智慧医院智能化楼宇自控系统设计方案.docx
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智慧医院智能化楼宇自控系统设计方案
智慧医院智能化楼宇自控系统
整体设计方案
（一）技术组织方案
1、工程概况
本工程为省妇幼保健院保健医疗综合楼改扩建项目二期弱电智能化系统设备采购及安装，总建筑面积85409m²（一期59783m²、二期21375m²、三期4251m²），新建建筑面积为81158m²，其中地上建筑面积64207m²，地下建筑面积为16951m²。
新建的综合楼根据建筑平面布局、结构平面规则性要求和分部实施的条件，在地面以上部分通过设置防震缝将其分为三个独立的结构单元，由两个高层主楼（局部8层裙房）和一个多层裙房组成。
高层主楼地上16层，地上总高度为68.45米（包括室内外高差450mm）；多层裙楼地上4至6层（分别为6，5，4层逐层向北跌落）。
地下一层和地下二层为停车库、设备用房和医疗后勤用房。
根据“省妇幼保健院保健医疗综合楼改扩建项目二期弱电、智能化系统设备采购及安装《技术规格书》”（以下简称《技术规格书》）的要求，本次投标范围为新建综合楼弱电二期智能化系统的设备采购及安装。
2、智能化系统配置原则
根据对《技术规格书》及设计图纸的详细理解，我们在充分遵循设计要求的基础上，根据国家相关标准和规范并结合自身经验，对整体系统予以合理配置。
1.1、先进性
系统既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。
不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡到下一代技术，适应将来数字化管理和使用的需求。
1.2、安全性
在系统配置中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
1.3、可靠性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间（MTBF）。
1.4、开放性
系统必须具有很好的开放性（采用开放式协议），便于系统升级、便于与其它系统集成联网，做到信息共享；同时各系统应预留适当余量，以满足将来的发展需求。
1.5、经济性
在保证上述要求的前提下，力争以最小的投入获得最大的经济效益和社会效益。
1.6、可维护性
系统采用中文操作界面，尽可能简捷、方便，为系统的维护管理提供方便条件，提高工作效率，降低运营成本。
3、智能化系统工程内容
本工程为省妇幼保健院保健医疗综合楼改扩建项目二期弱电智能化系统设备采购及安装工程。
《技术规格书》中对弱电智能化系统共设计以下子系统：
1、信息设施系统
1.1综合布线系统
1.2信息网络系统
1.3有线电视系统
1.4背景音乐与紧急广播系统（与消防共用线路，音源和末端由弱电施工方采购并安装）
1.5信息导引及发布系统
2、信息化应用系统
2.1多媒体医疗引导系统（分诊叫号、多媒体展示）
2.2一卡通系统（含门禁、消费、电子巡更）
3、建筑设备管理系统
3.1楼宇自控系统
3.2能耗计量系统（氧气、用电、空调、热力入口热量表）
3.3智能照明系统
4、安全防范系统
4.1入侵报警系统
4.2视频安防监控系统
4.3门禁系统（集成到一卡通系统）
4.4电子巡更系统（集成到一卡通系统）
5、其他项目
5.1楼层弱电间（墙顶地装修、检修插座、照明、通风制冷）（不计入总报价）
5.2投影系统及音响扩声系统
4、智能化系统遵循的标准和规范
本工程遵循《技术规格书》的总体设计框架,严格遵照国家及部级标准，使整个系统的配置充分体现科学合理、实用、经济的原则，以达到较高的性价比和技术的先进性，同时也使系统的功能和容量都具有可扩展性，为今后的升级和扩充创造一个较大的技术空间。
本项目工程实施应遵循的标准和规范：
1．图纸及相关技术要求
省妇幼保健院保健医疗综合楼改扩建项目二期弱电智能化设备采购及安装招标文件、《技术规格书》、省妇幼保健院保健医疗综合楼弱电平面施工图。
2．弱电智能化工程遵循的相关标准和规范
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003
《综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2007
《综合布线系统工程验收规范》GB/T500312-2007
《UTP布线系统现场测试标准》EIA-TIATSB-67
《大楼通信综合布线系统》YD/T926.1-97
《综合业务数字网基本数据速率接口标准》CCITTISDN
《城市住宅区和办公楼电话通讯设施设计规范》YD/T2008-93
《集中式光纤布线系统标准》EIA-TIATSB-72
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
《会议电视系统工程设计规范》（YD5032-2004）
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《安全防范工程程序与要求》GA-T75-94
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《视频安防监控系统工程设计规范》（GB/50395-2007）
《入侵报警系统工程设计规范》（GB50394-2007）
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001
《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396-2007）
《联网型可视对讲系统技术要求》（GA/T628-2007）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-2011）
《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96）
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（2010版）
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012
《建筑设计防火规范》GB50016-2006（2006年版）
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）
5、楼宇自控系统
5.1、系统概述
对于省妇幼保健院保健医疗综合楼的楼宇节能控制系统来说，其重点在于满足环境的舒适性、体现高效便捷的管理特点、提供有效的节能措施、达到远程设备监控，节省人力投资的目的，从而营造出一个高效、方便、先进的信息管理的环境。
保健医疗综合楼对室内环境有着较高的要求，从确保环境舒适、健康角度出发，楼宇自控系统要加强环境控制能力，通过对送/排风、空调系统的精细控制满足保健医疗综合楼内部环境要求。
系统能够通过对空调、通风等系统的连续性调节，从而精确控制温度，克服人体对环境变化的“适应性”，及时调整设备运行状态，减少了“空转”浪费。
通过对机电设备的自动化控制和集中管理，极大地减少日常巡视的维护工作量，减少每班工作人员。
这样就可大大的节省人力资源。
系统能够保证建筑物内机电设备的运行安全，通过对设备有计划的使用、实现设备的最低折旧。
通过对设备运行的趋势分析，可以对设备故障进行提前预警。
系统随时监控大楼内的安全状况，一旦发生突发事件，系统可调动各机电设备按照设计好的预案进行动作，同时利用跨系统联动功能实现灾害控制的自动化管理，提高楼内人员与设备的整体安全水平和灾害防御能力。
本次楼宇自动控制系统将对省妇幼保健院保健医疗综合楼以下系统进行监控：
●排水系统
●新风系统
●电梯系统
●医用气体等其他医疗专业系统
自动控制系统采用西门子（Siemens）公司的楼宇自控系统。
5.2、楼宇自控系统方案
5.2.2、楼宇自控系统功能
●通过配置系统的硬件和软件，实现测量各类机电设备状态的参数、设置并控制设备启停、提高设备运行有效效率等功能
●监视并显示系统监控设备的工作状态，故障时提供报警
●对现场自动控制组织的安全调整功能
●根据工艺流程合理调整能量的使用
●根据运营要求提供内部最佳集中管理策略
●可以由系统干预设备工艺操作过程
●根据系统记录，管理分析当前和过去运行过程
●提供计算和预测工具、用于优化操作参数并组合、建立新的运行方式
●实现楼宇自控系统与其他系统的数据交换
●对受控实现设备遥控操作
●系统检测方便、友好的修改、扩展、检测工具
●通过密码保护，实现数据安全功能
●分级对系统实施程度不同的管理
5.2.3、楼宇自控系统组成
楼宇自控系统主要由以下装置组成：
1、检测变送装置：
将被控对象的被调参数检测出来，并将其转换成各类型的能量信号，如传感器等。
2、控制调节装置：
将检测装置送来的被调参数信号与设定值相比较，当出现偏差时发出一定规律的控制信号到执行调节装置。
即直接数位控制器，简称DDC，采用计算机数字输出信号去直接控制电动水阀门的开度。
3、执行调节装置：
根据控制调节装置（控制器）发来的控制信号的大小和方向，开大或开小调节阀门。
5.2.4、楼宇自控主要系统
本次楼宇自控系统是对省妇幼保健院保健医疗综合楼的给排水系统、变配电系统、智能照明系统、电梯系统及医用气体系统等进行集中监测和遥控管理。
1、给排水系统
（1）、监控范围
排水系统：
集水坑、排污泵
（2）、控制要点
水泵运行、手/自动状态
（3）、性能要点
A、当系统有不正常的状态时，中央监控电脑会显示及打印报警，并指出报警时间。
B、对水泵、排污泵运行状态进行动态监视,并作运行记录。
2、新风系统
（1）、监控范围
运行状态、手自动状态、故障状态、压差报警、防冻报警
（2）、控制要点
风机机组运行、手/自动状态、启停控制
（3）、性能要点
A、当系统有不正常的状态时，中央监控电脑会显示及打印报警，并指出报警时间。
B、对新风机组运行状态进行动态监视,并作运行记录。
2、电梯系统、液氧站、柴油发电机、污水提升站
（1）、控制范围
本系统对电梯系统、液氧站、柴油发电机、污水提升站使用网关系统接入其自带的控制系统，对它们进行状态进行检测，不进行控制。
5.2.5、点表
设备名称与监控内容
数量
通讯
输入
输出
传感器或执行机构
接口
DI
AI
DO
AO
元件名称
新风机组
8
运行状态
8
风压差开关
故障报警
8
常开干触点输入
手/自动状态
8
常开干触点输入
启/停控制
8
常开干触点输出
初、中效过滤网压差报警
16
风压差开关
防冻报警
8
防冻开关
送风温度
8
风管温度传感器
送风湿度
8
风管湿度传感器
空调水阀控制
8
水阀及驱动器
电加湿器启停控制及运行状态
8
8
常开干触点输出
新风阀控制
8
风阀驱动器
点数小计
56
16
16
16
排水系统
14
集水坑高低水位
28
常开干触点输入
排污泵运行状态
28
常开干触点输入
排污泵故障报警
28
常开干触点输入
点数小计
84
0
0
0
电梯系统
1
液氧站
1
柴油发电机
1
污水提升站
1
点数总计
4
140
16
16
16
5.3、产品选型
西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团（A&D）在制造自动化、过程自动化、楼宇电气安装及电子装配系统领域提供创新、可信赖和高质量的产品、系统、解决方案和服务。
SIMATICS7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
本方案针对省妇幼保健院保健医疗综合楼采用西门子智能建筑物自动化系统，符合国际安全认证标准，适应性非常强，既可用于单独的楼宇管理，也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。
该系统不仅在图形控制、历史记录、动态绘图、事件安排、报警和远程访问等方面具有优越性，还在系统规模、网络支持、开放性及通讯速度等方面有了很大的提高。
该系统是基于微机上先进的WindowsNT4.0操作系统，采用国际上通用的通讯系统网络进行数据传输，性能先进，质量可靠，价格合理，中文图形化界面操作使用简便易行，从功能、速度和容量等诸多方面考察都非常适合于本项目。
5.4、主要设备技术参数
5.4.1、中央控制系统
中央主工作站参数要求：
●CPU:
英特尔®奔腾®处理器E5200（2.5GHz）
●内存：
1GB（1x1024）NECCDDR2800MHzSDRAM
●硬盘：
250GB
●光驱：
6XDVD*-ROM
●显卡：
Intel®GMA3100
●显示屏：
Dell™E1909WFP19"宽屏平板显示器
●输入：
WINDOWS标准键盘及光电鼠标器
打印机采用高速激光打印机选用HP1000。
当发生警报时马上打印出报警内容、设备编号、日期及时间。
5.4.2、DDC部分
本次工程中使用的DDC控制器：
模块化控制器（PLC）。
这种控制器是西门子公司于90年代推出的具有世界领先水平的工业级空调（楼宇）控制器，具有RS-485通讯总线接口，通信率不低于76.8Kbps。
所有受楼宇自控系统控制的设备，均可实现中央或就地手动单独启停。
能够接受楼宇自控系统发给的手动控制信号和自动控制信号。
DDC具备断电数据保存，上电复位后自恢复检测功能；中央站与DDC之间是实现双向直接数据通信、DDC之间实现双向直接数据通信；每台DDC控制器有输入输出点，输入点为通用输入点（可数/可模），最大限度节省用户投资，并留有适量的空制点以便以后控制点的扩充。
CPU224：
本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。
可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。
13K字节程序和数据存储空间。
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
是具有较强控制能力的控制器。
5.4.4、软件系统
整个楼宇自控系统采用IBS-5000TG-600动态图形楼宇管理软件包，在结构上它居于系统的顶部，是用户和DDC控制器之间的主要操作接口。
IBS-5000TG-600操作系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台，通过操作系统的程序，操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的取存及监控。
1、指令输入及菜单选择的方式
操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外，亦可以通过“鼠标”进行操作，包括启停，更改设定点，选择菜单等各项操作。
2、图形及文字显示
在楼宇自控系统内每一个监控点，操作员可以决定在操作站以图形或文字方式显示出来。
3、多方面资料的显示
操作系统有能力在同一时间内以“窗口”式的方法显示多方面的资料，以便容易对不同表现进行分析，真正做到了实时和多任务。
4、密码的保护
多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具,管理及限制不同部门人员使用楼宇自控系统,同时防止系统被非有关人员使用，提高系统的安全性。
同一密码系统同时应用在所有的操作装置上，如操作站，POT等。
当密码系统有增减或改变时，所有操作装置同一时间自动配合，而不需要在个别操作装置作出更改。
当操作人员离开前忘记彻去密码所容许的操作深度时，系统则提供一个从一分钟至一小时的可调时间，自动将操作人员的密码彻去，使系统继续受密码保护。
5、操作员的指令
操作系统可容许操作员进行下列各项的指令:
●启停有关的设施、装置
●调教设定点
●增加、取消或修正时间控制程序
●执行或停止执行各项电脑程序
●停止或接上有关监控点的报警状态
●执行或停止执行有关监控点的运行时间累积记录
●执行或停止执行有关监控点的动向趋势记录
●超控有关微积分控制回路的设定点
●输入临时性的超控表
●设立假期表
●修正系统内的日期、时间
●加入或更改模拟量输入点的报警上下限数值
●加入或更改模拟量输入点的提示危险上下限数值
●检察报警及提示危险上下限数值
●执行或停止执行每个电表的最大用电量控制
●执行或停止执行每个负荷的“工作次序”
6、记录及摘要
楼宇自控系统内的活动可通过人手或自动地制作成一份记录表，然后打印或在显示屏显示出来，或存放在硬盘/磁蝶内。
系统容许操作员很轻易获得下列的记录表。
系统内的所有监控点总表
●所有正在报警中的监控点
●所有正在与系统网络停止联系的监控点
●所有正在被超控的监控点状态
●所有正在被停止活动的监控点
●所有正在被锁上的监控点
●所有被指定为须要跟进的项目
●一星期启停活动表
●启停活动表
●上下限数值及静区
系统同时可以提供以下的摘要：
●有关监控点
●互相关联点的组别
●操作员自行选择的组别
在任何情况下，操作员在指示楼宇自控系统提供记录或摘要时，并不需要提供有关硬件的地址码。
7、彩色动态图形显示
为使系统内的报警更快被确定及更容易分析系统的表现，建管系统根据本方案的要求提供彩色动态图形显示，包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图。
8、系统的架构及界定
所有温度及装置的控制策略及节能程序可以由用户决定，在作出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作。
5.5、楼宇自控系统设备配置清单
序号
产品名称
规格型号
品牌
单位
数量
DDC
1
AC/DC继电器
CPU224
西门子
个
2
2
数字量输入模块
EM221
西门子
个
4
3
仪表箱（壁挂式）
CP-A4
西门子
个
2
4
多功能控制器
ACX36
西门子
个
8
5
机电一体化盘
MP-1-7.5
西门子
个
8
末端产品
1
压差开关
TP33C-50
西门子
个
16
2
风道温湿度传感器
BFM2160
西门子
个
8
3
防冻开关
A11D-3
西门子
个
8
4
16Nm风阀驱动器（数字式）
TD16-230
西门子
个
8
5
紧凑型电动调节阀组（模拟式）
SMU24-SRVDC2065-1S
西门子
个
8
中央监控设备
1
楼宇自控系统视窗软件
IBS-5000TG-600
Beston
套
1
2
八口通讯控制器
CP-118U-I
MOXA
个
1
3
四口通讯控制器
CP-134U-IV2
MOXA
个
1
4
接口模块
定制
西门子
个
2
5
电梯系统网关
定制
Beston
个
1
6
液氧站网关
定制
Beston
个
1
7
柴油发电机网关
定制
Beston
个
1
8
污水提升站网关
定制
Beston
个
1
弱电线材
1
双绞屏蔽线
RVSP-2*1.0
国产
米
1000
2
线材
RVV2*0.75
国产
米
1500
3
线材
RVVP3*0.75
国产
米
1500
4
穿线管
SC20
国产
米
500
升级会员 