基于KNX技術設計的智能照明控制系統(tǒng)在醫(yī)院的設計與應用

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行智能控制，系統(tǒng)組網(wǎng)為KNX總線通訊，設計采用就地智能面板控制及通過IP網(wǎng)關接入Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)，在計算機端集中控制與監(jiān)控。

關鍵詞：醫(yī)院  智能照明控制  KNX

0.引言

       當階段，我經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民生活水平逐漸提高，進而越來越重視健康。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?，F(xiàn)代化的醫(yī)院建筑功能復雜，醫(yī)療設備準確，環(huán)境要求標準高，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，依托計算機技術、通信技術和傳感器技術等現(xiàn)代技術逐漸發(fā)展起來的智能照明控制系統(tǒng)得到廣泛的關注和發(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)濟技術開發(fā)區(qū)所集醫(yī)療、教學、科研、預防保健、康復、急救、社區(qū)衛(wèi)生服務于體的三級綜合醫(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)院建立了遠程醫(yī)療會診教學網(wǎng)絡聯(lián)系。2019年5月28日，按三級甲等醫(yī)院標準新建的院區(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．方案設計及系統(tǒng)拓撲

       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智能照明開關驅動器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Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)也遠程集中控制與監(jiān)控管理照明回路，管理員也可在系統(tǒng)設置時間控制：如白班模式、夜班模式、深夜模式等，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、綠色照明建筑標準。系統(tǒng)除按設定好的程序自動運行外，系統(tǒng)靈活多樣，管理員也可隨節(jié)假日、早晚高峰等隨時調整時間場景控制方式。

2.1方案設計

   （1）在醫(yī)院各建筑物每層護士值班站、臺值班站或通道內安裝智能面板，臺值班人員可根據(jù)當需求對該受控區(qū)實現(xiàn)集中控制，對該區(qū)的單回路開關控制、分區(qū)域控制等；遠程與就地控制相互關聯(lián)，照明回路可隨時按需調整。

   （2）對于地下車庫，在系統(tǒng)設置時間，設定低峰時自動關閉部分照明回路，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)拓撲

       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)關到Acrel-iLightControl智能照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)結構拓撲圖如圖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、用戶可按需設定平時照明、高峰照明、節(jié)假日模式定時關閉、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，設定不同種類的場景模式，進行各種照明燈光的組合，達到美化工作環(huán)境的效果；結合人體感應傳感器，當人員離開時，關閉該區(qū)域照明。

③人體感應控制

       在辦公走道和樓梯內，布置人體感應傳感器。在有人員進入?yún)^(qū)域時，自動打開照明。當人員離開后，延遲段時間再關閉。若延遲時間內有人進入，則重新進入打開模式，以達到節(jié)能目的。并且可以設置白天有效，晚上無效，根據(jù)需求設定。

④光照度控制 

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

⑤實時監(jiān)控

       中央控制室，配置臺中控主機，所有照明控制設備，通過KNX網(wǎng)關，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)需求進行控制調整。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，當某種警報條件出現(xiàn)時應做什么，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動打印，可按照用戶預先設置的條件，觸發(fā)事件通報功能。

⑧日照時間計算

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

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；通過KNX-MODBUS網(wǎng)關可以與其他建筑智能化系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）進行數(shù)據(jù)交換。

⑩系統(tǒng)聯(lián)動

       系統(tǒng)可以開關量輸入模塊，接受其他系統(tǒng)或工作人員的強切信號；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，控制相應燈具點亮和設備啟停。

       系統(tǒng)控制軟件界面如圖3所示。

圖3

4.總結

       文章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)進行設計，達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)調兼容等越性。

       Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術設計的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用標準的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)，即可實現(xiàn)照明燈具的遠程集中控制，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、照度感應、微波感應、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、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、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。

參考文獻：

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       [2]侯加全.智能照明控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢的探討[J].智能建筑與城市信息，2013（12）：77-80

       [3]謝結弟．總線式智能照明控制系統(tǒng)在公共建筑中的應用[J]．現(xiàn)代建筑電氣，2018(8)：27—30． 

作者簡介：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器的研發(fā)與應用