医院智能化设备投标方案
招标编号:****
投标单位名称:****
授权代表:****
投标日期:****
一、项目概述
本项目占地总面积为375,661.28平方米,医疗设施区域由十座六层楼组成,建筑面积总计243,890平方米。特别值得注意的是,医技部门配备有地下室(包括地下一层及地上五层),其地下室占地面积达到27,000平方米。
二、创新与实用并重的全面设计策略
设计方案展现出卓越的前瞻性与专业特性,已达到国内领先水准,充分契合医院业务管理系统的专业需求。
技术选型:系统选用国际范围内广泛认可、成熟且具有实际应用价值的前沿技术。
体系的结构特性:各组件作为独立且相互关联的子系统,它们不仅保持自身的功能完整性,同时支持子系统间高效的信息交互。此外,系统还具备自上而下的集中管理和设备监控能力,确保整体运作的协调统一。
系统设计所选设备(软件及硬件)均遵循国际通用规格,秉持开放设计理念,展现出卓越的可扩展性、适应性和灵活性。
安全保障:系统的架构设计旨在实现高度的信息安全性,通过实施严格的防护策略,极力降低系统遭受任何形式的恶意或偶然非法入侵,从而将对系统造成的损害风险降至最低。
设备的可靠性与容错策略:针对设备的不同功能及重要性,采取冗余和容错技术,以确保系统的高效运行和强大的纠错能力,从而维持其长期稳定的运行状态。
兼容策略:在规划医院业务所依赖的系统与设备时,务必优先考虑其广泛兼容性。
用户友好的界面设计:系统应确保操作简易,所有与用户交互的界面均具备汉字显示功能,以便用户能够轻松、准确地运用系统。
简易与可行的系统管理及日常维护与维修方案
10、系统和设备具有较高的性能价格比。
遵循与应用的准则:本方案的设计严格遵照国家的强制性标准和规范,包括建筑设计、消防安全、城市规划、环境保护、供水、供电、供气以及通信等相关领域的技术规定,同时确保满足地方特有的特殊要求。
三、高效集成管理平台
3.1、集成软件系统详解
Honeywell的Enterprise Buildings Integrator (EBI)体系是一个整合了多元建筑智能功能的完整解决方案。其架构由三个核心组件构成,这些组件既可独立运行,也可协同工作,旨在实现对建筑物的全方位一体化管理。
Honeywell 建筑管理系统涵盖了基础的设施管理要素,其中包括HVAC控制、稳定性调控,以及其广泛的兼容性,能够便捷地与第三方设备无缝集成。
Honeywell Security Manager致力于构建一套综合的安全防护体系,涵盖出入控制、移动侦测、监控设备以及一系列尖端安防应用。
Honeywell Life Safety Manager凭借其火灾自动报警系统及消防联动控制系统,确保了高效的生命安全保障功能的实现。
3.2、集成软件功能特点
EBI系统是符合工业标准的系统
本提案依托的EBI工业级监控软件,以其卓越的功能性、高度的开放性和简便的安装体验而著称。在Windows NT环境中,该系统能够稳定支持高达63,000个实时监控点,兼容最新的SQLServer 7.0关系数据库,同时兼容32个CPU核心,并能处理大规模数据,达到兆字节级别的容量,顺应了工业数据库管理控制的一体化进程。数据库内置数据自动同步功能,允许无缝将SQL数据迁移到其他SQL Server系统,或是任何支持ODBC接口的数据库,从而实现与物业公司网络中的Oracle、Sybase、Informix等数据库的无缝衔接。尽管主要在Windows平台上运行,但EBI系统并不受限于网络协议,能够与运行在DOS、Novell、Banyan或Unix等异构操作系统上的客户端实现无间断通信。
霍尼韦尔的EBI系统设计符合多方位工业标准,强调了其开放体系结构的优势。服务器选用兼容性广泛的微软Windows NT及其后续版本,包括Windows NT、Windows 95和98,这些操作系统深受工程技术人员青睐,从而显著降低了培训员工操作系统的成本。系统构建在以太网(LAN/WAN)的基础之上,依托TCP/IP协议进行通信。EBI的信息管理系统得益于霍尼韦尔的多种接口技术,如Network API、ODBC、OPC以及DDE,能够便捷地从系统中提取数据。此外,EBI系统兼容BACnet和LonMark标准设备,体现了其全面的设备连接能力。EBI的主要特性概要如下:
界面设计直观易用,遵循Windows操作体系的标准规范,各项参数、数据、事件及报警信息均通过图形及高对比度呈现,色彩搭配巧妙地运用人体工程学原则,确保长时间使用不易引发视觉疲劳。
实现高效快捷的报警管理系统,以便迅速应对各类突发状况。
通过详实的历史数据和丰富的趋势图表,系统运行态势一目了然,这有利于我们对运行参数进行更为精细的优化。
根据需求定制或标准化的报表输出,其灵活性完全能够满足EMCS系统中繁多且复杂的报表生成要求。
我们提供多元化的应用程序开发环境,涵盖了诸如VB、C、C++、Fortran等多种开发语言,以及Unix和Windows NT等多个操作系统平台。
该网络设计兼容工业级的局域网与广域网,既具备对整个工程项目统一的管理体系,又可针对各功能区域的独特需求实现差异化管理。同时,我们支持多元化的数据获取途径,确保物业公司能够便捷地通过标准化方式获取所需信息。
系统数据处理功能
EBI的实时数据库保存最新数据和历史数据,而且是EBI系统实时性高,网络负载小的重要原因之一,EBI系统数据库的主要功能如下:
系统详细记录各点及系统状态的最新数据:所有状态数据和系统数据均通过后台运行机制实时存储于数据库之中。在查询历史和当前信息时,系统不再依赖控制器获取,而是直接从本地数据库中获取所需数据。这种设计显著减少了系统通信负担,避免了冗余数据传输,提升了通讯效率,从而极大地提高了EBI与控制器之间的实时通信速度和稳定性。
灵活性配置:依据数据库容量,设定存储需求,涵盖模拟输入输出、数字输入输出、伪点以及组合点等多种类型的信息。并支持自定义采样时间,这样可以保证数据的保存期限超过一年,确保了系统的高效与适应性。
实时数据的获取由集成系统依赖于霍尼韦尔EBI提供的API支持,该系统通过网络接口从动态数据库中抽取信息,同时确保对EBI系统的正常运行不构成干扰。
实时数据存储策略:所有报警细节及响应记录将被即时保存,确保在控制器脱机期间,中央监控中心仍能查阅到设备离线前的完整数据资料。
向趋势图系统推送数据:该系统支持用户通过直观的图表界面监控设备运行状态,所有展示的数据直接源自实时数据库,无需额外占用后台通讯控制系统资源。
工作站在实时监控中展现了卓越的数据更新性能:各类画面的数据刷新速率极快,极大地便利了操作人员对设备运行状况的掌握与分析。
支持多样化的数据检索策略:充分挖掘和运用数据库的特性和效能,针对用户的实际需求,如医院整体运营、医技部门、门诊部门或住院部门等不同管理单元,设计并实施多元化的数据查询手段,从而获取符合定制要求的各类数据信息。
·模块化结构保证其扩展性和灵活性
EBI系统的模块化设计赋予了其卓越的可扩展性和适应性。该系统主要包括BA(楼宇自动化)、消防与安保等模块,涵盖了电话接入控制、自动拨打寻呼机以及操作员安全保障等一系列功能。此外,系统还具备丰富的机电设备接口。因此,无论是在单一功能的实施,还是在远程多功能系统集成的场景下,EBI均能提供高性价比的解决方案,并确保新产品的向下兼容性得以维持。
操作人员能够便捷高效地获取关键数据,得益于内置的下拉式菜单与工具栏功能。
安全性
在权限管理上,霍尼韦尔的EBI系统支持针对不同级别的用户以及特定区域实施精细权限分配与监控。权限配置具有灵活性,能够根据不同操作人员和操作站的具体需求进行个性化设置。霍尼韦尔EBI具备高度的区域和设备权限细分功能,可达255类。通过区域控制机制,操作人员仅能访问和操控与其权限对应的图像、警报和控制点数据。在分配操作人员职责的同时,系统允许设定相应的权限监控和区域指令。
方便性和实用性
霍尼韦尔的EBI系统配备了一系列全面的预设显示功能,旨在提升系统的操作效率,有效缩减客户在安装与准备阶段所需的时间。这些功能涵盖:
控制点的各种详细数据
报警总表
趋势显示
报表显示
系统诊断显示
霍尼韦尔的EBI系统除了一键预览功能,还提供一款功能全面且用户友好的对象导向图形绘制软件,即Display Builder。通过丰富的调色板,用户能够自定义设计二维和三维视觉呈现。借助标准的Visual Basic脚本,操作人员得以增强动态效果并提升操作便捷性。此外,EBI系统支持Web页面浏览,便于工作人员实时获取并整合更多有价值的信息资源。
开放性
霍尼韦尔EBI系统凭借其开放式网络架构的优势,实现设备数据的无缝集成至各类网络环境。这种设计使得客户无论何时何地都能实时访问并查阅历史数据,得益于系统的灵活性。系统支持广泛的接口选项,如OPC、BACnet、ODBC、Excel Plug-in、Advanced DDE以及Network API,从而允许客户扩展连接,将各个独立系统中的数据资料高效整合并利用。
OPC(用于过程控制的OLE)是过程控制的工业标准。即使数据的种类不同,这套程序都能将这些资料整合。该程序采用的是微软的DCOM(分布式组件对象模型)结构技术,并已被迅速成为将数据由工业自动化设备传送至信息管理系统的工具,不需要重新开发数据集成接口。OPC服务器容许网络上OPC客户直接连接霍尼韦尔EBI系统的数据,使微软的客户能更快更有效地取得实时数据。
霍尼韦尔的EBI系统数据可通过BACnet网络由BACnet服务器进行接入,实现与不同楼宇管理系统(BMS)内部的实时数据在系统间的无缝传输。
霍尼韦尔EBI系统支持ODBC开放式数据库互连功能。其主要目的是实现实时检索BMS中的信息,以及生成报表。系统采用SQL语言界面,实现数据的定期传输,无论是基于事件触发还是根据特定指令。此外,客户得以在每日例行或数据变动时,便捷地将能源管理数据输入,同步至财务/业务系统,保持信息的实时更新。
霍尼韦尔EBI系统为微软Excel集成设计了一款专用插件。该插件通过一个输入导向器实现与系统的无缝连接。此Excel数据交互组件使得使用电子表格的用户能够充分利用BMS(楼宇管理系统)的数据资源。借助这些数据以及财务信息,用户能够对各项开支进行全方位对比,或者在不同时期进行分析,并且能自动处理物业承租方的账目和款项计算。
AdvanceDDE/DDE动态数据交换功能。可将数百计的设备连网。与DDE比较,其性能更为出色。可通过AdvanceDDE进行连网的设备包括:PLC、电能控制系统,以及其它一些工业设备。
界面设计:网络应用程序的实现 通过API接口进行程序界面开发,用户能够便捷地通过与其相连的网络平台,实时接入EBI系统获取数据。API所提供的功能接口支持VisualBasic、C或FORTRAN等编程语言,以网络形式与EBI数据库进行连接。在应用程序层面,数据传输在主机与EBI数据库间无缝进行,显著降低了数据交换的延迟时间,提高了效率。
系统的操作系统平台
我们选用了微软公司出品的WindowsServer2003标准版作为EBI系统的软件基础。该软件具备强大的网络管理能力,支持标准网络协议,并注重网络安全控制与系统冗余设计,其特性包括高效性能、易于管理、操作简便、安全性优越以及分布式处理功能,确保了系统的稳定运行和用户友好体验。
Windows 2003与Windows 9x在硬件驱动程序支持机制上存在显著差异。在Windows 2003中,系统设计中引入了一个额外的调度层,它介于内核设备驱动层和应用程序之间。任何对驱动程序的操作都需经此调度层处理,与Windows 9x直接访问硬件驱动层形成对比。这种设计策略有效地防止了非法对硬件层的访问,从而提高了系统的稳定性,减少了系统崩溃的情况。
WIN2003的任务管理采用抢先多任务方式。对每个任务分配独立地址空间和内存空间,这样各任务互相不影响,一个任务失败不会影响其它任务的运行,因此,系统抗毁能力很强。WIN2003是一种全功能的服务器操作系统,支持多达8个处理器。 提供企业级功能,如8节点群集、支持高达64GB内存等。WIN2003对CPU资源、内存的利用达到最高效率,同时提供系统工具用于监测系统各类资源的使用状况。
3.3、EBI 系统结构
楼宇自控系统 安全防范系统 视频管理系统 消防报警系统
3.4、深入剖析集成层面
3.5、集成接口兼容性与支持
3.6、分析各系统在集成系统中的交互与关联
作为医院机电设备运行信息的核心整合与管控平台,楼宇智能化集成管理系统负责接收并分析各类数据,通过最优化的控制策略,实现对各设备的分布式监控与管理。这促使所有子系统和设备在有序、协同的高效经济模式下运行,显著降低能耗和运营成本,确保各系统的稳定、高效和可靠运行。同时,该系统投资的效益将为业主带来可观的回报率。
系统集成的关键在于理性实践,而非盲目追求所谓的"一体化"。它并非旨在构建无所不包的单一系统,而是强调依据实际需求,探索各系统间有效集成的可行性。系统集成并非孤立存在,也不等同于替换子系统的功能,而是旨在增强和提升其性能。通过集成,我们构建了整座建筑的中央监控与管理系统,通过直观且统一的图形界面,管理者能够轻松、高效地对涵盖的所有子系统进行实时监控、操控,并实现集中统一的管理。
作为医院运营的核心载体,集成系统涵盖了建筑运行期间的多元数据,例如参数调控状态、设备运行动态、累积运行记录,以及关乎生命安全的火警报警与安防系统的警报信息等,堪称医院信息的主要源头,是构建全面智能管理系统(IBMS)的基石。因此,选取技术领先、成熟实用、具备强大开放性、遵循标准化模块化设计、确保安全稳定且经济高效的系统显得尤为关键。
3.7、处理集成系统的部分信息交互关系
在构建医院信息系统集成方案时,其关键特性表现为:一是各个控制子系统与物业管理系统的数据交互与功能集成具有系统繁多(涉及层级复杂)、数据流量庞大、实时响应要求极高,且数据交换内容需根据实际事件动态确定的特点。二是强调集成过程中应优先选择成熟稳定的技术产品,以实现分期分阶段的实施。三是着重考虑系统的可扩展性和升级能力,确保其未来能适应业务发展需求。
3.7.1、明确功能划分
楼宇中央集成管理系统作为核心的数据中枢,集成了全面的数据存储功能,同时扮演着各个子系统间高效数据流通的关键角色,也是各类综合性业务数据管理的基石。对于这个系统,我们明确了其功能范围如下:
记录指定控制设备、监测设备的运行记录
执行预设的全局事件监控:向子系统推送相应的响应策略:详细记录事件的发生时间与地点等关键信息。
整合并管理与系统运作紧密关联的所有人员身份标识信息。
该系统负责接收来自各业务子系统的对其他管理系统或控制系统的共享业务数据请求,筛选出符合条件的数据,并将这些数据准确无误地供给发起请求的系统。
楼宇中央集成管理系统具备的数据维护与系统事件管理能力。
提供全面的监测统计与分析。
3.7.2、集成边界与全局事件
集成管理旨在在明确的管理需求指引下,聚焦于与这些需求关联的子系统整合,以达成以业务管理为中心的集成目标。此举旨在提升整个系统的全局事件响应能力。
系统响应全局事件的控制机制:在特定事件触发时,各子系统之间展现出协同作用,例如安防与消防系统的联动,以及面对主要设备突发故障时的整体联动响应。
3.7.3、明确子系统划分与定义
针对明确的集成分类,我们能够划定各子系统间的界限,具体划分如下:
不同控制系统之间的联动需求
联动需求的产生源于单一控制系统功能未能满足实际操作中的控制需求,典型示例包括火警、匪警及关键设施故障等情况。在这些事件触发后,预期系统需执行相应的响应行动。例如,一旦火灾警报响起,消防系统需自动启动灭火程序,与此同时,电视监控系统需实时监控现场以评估灾情。在此过程中,BA系统会根据预设方案调控通风、空调设备,并在必要时中断特定区域的电力供应,以防止火灾引发的短路风险。
全面监测设备运行状态的需求
以提升医院管理效能,优化突发事件的识别与应对机制,确保各控制系统运行状态的协同与顺畅,科学调度设备的工作时段和功率输出为目标,系统需具备实时收集各类控制系统运行数据的能力,并实现实时对各系统的状态监控与控制。
全面记录设备运行历史数据的需求
为提高设备的利用率、有效使用寿命,保证准确、及时的为业务管理系统提供收费基础数据依据,并为进一步的深化管理而进行的各项决策分析提供全面可靠的历史数据,要求全面的记录各个控制系统的运行历史数据和故障报警信息。
业务管理活动对控制系统的记录数据的需求
对于物业管理各项服务项目的运营与动态管理,要求对支持这些服务的控制系统的历史运行数据进行深入的分析与精华提炼。
科学编排设备维护计划,其基础应奠定于对设备运行历史数据的精确了解。
楼宇自动控制系统的运行监测与历史状况分析
全局突发事件的处理决策
我们的设计策略全面考量后,精心打造了集成设计方案。
3.8、配置体系详解
楼宇集成系统乃计算机网络通讯技术与计算机应用技术融合的创新成果,它通过计算机网络将各类功能系统的数据传输与共享无缝衔接,于计算机应用环境中实现了综合性管理,彰显了交叉学科的特性。
为了确保集成的有效实施,应在系统设计与选型阶段,即开始前瞻性地考虑后续的集成需求,而非事后再行权衡。这样方可确保系统的集成过程以最为简洁且可靠的路径得以实现。
本次方案选用Honeywell公司的EBI作为医院建筑集成管理系统的核心平台,以支持BMS功能。在此基础上,我们依据医院特有的工程特性和运营需求,拓展实现了更高级别的IBMS功能。
3.9、集成各子系统的详细分析
3.9.1、高效能冷热源集成管理系统
在建筑物的一年运行周期中,中央空调几乎仅在少数的日子里达到满负荷状态。冷负荷作为其核心需求,始终呈现出动态的季节性和时间性变化,例如早晚温差、四季更替以及日常的人为因素,这些都会直接影响到中央空调的冷负荷需求。通常情况下,冷负荷在5%至60%之间波动,而大部分建筑物每年至少有70%的时间处于非峰值负荷状态。然而,许多中央空调系统的设计初衷是以最大冷负荷作为最高功率基准,这导致了实际所需的冷负荷与设备的最大输出能力之间存在着显著的差距,进而引发了严重的能源浪费,给运营者带来了高额的电费负担,增加了运营成本,降低了企业的经济效益。因此,实施高效的节能策略,提升空调系统的运行效能显得至关重要。
本项目设计配置包括四台燃气锅炉、两台溴化锂制冷装置及两台电力驱动的制冷机组,辅以相应的冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔等设施。鉴于设备规模庞大,为了实现能源的有效利用和整体系统的高效运行,拟采用一套全面的群控系统对所有冷热源设备及配套组件实施节能管控。当前公认的节能策略主要包括:
能效优化:鉴于空调系统的高能耗特性,对于如机组、水泵、风机等设备,单纯依赖启停次数调控的节能策略并不适宜。大型设备频繁启停不仅对电力网构成冲击,且直接操作可能导致控制精度不足,节能效果有限。因此,应采用变频调速技术,依据实时计算的建筑冷热负荷需求,动态调整系统运行参数,实现精准控制,从而有效节省电力资源。
优化流量调控策略:针对空调系统的动态运行特性,我们采取双管齐下的方法。一方面,通过实施水泵电力设备的变频控制,以减少电力消耗。另一方面,实时响应建筑物的实际负荷变化,确保在维持最不利端供水压力的同时,灵活调整管路中的空调水流量,从而防止出现流量过大而压差过小的现象,有效地节省了管路的能源消耗。
在选择中央空调机组的群控方案时,一般而言,机组供应商会为其系统供应相对完整的群控产品。然而,对于机电设备的动态控制需求,这些厂商通常并不涵盖,因此这部分控制可能需要单独设计和构建。
尽管机组群控系统具备独立安装和运行的能力,然而,这可能导致与楼宇自控系统的重复配置,从而造成业主投资的不必要的浪费。
根据上述分析,我们建议业主实施优化的楼宇自控系统配置,并选用制造商推荐的群控产品对机组进行变频控制。对于其他机电设备,应由楼控系统实施变频流量调控,以此确保整个系统的高效节能运行。
为了实现与机组群控产品的联动并进行动态调控,楼控系统需能即时获取机组的工作状态,而机组群控产品也需同步接收建筑的冷热负荷信息。为此,需将机组群控产品整合至霍尼韦尔的EBI集成环境。霍尼韦尔的EBI系统支持为各类机组产品提供第三方设备软件接口,但前提条件是机组制造商需开放与EBI系统的通信协议,或者两者需协商一致的数据交换途径。
3.9.2、集成的网络子系统方案
信息网络子系统涵盖了医院的日常运营信息(包括管理、财务及各类业务)等诸多层面。在进行该子系统的集成设计时,应充分考虑医院特有的管理体系,细致规划所需整合的数据资源,并确保其有效利用,从而避免关键数据的遗失或流失。
3.9.3、安全防护系统整合方案
本项目采用数字化安防解决方案,其关键特性在于能通过开放式数据库接口(ODBC)实现安防系统(包括探头报警信号与移动监控图像)与中央管理系统无缝集成。此外,开放式数据库接口还支持与其他子系统报警信号的双向传输,确保信息实时共享。一旦安防系统检测到警报,系统会自动激活相关区域的视频监控,并同步录制现场音频视频资料。同时,中央管理系统具备指令楼控系统调整区域照明及公共广播系统执行自动或人工广播的功能。对于其他子系统传递的报警信号,中央管理系统会适时转发至综合安防子系统,后者负责切换并记录现场音视频记录。
3.9.4、集成专业公共广播解决方案
本项目采用飞利浦全数字化公共广播设备,其运行数据及故障报警信号可通过开放数据接口无缝集成至中央管理系统。中央管理系统具备对公共广播系统进行广播区域或广播信号智能切换的能力。
3.9.5、高效洁净空调系统集成方案
该洁净空调设备配备有独立的控制系统,若能全面支持与EBI中央管理系统兼容的通信协议及数据格式,EBI系统可通过构建适配的接入网关,实现运行数据的无缝整合至中央管理系统之中。
3.9.6、集成电力参数监控方案
传统的电力参数采集方法是通过在配电柜中加装电力参数变送器的方式,这种方式一般适应于配电柜厂商进行参数采集。如果由智能化工程商进行电力参数采集,由于设备安装较困难并会带来不安全因素,不宜于采用这种方式。该工程采用智能电力参数表来采集电力参数,由于这种表具一体化程度较高,可以直接安装在配电柜的面板上。表具带有液晶显示屏,同时也支持RS485总线传输,非常适合于楼控系统进行电力参数采集。
EBI中央管理系统能够与MODBUS网关实现集成,得益于其兼容标准的MODBUS RTU规约的支持。
3.9.7、设备集成与管理系统
楼宇设备管理子系统的选择倾向于霍尼韦尔的产品,从而确保与中央管理系统EBI实现无障碍的集成。
3.9.8、集成消防预警解决方案
集成的消防报警功能主要关注对消防报警信号的整合,通过楼控系统中的数字量输入接口与消防报警系统相连,接收其开关量报警信息。中央管理系统能根据接收到的报警信号,对相应的区域启动紧急消防广播系统。
四、高效智能建筑管理系统
4.1、现代建筑中自动化控制系统的关键作用
楼宇控制系统作为本工程项目的关键组成部分,其主要职责在于监控和管理医院内各类机电设备。对于医疗设施的高效运行,楼宇自控系统应当具备如下功能:
楼宇自控系统依据其功能区域划分,通过精准调控暖通空调设备,以满足各区域独特的环境需求。
按照特定的时间段或事件特性制定电梯运行管理模式。
根据不同功能区域设定空调策略。
根据不同功能区域设定照明策略。
实施对医疗机构内各种机电设施的高效运行监控系统
4.2、实现全面发展目标
楼宇自动化控制系统:集成医院设施管理,包括暖通空调、给排水、供电配电、照明及电梯等设备,旨在实现分散控制与集中监控,实现实体设施的一体化操作与智能管理。此系统旨在营造舒适且安全的环境,通过优化控制策略提升运营效率,节省能源与人力成本,并支持物业管理的智能化进程。
系统应能达到的功能
保证楼内环境满足各种功能分区的要求
通过优化医院的冷热源与空调系统的智能控制,实现温湿度的自动调节,精准控制新风量,并结合合理的供排水及照明设计,确保各区域与功能空间的环境需求得到满足。此外,楼宇自控系统具备区域差异化设备控制策略,能根据特定区域特性动态调整设备运行策略,确保设备负载与环境调控目标相协调。
提供最佳的能源供应方案
通过优化运行策略,该系统致力于节能,旨在有效削减运行成本。
实现物业管理现代化
楼宇自控系统的首要职责在于推动建筑设备管理的现代化进程,涵盖设备管理的智能化、显示界面的优化、操作流程的自动化、实时监控与控制、详尽的统计分析以及精准的故障诊断。这些功能的集成与自动化,显著提升了物业管理的效率,有效降低了人工成本。
4.3、系统结构(网络结构图详见提供的图纸)
东莞市医疗机构的医疗区占地面积达到约37万平方米,其核心能源设施——制冷机房和热交换中心坐落于能源岛。医院内部设施完备,拥有数量众多的空调机(总计300多台)和新风、排风设备,它们散布在医院的各个区域。此外,所有电梯的管理系统依赖于BMS的集中监控,变配电设施的信息同样由BMS统一管理。照明系统则采用智能控制,根据时间及环境照度自动调节不同区域的照明需求。整体而言,该医院的设施系统规模庞大且设备分布广泛。
鉴于医院设备对24小时不间断运行的严格需求,我们提议医院BMS系统采用双层网络架构,即控制层与管理层。中央集成管理服务器、楼控操作站以及网络通信设备等相关组件通过管理层网络相连,该层面优选100BASE-T以太网技术。各控制器则通过控制层网络实现点对点通信模式。
管理层
本系统采用兼容并蓄的架构设计,集成了客户端/服务器与浏览器/服务器模式,构建高效稳定的管理体系。
位于办公区二层机电设备控制中心的BMS中央服务器,即EBI中央集成管理系统,担当着关键角色。它专司整个医院机电设备的监控与管理,通过对各类重要信息的整合处理,构建医院运营所需的综合数据库,从而实现全局事件的集约化管控。此外,它还负责收集医院信息管理、消防报警系统及保安监控等子系统的详细数据,将其存储于统一的开放式数据库,促进了各子系统间的信息共享,并支持设备监控、报警管理以及联动控制功能的执行。
BAS系统针对医院广阔的区域分布,配置了四条独立的LON总线,以便对临近区域的机电设备实施本地监控。这四条总线通过LON总线耦合设备与中央服务器通过计算机局域网相连,旨在实现各个子系统的监控与集中管理功能。
现场层
基于Lonworks现场总线技术的解决方案,其数据传输速率达到了76.8千比特每秒(Kbps),这一设计显著减少了对转接设备的依赖。我们的系统设计充分考虑了医疗机构单层建筑庞大、设备分布广泛的特点,Lonworks总线被选为设备间网络变量传输的理想介质,确保了扩展模块的灵活部署与扩展能力。不仅能满足一期工程的配置,而且兼顾了未来系统升级的需求,我们采用了最新的XL500控制器配合分布式模块XFL522,523,524,通过NVpoint网络变量管理模式,实现了控制器对分布式模块的智能化控制。这种架构的优势在于它支持多种控制策略的组合,并且保持了Lonworks现场总线作为标准现场总线所具有的开放性,确保了系统的兼容性和扩展性。
医院环境中的通信系统选用了LONWORKS现场总线的'开放式架构'设计。
一方面,所有模块和控制器的物理接口均连接至周边设备,采用直接的物理连接方式;另一方面,各模块及控制点则可通过网络变量NV点(MAP)在LONWORKS全局总线系统中,实现与其他控制器的逻辑分组,即在虚拟局域网(VLAN)内,通过通讯手段协同完成功能的整合与执行。
若干个控制器通过网络‘衔接’了某个大厅的温湿度信息,这些信息犹如控制器自身的实际节点,共同参与到调控过程中。
该系统由中央处理单元(PC,即中央站)和分布在各处的分站(现场DDC控制器)构成。根据医院监控设备的布局,分站通过多条总线或星形网络结构直接与中央站相连。系统设计中省略了主控制器和网络控制器,确保现场控制器的独立运行效能、数据结构的稳定性和通信速度的高效,无论在何种应用场景下,都能保持数据一致性及控制操作的实时响应。
EBI系统配备了一系列标准通讯接口,包括RS232和RS485,从而实现了楼宇自动化控制系统与信息处理系统、通信网络、消防警报系统、安全监控系统以及各类第三方系统的无缝对接。
该系统具备BacNet、Lonworks通讯协议的兼容性,能够有效连接各类具有不同输入/输出点数的终端控制器,实现结构层面的高效整合。
系统支持同层资源的共享特性,即使工作站在遭遇故障的情况下,各同层现场控制器之间的通信连接仍能保持顺畅无阻。
EBI系统凭借其高效的网络架构,支持警报系统数据传输的高速率,集成分时多任务控制器的迅捷数据生成能力,以及实现网络设备间无缝的数据交互和处理。
DDC控制器的离线、拆除、失电或损坏情况不会对网络的连续性造成中断。
该网络设备配备有信息存储及警报缓冲单元,旨在有效防止信息遗失的情况发生。
通过网络,数据传输的可靠性得以自动校验与修正,确保信息的准确性。
该系统具备实时时钟同步性能,可自动校准所有中央控制工作站及DDC控制器的精确时间同步。
4.4、硬件性能规格概览
4.4.1、容量规划与系统架构详解
在系统设计过程中,我们充分考虑了其未来的可扩展性。确保在进行系统升级时,无需改动整体架构,既无须替换现有传感器或控制器,亦无需废弃基础系统的任何组件。同时,预留了不低于20%的输入和输出接口容量,以充分满足未来扩充的需求。
4.4.2、详细阐述控制器的功能特性
本项目所采用的现场DDC控制器属于EBI系统中的Excel系列产品,具备独立运行及联网操作的功能。
DDC控制器搭载基于EPROM的操作系统,配置有128K/256KB的块擦除式闪存存储器(FLASHMEMORY),其显著优点在于支持程序的便捷增删,且即使在电源中断的情况下,仍能确保应用程序的持久储存。
每一台DDC控制器均配备有板载的实时时钟与日期模块,实现独立运行,并能自动同步系统时间。我们优先采用硬件时钟而非软件时钟。此外,系统配置了至少可维持30天的备用电池,确保在断电情况下仍能维持基本功能的持久运行。
DDC控制器配备了一个专用的RS232接口,专为便携式操作员终端设计,旨在支持现场操作与编程,同时该接口的使用不会干扰DDC控制器与C-BUS之间的通信顺畅性。
DDC控制器的内存配置充分满足运行操作系统、执行数据运算及存储任务的需求。
本项目所选用的现场DDC控制器均搭载了至少16位(或以上)的高性能微处理器,其模拟输入(AI)与数字输入(DI)以及模拟输出(AO)与数字输出(DO)功能具备通用性,表现出极高的灵活性和适应性。
现场控制器EXCEL500的AI、DI以及AO和DO功能采用模块化设计,可根据实际环境中的受控设备数量和分布灵活配置和拆卸,体现出高度的灵活性和可扩展性,符合我国《建筑智能化系统工程设计标准》JGJ/T1692中第26.4.2.3条的相关要求。每一个模块的故障或移除都不会对整体控制器性能造成影响。D0输出采用二进制(单刀双掷)模式,用于开关控制;而A0输出则为可调的电压信号(0至10伏特),用于驱动调节设备,其最小分辨率精确到被控制设备操作范围的1%。针对每一对A0和D0输出,我们提供了面板上的手动超驰开关,以便操作人员在场地上进行便捷操作。
DDC控制器在设计上充分满足了复杂能源管理应用的需求,高效执行包括数学运算、策略与逻辑控制、PID调控在内的多项任务。
支持与各类DDC控制器进行平等的信息交互,实现数据的共享协作。
DDC控制器配置了LED显示器,用于直观实时地呈现母线通信、电源供应及操作状态,所有运行信息无需开启控制器面板即可一览无遗。
DDC控制器采用全封闭设计,所有内部元件均隐藏,安装于专用接线箱内。现场的受控设备通过接线箱内的接线端子与DDC控制器的接线端子实现连接,确保了系统的整洁与安全。
在安装过程中,所有的控制器均整合于控制盘内。对于控制盘,我们严格遵循标准配置了强弱电电路保护设施,例如空气自动断路器和保险装置。
控制盘内部整合了所有的继电器、变压器、仪表以及同类设备。其数量、规格与布局皆由系统结构的最终确定因素所决定。
在项目执行阶段,我们将依据设备的实际布局赋予控制盘唯一编号,并为每个控制盘配备专业门锁。内部装置均将标注清晰标签以便辨识。施工前,我们将详细列出每个控制盘的特性及推荐安装位置。所有盘在出厂前已完成线路预接,抵达工作现场前须预先安装于终端板上确保安装有序性。
每个控制盘均配有详尽的接线图,且已逐一用塑料袋妥善封装,固定于控制面板门的内侧以确保清晰可见。
所有安装在控制盘内的继电器均采用插拔设计,具有互换性,通过标注编号的接线端子进行连接。
4.4.3、工作区特性
中央工作站在系统层面实现了全面设备监控与权限管理,根据设定的不同级别密码,精细划分操作权限与监控职责。EBI系统详尽记录所有登录行为(包括设备状态变更、系统参数调整)、报警事件等,以便于日后查询。此外,EBI具备自动数据备份及生成报表的功能,并通过声音与图像双重报警机制,确保操作人员能即时接收警报信息,保障监控工作的高效进行。
中央监控EBI工作站包括以下部分:
EBI工作站
EBI快速构建器控制点编辑处理软件
专业EBI图形界面构建器服务软件
在执行监控操作时,该系统凭借鼠标操作即可完成,无需借助键盘输入。
4.4.4、系统特性与功能详解
4.4.4.1安全访问控制措施
系统采用个人ID号码与口令双重验证机制,唯有当操作员准确输入其专属ID及对应口令,方可通过工作台接入网络系统。此外,系统还赋予操作员权限自行更新其密码权限。
操作员可以通过下拉菜单手动执行工作站签出(sign-off)程序,或者在系统检测到用户在预设时间内未进行鼠标或键盘操作后,会自动执行签出。自定义的自动签出时间长度是允许的。每次的操作员登录(sign-on)或退出(sign-off)记录都会自动保存在操作员工作台的硬盘上,以备后续查阅或打印需求。
系统具备六级精细的操作权限划分,具体如下所述:
级别1:退出登录模式一只能看到启动画面
级别二:辅助观察级别,具备级别一的所有功能,特有权限包括监控所有画面,此级别设计适宜初次操作的人员。
3级支持:涵盖2级的所有功能,并额外赋予操作员权限,包括执行操作如启动/停止任务,管理状态如有效/无效,以及确认报警功能。
4级支持:涵盖3级的所有功能,并扩展权限,包括操作主时间程序、管理外围设备分配、调整工程点参数、生成报表以及运用大部分系统标准配置界面。此级别适用于系统构建工程师的角色。
5级支持:涵盖4级的所有功能,并额外赋予工程师权限,包括但不限于创建和连接工作界面,管理键盘功能分配。本功能适用于工程管理人员。
6级权限:作为系统的顶级权限,囊括所有功能,专为运营总监或高级经理设计
当操作员面临强制登录的情况时,系统能够识别这一暗示,并随之发送一个控制信号,对相关人员进行预警。
4.4.4.2概述关键控制环节
EBI界面上动态展示了所有物理点与选中的软件点信息,配有详尽的文字描述。单击任一显示点即可激活其属性对话框,迅速获取完整数据详情。此外,界面支持高效的数据编辑与模式变更,例如设定值、报警规则和运行模式的调整(包括从自动更新切换至手动控制,仅在接收到操作员指令时执行,如启动、停止命令和模拟输出值)。每一次操作指令的改动均会被记录并支持打印,同时受操作权限级别的严格管理。
实时数据库模块在EBI系统中积累了丰富的历史数据,包括直接采集的实时数据及其二次分析衍生的数据。这些数据类型多样,既有瞬时点数据,也有统计平均值,采样周期各异,从1秒到24小时不等。同时,系统自动记录所有报警/事件信息以及操作变更,形成详细的警报/事件日志,以备后续查阅验证。
EBI系统支持多元化的趋势分析,通过对历史数据的实时精确解析以及基于历史数据的推演,实现趋势评估的即时与精准。
历史资料的分析形式包括:
·单点图(直方图)
·双点图(直方图)
·三点图(直方图)
·多点图(线图)
X-Y标图(以点显示)
·数值表(以表格形式显示)
客户能够灵活嵌入自定义的趋势图框,从而便捷地从历史数据中提取信息并构建图表,提升了数据可视化的易用性。
系统支持运行轨迹的实时追踪与详细查询。趋势数据以单个点或集合(每个集合至少包含8个数据点)的形式展示,既可通过文本呈现,也可通过在线曲线图(兼容Excel电子表格应用)进行编辑、查看、存储和打印。用户可根据需求选择数据展示形式,如:每隔一定时间内的最高值、最低值、即时值或平均值。对于每个趋势点的数据保留期限,以及在有效期内的显示时间范围,用户具有完全自定义权限,且数据保存的最小间隔不得低于10秒。用户还可自由设定趋势点的进出操作界面设置。
一幅典型的多点图趋势在EBI系统的界面上被生动展示。
趋势分析模块表现出卓越的灵活性。用户可以根据需求,从各类数据库中选择任意数据点和参数,实现趋势图表的即时更新。此外,历史数据采集的频率亦可作为趋势分析的变量,支持趋势分析样本区间覆盖从1秒到24小时的广泛范围。
趋势分析可通过历史数据进行(如需,可参照历年数据),旨在进行对比。借此,用户得以将‘理想的运营表现’与当前的‘运营现状’做对照,迅速洞悉济南机场运营体系的动态变化,从而能够及时进行调整和优化。
收集的资料可供用于趋势分析、时间表编排以及报表制作,同时适用于电子表格或其他企业信息系统中。
4.4.4.3点位监控与预警系统
当系统接收到多个报警信号时,会暂存于缓冲区中。遵循的处理策略是遵循先进先出原则,即优先处理先接收到的信息,区分紧急与非紧急级别。对于未经确认的报警,将持续保留在存储器中,并持续向中央系统发送更新,直到确认完成。
在操作过程中,报警处理软件始终保持开启状态,无论是在签到(signed-on)模式还是签退(signed-off)模式下,旨在确保即使某一操作员工作站未登录,报警信息也能得到及时且不间断的处理,避免信息丢失。
显示屏采用对话框形式生动展示报警信息,它会在接收到报警后自动弹出,伴随着闪烁的图形指示和警示音效。具体显示内容涵盖如下要点:报警点的命名、详细的报警类别、对报警点状况的详细描述、未获确认的报警点数量、以及报警事件的发生日期与时间,同时注明报警点所对应的DDC设备位置。
操作员确认的报警信息将记录操作时间及对应级别的详细资料,以便于查询检索。
中央工作站内,EBI系统支持对报警进行分级管理,包括四个主要优先级和十五个次要级别。报警状态通过图形闪烁与喇叭警示双重呈现。操作人员能够接收并确认报警,每条警报记录详尽记录了其详细信息(如点信息)、发生时间,以及确认与处理的相应记录。