楼宇自动化技术论文(2)
楼宇自动化技术论文篇二
楼宇自动化技术在医院建筑的应用
中图分类号：TU74
智能建筑(ABS)系统之一的楼宇自动化系统(ABS)对大楼的水电暖通等机电设备进行集中的监控和管理已日益成为现代建筑中必不可少的配置。它被列为智能建筑的重要组成部分目前在我国发展迅速。医院作为一个有特定要求的智能化建筑,其智能化程度对整个医院的影响极为深远,将医院建成一个科学化管理的现代智能建筑势在必行。由于医院中大量设备的应用使其电力负荷远远大于普通建筑物,所以一个高质量的楼宇自控系统是智能化医院建设中必不可少的组成部分。楼宇自动化控制系统就是对建筑物内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理,如空调制冷系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯、消防、安全防范系统等通过对各个子系统进行监控、控制、信息记录,实现分散节能控制和集中科学管理,为建筑物用户提供良好的工作环境,为建筑物的管理者提供方便的管理手段,减少建筑物的能耗并降低管理成本。
一、楼宇自动化系统体系
目前，楼宇自动化系统主要是采用一种集散式自控方式，也就是该系统对受控设备能够进行分散式控制，集中式管理。它主要由中央管理机(可能有多个工作站)、现场直接数字控制器以及传感器、变送器、执行元件和设备所组成。LonMark 和BACnet是国际上目前常用两种开放式标准。
LonMark标准是实时控制域方面，为建筑物自控系统中传感器与执行器之间的网络化，实现互操作性产品制定的标准;是控制现场传感器与执行器之间实现互操作的网络标准。因此，适合智能型大楼中HVAC、电力供应、照明系统、消防系统、保安系统之间进行通讯、互操作，此时，LonMark可以提供一种较为经济的方法，因为该协议对这种类型的运用效果最佳。
BACnet标准是信息管理域方面为实现不同的系统互联而制定的标准。BACnet比LonMark的数据通讯量更大，过程处理、组织处理能力更强大。适于大型智能建筑。在实时控制域方面，尤其在设备控制适于采用LonMark标准，而在信息管理域方面、在上层网之间互联方面，适用BACnet标准。这二者之间不是竞争而是互补。
楼宇自动化系统一般由下列部分组成：
中央操作站：中央操作站是监控系统的中心，包括计算机、显示器、打印机。中央操作站运行主监控程序，提供操作人员与监控系统的人机界面，执行系统监控功能和控制网络管理功能。
智能控制节点：智能控制节点是直接执行设备监控功能的基本控制部件，提供各种模拟量、开关量、数字量输入输出，可直接或通过变送器与各种传感器、执行器相连。执行对各种监控点的监测控制。智能控制节点根据控制系统现场组网的要求可配置不同的通信收发器(双绞线、电源线、无线等)。
通信适配器：通信适配器是由控制节点组成的现场总线网络与主控计算机之间的通信接口部件。它的主要功能是实现网络与计算机通信接口之间连接。
路由器：路由器是控制网络中不同通信信道之间的连接部件，在网络中子网节点超过一定数量时采用。
软件：一般包括主监控软件，它是操作人员与系统之间的人机界面，执行对系统的监测控制管理功能;节点监控软件，直接执行对监控点的监控管理功能;网络维护管理软件，执行控制网络的安装、诊断、维护和管理功能。
二、目前成熟的系统功能分析
1、给排水子系统：
生活给水、排水系统的监控主要是对高、中区生活变频给水泵、蓄水池的监控。使用中可以根据水压、流量变化控制变频给水泵启动台数。在系统小流量运行时变频控制水泵以保证系统平稳运行。变频给水泵组可以根据随机顺序启动使各水泵均处于正常使用状态。系统一般在排水系统中监监测集水坑的高低水位。根据集水坑水位自动控制排污水泵启/停。消防泵、喷淋泵根据火灾报警系统进行控制及运行状态监测和故障报警。
2、冷冻水及冷却水系统自动控制
冷水机组内部设备一般由冷水机组供应商提供，机组自动控制系统控制冷剂循环量、控制液位、蒸发压力调节、吸气压力调节、冷凝压力调节、能量调节等，冷水机组供应商也可提供多台冷水机组自动控制盘组成的自动控制网络和数据通信总线接口，可直接与建筑设备监控系统交换数据，包括电动机(或变速电动机)、压缩机、蒸发器、冷凝器等各种运行参数和工艺参数;冷冻水及冷却水系统的外部水路水力稳定控制及各个设备顺序控制，由建筑设备监控系统控制器完成，根据监控点(DI、DO、AI、AO)配置控制器。在控制中做到：①：冷却塔、电动蝶阀、冷却水泵、冷冻水泵、冷水机设备启停顺序控制及连锁控制;②冷冻水供水压差恒定控制(冷冻水旁通阀压差恒定控制，冷冻水变频泵压差恒定控制);③备用泵转换控制，冷却塔风机启停控制，冷水机低流量保护;④：旁通阀控制(与冷冻水变频泵控制系统联合应用)达到节能控制;根据冷量需求进行冷水机运行台数控制。
3、热力系统自动控制
热水系统的热水送水温度保持在设定值范围和热水供水回水压差稳定由建筑设备监控系统控制器完成。在控制中做到：①热水侧电动蝶阀、热水泵、热源侧调节阀的启停控制。②热水送水水温比例积分控制，热水供水压差恒定比例积分控制(热水旁通阀压差恒定控制，热水变频泵压差恒定控制③备用泵转换控制。④热水侧配置温度高限控制器，热源侧配置安全阀进行安全控制。应用热力系统统自动控制系统在运行管理中还能完成热水回水流量：瞬时值测量、累计值计算、自动显示、极限值报警、历史数据记录、打印、趋势图。热量计算：根据热水供回水温差及流量瞬时值计算热量和累计热量消耗。根据设在热水供、回水管道上的压力变送器测量值，计算压差，调节旁通阀开度(通常为蝶阀)或热水泵变频器频率以改变水泵转速，维持供回水压差在设定值范围(闭式系统100kPa～400kPa)。
4、照明控制系统
智能照明节能是日前建筑中广泛采用的一种力法。在医院建筑中，其照明用电量是相当可观的，所以对照明用电必须进行控制。照明节能控制力法容易实现，且系统可靠。照明节能很重要的节能效果体现在灯具配置以及对灯具的智能控制照明的智能控制主要有两种力式:一种是利用楼宇控制系统对大楼内的照明进行控制，可以按时间设定控制，也可用照度信号进行控制。另一种是选用分布式照明控制系统。通过网络与楼宇控制系统实现互联，对照明节能进行管理，虽然增加了投资，但与照明能耗的降低率相比，还是合算的。
三、结束语
随着楼宇自动化系统在医院机电设备管理中的应用， 医院将变得更舒适， 医疗更安全， 病人出入更方便。智能化医院建筑已在城市医院改扩新建项目中得以体现，已成为医院建筑的重要组成部分。每幢智能建筑的智能化程度可以各有不同，这要根据使用需要、投资力度、经济效益和工作效率等多方面因素确定。建筑智能化系统工程设计的指导思想应从使用功能的实际需要出发，不能脱离实际地追求高标准成技术。作为医院的管理者、建设者在引进智能化工作中，务必保持清醒头脑，且不能脱离自身发展的实际情况，盲目追求高精尖设备和技术，而应重点考虑智能化建筑在医院建筑中的科学性、先进性和系统的开放性、可靠性以及系统的可持续发展性，力求在工程设计前期进行系统的论证和调研，从而把医院建筑建设成为符合时代发展的智能化医院建筑。
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