基于KNX技術(shù)設(shè)計(jì)的智能照明控制系統(tǒng)在醫(yī)院的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：武漢東西湖區(qū)人民醫(yī)院采用Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院門(mén)診樓、住院樓、地下車(chē)庫(kù)等公共部分照明回路的通斷進(jìn)行智能控制，系統(tǒng)組網(wǎng)為KNX總線通訊，設(shè)計(jì)采用就地智能面板控制及通過(guò)IP網(wǎng)關(guān)接入Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)端集中控制與監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院  智能照明控制  KNX

0.引言

       當(dāng)階段，我經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平逐漸提高，進(jìn)而越來(lái)越重視健康。人們?cè)谏r(shí)不但要求有好的醫(yī)生和好的治療，對(duì)醫(yī)院的現(xiàn)代化水平和環(huán)境要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)代化的醫(yī)院建筑功能復(fù)雜，醫(yī)療設(shè)備準(zhǔn)確，環(huán)境要求標(biāo)準(zhǔn)高，其照明環(huán)境尤為重要，照明不僅要滿足緊急醫(yī)療救治的需求，而且要滿足人們對(duì)照明舒適性、節(jié)能性、自動(dòng)化與信息化等方面的要求。傳統(tǒng)的照明控制已無(wú)法滿足醫(yī)院對(duì)現(xiàn)代照明的需求，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)的智能照明控制系統(tǒng)得到廣泛的關(guān)注和發(fā)展。

1．項(xiàng)目介紹

       協(xié)和東西湖醫(yī)院/武漢市東西湖區(qū)人民醫(yī)院，創(chuàng)建于1958年，是武漢臨空港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)所集醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防保健、康復(fù)、急救、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)于體的三級(jí)綜合醫(yī)院。建立區(qū)域影像、檢驗(yàn)、病理、心電診斷中心，與武漢協(xié)和醫(yī)院建立了遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診教學(xué)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。2019年5月28日，按三級(jí)甲等醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)新建的院區(qū)投入使用，占地面積170畝，建筑面積18萬(wàn)平方米，規(guī)劃開(kāi)放床位1500張。武漢東西湖區(qū)人民醫(yī)院效果詳見(jiàn)圖1。

圖1

2．方案設(shè)計(jì)及系統(tǒng)拓?fù)?/strong>

       主要受控區(qū)域：門(mén)診樓、住院樓、綜合病房樓、感染病房、保障樓、地下車(chē)庫(kù)。

       本次項(xiàng)目用到Acrel-BUS智能照明開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器4路49臺(tái)、8路67臺(tái)、12路42臺(tái)，智能控制面板144臺(tái)，受控回路超過(guò)1200個(gè)。本系統(tǒng)即可就近在護(hù)士值站通過(guò)智能面板就地控制照明回路，用戶也可通值班室的計(jì)算機(jī)Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)也遠(yuǎn)程集中控制與監(jiān)控管理照明回路，管理員也可在系統(tǒng)設(shè)置時(shí)間控制：如白班模式、夜班模式、深夜模式等，鍵式場(chǎng)景控制等，實(shí)現(xiàn)智能化控制同時(shí)也兼顧的節(jié)能減排、綠色照明建筑標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)除按設(shè)定好的程序自動(dòng)運(yùn)行外，系統(tǒng)靈活多樣，管理員也可隨節(jié)假日、早晚高峰等隨時(shí)調(diào)整時(shí)間場(chǎng)景控制方式。

2.1方案設(shè)計(jì)

   （1）在醫(yī)院各建筑物每層護(hù)士值班站、臺(tái)值班站或通道內(nèi)安裝智能面板，臺(tái)值班人員可根據(jù)當(dāng)需求對(duì)該受控區(qū)實(shí)現(xiàn)集中控制，對(duì)該區(qū)的單回路開(kāi)關(guān)控制、分區(qū)域控制等；遠(yuǎn)程與就地控制相互關(guān)聯(lián)，照明回路可隨時(shí)按需調(diào)整。

   （2）對(duì)于地下車(chē)庫(kù)，在系統(tǒng)設(shè)置時(shí)間，設(shè)定低峰時(shí)自動(dòng)關(guān)閉部分照明回路，高峰時(shí)打開(kāi)部分或全部照明回路，智能化的同時(shí)，也達(dá)到節(jié)能減排的目的。（方案也可在此區(qū)域安裝微波傳感器，實(shí)現(xiàn)有人/車(chē)燈亮、無(wú)人/車(chē)燈滅的控制效果。）

2.2 系統(tǒng)拓?fù)?/p>

       門(mén)疹樓、住院樓、綜合病房樓、感染病房、保障樓、地下車(chē)庫(kù)等采用8條支線（KNX總線線纜BUS EIB2*2*0.8）到消防控制值班室，通過(guò)總線耦合器接入IP網(wǎng)關(guān)到Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2

3.系統(tǒng)主要控制功能

①定時(shí)控制

       利用中控軟件界面時(shí)鐘管理器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的有關(guān)區(qū)域照明的定時(shí)和自動(dòng)管理功能，實(shí)現(xiàn)公共通道、景觀照明、車(chē)庫(kù)照明等定時(shí)、分時(shí)控制、用戶可按需設(shè)定平時(shí)照明、高峰照明、節(jié)假日模式定時(shí)關(guān)閉、定時(shí)通知等。

②場(chǎng)景控制

       智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)部門(mén)的需求，設(shè)定不同種類的場(chǎng)景模式，進(jìn)行各種照明燈光的組合，達(dá)到美化工作環(huán)境的效果；結(jié)合人體感應(yīng)傳感器，當(dāng)人員離開(kāi)時(shí)，關(guān)閉該區(qū)域照明。

③人體感應(yīng)控制

       在辦公走道和樓梯內(nèi)，布置人體感應(yīng)傳感器。在有人員進(jìn)入?yún)^(qū)域時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)照明。當(dāng)人員離開(kāi)后，延遲段時(shí)間再關(guān)閉。若延遲時(shí)間內(nèi)有人進(jìn)入，則重新進(jìn)入打開(kāi)模式，以達(dá)到節(jié)能目的。并且可以設(shè)置白天有效，晚上無(wú)效，根據(jù)需求設(shè)定。

④光照度控制 

       在室內(nèi)辦公區(qū)域內(nèi)，布置照度傳感器，自然光采光良好的區(qū)域，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)照明的燈光亮度和開(kāi)燈數(shù)量；既充分利用了自然光，又可以為室內(nèi)人員創(chuàng)造個(gè)舒適的工作環(huán)境。

⑤實(shí)時(shí)監(jiān)控

       中央控制室，配置臺(tái)中控主機(jī)，所有照明控制設(shè)備，通過(guò)KNX網(wǎng)關(guān)，接入監(jiān)控系統(tǒng)。操作管理人員，可以通過(guò)中控電腦，實(shí)時(shí)監(jiān)視總線、區(qū)域、樓層、樓棟等照明狀態(tài)，并可根據(jù)需求進(jìn)行控制調(diào)整。系統(tǒng)繪圖工具支持向量圖和多層頁(yè)面，圖形頁(yè)面縮放方便，切換簡(jiǎn)單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對(duì)象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制，增加可視化的空間效果。

⑥報(bào)警處理

       系統(tǒng)提供了警報(bào)處理能力，用戶可采用編程來(lái)完成不同的任務(wù)，當(dāng)某種警報(bào)條件出現(xiàn)時(shí)應(yīng)做什么，可由用戶自行確定。

⑦事件通報(bào)

       系統(tǒng)提供了事件通報(bào)功能，支持郵件通報(bào)、文本輸出以及事件驅(qū)動(dòng)打印，可按照用戶預(yù)先設(shè)置的條件，觸發(fā)事件通報(bào)功能。

⑧日照時(shí)間計(jì)算

       按照用戶當(dāng)所在的時(shí)區(qū)，計(jì)算日照時(shí)間，作為定時(shí)控制的時(shí)間基準(zhǔn)。

⑨數(shù)據(jù)交換

       系統(tǒng)可以直接使用ETS3和ETS5項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，方便的實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)和替代；還可接受以CVS文件格式保存的模塊及系統(tǒng)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)支持OPC服務(wù)；通過(guò)KNX-MODBUS網(wǎng)關(guān)可以與其他建筑智能化系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

⑩系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

       系統(tǒng)可以開(kāi)關(guān)量輸入模塊，接受其他系統(tǒng)或工作人員的強(qiáng)切信號(hào)；實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)，甚至消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，控制相應(yīng)燈具點(diǎn)亮和設(shè)備啟停。

       系統(tǒng)控制軟件界面如圖3所示。

圖3

4.總結(jié)

       文章先論述了武漢東西湖區(qū)人民醫(yī)院對(duì)智能照明控制系統(tǒng)的要求，然后通過(guò) Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)到了項(xiàng)目對(duì)照明控制的要求。充分體現(xiàn)了Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單智能、系統(tǒng)安全可靠和協(xié)調(diào)兼容等越性。

       Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2×2×0.8 EIB BUS總線（即KNX總線）作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到起并組成套完整的控制系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論連接控制模塊數(shù)量達(dá)58000多個(gè)。

       安科瑞智能照明控制產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過(guò)控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能化控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項(xiàng)目的照明系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：繆建梅，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用