基于KNX技術(shù)設(shè)計的智能照明控制系統(tǒng) 在醫(yī)院的設(shè)計與應(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)對醫(yī)院門診樓、住院樓、地下車庫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)計采用就地智能面板控制及通過IP網(wǎng)關(guān)接入Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)，在計算機(jī)端集中控制與監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院  智能照明控制  KNX

Abstract: Wuhan Dongxihu District People's Hospital uses the Acrel-BUS intelligent lighting control system to intelligently control the lighting of the public outpatient building, inpatient building, underground garage and other public  lighting circuits. The system network is KNX bus communication, and the design uses local smart panel control And access to Acrel-iLightControl intelligent lighting control system through IP gateway, centralized control and monitoring on the computer side.

Keywords:hospital   intelligent lighting control   KNX

0.引言

       當(dāng)前階段，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平逐漸提高，進(jìn)而越來越重視健康。人們在生病時不但要求有好的醫(yī)生和好的治療，對醫(yī)院的現(xiàn)代化水平和環(huán)境要求也越來越高。現(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，而且要滿足人們對照明舒適性、節(jié)能性、自動化與信息化等方面的要求。傳統(tǒng)的照明控制已無法滿足醫(yī)院對現(xiàn)代照明的需求，依托計算機(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)展起來的智能照明控制系統(tǒng)得到廣泛的關(guān)注和發(fā)展。

1．項目介紹

       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)開發(fā)區(qū)一所集醫(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)于一體的三級綜合醫(yī)院。*建立區(qū)域影像、檢驗、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)療會診教學(xué)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。2019年5月28日，按三級甲等醫(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18萬平方米，規(guī)劃開放床位1500張。武漢東西湖區(qū)人民醫(yī)院效果詳見圖1。

圖1

2．方案設(shè)計及系統(tǒng)拓?fù)?/strong>

       主要受控區(qū)域：門診樓、住院樓、綜合病房樓、感染病房、保障樓、地下車庫。

       本次項目用到Acrel-BUS智能照明開關(guān)驅(qū)動器4路49臺、8路67臺、12路42臺，智能控制面板144臺，受控回路超過1200個。本系統(tǒng)即可就近在護(hù)士值站通過智能面板就地控制照明回路，用戶也可通值班室的計算機(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)置時間控制：如白班模式、夜班模式、深夜模式等，一鍵式場景控制等，實現(xiàn)智能化控制同時也兼顧的節(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、早晚高峰等隨時調(diào)整時間場景控制方式。

2.1方案設(shè)計

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

   （2）對于地下車庫，在系統(tǒng)設(shè)置時間，設(shè)定低峰時自動關(guān)閉部分照明回路，高峰時打開部分或全部照明回路，智能化的同時，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，實現(xiàn)有人/車燈亮、無人/車燈滅的控制效果。）

2.2 系統(tǒng)拓?fù)?/p>

       門疹樓、住院樓、綜合病房樓、感染病房、保障樓、地下車庫等采用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定時控制

       利用中控軟件界面時鐘管理器，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的有關(guān)區(qū)域照明的定時和自動管理功能，實現(xiàn)公共通道、景觀照明、車庫照明等定時、分時控制、用戶可按需設(shè)定平時照明、高峰照明、節(jié)假日模式定時關(guān)閉、定時通知等。

②場景控制

       智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)各個部門的需求，設(shè)定不同種類的場景模式，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)人員離開時，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，自動打開照明。當(dāng)人員離開后，延遲一段時間再關(guān)閉。若延遲時間內(nèi)有人進(jìn)入，則重新進(jìn)入打開模式，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，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照明的燈光亮度和開燈數(shù)量；既充分利用了自然光，又可以為室內(nèi)人員創(chuàng)造一個舒適的工作環(huán)境。

⑤實時監(jiān)控

       中央控制室，配置一臺中控主機(jī)，所有照明控制設(shè)備，通過KNX網(wǎng)關(guān)，接入監(jiān)控系統(tǒng)。操作管理人員，可以通過中控電腦，實時監(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面，圖形頁面縮放方便，切換簡單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制，增加可視化的空間效果。

⑥報警處理

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

⑦事件通報

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

⑧日照時間計算

       按照用戶當(dāng)前所在的時區(qū)，計算日照時間，作為定時控制的時間基準(zhǔn)。

⑨數(shù)據(jù)交換

       系統(tǒng)可以直接使用ETS3和ETS5項目的數(shù)據(jù)，方便的實現(xiàn)軟件升級和替代；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

       系統(tǒng)可以開關(guān)量輸入模塊，接受其他系統(tǒng)或工作人員的強(qiáng)切信號；實現(xiàn)安防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、會議系統(tǒng)，甚至消防系統(tǒng)的聯(lián)動控制，控制相應(yīng)燈具點亮和設(shè)備啟停。

       系統(tǒng)控制軟件界面如圖3所示。

圖3

4.總結(jié)

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

       Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計的控制系統(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一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，即可實現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實現(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。

       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，以及體育場所、機(jī)場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。

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