医院弱电医用系统设计管理基础建议

医院智能化医用系统方案设计要点

编制人:聂为义

目录

1、病房探视系统

1.1系统组成主要由可视管理主机、探访分机、病床分机、网络交换处理设备、连接线路等组成,专用于ICU重病房病人与家属之间的探视对讲,也可适用于传染病房需要隔离探视对讲场所等。

1.2系统功能、特点

1.3系统主要设备1.3.1、ICU探视对讲主机

●一般放置在重病房的护士站桌面上。

●主机有中文液晶显示屏,可显示各种状态、时间、日期等,具有程控交换机功能。

●可接探视分机病床分机。须配合分机方可使用,与分机间是手柄式对讲,声音逼真、清晰。

●可LED显示探视分机的呼叫,可接听和转接至病床分机。

●当病人家属与病人之间进行通话时,主机可实时对某路分机进行监听及插话。

1.3.2、探访分机

●壁挂式安装(也可放置在桌面上),一般安装在重病房的病人家属探视点,供重病房的病人家属探视对讲时使用。

●须配合主机方可使用,与主机、分机间是手柄式双工对讲,声音逼真、清晰。

●当病人家属探视时,可使用该分机呼叫主机及对讲。

●将本分机安装在病床上方,也可以供重病人与病人家属手柄对讲时使用。

1.3.3、病床分机

●壁挂式安装,一般安装在重病房的病床上方墙壁上,供重病房的重病人与病人家属免提对讲时使用。

●有自带手持对讲器,含手持对讲器固定底座,极便重病人躺在病床上免提对讲。

●须配合主机方可使用,与主机、分机间是免提式双工对讲,声音逼真、清晰。

●当病人家属探视时,由主机呼叫病床后,重病人可通过该分机接听主机的呼入并进行对讲。

1.3.4、视频矩阵

●与主机只有一条总线相连,

●视频切换受主机控制,与主机同步。

●可以作为视频矩阵与其他设备相连,接受控制信号。

2、重症监护室图像监控系统

图像监控系统主要是对病房楼部分三层的ICU病房、NICU病房、隔离病房、重症监护等设置图像监控系统。

图像监控系统用于监视病人的治疗情况或特殊病人的病情,方便医护人员及时处理。护士站设监控主机及显示屏,在ICU病房、隔离病房等设监视摄像机。

针对以上各监控对象可以分为多个分控中心,由相应区域的护士站对该系统进行监控管理。监控图像通过硬盘录像机进行存储和显示。硬盘录像机接入内网网络,由具有相应权限的用户进行查看和远程监控。

2.1系统组成系统由前端摄像机、后端硬盘录像机、链路线缆、供电系统组成。

前端摄像机:采用彩色半球摄像机,吸顶安装;

后端硬盘录像机:硬盘录像机具备局域网RJ45接口,可以接入到内网,通过分控查看;

链路线缆:视频传输线采用SYV75-5视频线缆,电源线采用RVV2*1.0护套线;

供电系统:采用集中供电模式,电源变压采用DC12/1.5A输出变压器。

2.2系统功能实时录像,多种形式录像回放。13台摄像机图像可同时录像,避免画面丢失。并可实现单幅或多幅画面录像回放,方便图像查询。画面可多种形式显示,易于观察(可单画面、四画面、九画面、十六画面显示)。

现场监视功能:监护室可以实时远距离集中监视或独立任意的监视现场的实际画面;还可同时监看个监控点的情况;

现场录像、监控功能:采用数字压缩技术(MPEG4)对图像进处理和存贮,图像质量好,存贮时间长,操作方便;

录像的刻碟保存功能:采用数字硬盘录像机进行观看和录像,可存在硬盘作长期保存或刻碟长期保存(需配备刻录机);

对监控画面自动进行同步切换功能;

对画面定时进行自动切换功能。

2.3系统主要设备介绍2.3.1、彩色半球摄像机

数字信号处理,信噪比大于50dB,0.2Lux/F1.2;

自动电子快门,自动增益、自动追踪/手动白平衡控制,背光补偿,具有防感应雷功能,有LineLock功能(内外同步锁定);

彩色/黑白自动转换两种模式可选(DIP开启/关闭);黑白模式线,0.05Lux/F1.2;

AC24V及DC12V自动转换;

标配固定光圈CS接圈镜头,4mm,6mm,8mm,12mm可选。

2.3.2、硬盘录像机

支持VGA、HDMI、TV数据同时显示

支持16路同步回放

支持网络即插即用

支持手机直连3G监控

支持所有视频通道网络双码流传输

3、手术室示教系统

3.1系统组成各楼层设置有示教室,在各示教室内通过IP网络上的语音交互终端实现双向语音交流,专家、身处各地的医学专家均可观看手术全程。

手术示教系统以多媒体录播系统为核心,手术室、诊断室、检查室、治疗室和示教观摩端(示教教室、学术报告厅等)之间用网络实现互通,管理控制中心提供了系统管理人员远程管理和控制系统、专家示教及观摩讲解的场所。

手术示教系统的医疗影像及其它可视信息以单向传输为主,音频采用双向传输。

手术示教系统由五个部分组成:信号采集模块、信号存储转发模块、信号接收显示模块、控制管理模块、语音交互模块。

3.2系统功能1、采集医疗活动中各种可视信号编码后通过网络发送;

2、接收前端编码器的数据流记录存储并直播转发给接收端;

3、从网络接收视频流解码后输出给各种显示设备;

4、通过IP网络对整个系统进行集中管理控制;

5、实现手术室与示教观摩端的双向语音交流

3.3系统主要设备1、手术高清摄像机

2、视频转发服务器

3、示教终端

4、录像服务器

5、示教前端

4、输液无线呼叫系统

4.1系统组成输液无线呼叫系统由呼叫分机、呼叫主机组成,呼叫主机采用壁挂式。

1)工作频率:MHz。

2)主设备的设置:在输液区护士站一侧墙壁安装无线呼叫主机,在输液区拐角处安装无线中继器以加强接收效果。

3)显示终端的设置:在走廊或护士站设中文信息显示屏。

4)使用终端的设置:根据需要在合适位置安装无线呼叫分机(可粘装在输液椅扶手一侧)。

4.2系统功能输液无线呼叫系统安装便易、实用灵活、操作简单,只需轻按一下呼叫分机即可传达服务的信息。患者只要坐在沙发上输液,输液完毕后,在患者按下呼叫分机按钮,护士站的呼叫主机就会接收患者的信息。

4.3系统主要设备介绍4.3.1、无线呼叫主机

4.3.2、无线呼叫分机

5、医院门诊排队叫号系统

5.1、医院门诊用途及使用场所的不同,医院门诊排队叫号系统归纳为以下二类:

门诊排队分诊就医系统

门诊窗口排队叫号系统

门诊排队分诊就医系统,主要应用于病人就医过程中的分诊排队叫号,主要有护士分诊台、医生诊室通过系统联接而成,起到优化就医秩序,改善医患关系作用。

门诊窗口排队叫号系统,用于划价、收费、取药、医技科室中的排队等候过程中排队叫号,起到减轻病人排队等候时间,杜绝混乱拥挤现象的作用。

系统提供了各种门诊实时信息与和综合统计信息,为医院及时作出决策提供依据。如根据门诊病人病情变化及时调整科室安排;根据就诊时间紧闲及时调整医生工作量,加强重点科室人员配备;根据季节变化引起的疾病不同及时加强工作指导,合理疏导;根据疫情变化是否启动应急预案等等。

5.2、系统组成5.2.1门诊排队分诊就医系统

主要应用于病人就医过程中的分诊排队叫号,主要有护士分诊台、医生诊室通过系统联接而成。护士分诊台由计算机主机、综合显示屏、语音播报系统、系统分配器组成;医生诊室由诊室显示屏、医生呼叫器组成。医生呼叫器一般选取用软件呼叫器。系统软件主要包括前台排队管理软件、HIS接口软件、医生呼叫软件和后台远程浏览软件。

5.2.2门诊窗口排队叫号系统

用于划价、收费、取药、医技科室中的排队等候过程中排队叫号。窗口排队系统由综合显示屏、语音播报系统、呼叫对讲器和评价器组成。系统软件有划价窗口软件、收费窗口软件、取药窗口软件、医技科室排队叫号软件等。

5.3组件介绍5.3.1综合显示屏

综合显示屏主要作用是显示等候病人的就诊号码及要前往就诊的诊室号。

5.3.2诊室显示屏

诊室显示屏用于显示科室号与科室名及病人排队序号,科室号与科室名可随时更改。

5.3.3系统分配器

系统分配器用于供给诊室显示屏、窗口对讲器、评价器电源,控制这些组件的相互通信和信号处理,内置大功率电源。系统分配器有两个功能:一是提供诊室显示屏、窗口对讲器、评价器电源,二是汇集和分配所有组件的信号。

5.3.4呼叫对讲器

呼叫器有物理呼叫器(硬件组成)和虚拟呼叫器(软件形成)两种。

5.3.5评价器

评价器用于病人对服务人员的工作态度进行评价。

5.3.6语音播报系统

语音播报系统用于在医生呼叫病人时,利用语音叫号提示病人前往就医。语音播报系统由功率放大器、喇叭及语音芯片等三部分组成。

5.4、软件功能介绍5.4.1护士台分诊软件

护士台分诊软件包括分诊护士站排队叫号软件、医生站呼叫软件和语音合成软件三部分。

5.4.1.1其主要的功能

队列监控:本诊区每个科室的排队病人及次序以简捷明了的表格形式显示出来,并与呼叫情况同步。方便护士查看与控制。复诊处理:病人做完医技检查或其它项目后,可回到门诊处和护士说明,护士通过护士站工作管理软件把病人安排在原来就诊医生的队列中,做复诊处理。病人选医生:当一个科室在当天有两个以上的医生同时开诊时(并非专家门诊),可允许病人选择医生。病人只要把要求告诉护士,护士通过护士站工作软件将病人安排在其指定的医生队列中。特殊病人优先:主要是针对一些老年人,残疾人等特殊病人需照顾优先就诊,病人只要向护士申明,通过护士站工作软件就可提前位数优先就诊。病人退号:当病人临时有事或其他特殊情况无法就诊时,可向护士说明,护士会将病人的信息删除,做退号处理。病人弃号/召回:当医生呼叫病人多次无应答时,护士会将病人信息做为弃号处理,隔三位病人或若此病人回来,护士会做召回处理,重新呼叫该病人就诊。转移队列:对需要换科室的病人进行转移队列功能。诊区间转移:将一个诊区的病人转移到另一诊区,并自动安排到目标队列。排班表功能:可设置医生的排班情况,每天呼叫相应的队列,系统自动切换。复位功能:包括自动复位和手动复呼,用于清除上一时段未呼叫完的数据。强大的设置功能:可设置本诊区队列个数、队列属性,医生工号、医生属性,医生呼叫对应关系,时间段设置,优先级设置,呼叫器设置,显示屏设置,语音设置等等。HIS接口软件:医院管理系统的数据传输。系统自动按设置获取HIS挂号数据,可通过界面修改HIS设置,方便日后维护。5.4.1.2典型的统计报表

就诊人数状况实时统计报表(可实时统计当前门诊大厅的就诊队列、医生姓名,诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、诊治比率等)。所有就诊队列状况实时统计报表(可实时统计当前门诊大厅的就诊队列、总诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、平均等待时间、最长等待时间、诊治比率、等待比率等)。就诊人数状况统计日报表(可统计指定门诊大厅的就诊队列、医生姓名,诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、诊治比率等)。所有就诊队列状况统计日报表(可统计指定日门诊大厅的就诊队列、总诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、平均等待时间、最长等待时间、诊治比率、等待比率等)。医生诊断状况统计报表(可统计指定医生某日到某日就诊队列、医生姓名,诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、诊治比率等)。就诊队列状况统计日报表(可统计指定日所有医生在指定就诊队列的诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、诊治比率等)。就诊队列状况统计周报表(可统计指定周所有医生在指定就诊队列的诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、诊治比率等)。就诊队列状况统计月报表(可统计指定月所有医生在指定就诊队列的诊治人数、平均诊治时间、最长诊治时间、诊治比率等)。5.4.2医生站呼叫软件

医生上班时按工号登陆呼叫器软件,登陆后便可进行有顺呼、复呼、选呼、暂停、转移、换队等多种操作。5.4.3语音合成软件

语音合成软件用于将数字、科室、姓名等文字信息转变成语音信号,并通过语音播报系统发出声音。

5.4.4后台远程浏览软件

后台远程浏览软件用于后台统计及远程查询,主要作用是管理人员通过本地工作电脑,利用内部局域网达到远程浏览整个排队工作状况的目的,同时也可远程打印各种统计报表。本软件根据管理需要选择配置。

5.5、设备配置清单门诊医生排队系统

门诊药房排队系统

6、医院时钟系统

医院时钟系统采用分布式集散控制原理,由中心母钟统一控制发送标准时间信号给安装在各处的子钟,从而使整个系统的子钟显示统一的标准时间信号。

时钟系统除了自身系统时间标准、统一外,主要通过各种接口(RS///以太网/2M等接口)对医院整个楼宇智能化管理的其它弱电系统设备提供同步校时时间信号的功能。医院内所有的弱电系统设备时间统一和对外显示时间完全一致。

6.1时钟系统的设计原则本系统所有设备均能满足24小时/天,天/年,全天侯不间断连续运行。

本系统具备可监控性,通过设置计算机机房的监控终端能够实时监测时钟系统主要设备的运行状态及故障状态,并具有集中告警和远程联网告警功能。

6.2系统组成及构成时钟系统硬件基本构成由:GPS接收装置(包含GPS天线和馈线)、中心母钟(或二级母钟)、多路输出接口设备(系统自身使用和其它弱电系统使用)、NTP时间服务器(网络校时)、时间信息显示终端(子钟)以及通信线路和电源等。

6.2.1中心母钟

中心母钟主要功能是作为基础主时钟系统,自动接收主GPS提供的标准时间信号,将自身的时间精度校准,通过传输系统将精确时间信号发送各区域内子钟和其他需要标准时间信号弱电系统的设备,并且通过控制管理计算机终端对时钟系统的主要设备及主要模块进行点对点监控。中心母钟定时(每秒)向子钟以及其他通信子系统发送标准时间信号。

中心母钟由主、备两个母钟组成,两个母钟可以互相切换,当中心主母钟出现故障立即自动切换到备母钟,备母钟全面代替主母钟工作。主母钟恢复正常,备母钟立即切换到主母钟,从而确保系统的安全不间断运行。

6.2.2标准时间信号接收单元

GPS接收单元通过天线接收卫星时标信号给时钟系统提供校准时间信号,正常情况下GPS接收单元至少可同时接收6颗卫星的信号。

GPS接收单元可向中心母钟输出标准时间信号,用标准时间信号校准和修改中心母钟的时间。

6.2.3多路输出接口

中心母钟设置的多路输出接口单元除了能够为多路(通信HUB)子钟和其它各系统提供标准时间信号以外,还其预留了充足的扩展接口,可根据未来的发展及实际需要方便地进行扩容。

6.2.4通信HUB

在根据需求在各楼层弱电间设置1套时钟专用通信HUB。主要功能是作用于接收一级母钟的时间数据与一级母钟保持同步,并将信号发送给所辖的子钟。通信HUB每秒一次接收一级母钟提供的时间信号,通过传信号电缆将精确时间信号发送给各个层附属子钟。

6.2.5NTP时间服务器

NTP服务器接收中心母钟发出的时间信号,再通过计算机网络系统,使用NTP网络时间协议,同步网络内的服务器、客户机以及相关计算机系统的时间。NTP支持对安装UNIX、WINDOWS、LINUX等常见操作系统的服务器或计算机设备进行网络校时。

6.2.6子钟

6.2.6.1单面数字式子钟

数字式子钟主要设置在门诊楼和医技楼和住院楼的护士站及公共区。

单面数字式子钟采用5英寸高亮度红色LED数码管显示,且显示清晰醒目,色泽均匀,视觉柔和,显示字符边缘清晰,字体饱满。

数字式子钟显示内容为“时、分、”显示格式,并具备12/24小时两种显示方式的转换功能。数字式子钟在调整时间时,子钟在接到母钟指令后立即将时间显示按母钟发出的命令进行调整。

6.2.6.2指针式子钟

指针式子钟主要设置在护士站和医生办公室等办公场所

指针式子钟的运行是靠自身系统进行,通过定时接收母钟的标准时间信号,将时间指示刷新后与母钟一致,指针式子钟可脱离母钟单独运行。

6.2.6.3单面手术室数字子钟

单面数字式子钟主要设置在手术室内和手术室门口上方。

单面手术数字式子钟采用3/4英寸高亮度红色LED数码管显示,且显示清晰醒目,色泽均匀,视觉柔和,显示字符边缘清晰,字体饱满。

单面手术室数字式子钟在平时走时时显示内容为“时、分、秒”,在手术时或麻醉时显示倒计时功能,并具备倒计时和12/24小时两种显示方式的转换功能。在接到倒计时控制器倒计时命令后开始进行倒计时,倒计时结束后恢复正常走时功能。手术室数字式子钟在调整时间时,子钟在接到母钟指令后立即将时间显示按母钟发出的命令进行调整。

6.3.系统基本配置

7、数字化手术室系统

数字化手术室主要是采用网络、信息和影像技术,在医院信息系统(HIS)中调取数据或影像信息,并将手术室患者有关的重要信息,实时多向传输。同时,可以采取实时交互的形式进行远程演示、教学,并对手术进程进行跟踪预览和储存,对手术室的人、财、物进行统一调度和管理的一整套完整的解决方案。

数字化手术室内的高清术野摄像机、高清全景摄像机信号、医疗设备输出的动态影像信号,通过编码设备可以进行图像采集,并能同时采用麦克,将主刀医生的语音及整个手术室的语音实时传送到示教室、会议室,且该系统能将手术室的音视频信号压缩编码后,通过网络传给示教服务器,在终端能采用网络观看视频信号,并且可以在数字化手术室内的显示设备上任意显示切换,使用集中控制设备,可以实现数字化手术室内信号的任意切换操作,真正做到一键式管理。

7.1、数字化手术室系统设备组成数字化手术室系统共由六个部分组成:信号采集部分、信号存储转发部分、信号接收显示部分、控制管理部分、语音交互部分、集中控制部分。

7.1.1信号采集部分

信号采集部分主要负责采集医疗活动中需要传输、记录的各种信号并编码压缩后通过IP网络发送给示教服务器。

信号采集部分可采集的医疗信号包括三类:

a.场景信号:主要包括全景摄像机、术野摄像机的视频信号

b.监护仪器信号:病人监护仪、麻醉机等;

c.医疗影像设备信号:

按照成像原理,可分为六类:

超声成像:A型、B型(B超)、C型、D型(彩超)、M型等;

X线成像:X线机、CT、数字X线摄影(CR、DR、DSA….)等;

光学成像:

内镜:腹腔镜、胸腔镜、胆道镜、胃镜、支气管镜、鼻窦镜等;

手术显微镜:眼科手术显微镜、骨科手术显微镜、脑外科手术显微镜等;

核共振成像:MRI等;

核医学成像:PET、PET-CT、SPECT、R相机等;

红外成像:医用红外热像仪等;

信号采集部分主要需要的设备:高清编码器、摄像头:

7.1.2信号存储转发部分

信号存储转发部分主要负责将通过网络接收到的前端各种编码器发送的码流录制存储于示教服务器(或扩展的IP-SAN存储)内,录制的同时通过网络发送直播视频流到接收显示端,同时还响应接收显示端的点播请求并按请求发送视频流到相应接收显示端。

示教服务器接收网络中编码器发送的视频流后进行多路组合录制,录制的同时直播手术室的多路视频流,手术完毕后即可点播。

信号存储转发部分主要需要的设备:示教服务器

7.1.3信号收显示部分

信号接收显示部分主要负责从网络接收前端多媒体示教服务器发送的视频流解码后输出给各种显示设备。

普通PC客户端可使用软件接收手术室视频直播,只要PC客户端能通过网络访问多媒体示教服务器,就能接收手术直播、点播。

7.1.4控制管理部分

控制管理部分主要提供给用户直观、便捷的系统管理方式,通过IP网络对各种设备进行管理控制以及系统的功能扩展等。

控制管理部分主要需要的设备:PC及软件。

7.1.5语音交互部分

语音交互部分主要负责完成手术室与示教观摩端之间的语音交流功能,通过IP网络实现手术室与示教室的语音交流。

手术室与示教观摩端语音交互基于普通的IP网络,两个IP语音终端即可实现手术室与示教室间点对点的语音交流,通过多方语音交互系统可扩展三方及以上的语音交互。

语音交互部分主要需要的设备:IP语音终端(两个IP语音终端即可实现点对点的语音交互)。

7.1.6集中控制部分

集中控制部分主要涉及:影像的实时采集存储与传输、影像压缩与解压缩技术、PACS影像调阅与HIS信息查询、显示信号路由、语音通讯等内容。

7.2、功能实现吊臂高清显示器

可实现信号源的任意切换显示输出,(如腔镜视频、术野视频、手术全景摄像视频、PACS查询工作站图像视频等);壁挂液晶监视器

可实现信号源的任意切换显示输出,(如腔镜视频、术野视频、手术全景摄像视频、PACS查询工作站图像视频等);高清全景摄像机

可被集中控制系统控制;控制功能包括摄像机角度上下左右移动,聚焦方大、缩小;手术多路图像记录、存储、传输

能同时将腔镜图像(根据手术的类型也可以是无影灯术野摄像机图像)、全景摄像机的图像同步录制成为手术视频录像文件,亦可同步通过网络转播到示教室或者其他网络节点实现手术中图像的拍照及存储功能

通过触控屏可实现腔镜图像(或术野摄像机的图像)的拍照支持DICOM3.0格式一致式协议声明,可发送拍照图像到PACS系统中;与示教室可进行双向交流

手术室内医师可使用全向拾音器或无线耳麦与示教室通话示教室可采用无线耳机或桌面话筒与手术室通话触控屏集中控制

通过触控屏可控制所有设备触控屏为图形化界面,操作简单方便7.2.2示教室、会议室可实现的功能

完整观看手术室内传输过来的图像

根据手术室内的手术类型可观看到无影灯高清术野图像(腔镜手术为高清内镜)和高清全景

与手术室实现互通

可与手术室内的医师沟通手术细节可用于手术教学地源热泵空调控制系统智能建筑中BAS的核心是HVAC(供热、通风、空气调节)系统,此部分投资比重大,能源消耗大,占建筑总能源消耗的50%以上。因此HVAC系统智能化的程度不仅是实现环境控制效果也是取得直接经济效益的关键。运用计算机系统中的多样的能源管理程序,通过各种附加条件,自动运转设施及装备,从而最大程度地节省能源。(在设计合理、运转正常及维护及时的情况下,最大可节能30%)。

8.1医院的冷热源系统设备实行全时间的集中监测、分散控制和管理。

系统采用开放式的二层系统结构设计,在系统的信息管理层和控制层上能以以太网接口和网关的不同方式构成综合管理系统,以实现二次监测,同时收集、记录、保存有关系统的重要信息及数据,作到一体化管理,达到提高运行效率,保证特殊工作环境需要,节省能源,节省人力,最大限度安全延长设备寿命的目的。

在中央系统,可以清楚地知道所控设施的运转情况和故障发生,通过对设施的有效管理及正确的保修管理,可以维持设施及装备的最适合的状态,延长设备的寿命,使管理人员的最少化,从而对建筑物的设施进行有效地管理及保护。

群控系统的主要任务是对冷热源机房设备进行监控和管理。要想管理好机电设备,必须要知晓它们的分布情形,运行要求、所处系统中担任的角色以及设备的特性等,按照系统服务的对象是能源中心,目的是提供舒适、安全的现代化工作环境和节约能源的控制功能,并兼顾经济性的要求来设计。

群控系统管理的机电设备包括地源热泵机组设备、循环水泵、供回水总管等。根据能源中心的特点,系统采用如下原则:

冷热源系统作为一个系统控制整体,需要进行群控。控制器进行监控,满足冷热源这类重要设备的监控要求。

群控系统与BAS系统共用1个工作站设于控制中心。

8.2系统架构管理级网络和控制层网络是指安装监控软件的服务器和工作站和DDC控制器通过标准TCP/IP通讯协议连接而成的快速以太网,它为管理级网络和控制层网络提供10/Mbps高速通讯,工作站和服务器之间基于服务器/多客户端(Client/Server)结构,同时允许其他网络形式,如单工作站结构,多工作站结构,以满足客户的各种需求。

DDC控制器都能够按自身的程序和日程表独立工作,同一网络上的DDC控制器能进行不依赖中央管理工作站的无主从对话。

系统在管理级网络上设1个BAS中央管理工作站,安装楼宇自控系统监控软件,采用服务器和客户端的稳定构架,用于管理大楼内的各种系统和设备,中央管理工作站设于中央控制室内。

现场级网络将DDC控制器和现场控制扩展模块相连接,网络采用工业级的现场总线,通讯速率最高可达.2Kbps,保证智能控制器(DDC)和现场模块之间的高速通讯。通过AWG24的通讯线缆(双绞线),DDC控制器与现场模块的通讯距离可以达到通讯距离米,超过米可以通过干线扩展器进行延伸。

8.3冷(热)水部分的控制冷(热)水系是中央空调的能量输送分配系统,它由供、回水设备(负荷侧循环水泵)及管网构成。采用变流量水力系统/一次泵系统控制方式。具体示意图如下:

冷(热)水循环的过程是:

从地源热泵机组流出的冷(热)水,在负荷侧循环水泵的驱动下,连续不断地沿供水管路流至空调的各个末端装置,进行热交换后使空调末端的温度降低(升高),而冷(热)水的温度升高(降低),再沿回水管路流回地源热泵机组,通过地源热泵机组内部热交换,使其温度又降低(升高),重新流出到空调末端换热。如此循环不已。

负荷侧循环水泵变频控制:根据分集水器之间的压差传感器检测供回水的压差,并与设定值比较,在保证最不利用户资用压差,通过PID或自适应调节后控制负荷侧循环水泵的频率。在保证用户使用的前提下达到节能降耗的目的。同时为保证冷机的最小流量要求,负荷侧循环水泵设定最小频率,当负荷侧循环水泵变到最低频率,分集水器的供回水的压差仍大于设定值时,通过PID或自适应调节后调节旁通阀的开度,来满足用户使用要求,当旁通阀打开后,冷冻水循环泵驱动的多余部分水量由旁通管自动平衡流回主机,所以没有能耗损耗。

8.4自动补水控制本系统通过定压补水系统对冷(热)水和地源侧水进行自动补水,定压补水系统自成系统,本次方案通过通讯的方式进行集成,检测补水泵系统的参数。另通过传感器检测以参数

通过安装在软化水箱的浮球开关检测水箱的高低报警液位。

通过安装在冷(热)水回(补)水总管的压力传感器检测冷(热)水回(补)水总管的压力。

通过安装在冷(热)水补水管的流量传感器检测冷(热)水补水管的补水流量。

8.5机组的群控冷水机组负荷(制冷量)的控制是根据冷冻水的供水温度。当供水温度大于本机设定温度时,其冷水机组做功就加大,使冷水机组负荷(制冷量)增大,直至%。当供水温度降低到接近于本机设定温度时,其冷水机组压缩机做功就维持不变,使冷水机组负荷不变。当冷水机组供水温度小于本机设定温度时,其冷水机组压缩机做功就减小,使冷水机组负荷变小。

制定的冷水机组群控策略如下:

(1).判断冷水机组是否要加载时,应根据冷冻水总管的供水温度。

当供水温度接近或等于设定温度时,冷机不应加载,而该设定温度应等于单台冷水机组的本体控制设定值(温度),并且参与群控的所有冷机的本体控制设定温度应该一致;

当供水温度高于设定温度时,冷水机组应加载。同时还应受其它一些条件如加载延时判断、冷源系统运行时间段、是否有待命的可加载冷水机组等的约束。

(2).判断冷机是否要卸载时,根据冷冻水总管的供水温度和冷水机组负荷。

当供水温度高于设定温度时,冷水机组不应加载;

当供水温度低于或接近于设定温度时,表明已运行的冷水机组已提供了足够的冷量来满足建筑物的需求,但能否卸载一台冷水机组还必须检查当前冷水机组的负荷。根据冷水机组在不同负荷下的COP(冷水机组的能效比)来确定是否卸载。

楼宇中央管理系统须控制、监察和记录主空调装置的数据,主要包括以下各项:

冷水机组内部参数:读取地源热泵机组的内部参数,包括负荷,运行状态,故障报警,负荷侧水、地源侧水供回水温度,水流状态等。

机组联锁控制:开地源水蝶阀→开地源侧水泵→开负荷侧水蝶阀→开负荷侧水循环泵→开启主机。停主机→停负荷侧水循环泵→关负荷侧水蝶阀→开地源侧水泵→关地源水蝶阀

负荷控制机组台数

根据总供/总回水温差及流量计算出系统负荷量。尽量保持冷冻机组在70%以上的负载,可以让机组保持最低的能耗,最高能效比。

每30min把总负荷量与当前运行机组的额定负荷相比,如总负荷量当前运行机组总负荷,并且其电流百分比大于95%时(可调百分比)(电流百分比的时实数据可通过与机组的通讯接口网关采集),则运行机组数量+1;如总负荷量当前运行机组的总负荷,并且其电流百分比(设两台机组)小于45%时(可调百分比)(电流百分比的时实数据可通过与机组的通讯接口网关采集),则运行机组数量-1。为最大化的保护机组,不允许单台机组在低于可选工况点30%(因为冷机在小负荷工况下运行时,COP值会较低,不利于节能控制)以下运行,除非只有单台机组用于承担冷负荷。

累计每台机组运行时间。同类的机组开机的次序为先开运行时间短的机组,再开运行时间长的机组,关机时相反。

自动记录及打印空调系统负荷,并可根据管理部门技术要求书以不同时段累计负荷情况并打印。

根据实际负荷,对机组、水泵等进行台数控制,并监测其运行状态。对各台机组水温进行监测。

8.6地源侧水的控制根据冷机的逻辑控制要求,对地下水源侧的循环泵进行联动控制。

地源侧循环水泵变频控制:根据地源侧供回水总管温度传感器检测供回水的温度,并计算出温差,并与设定值比较,在保证地源热泵机组冷却水要求的前提下,通过PID或自适应调节后控制地下水源侧循环水泵的频率。在保证使用的前提下达到节能降耗的目的。同时为保证冷机的最小流量要求,负荷侧循环水泵设定最小频率,当负荷侧循环水泵变到最低频率,分集水器的供回水的温差仍大于设定值时,通过PID或自适应调节后调节旁通阀的开度,来满足使用要求,当旁通阀打开后,地下水源侧循环泵驱动的多余部分水量由旁通管自动平衡流回主机,所以没有能耗损耗。

8.7工况切换阀的控制根基当地的天气情况和日程确定冬夏季工况,并不根据工况控制相应的手动切换阀门。

8.8热交换系统的监控热交换机组监控:读取机组的内部参数,包括负荷,水泵运行状态,故障报警,一二次侧供回水温度,调节阀开度调节及阀位反馈等。

参数检测:二次侧供回水压差、二次侧回水、补水压力、二次侧补水流量、二次侧供回水温度、二次侧回水流量。

压差旁通控制:根据二次侧供回水的压差传感器检测水流供回水的压差,并与设定值比较,在保证最不利用户资用压差,通过PID或自适应调节后控制旁通调节阀的开度。在保证用户使用的前提下达到节能降耗的目的。




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