医院建筑设备自动化的设计

单志勇

医院建筑设备自动化的设计

单志勇①

根据医院智能化工程的要求，提出对医院大楼建筑设备的自动化控制的设计。该设计方案能实现对医院建筑设备分散控制集中管理，提高现代化管理水平。

楼宇自动化；智能化；医院智能化；BA；BAS

[First-author's address]Department of Medical Equipment Management,Nantong Sixth People’s Hospital,Nantong 226003, China.

随着医院工程行业的迅速发展，现代化医院建筑对智能化的要求也越来越高，许多医院都积极实施智能化系统。同时，随着信息产业的发展，整体化的医疗建筑电气控制设备吸纳了先进的多媒体技术和计算机网络技术，为现实医院的建筑智能化提供了必要的软硬件。目前，我医院整体搬迁，对医院新建大楼进行了设备自动化设计，介绍如下：

1 系统概述和总体目标

我院楼宇自动化系统(以下简称BA系统)通过对大楼内机电设备进行集中监视、遥控、联动控制、管理以及IBMS智能化集成平台，满足大厦内部各个功能单元的舒适和安全的需要。通过合理调度、节能措施降低管理费的目的并延长设备使用寿命、提高医院大楼安全性。自动化系统结构如图1所示。

BA系统的设计充分体现了先进性、实用性、开放性和可扩展性、可靠性、安全性、经济性、易维护性．BA系统要求能对楼宇的中央空调系统、给排水系统、电梯系统、变配电系统、照明系统等系统进行监测与控制、管理、故障报警、报表报告与记录显示。

2 系统功能的实现

2.1 空调冷源部分的自控系统实现以下功能

冷冻水泵、冷却水泵、阀门及冷却塔风机与冷水机组主机的联动控制和故障保护。监测冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、阀门、冷水机组运行状态、过载报警、故障状态和手自动开关状态，启停控制。冷冻泵开机次数和运行时间、耗电量累计；冷却泵开机次数和运行时间、耗电量累计。通过通讯接口监测冷水机组冷冻、冷却水流状态、蒸发器进出水口水温、蒸发器进出水压力、压差；冷凝器进出口水温、冷凝器进出水压力、压差；蒸发／冷凝器压力、排汽温度及压力、油压及油温、电机负载百分比，运行时间累计、启动次数累计，小时负荷率记录累计，故障显示；电流、电压及用电量限制设定、用电量（KWH）累计等。根据事先设定的工作日及节假日作息时间表，定时启停机组。

图1 自动化系统结构

2.2 新风机组控制系统实现以下功能

大楼室外设置高精度室外温湿度传感器若干，24 h收集基本数据、为空调运行提供依据。实时监测各楼层新风机的启停运行状态、故障报警、手自动开关状态、送风温度。联锁控制：风机、水阀联锁控制，停风机时自动关闭水阀，风机启动时，延时自动打开水阀。根据事先设定的工作日及节假日作息时间表，定时启停机组。当新风机出现故障时，能自动报警，提请相关人员进行维修、开关。自动监视新风机组的过滤网两端压差，两端阻力超出设定值时报警，便于有关人员及时更换、清洗、保证过滤效果。系统采集室外温湿度参数，系统具有最优启停控制与焓值控制及其他的节能控制功能。各空调机组的参数设定值由中央站进行设定，由DDC自动控制。

2.3 空调机组实现如下的控制功能

自动监视风机启停及工作状态、故障报警和手自动开关状态、送风温度、回风温度、开启次数和运行时间累计。自动监视回风温度，根据回风温度，自动比较温度的设定值，按照PID模式自动调节控制冷水或热水两通阀的开度，维持回风温度在设定范围内。系统将采集典型室外温湿度参数，供系统作最优启停控制与焓值控制及其他的节能控制。同时，空气处理机组风机采用变频控制器实行季节性分阶段调节风量。联锁控制：风阀与风机、水阀联锁控制，停风机时自动关闭新风阀及水阀，风机启动时，延时自动打开风阀。自动监视空调机组的过滤段滤网两端压差，两端阻力超出设定值时报警，便于有关人员及时更换，保证过滤效果。

2.4 送排风机控制系统实现以下功能

BAS需对送风机、排风机及排烟兼排风机进行控制，实现以下功能：自动监测各个送排风机的运行状态、故障报警和手自动开关状态。运行时间累计。应能在火灾时由消防控制信号直接启停风机。

2.5 给排水系统主要实现以下功能：

给排水系统包括生活给水系统、热水循环水泵、集水井和污水泵等设备。BAS应实现以下功能：所有生活水池水箱的水位检测、自控、报警。对所有水泵的开停及运行时间进行统计。所有污水处理设备高低水位检测、报警。所有集水坑的水位检测、自控、报警。生活给水采用恒压供水方式，由厂家成套提供恒压控制装置，BAS只监不控。BAS自动监测生活水池的液位信号、供水压力、变频频率反馈等模拟信号，检测水泵运行、故障状态。

2.6 变配电系统实现的监控功能

变配电系统主要对低压配电柜的重要出线回路电量参数、变压器、超温报警等进行远程监测，BAS只监不控。监视和报警参数通过通讯接口进行，即只须从变配电现场监控计算机上通过通讯接口方式读出。接口类型暂定为MODBUS。

2.7 照明系统的控制功能

照明系统包括室内公共照明和室外照明。BAS通过时间程序结合光照度对照明进行控制。按照预先设定的时间表和室外照度，对公共通道实现分区、分时控制。自动控制环境照明的开启和关闭。系统对各个照明回路的运行状态、故障状态进行自动监视，出现故障自动报警，显示报警内容。显示各路照明累积运行时间，以便相关人员及时对系统进行保养和维护。2.8 电梯系统监控内容

无论是垂直电梯或自动扶梯，监视电梯的运行状态，包括楼层显示，上下行状态，故障报警。开列历史记录及维护保养清单；电梯的累积运行时间由中央站记录；按时间程序、节假日可设定电梯运行；同时与火灾报警联动。

2.9 医用气体监测：监测医用气体的流量、压力并对其统计分析

3 设计的应用效果分析

3.1 利用计算机控制技术组成的高度自动化的综合管理系统，通过对分散于建筑物内外的机电设备进行分散控制、统一管理。

3.2 自动监视并控制各种机电设备的启停显示并打印当前的运转状态，以便于大楼的管理人员对设备进行操作并监视设备运行情况，并提高整体管理水平。

3.3 自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数、历史及趋势。

3.4 可以根据环境因素、负载变化等情况自动调节各种设备、使设备保持最佳运行状态。

3.5 能源管理：现在各家医院都要求成本化管理，通过对设备的科学运行管理，减低能耗，并对水电气等能自动计量，以实现能源管理自动化。

3.6 设备管理：包括对设备档案、设备运行报表和设备维修的管理起到非常大的作用。

按该建筑设备自动化的设计方案，已经在我院得到实施并启用，BA系统可以根据实际的使用情况自动调节设备运行，节约能耗，防患于未然，并减轻医院工作者的劳动负担，设备的维护工作都能自动完成，确保医院大楼有一个舒适清洁的生活和工作环境。

[1]陆伟良.实用医院智能化系统工程[M].东南大学出版社,2008:118-146.

[2]许伟明.新编城市智能化建设指南[M].建筑科技电子出版社,2007:56-78.

[3]李康.医院信息化建设与应用管理[M].人民军医出版社,2004:32-46.

[4]吴晓林.建筑智能化系统[M].机械工业出版社,2006:86-112.

[5]潘瑜青.智能建筑计算机网络[M].中国电力出版,2005:76-102.

Design of automation for hospital buildings

SHAN Zhi-yong

In accordance with the hospital requirement of computerized project, we propose a design for the automatic control of architectual equipment in the hospital. The design can achieve decentralized control and centralized management of hospital architectural equipment and improve the level of modern management. [Key words] Building automation; Inteligence; Intelligent hospital; BA; BAS

1672-8270(2010)09-0045-03

TH 774

B

单志勇,男,(1954- ),本科学历，高级工程师。青海省人民医院设备管理处处长、设备采购中心主任，主要从事医疗设备维修、计量和管理工作。

2010-05-21

①江苏省南通市第六人民医院设备科 江苏 南通 226003

China Medical Equipment,2010,7(9):45-47.