新乡中心医院的楼控系统设计.doc

新乡市中心医院的楼控系统设计 　　　　　　　　　作者：同方泰德 于国栋 徐涛 高志宏 　　摘要 以新乡中心医院为工程背景，简要介绍了对其楼宇自动化控制系统的设计和系统设备选型。重点关注了空调调试的特殊工艺和需要引起注意的问题。 　　关键词 现场总线 专业模块 温湿度 压差 送风量 　　新乡市中心医院是豫西北最大的综合性医院，集医疗、教学、预防、科研、康复等职能为一体。为了更好的服务于病患人员，新乡市医院不断完善医院硬件设施的配备和医疗卫生环境的建设。外科手术楼建设过程中引进TECHCON智能控制系统，旨在对楼内空调、通风、给排水以及动力等系统进行集中管理和监控，以满足医患对于楼内温度、湿度、通风等环境条件的严格要求，减少患者因空气不洁(带菌)而引起感染的几率，缩短治疗周期，提高治愈率。此举将打造一个全新的智能化诊疗空间，全面提升医院的服务水准，并且在提高医院服务水平的基础上尽量节约能源，达到服务和能源双优的效果。 　　新乡中心医院楼控系统主要管理19层楼内ICU病房、住院部所有病房、医院办公室以及部分手术室的空气调节。系统在设计时除了洁净空调以外还存在大量的新风机组、送排风机、给排水系统和冷热源以及医用气体系统等机电设备，这些设备既要有独立工作的能力又要有与相关设备进行协调，同时还要将数据传回给上位机以供分析参考。对于此项目楼宇控制系统的设计和调试环节，主要关注3个方面。 　　一、系统结构[1] 　　Techcon 04系统网络结构分三层结构，最底层为模块连接总线，中间层为站点连接总线，最上层为管理网。其中模块连接总线用来连接主控模块和I/O模块，它的网络拓扑为基于CAN物理层总线结构，通讯速率为57600bps。中间层站点连接总线同样采用CAN物理层，通讯速率为38400bps。 　　站点连接总线在物理层上采用CANBUS标准，链路层参照BACnet的定义规则，可以连接64个主控制器，站点通讯速率为38400bps。这种通讯连接方式，特别适合楼宇控制系统，通常一个建筑的通讯网络一个网段就可以解决。每个主控制器通过模块连接总线最多可以管理15个I/O模块，这些模块可以通过连接线缆延伸1200米完成数据的交互不用采用任何附加设备（例如专用底座，专用电源模块等）。在新乡医院采用了新型的CAN集线器解决大型系统的通讯问题，它打破了传统的“一”字型拓扑结构的限制，可以形成星形、树形等复杂的拓扑网络结构。借助CAN集线器，站点连接总线可以实现4层范围内的网段延伸，每个CAN网段的距离最长可达1.2公里，因此，CAN型站点连接总线可以实现5公里范围内的数据通讯。 　　通过这种网络拓扑结构，系统在不借助以太网的情况下就可以轻松完成几十平方公里的覆盖工作。在新乡医院直接采用CAN集线器直接将系统划分为2个网段，一条总线直接管理地下室设备，另一条总线管理地上部分的机电设备。通过这种划分使得系统布局变得非常清晰，同时还留有一条总线最为冗余，如果有需要可以随时敷设通讯线缆来减少改造的投资。 　　二、模块特点 　　在现在主流控制系统中都存在各种各样的I/O模块，但是综合性I/O模块种类却不是很多，在新乡中心医院，采用了Techcon系列多种点位合理的新型模块，具体情况如下表： 　　模块名称 点位分布 功能描述 　　Techcon 409-AIA-B 10AI 专用模拟输入 　　Techcon 409-DIA 16DI 专用模拟输出 　　Techcon 409-DOA 10DO 专用数字输出 　　Techcon 409-GCA 6DI+4AI+3DO+3AO 适合新风空调机组 　　Techcon 409-GCB 5DI+6AI+2DO+3AO 适合新风空调机组 　　Techcon 409-GCD-C 4DI+3AI+2DO+3AO+3TI 适合新风空调机组 　　Techcon 409-MCA 12DI+4DO 适合控制电机 　　Techcon 409-MCC 14DI+2DO 适合控制给排水 　　Techcon 409-VDA 8DO+4AI+4DI 适合控制蝶阀 　　在点表中我们可以看到1个GCA模块正好可以完整地管理一台新风机组；1个MCA正好可以控制4台水泵或送风机并且对相关的反馈进行监视；1个MCC模块除了控制两台电机以外还可以管理相应的液位；1个VDA模块可以控制4个双DO蝶阀并且无论阀门采用DI反馈还是AI反馈均可以得到很好的监视。在项目中针对系统特点采用对应的专业I/O模块，很大程度上节省了投资费用，并且主要设备采用1到2个模块就可以完成对其设备的控制，并且在布置上有很好的可复制性和参考性。由于系统一个主控模块可以携带15个I/O模块，那么在配制的时候一般只管理10个I/O模块，通过这种手段使得系