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

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，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、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，與武漢協(xié)和醫(yī)院建立了遠(yuǎn)程會(huì)診教學(xué)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)xi。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)?/span>

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、前臺(tái)值班站或通道內(nèi)安裝智能面板，前臺(tái)值班人員可根據(jù)當(dāng)前需求對(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)?/span>

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(lèi)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

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)前所在的時(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)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(lèi)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(lèi)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)：

[1] 程勝.淺議KNX智能照明技術(shù)及在工程中的實(shí)際應(yīng)用[J].居舍，2018（21）：205，213.

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

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