操作站安排一至二名操作管理人員，即可承擔對醫院內所有監控設備管理任務，從而可大大減少有關的管理人員及其日常開支。另外，由于BAS其所具有的一流的能源管理方案，使得應用BAS的醫院，在滿足舒適性條件下，能耗可大大降低，從而進一步降低了醫院的日常營運支出，提高了醫院的效益。

4.3 延長機電設備的使用壽命?？梢酝ㄟ^編程實現有關機電設備的平均使用時間，從而提高此類設備(如冷凍機組、各種水泵等)的使用壽命。

5 設計要點

5.1 DDC的選型和分配?，F在的樓控品牌較多，DDC種類也很多，DDC的選型優劣和合理分配對設計一個BA系統起著至關重要的作用。由于機電設備的分布沒有規律，控制點分布也不均勻；在進行DDC選型的時候首先要滿足大部分的設備控制點數需求，其次再考慮其他特殊的應用，在點數比較集中的地方，比如說地下室給排水系統，由于大部分控制點都是數字輸入輸出點，我們可以選擇數字點較多的大型DDC，在空調、新風等機房內，由于控制點數相對固定，可以考慮選擇針對空調、新風開發的DDC，這樣才能合理的分配DDC，滿足現有的使用要求，又不會造成DDC的浪費；同一個系統和工程中，DDC的類型不宜太多，避免訂貨和調試中對工期造成影響，對管理也不方便。所以，DDC的選擇應該先從整體上去考慮，然后再考慮小部分不能滿足要求的應用。送排風、水泵、電梯、集水井等都可以直接用擴展模塊進行控制，但擴展模塊的數量與其接入整體系統的結構有關系，如果擴展模塊是接在DDC的擴展總線上，那么每個DDC最多能接8個擴展模塊；如果擴展模塊是直接接在總線上，那么其數量只受系統總容量的限制。

5.2 DDC的平面布局設置。DDC的平面布局其實和選型一樣，與設備的分布都有很大的關系，控制器應該盡量的放在被控設備機房內或附近，如新風機房、冷凍機房、水泵房、配電機房內，便于設備維護管理。同時可減少布纜距離，降低施工量并提高系統工作的可靠性。對于新風機來說，DDC一般都放置在機房內，我們建議DDC放置在其動力二次回路箱邊上，方便接線，到新風機組的傳感器和執行器線路施工也比較方便。對于泵、風機等設備，其強電配電柜一般會集中方式，由于沒有需要接到現場的線纜，所以DDC也考慮設置在其配電二次回路箱體邊上。

5.3 系統的兼容問題。由于機電設備、自控設備的廠商很多，各家的產品通訊協議不盡相同，作為一個好的樓宇自控系統來說，就要能盡可能多的去兼容其他家的硬件設備。

5.4 與第三方接口。工程中需要通過接口接入的系統有變配電系統、發電機組，雖然還不能確定其具體的接口方式，METASYS支持目前許多常規的接口協議，但為了方便管理，我們建議業主在這些設備的招標中對接口協議作如下限定，接口協議建議包含在如下協議中：MODBUS/BACnet/OPC/RS485/RS232/RS422/DDE/ODBC等。