1、谈医院楼宇自动控制系统摘要：随着经济的发展与生活水平的提高,人们对就医环境的要求越来越高,智能化的楼宇系统被逐渐引入医院建筑中。本文简要介绍了楼宇自动化控制系统的组成、优点及其在医院行业应用时的设计目标,为医院大楼设备的管理、为全面提升医院的服务和节能双优提供更加科学、方便的操作平台。 关键词：医院楼宇自动；控制系统；内容 中图分类号： TL503.6 文献标识码： A 引言 楼宇自动化技术发展到今天，已经全面地融入了我们的日常生活中，我们每天工作生活中无处不在体验着楼宇自动化系统带给我们的安全和舒适。但很少有人能想到隐藏在我们生活空间后面的错综复杂管道线缆、数量庞大种类繁多的机电设备，以及默
2、默无闻但却最重要的楼宇自动化系统。 1.楼宇自控制系统简介 楼宇自动控制系统，简称 BAS 系统，简单的说，BAS 就是利用微机组成的通信网络，来对整个建筑物的所有动力系统实行全面的监督管理。它是由输入，输出周边设备，现场直接数字控制器或数据采集器网络控制单元或区域网络以及中央电脑和手提式检测器设备组成。控制器如网络控制单元设微处理器，通过专用软件包，实现时间程序控制、比例、积分、微分控制等。网络控制器与中央电脑共享系统的数据资料，手提式检测器与网络控制器连接，可处理整个网络中的信息和指令。可以说，BAS 系统实际上是一个多级的计算机系统或者是一个计算机网络系统。BAS 系统的大小，一般是根据
3、其控制点的多少来确定，400 点以下的为小系统，400700 点的为中系统；700 点以上的为大型系统。另外，还可以根据它所控制的设备系统的多少划分出三种级别：一级是一种高速通信网，它将一个地区内有关联的几个大楼的 BAS 联系起来，形成一个大的监控管理网。第二级是楼宇级网络，它将中心工作站与分布在大楼各处的模块楼宇控制器 MBC 联络起来，形成大楼的监控，管理系统。这一网络的特点是，处于这一网络上的任意控制单元均平等，没有主次之分，任意两个单元可直接互相通信，所以，这一网络又叫同层元主共享式网络。第三级是局部区域级网络，(即 LAN 网络)这是由每一个 MBC 引出的最多为三条的通信及其接入
4、单元控制器 UC 或 DPU 等组成。 2.楼宇自控系统设计 楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行之目的。 前些年人们提到楼宇自控系统，主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，近年来已含盖了建筑中的所有可控的机电设备，并成为“智能建筑”不可缺的基本环节。楼宇自控系统的发展也是经历了从无到有，从低级到高级这一过程，实际上就是一个工业自动化控制系统发展的缩
5、影。随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展，楼宇自控系统也将得到长足的发展，可以预见： 1)集散控制系统是现阶段楼宇自控系统的主流； 2)现场总线技术是集散控制系统发展方向； 3)VLAN、TCPIP 等网络技术在楼宇自控系统应用，网络实现 Web 化；4)通用控制器与智能仪表共存； 5)广泛采用以状态空间方法为基础的现代控制理论解决楼宇自控问题，取得成效； 6)系统集成技术取得进展，OPC、ODBC 等技术被广泛应用； 7)人机界面、操作环境改善，符合人机工程学基本机理。 按建设部设计深度要求，一般民用建筑(对于
6、具有特殊工艺要求的建筑物可能不完全适用)楼宇自控系统(BAS)设计，设计院至少应做下列工作： 1)充分了解受控对象的工艺要求，作出相应的控制原理图； 2)受控对象控制种类统计(或称控制器输入输出状态点表)； 3)控制网络规划设计； 4)平面布线规划设计； 5)设计说明。 承包商(或供货商)应按设计院的设计内容要求，做进一步的深化施工图设计，包括提供产品的规格、材料、接线、安装与维护等技术文件，并负责最终的安装(或指导安装)、调试及验收申请。 但从目前众多实施的工程来看效果不理想有调查显示：顾客对楼宇自控系统运行情况评价， “满意”的占 30， “一般”的占 40， “差”的占 30。因此，本文
7、旨在从专业设计实际出发，检讨设计中易出现的问题，以期举一反三。 3.楼宇自动控制系统监控内容 3.1 冷热源系统 在指定管道位置设置温度及压差传感器和水压调节阀，以测量空调水供回水温度，调节空调水供回水压差。 当机组需要投入时，控制程序首先打开该机组对应的冷冻水、冷却水蝶阀。在得到各蝶阀打开状态信号后，延时 30 秒启动相应的冷冻水一次水泵、冷却水泵，在得到相应的水流状 态信号后，延时 5 分钟启动冷水机组。 累计每台机组运行时间，合理选择运行时间最短的机组，使每台机组运行时间基本相等，以延长机组使用寿命，自动监测各关键设备的运行状态，故障报警，手/自动状态，并按照程序及实际情况自动启动备用设
8、备。 测量冷却水总管回水温度，控制冷却水总管上的旁通蝶阀，控制冷却塔风机的运行台数，以维持适当的冷却水温并节约能源。冷热源系统同时还完成如下控制：根据热交换器的供回水水温控制电动碟阀，以维持供回水温度。 3.2 空调新风系统 采用 DDC 控制器方式，对大楼空调系统实行具体的监控，内容如下：送、回风温湿度的监测；空气过滤网堵塞、防冻状态及报警的监测；根据测量回风温度与设定温度的比较，调节电动二通阀的开度；根据室外温度与回风温度的比较，调节新风风门和回风风门的开度，以求节约能源；室外温度湿度的监测。 3.3 送排风系统 启停控制 于预定时间程序下控制送排风机的启停，可根据要求临时或者永久设定、改
9、变有关时间表，确定假期和特殊时段（DO） 。 状态监测 通过启动柜接触器辅助触点，直接监测风机运行状态（DI） ；通过启动柜手、自动开关的辅助触点，检测风机手、自动状态（DI） ；通过风机过载继电器状态监测，产生风机故障报警信号（DI） 。 3.4 给排水系统 采用 DDC 采集给排水系统中的生活水箱、消防水箱、消防水池、集水坑，各种水泵的参数。具体如下：设备监控内容：消防水池、消防水箱、生活水箱的高低液位监测（DI） ；集水坑的高低液位报警检测（DI） ；消防水泵、喷淋水泵、排污泵的运行状态，故障状态（DI） ； 系统还可根据时间表对排水泵启停进行分时、分区控制。 3.5 电梯系统 监测电梯
10、的运行状态、故障报警、上/下行状态。 3.6 照明系统 公共照明在一幢建筑中能耗也是非常大的，因此照明控制系统主要对楼层公共照明、大堂公共照明等进行节能控制，同时可根据大厦的需求配合安保系统实现联锁控制。照明回路启停控制（DO） ；照明回路状态反馈（DI） ；照明回路手、自动状态监视（DI） ；照明回路故障报警（DI） 。3.7 变配电系统 为了大楼的安全，对变配电系统的有关变配电状况，由中央监控系统实施监视而不作任何控制，一切控制操作均留给现场有关控制器或操作人员执行。BA 系统通过标准网关的方式和变配电监控系统相连，采集变配电系统的有关参数。监测各低压并开关柜的电流、电压、频率等电力参数；
11、监测高压电源的电流、电压、电能和功率因数、无功功率等电力参数；检测高、低压开关柜的开关状态，故障报警；检测变压器的超温报警和运行时间记录及变压器的风机状态；监测发电机电压、电流和频率；发电机的储油罐油位与温度监视，供油泵与回油泵的运行状态显示；UPS 电源供电电压、电流和频率；应急电源供电电压、电流和频率。 3.8 医用气体系统 系统提供标准开放的协议接口，由 BAS 接入进行远程监视和管理。 4.结束语 未来的楼宇自动化系统将一定以网络为中心，开放的架构和标准的TCP/IP 应用，造就一个通用的通信平台，楼宇自动化系统的各种设备在这个平台上互联、互通、互操作，这将会极大地激发楼宇自动化市场的发展，激发大量创新应用的出现。 参考文献: 1西门子楼宇科技.APOGEE 顶峰系统设计手册.2003：12. 2巴志强，姜龙.建筑智能化系统在医院建筑中的应用.中国医院管理，2005，25(10)：61-62.
