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1、肿瘤医院临床医学技术综合楼弱电工程楼宇自控系统建议方案 中国医学科学院肿瘤医院肿瘤研究所临床医学技术综合楼楼宇自控系统技术方案北京中电兴发科技有限公司二零零五年七月目 录一.设计需求分析21、设计原则22、楼宇自控系统的重要性33、总体目标34、系统应能达到的功能4二.honywell楼宇自控41、系统结构42、系统设计容量说明63、不间断电源（UPS）104、工作站功能105、系统软件功能106、友好的人机界面117、控制器在线状态检查12三.2.7楼宇自控系统技术方案说明121、建筑功能说明122、设计目标123、楼宇自控系统监控功能说明14一. 设计需求分析1、 设计原则根据我国2000
2、年7月3日发布，2000年10月1日实施的智能建筑设计标准(GB/T503142000)中的定义，智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。对于任何一座建筑来说，建筑的主人有两大类别：即建筑的使用者和建筑的管理者，因此，弱电系统的实施，就是根据使用者的被服务的需要和管理者管理的需要提供服务和管理。就本工程来说，肿瘤医院临床医学技术综合楼的使用者是院内的医护人员和前来就诊的患者，而管理者是医院的管理部门，管理机电设备、家具、绿化、电气、运输、卫生等工作，弱电系统的配置根据各部门不同的需
3、求成为一个有效的管理工具，通过现代化的管理手段对医院的运行提供高效率的管理。概括起来，针对医院工程弱电系统在运转方面应该具备以下的特点：应该为患者提供最大的方便。应该为医护人员提供便捷、高效的工作环境。应该有效地降低医院的运行成本。应该营造适合手术、康复的环境。在设备及管理方面应该具备如下技术特点：先进性：弱电系统采用国际上的先进技术，在今后相当长的一段时间内保持其技术领先地位，在技术上适度超前，符合今后发展趋势，同时又要注意其针对性实用性，充分发挥每一设备和系统的作用。成熟性与实用性：对于成熟性，各子系统应采用先进的已使用过的、成熟可靠产品，同时具有实用性，充分发挥每一设备和系统的作用。灵活
4、性和数字化：在满足业主当前要求的基础上，面向21世纪，各控制系统应具有数字化的操作平台或扩展接口，可以与未来扩展的设备具有互联性与互操作性，且能方便地融于全球信息网络。安全性与可靠性：肿瘤医院综合楼作为我国医学界顶级的医院，必须保证院内运作设备和系统安全可靠的重要性。因此，在设备选择和系统设计中安全性和可靠性始终是放在第一位的。如在系统管理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。适应性和可扩展性：系统设计中充分考虑医院整体智能系统所涉及的各个子系统的信息共享要求，采用开放的技术标准，确保能集成不同厂商不同类型的先进产品，使医院的整个智能化水平可以随着技术的发展和进步，不断得到充
5、实和提高。标准化和模块化：严格按照国家和地区有关标准进行系统设计和设备配置，将各子系统标准化和模块化，系统实施可以分先后次序，系统应用可分可合，综合体现当今世界先进技术。经济合理性:设备选型和系统设计要确保满足业主的需求，具有技术上的先进性可行性和实用性，丢掉附在其上的泡沫达到功能与经济相统一的优化设计。服务性与便利性:为适应本工程的各种功能需要，所采用的系统应充分体现对医院的管理者和使用者各方面的安全、先进、可靠、舒适、方便、节能和高效，便于使用，便于维护2、 楼宇自控系统的重要性楼宇自控系统是本工程的最重要的系统。本系统负责对大楼内所有的机电设备进行控制、管理。对于肿瘤医院综合楼工程来说，
6、楼宇自控系统应具有以下功能：根据不同的功能区域进行环境控制。本工程功能用房分为机电设备用房、治疗室、学术用房、手术用房、门诊等区域。楼宇自控系统根据不同区域对环境的需要，通过对暖通空调设备的控制来实现。对设备进行有效的运行监控。根据综合医疗管理系统编排设备启停日程。根据不同功能区域设定空调策略。3、 总体目标楼宇自控系统是将肿瘤医院临床医学技术综合楼楼宇自控系统中的建筑设备管理与控制子系统（暖通空调系统、给排水系统、电梯系统、供配电系统、照明系统等等）进行分散控制、集中监视、管理，实现一体化控制、监测和管理，从而提供一个舒适、安全的生活和工作环境，通过优化控制提高管理水平，从而达到节约能源和人
7、工成本，并能方便地实现物业管理自动化。4、 系统应能达到的功能1） 保证楼内环境满足各种功能分区的要求通过对楼内冷热源、空调系统的最佳控制，温、湿度的自动调节，新风量的控制，以及供排水、照明等合理设计从而保证门诊楼中各个区域和功能满足环境的要求，如手术区、门诊区、办公区、学术会议区等，均可以根据治疗、康复等要求设定环境参数，楼宇自控系统可以根据整个医院的医疗活动的日程安排，自动设定设备控制策略，使设备运行数量与环境控制要求相匹配。2） 提供最佳的能源供应方案系统采取优化运行方式确保节能，从而降低运行费用。3） 实现物业管理现代化楼宇自控系统的主要任务之一是管理建筑设备使其管理现代化，包括管理功
8、能、显示功能、设备操作功能、实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能，并使这些功能自动化，从而实现物业管理现代化，降低人工成本。二. Honywell楼宇自控11建筑设备监控系统（BAS，Building Automation System）是智能建筑的基本控制系统。建筑管理系统BMS（Building Management System）以BAS为核心，建立与火灾报警系统FAS（Fire Alarm System）、安全防范系统SAS（Security Automation System）之间数据交换、控制连锁的集成平台，而BMS与建筑信息网络系统INS (Information Netwo
9、rk System) 和建筑通信网络系统CMS ( Communication Network System ) 共同组成建筑集成管理系统IBMS（Integrated Building Management System），图1.1 给出了IBMS 结构图。 图1.1 建筑集成管理系统IBMS结构图本工程BAS选用美国Honywell系列产品及其解决案1、 系统结构11 网络结构（IBMS/BMS集成平台）本次投标楼宇自控系统结构图详见后附系统结构图，其系统组成可以由下图表示。EBI系统由中央站（PC）和分站（现场DDC控制器）组成，整个系统配备的BAS工作站,可以作为BMS中央监控工作站使
10、用，也通过高速以太网与医院管理网络INS进行连接,可以实现在工作站上控制和监视系统设备,根据急诊楼的监控设备的分布情况，分站直接以多条总线采用或星形连接方式与中央站连接在一起，本系统的中央站和分站之间没有主控制器和网络控制器之类的设备，保证现场控制器的独立工作能力和数据传输结构以及通讯速度无任何改变，保持在不同应用中数据的一致性和控制的实时性。EBI系统现场使用的通讯线采用双绞线，中央站通过主机内置网络管理器与现场总线相连接，无其它环节，即中央站的网络管理器与中央站主机为一体化。系统现场控制分站为模块化结构，输入输出点通过I/O模块组合完成对北京肿瘤医院综合楼监控设备控制点的匹配，控制模块可以
11、与控制器中的CPU模块安装在同一机箱内，也可以通过Lonworks总线组成控制网络。EBI系统C总线网络的传输速率不低于76.8kbps，无需任何转接设备，每条总线长度为1200米。可以根据用户要求改变为LonWorks总线系统，系统无需作任何改变。EBI系统的网络具有标准通讯接口，如RS232、RS485，可使楼宇自控系统可与信息处理系统、通讯系统、消防报警系统、保安监控系统或其它第三方系统联网。系统在结构上支持BacNet、Lonworks通讯协议，支持不同I/O点数的终端控制器的连接。系统具有同层资源共享功能，在系统中工作站发生故障时，全部同层现场控制器之间仍能保持通讯畅通。EBI系统的
12、网络能提供警报系统的高速数据传输率，分时多任务控制器的快速数据产生以及网络设备之间的上加下减的能力。网络不应因某台DDC控制器离线、拆除、失电和损坏而终断。网络设备具有信息和报警缓冲寄存器，可防止信息丢失。网络能对错误进行自动校验、改正、以保证传输数据的可靠性。系统具有实时时钟同步功能，能对所有的中央控制工作站、DDC控制器的实时时钟进行时间自动校正。2、 系统设计容量说明本系统在设计中充分考虑了今后系统的扩展，在今后需要进行系统扩展时不需要变更系统的结构，也不需要改变已有的传感器或控制器，也不需要更换或废弃基本系统的任何部件，同时在系统容量上保证不少于20%的备用输入和输出连接口以满足日后系
13、统扩充的要求。控制器功能说明本工程配置的现场DDC控制器为EBI系统中的Excel系列控制器，每台控制器可以独立运行和联网运行。Excel 500及 600 模块式结构控制器设计特点16/32位处理器独立或联网操作CARE生成应用程序/可编程输入/出功能模块，按实际需要组合有多种操作员接口点趋势监察LED显示控制器工作状况报警处理功能后备电池保护 RAM 数据快擦存贮器 Flash Memory无须电池支持的缓冲寄存器GoldCapicitor“金电容”，平均无故障时间MTBF高达12万小时。采用现场总线Lonworks技术，提高了分站的控制质量，减少了分站的数量，从而大大的提高了系统的可靠性
14、DDC控制器采用EPROM操作系统，采用块擦存储器（FLASHMEMORY）128/256KBYTE，在进行程序的添加和修改时非常方便，并可在失电的状态下永久保存应用程序。系统中的每台DDC控制器有一个板上内置实时时钟、日期，用于进行真正的独立操作，并可随系统时间自动校正。本系统不使用软件时钟。具有至少可供使用30天后备电池。每台DDC控制器具有一独立的供便携式操作员终端以用于现场操作及编程使用的插孔（RS232），使用此插孔时不影响DDC控制器同CBUS的通讯。每台DDC控制器的内存足够用来支持自身的操作系统、数据运算和存储的要求。本工程配置的现场DDC控制器均采用16位（或更高）微处理器。
15、其AI与DI及AO与DO可以通用，有较高的灵活性和适应性。现场控制器EXCEL500的AI与DI及AO与DO采用模块化方式，可根据现场受控设备的数量、位置任意组合与拆分设置，具有较强的开放性和扩展性，符合我国行业标准JGJ/T1692第26.4.2.3条规定。当某一模块的损坏与摘除均不会影响整个控制器的运行。DO输出为二位方式（单刀双掷），以进行开启关闭控制；AO输出为电压（010V范围可调）式的，以驱动调节装置，其最小分辨率为被控制装置操作范围的百分之一，AO与DO模块针对于其每一组输出都配有面板上手动超弛开关，供操作人员现场操作。DDC控制器的设计能满足复杂能源管理应用的要求，快速完成数学计算、策略与逻辑控制、PID控制等。可与其他DDC控制器进行对等通信，数据共享。在DDC控制器上配备LED显示，以
