海口市人民醫(yī)院西院建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

謝雪梅

（深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司）

1 引言

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和建筑能效監(jiān)管系統(tǒng)，以及需納入管理的其他業(yè)務(wù)設(shè)施子系統(tǒng)等[1]。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)能通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控并統(tǒng)計(jì)分析和處理所得的監(jiān)控信息，綜合系統(tǒng)在項(xiàng)目中所起作用，提出合理的建議，以供業(yè)主管理部門決策各子系統(tǒng)設(shè)置的必要性。

2 項(xiàng)目概況

本工程為海口市人民醫(yī)院西院項(xiàng)目，位于海口市西海岸新區(qū)南片區(qū)，項(xiàng)目用地129092.81m2，總建筑面積約259351m2，其中應(yīng)急保障區(qū)約14431m2、行政科研區(qū)約41700m2、醫(yī)療服務(wù)區(qū)約142899m2和地下室60321m2，主要有急診樓、門診樓、住院樓、醫(yī)技樓、教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、科研樓、行政樓、地下室停車庫、地下室設(shè)備房以及地下人防工程。醫(yī)院建設(shè)總床位數(shù)1200床，為集醫(yī)療、教學(xué)、科研、培訓(xùn)、急救、康復(fù)及公共衛(wèi)生應(yīng)急等功能于一體的三甲綜合醫(yī)院。

3 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)對(duì)本工程的建筑設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要分析，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)系由工作平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)控制器、直接數(shù)字控制器(DDC)、末端控制器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、網(wǎng)關(guān)等組成，其控制主機(jī)設(shè)置于設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控中心。

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)集成了冷凍機(jī)組群控系統(tǒng)、電梯監(jiān)控等子系統(tǒng)后，依靠標(biāo)準(zhǔn)接口和軟件服務(wù)器配有完整的運(yùn)行軟件，在TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上運(yùn)行；平時(shí)是子系統(tǒng)正常運(yùn)行和輸送必要的數(shù)據(jù)，只有在異常的時(shí)候報(bào)警和聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化管理。

配套軟件要求集成的各系統(tǒng)提供的通信接口和協(xié)議符合TCP/IP協(xié)議的要求，并具有接口開放和二次開發(fā)功能。

根據(jù)項(xiàng)目定位及參照建筑圖，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)監(jiān)控的子系統(tǒng)有以下7大項(xiàng)。

3.1 冷熱源群控系統(tǒng)

①對(duì)于制冷站及鍋爐房，應(yīng)由設(shè)備廠商配套完成整個(gè)機(jī)房的群控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及調(diào)試驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)的機(jī)組、一次側(cè)水泵、換熱裝置、二次側(cè)水泵的合理控制。

②系統(tǒng)工作站位于冷熱源值班室，整合和收集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，提供時(shí)序控制、狀態(tài)控制、數(shù)量控制等設(shè)備控制功能，根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)加、減載機(jī)組及附屬設(shè)備，通過優(yōu)化控制保證各臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間基本一致。

③監(jiān)測(cè)冷凍循環(huán)水、冷卻循環(huán)水、膨脹水箱補(bǔ)水系統(tǒng)的運(yùn)行工況與參數(shù)，檢測(cè)制冷機(jī)組、冷卻塔、泵閥等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，累計(jì)系統(tǒng)供冷量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間與啟停次數(shù)，具備高低溫度、壓力、流量報(bào)警功能，維持冷凍水供回水壓差恒定，實(shí)施低流量、高低水溫的設(shè)備保護(hù)措施，實(shí)施機(jī)組的順序啟停操作。

④監(jiān)測(cè)鍋爐、循環(huán)熱水、補(bǔ)水系統(tǒng)的運(yùn)行工況與參數(shù)，檢測(cè)鍋爐、循環(huán)水泵、閥組等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，累計(jì)系統(tǒng)供冷量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間與啟停次數(shù)，具備高低溫度、壓力、流量報(bào)警功能，維持冷凍水供回水壓差恒定，實(shí)施低流量、高低水溫的設(shè)備保護(hù)措施，實(shí)施機(jī)組的順序啟停操作。

⑤監(jiān)測(cè)一次與二次側(cè)的供回水或蒸汽溫度、壓力，檢測(cè)泵閥等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，累計(jì)系統(tǒng)供熱量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間與啟停次數(shù)，具備高低溫度、壓力、流量報(bào)警功能，維持冷凍水供回水壓差恒定，實(shí)施低流量、高低水溫的設(shè)備保護(hù)措施，實(shí)施機(jī)組的順序啟停操作[2]。

3.2 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)主要監(jiān)控新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、送排風(fēng)機(jī)。

①監(jiān)測(cè)新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)等溫濕度，自動(dòng)調(diào)節(jié)冷/熱/加濕水閥的開度并反饋狀態(tài)；在過渡季節(jié)與時(shí)間根據(jù)新風(fēng)溫濕度計(jì)算焓值，自動(dòng)調(diào)節(jié)混風(fēng)比；監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量，自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)比；針對(duì)具有空氣污染源的區(qū)域的通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)施風(fēng)流與負(fù)壓監(jiān)控、報(bào)警。

②提供過濾網(wǎng)堵塞報(bào)警，提供風(fēng)壓低限報(bào)警、并聯(lián)鎖停機(jī)；風(fēng)機(jī)停機(jī)，聯(lián)鎖關(guān)閉系統(tǒng)風(fēng)閥與水閥；設(shè)置盤管溫控開關(guān)，提供防凍保護(hù)功能。

③檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況，提供消防聯(lián)鎖停機(jī)功能；根據(jù)工休作息時(shí)間定時(shí)控制機(jī)組運(yùn)行，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的累計(jì)工作時(shí)間與開關(guān)機(jī)次數(shù)，發(fā)出故障報(bào)警，提示設(shè)備檢修時(shí)間。

④其他風(fēng)機(jī)的自控功能：在地下車庫部署CO探測(cè)器，聯(lián)動(dòng)車庫風(fēng)機(jī)啟停運(yùn)行；風(fēng)機(jī)盤管自帶溫控器、定時(shí)器、三速開關(guān)。

3.3 給排水系統(tǒng)

①生活水采用自動(dòng)給水系統(tǒng)，監(jiān)控水箱/水池的液位、或壓力容器與管網(wǎng)壓力、水泵運(yùn)行工況，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的累計(jì)工作時(shí)間與啟停次數(shù)，發(fā)出故障報(bào)警，提示設(shè)備檢修時(shí)間。

②中水采用自動(dòng)給水系統(tǒng)，監(jiān)控水箱/水池的液位、水泵運(yùn)行工況，自動(dòng)控制補(bǔ)水電磁閥，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的累計(jì)工作時(shí)間與啟停次數(shù)，發(fā)出故障報(bào)警，提示設(shè)備檢修時(shí)間。

③排水采用自動(dòng)排水系統(tǒng)，監(jiān)控水坑液位、水泵運(yùn)行工況，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的累計(jì)工作時(shí)間與開關(guān)機(jī)次數(shù)，發(fā)出故障報(bào)警、溢流報(bào)警，提示設(shè)備檢修時(shí)間。

3.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)按子系統(tǒng)方式提供高壓、低壓配電設(shè)備的信息通信接口與BAS通信，監(jiān)測(cè)變壓器超溫報(bào)警信號(hào)、真空開關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行故障、接地開關(guān)位置、電壓（V）、電流（A）、頻率（Hz）、功率因數(shù)、有功功率（kW）、無功功率（kVar）、有功電能、無功電能和視在電能（KVA·h）等。

3.5 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組通過提供的通訊接口、BMS監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)（啟停、水溫、油溫、油壓）、主斷路器開關(guān)狀態(tài)；BMS計(jì)量柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的電壓（V）、電流（A）、頻率（Hz）、有功功率（kW）、無功功率（kVar)[3]。

3.6 景觀照明系統(tǒng)

景觀照明由景觀公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，檢測(cè)室外泛光照明與景觀照明的控制與線路狀態(tài)，采用智能照明方式，提供開放協(xié)議到建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在弱電中心機(jī)房進(jìn)行控制。

3.7 電梯監(jiān)控系統(tǒng)

電梯的監(jiān)測(cè)和管理是其以子系統(tǒng)方式接入BAS中，通過設(shè)備接口監(jiān)測(cè)電梯的上行、下行、停止、故障信號(hào)。累計(jì)電梯運(yùn)行時(shí)間，根據(jù)程序提供保養(yǎng)和維修報(bào)告、處理電梯故障報(bào)警等。

4 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)作用

4.1 通過DDC控制器監(jiān)控各個(gè)機(jī)電設(shè)備可實(shí)現(xiàn)以下主要功能

通過現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及各種閥門對(duì)建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，確保設(shè)備根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求正常運(yùn)行。

通過DDC控制器接入機(jī)電設(shè)備內(nèi)的各個(gè)部件的信號(hào)，作為一個(gè)整體進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)控制、聯(lián)動(dòng)控制和連鎖控制，才能發(fā)揮出機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的功能。假若沒有DDC控制器的連接，各個(gè)機(jī)電設(shè)備內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及各類閥門等都是獨(dú)立作用的，無法進(jìn)行自動(dòng)控制、聯(lián)動(dòng)控制和連鎖保護(hù)控制，就發(fā)揮不出機(jī)電設(shè)備應(yīng)有的功能[4]。

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹各機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控內(nèi)容，涉及控制啟停的排風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)組等機(jī)電設(shè)備，按本項(xiàng)目的規(guī)模，可能有幾百處，如果通過人力去管理控制啟停，不僅耗費(fèi)人力，也會(huì)存在管理不到位的情況；通過DDC控制器將這些機(jī)電設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，在系統(tǒng)平臺(tái)就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控到各個(gè)機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)，且不會(huì)存在遺漏或管理不到位的情況。

由于DDC控制器會(huì)監(jiān)控各個(gè)機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)和設(shè)備故障點(diǎn)的報(bào)警信號(hào)，這樣可及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)報(bào)警，從而可以及時(shí)針對(duì)性地處理相關(guān)的問題。

各個(gè)機(jī)電設(shè)備通過DDC控制器，接入中心管理平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，可根據(jù)建筑的運(yùn)行要求（如季節(jié)、日程安排等）制定各類設(shè)備的運(yùn)行策略；還可以根據(jù)建筑環(huán)境的要求以及各類設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)優(yōu)化運(yùn)行策略，讓各種機(jī)電設(shè)備充分發(fā)揮其能效，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行；從而達(dá)到低碳節(jié)能的目的，同時(shí)也營(yíng)造一個(gè)舒適的環(huán)境[5]。

4.2 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)接入方式

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的多種接入方式對(duì)比分析詳見表1。

表1 針對(duì)建筑設(shè)備管理系統(tǒng)各子系統(tǒng)接入方式的對(duì)比分析

5 結(jié)語

綜上分析，建筑內(nèi)風(fēng)、水、光、電等各個(gè)機(jī)電設(shè)備，聯(lián)網(wǎng)至建筑設(shè)備管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理平臺(tái)，實(shí)施穩(wěn)定、可靠、精確的自動(dòng)控制與能耗分析，發(fā)揮各個(gè)機(jī)電設(shè)備應(yīng)有的功能，提供衛(wèi)生、健康、舒適的室內(nèi)公共環(huán)境，提高建筑機(jī)電能效、人工效率，實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能、環(huán)保的建筑運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。