淺談樓宇自動化技術(shù)在醫(yī)院建筑的應用

（湘潭市中心醫(yī)院， 湖南 411100）

淺談樓宇自動化技術(shù)在醫(yī)院建筑的應用

王雨婕

（湘潭市中心醫(yī)院， 湖南 411100）

在人們現(xiàn)如今的生活中，自動化技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)日新月異地發(fā)展著，這些技術(shù)的應用也出現(xiàn)在人們生活的方方面面之中。其中醫(yī)院有著流動人口多，分布不均、設(shè)備豐富、對環(huán)境要求高等特點，所以對以上的技術(shù)有著更大的要求和需求。

自動化；樓宇；醫(yī)院建筑；應用

樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）通過對建筑物內(nèi)設(shè)備與環(huán)境全面的監(jiān)測與管理，為建筑使用者提供、營造一個經(jīng)濟、高效、便捷、舒適、安全的工作環(huán)境，是智能建筑的主要組成部分之一，并通過優(yōu)化設(shè)備運行與管理，降低運營費用。因此，BAS越來越多的在醫(yī)院中使用。

1 .BAS的總體結(jié)構(gòu)分析

集散型計算機控制系統(tǒng)，也稱為分布式控制系統(tǒng)，是BAS采用的核心控制系統(tǒng)。集中管理分散控制是其的主要特征之一，即被控設(shè)備的實時檢測和控制任務由分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的 DDC 控制裝置完成。這種方法的主要優(yōu)點在于如果中央控制機發(fā)生故障或者無法正常運轉(zhuǎn)，被控設(shè)備仍可繼續(xù)按照 DDC 控制裝置內(nèi)存儲的控制命令正常運作，為修復中央控制機爭取時間。

通常在醫(yī)院內(nèi)采用西門子公司的 BAS，其包含3 層結(jié)構(gòu)，分別是位于網(wǎng)絡機房的中央控制站、分布于各弱電井的 DDC 控制器和被控設(shè)備。中央控制站與DDC 控制器之間未采用現(xiàn)在最流行的 TCP 網(wǎng)絡連接方式，而采用了 BLN 通訊總線串聯(lián)方式。DDC 控制器通過 EXP 模塊連接其擴展子模塊，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)性質(zhì)以及功能被控設(shè)備接收后，分別與 DDC 控制器的模擬信號輸入（AI）點、模擬信號輸出（AO）點、數(shù)字信號輸入（DI）點、數(shù)字信號輸出（DO）點連接，構(gòu)成了醫(yī)院 BAS 的總體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡。

2 .BAS的應用功能分析

2.1 監(jiān)測功能

BAS 最主要應用功能之一是監(jiān)測功能，此功能其實是一個從被控設(shè)備獲取信息的過程，即DDC 控制器通過其數(shù)字信號輸入（DI）點和模擬信號輸入（AI）點，將獲取到的被控設(shè)備各類信息傳送到中央管理機，讓管理者知曉剖析的過程。

（1）監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)

監(jiān)測制冷機房的冷凍泵、制冷機、冷卻泵、冷塔的運行狀態(tài)能夠被BAS監(jiān)測，也可以監(jiān)測空調(diào)機組風機的運行狀態(tài)。如果設(shè)備運行被發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常，可以使用其軟件的報警模塊，迅速告知管理者，讓管理者做出反應。BAS 強大的監(jiān)測功能不僅能夠防止鑒于某一設(shè)備不能工作而導致的其他設(shè)備損壞，而且出現(xiàn)故障的設(shè)備和位置還可以讓管理者準確、及時的了解以及做出決定，從而避免了給醫(yī)院帶來經(jīng)濟損失。

（2）監(jiān)測醫(yī)院各房間溫濕度

精確及時地掌握醫(yī)院每一個區(qū)域的溫濕度數(shù)據(jù)，繼而讓管理者做出判斷和決策能夠保障現(xiàn)場環(huán)境的舒適程度。實時監(jiān)測空調(diào)機組的出風和回風溫濕度幫助管理者更好地完成了這項工作。因此在這里BAS功能是保證醫(yī)院各區(qū)域舒適程度的重要依據(jù)。

2.2 控制功能

除了監(jiān)測功能，BAS 的主要應用功能還有一個——就是控制功能。與監(jiān)測功能不同的是控制功能的實現(xiàn)過程是通過向被控設(shè)備傳達命令，即中央管理機給予的控制執(zhí)行條件傳輸?shù)紻DC 控制器，通過其數(shù)字信號輸出（DO）點和模擬信號輸出（AO）點向被控設(shè)備下達控制命令，最終達到預期的控制效果的過程。

（1）控制冷卻塔

空調(diào)冷卻系統(tǒng)中冷卻塔是極其重要的組成部分，其是通過與空氣直接接觸進而降低循環(huán)冷卻水的溫度?？刂评鋮s塔實際就是控制冷卻塔風機的啟停，BAS 比較檢測到的循環(huán)冷卻水溫度與設(shè)定溫度，當冷卻水溫度低于設(shè)定溫度時，BAS 會下達命令使冷卻塔停止風機運轉(zhuǎn)，這樣既可以保護制冷劑，又可以節(jié)能減耗。相反，當冷卻水溫度高于設(shè)定溫度時，會下達命令使冷卻塔運轉(zhuǎn)啟風機，從而加快循環(huán)冷卻水降溫的速度，避免水溫過高，造成制冷劑的損壞。

（2）控制空調(diào)機組

醫(yī)院公共就診區(qū)域的主要送風設(shè)備就是風道式空調(diào)機組。BAS 對空調(diào)機組的調(diào)控主要展現(xiàn)在以下三個方面：

首先控制啟停。BAS 能夠通過其軟件的區(qū)域控制功能，對醫(yī)院的每個空調(diào)機實施按照設(shè)定時間自動啟動和關(guān)閉的控制管理。

其次控制水閥開啟度。利用改動水閥開啟度大小而改變出風溫濕度的高低，繼而調(diào)控該機組覆蓋區(qū)域的溫濕度高低，此方法是風道式空調(diào)機組的工作原理。由于回風溫度與設(shè)定溫度進行決定了比較水閥開啟度的大小，于是BAS 將檢測到的空調(diào)機組回風溫度值和設(shè)定溫度值，通過微積分函數(shù)計算，最終確定水閥的開啟度。但是經(jīng)過長期觀察發(fā)現(xiàn)，空調(diào)機組的現(xiàn)場溫度和回風溫度常常有部分的偏差，主要原因有兩點：一是 1.7米高的人與3 米高的出風口由于存在著先出的高度差,導致人們的體感溫度與空調(diào)的出風溫度存在著差別;二是空調(diào)機組覆蓋范圍廣、風道長，風在傳輸中難免有風力和溫度的降低。因此，在各個區(qū)域通風良好位置的1.7米高度處安裝現(xiàn)場溫濕度傳感器成為了解決方法，并且中央管理機收取BAS 測量的現(xiàn)場溫濕度數(shù)值，使用其代替原系統(tǒng)的回風溫度，這樣不僅能夠讓調(diào)節(jié)更加準確，而且能產(chǎn)生更加宜人的現(xiàn)場溫濕度環(huán)境。

最后，控制風機盤管。風機盤管被稱為“縮小版的空調(diào)機組”，一般采取就地控制的使用模式。但在實際情況中醫(yī)院局部區(qū)域由于現(xiàn)場人員判斷與決策能力不夠，造成某區(qū)域環(huán)境差強人意。因此人們將其接入到 BAS 中，通過這一舉措，風機盤管的控制與空調(diào)機組基本同步，唯一不同的是風機盤管調(diào)節(jié)現(xiàn)場環(huán)境舒適程度的方法是通過控制三檔變速開關(guān)和水閥開啟度相互協(xié)同來達到目的。

總結(jié)：

我院 BAS于近幾年購買并投入使用，在長期的應用中我們的工作人員不斷地改進應用功能、擴展使用區(qū)域，不僅令 BAS 為醫(yī)院的整體管理發(fā)揮更大的作用，而且提高了管理層的決策和判斷能力既為醫(yī)院營造了一個宜人舒適的就診環(huán)境，又為醫(yī)院的節(jié)能減耗方面做出了巨大的貢獻。

[1]賴錦楨. 淺談電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應用[J]. 福建建材,2014,09:87-88+68.

[2]吳慶. 樓宇自動化控制在醫(yī)院的應用與節(jié)能[J]. 自動化與儀器儀表,2016,03:138-139.

[3]許翔. 醫(yī)院建筑節(jié)能中的樓宇自動化控制系統(tǒng)探討[J]. 科技經(jīng)濟導刊,2016,10:51.

[4]孫予實. 樓宇自動化控制系統(tǒng)在醫(yī)院中的應用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2013,15:152

K928

：B

1007-6344（2017）08-0162-01