医院智能化楼宇自控系统设计方案

1、医院智能化楼宇自控系统设计方案 1.1 系统概述楼宇自动化系统或建筑设备自动化系统（ BAS 系统）是 将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水等管理设 备或系统，以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系 统。 BAS 通过对建筑（群）的各种设备实施综合自动化监控 与管理，为业主和用户提供安全、舒适、便捷高效的工作与 生活环境，并使整个系统和其中的各种设备处在最佳的工作 状态，从而保证系统运行的经济性和管理的现代化、信息化 和智能化。因此，采用BAS系统可以大量的节省医院人力、能源、 降低设备故障率、提高设备运行效率、延长设备使用寿命、 减少维护及营运成本，提高建筑物总体运作管理水平。

2、1.2 需求分析根据图纸和昆山中西医结合医院项目的功能需求，采用 楼宇自动化控制系统对大楼的主要建筑机电设备进行集中 监视和控制，以实现节能和降低运行成本为目标，保证大楼 空气质量和环境舒适度，同时，提高物业管理人员的工作效 率，保证设备的正常运转和日常保养， 最终达到舒适、 高效、 节能的目标。该项目 BAS 系统主要包括以下主要内容：空调冷热源系统包括对冷冻站及热源系统的运行工况进行监视、控制、 测量与记录。空调机组及通风系统包括空调机组、新风机组、送排风机。通过楼宇自动化控制系统保证室内的空气温湿度、环境 质量等参数在一定控制范围内，同时程序化机组启停，实现 舒适、节能的目标。给排水系统

3、包括对生活水系统、排水系统、集水井高低液位监测， 相关 水泵运行监视和联动控制。变配电系统通过接口方式读取主要电力参数，监视电力配电情况， 记录和分析不同时段电力负荷，提交能源管理系统和集成管 理系统。照明控制监视主要照明回路的手 / 自动状态和开关状态的记录， 控制以及联动控制部分照明回路。电梯系统通过接口方式监视电梯的运行数据 与其它系统的数据交换和通信 一方面通过通讯接口实现与冷热源系统、智能照明系 统、变配电系统、电梯系统的数据通讯，另一方通过建筑设备控制与管理系统与大楼集成管理系统的集成，实现与消防 集成管理系统数据通讯和联动控制功能。1.3 设计原则 在对楼宇自动化系统的设计中我们

4、遵循以下的原则 : 可靠性： 采用集散分布型控制系统，即将任务分配给系 统中每个现场处理器，免除因系统内某个设备的损坏而影响 整个系统的运行。灵活性： 系统具有可扩充性，以便满足将来扩展网络服 务范围的需要。系统可在日后任何地方增加现场控制器及操 作终端而不影响本系统操作。实用性：系统可容纳建筑物内机电系统的不同工艺需要。并 综合各系统资料，显示于操作员终端，方便管理。开放性 : 系统采用开放式结构， 在系统网路架构内完全采 用开放式的国际标准 BACnet 协议。经济性： 系统中的现场处理器足够应付日后技术的快速 发展，现阶段的投资可以得到充分利用及保护。1.4 系统设计1.4.1 系统结构

5、该系统采用如下结构及协议 ,具体见示意图新办公室控制系统监控功能4能源管理功能报警/日志管理功能日程与月历管理功能监控界面服务器端S广几盘管主机风机盘管主机集约空调LonWorksModbus/RTUMoubus(Mod<-> IP)LonWorks 路由器(Lon<-> IP)风机盘管数据库服务器 数据库空调系统冷水泵EttJ ttJ送风管道阀门区域控制器A空调插座照明Modbus/RTUMoubus (Mod<-> IP)能源系统安防等糸统简易监控1)开关2)温度设定口口开放IP网络U安防等系统DALI-LonWorks(DALI办公室会议室rk.=”L

6、弋、走廊DALI照明系统冷水泵本系统采用共享总线型网络拓扑结构，本系统管理层设置了 1个中央监控中心、N个操作员终端、1个BCM-ETH/MSTP 网络控制器，通过 MS/TP现场控制总线， 连接若干个DDC控制器。监控管理功能集中于中央站，实 时性的控制和调节功能由现场控制层的DDC控制器完成。中央站的工作与否不影响分站功能和设备的运行及网络通 讯控制。管理层网络 TCP/IP ( BACnet IP)的数据传输速率为 100Mbps , BACnet&MS/TP现场控制层总线数据传输速率为 76.8Kbps。中央管理系统简体中文的3维真彩色现场仿真型图形化操作界面监视 整个 BA

7、系统的运行状态，提供动态图形、工艺流程图、实时曲线图、记录报表、监控点表、绘制平面布置图，以最贴 近现场设备实际情况的直观的 3 维动态图形方式显示设备的 运行情况。可根据实际需要提供丰富的图库，绘制平面图或 流程图并嵌以动态数据，显示图中各监控点状态，提供修改 参数或发出指令的操作指示，提供多窗口显示操作功能。矩 阵打印机可连续记录报警打印输出，保证报警记录的连续 性。1.4.3 冷冻站系统监控以一个冷冻站建设为例，夏季空调冷冻站提供712 C的冷冻水 ,空调冷热水集中由机房制备 ,通过循环水泵分送到 各末端设备，水系统为闭式两管制水循环系统。水路系统定 压采用开式膨胀水箱。冷水机组监控内容

8、： 机组运行状态（ DI ） 机组故障讯号状态（ DI ） 机组手 /自动状态（ DI ） 机组冷却水和冷冻水水流状态（ DI） 机组启停 （DO） 机组电动阀门状态（ DI ） 机组电动阀门控制（ DO ） 冷媒泄露浓度监测及报警（ MODBUS 协议）冷媒泄露报警装置的状态（ MODBUS 协议） 机组冷冻水供回水温度（ MODBUS 协议） 机组冷却水供水温度（ MODBUS 协议） 机组冷冻水供回水压力（ MODBUS 协议） 机组冷却水供水压力（ MODBUS 协议） 机组冷冻水温度再设定（ MODBUS 协议） 机组电流百分比（ MODBUS 协议） 冷冻水泵及冷却水泵监控内容水泵

9、运行状态（ DI ） 水泵故障状态（ DI ） 水泵手 /自动状态（ DI ） 水泵启停控制（ DO ） 水流状态显示（ DOI ） 水泵变频器频率反馈（ AI ） 水泵变频器频率调节（ AO ） 冷冻 /却水供回水总管监控内容冷冻水总管供回水温度（ AI ） 冷冻水总管回水流量（ AI ） 冷却水总管供回水温度（ AI ） 冷却水总管供回水压力差（ AI ） 冷冻水总管旁通阀控制（ AO ） 冷却水总管旁通阀控制（ AO ）冷冻 /冷却水总管切换阀状态（ DI） 冷冻 /冷却水总管切换阀状态（ DO） 地源热泵冷却塔监控内容地源热泵冷却塔风机运行状态（ DI ） 地源热泵冷却塔风机故障状态（

10、 DI ） 地源热泵冷却塔风机手 /自动状态（ DI ） 地源热泵冷却塔风机启停控制（ DO ） 冷却水管电动阀门状态（ DI ） 冷却水管电动阀门控制（ DO ） 室外温湿度（ AI ） 系统系统功能：根据负荷自动启 /停冷冻机组， 并具有重新设定和修改控 制参数的功能。根据测量及计算冷量负荷，实现对冷冻机组 启停台数的控制，实现群控。根据冷热源系统总负荷量（一次供回水温差 Xx总流量）进行 冷水机组台数控制。运行台数需与负荷相匹配，实现机组最 优启停时间控制，使设备交替运行，平均分配各设备运行时 间。对各季节的优先使用设备进行指定，发生故障时自动切 换，根据送供水分水器温度进行减少，回水集

11、水器温度进行 增加的冷 /热源运行台数补充控制。负荷计算：Q= K x M x C x dTQ:负荷 K:常数M ：流量 C: 系数 dT: 温差根据预先编排的时间表，按“迟开机早关机”的原则控 制冷冻机组的启停以达到节能的目的。完成电动蝶阀、冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵、冷 冻机组的顺序联锁启动，以及冷冻机组、冷冻水泵、冷却水 泵、电动蝶阀、冷却塔风机的顺序联锁停机。各联动设备的 启停程序包含一个可调整的延迟时间功能，以配合冷冻系统 内各装置的特性。当一台冷冻水泵 /冷却水泵发生故障时， 备用泵自动投入 运行。并互为备用水泵实现轮换工作。当旁通流量达到一台泵流量时，关停一台水泵，当总供 回

12、水压差低于设定值开启水泵，以达到变量控制，实现空调 系统综合节能的目的。测量冷冻水系统供 /回水总管的压差， 控制其旁通阀的开 度，以维持其要求的压差，并监测阀的开度。取各水泵水流开关信号作为泵的运行状态及水流状态 反馈信号。通过测量冷却水回水温度，控制冷却塔风机的启停和运 行台数，维持冷却水供水温度，使冷水机组能再更高的效率 下运行。'UHf-Iw'Mial 2卜惨“呻f XQiW bW uh afatit a罪litH011 |h tFwf *»! itami JhojrtRiwil kri LMt»=a 踊 5I " 5i i- ” 汕 I1u丿世l>*0 血pijAR rflUh- LMJWA 131 Lr>v ! i HffTW匸* 1p». I f