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医院楼宇自动化系统设计方案

一、总则

1.1设计目的

本方案旨在为医院楼宇构建一套高效、可靠、安全、节能的自动化管理系统。通过对医院内各类机电设备及环境参数的集中监控与智能管理，提升医疗服务环境质量，保障医疗工作的连续性与安全性，降低运营成本，提高管理效率，最终服务于患者康复与医疗事业发展。

1.2设计原则

*安全性与可靠性至上：系统设计必须将患者安全、医护人员安全及医疗设备安全放在首位，确保系统稳定运行，数据准确无误，控制指令可靠执行。

*以患者为中心：营造舒适、安静、洁净的诊疗与康复环境，减少环境因素对患者的不良影响。

*先进性与成熟性结合：采用先进且技术成熟的自动化控制技术与产品，确保系统具备良好的性能和较长的生命周期，同时便于升级和扩展。

*实用性与经济性兼顾：系统功能满足实际需求，避免不必要的功能冗余，在保证性能的前提下，优化投资成本和运行成本，实现节能减排。

*开放性与可扩展性：系统应具备开放的通信协议和标准接口，便于与医院其他信息系统（如HIS、LIS等）集成，并为未来功能扩展预留空间。

*易操作性与易维护性：提供友好的人机交互界面，操作简便直观，系统结构清晰，故障诊断与排除便捷，降低维护难度和成本。

1.3设计依据

本方案设计严格遵循国家及行业相关法规、标准和规范，主要包括但不限于：

*《智能建筑设计标准》

*《医院洁净手术部建筑技术规范》

*《综合医院建筑设计规范》

*《民用建筑电气设计标准》

*《建筑机电工程抗震设计规范》

*相关产品技术手册及行业惯例

二、设计范围与系统需求

2.1设计范围

本方案涵盖医院主体楼宇内的以下主要系统的自动化控制与管理：

*暖通空调系统（HVAC）：包括洁净手术部、ICU/CCU、检验科、病理科、药房、普通病房、门诊大厅、公共区域等的空调机组、新风机组、排风系统、风机盘管、冷却塔、冷水机组、水泵等。

*给排水系统：包括生活冷水、热水供应系统，污水处理系统，集水坑及排水泵等。

*变配电及照明系统：包括高低压配电柜状态监测、主要回路电流电压功率监测、应急电源系统监测、公共区域照明、泛光照明等的智能控制。

*医用气体系统：对主要医用气体（如氧气、负压吸引、压缩空气等）的压力、流量进行监测与报警。

*电梯系统：运行状态监测、故障报警。

*其他：根据医院具体需求，可扩展至门禁管理、视频监控等系统的联动接口。

2.2系统需求分析

医院作为特殊的公共建筑，对楼宇自动化系统有其独特且严格的需求：

*环境控制精度要求高：特别是手术室、ICU、实验室等区域，对温湿度、洁净度、压差、气流组织有极其严格的要求，直接关系到手术成功率和患者康复。

*可靠性要求极高：系统故障可能直接影响医疗活动的正常进行，甚至危及患者生命安全，因此必须具备高度的可靠性和冗余能力。

*安全性要求严格：涉及电气安全、消防安全、医用气体安全等多个方面，系统需具备完善的报警机制和应急处理能力。

*节能需求显著：医院能耗巨大，HVAC系统占比最高，通过自动化系统实现精细化管理，是降低运营成本的重要途径。

*运维管理便捷：系统应能提供设备运行状态、能耗数据、故障预警等信息，辅助管理人员进行高效维护和决策。

*应急保障能力：在突发停电、火灾等情况下，系统应能配合应急机制，确保关键区域的环境维持和人员疏散。

三、系统总体设计

3.1系统架构

本楼宇自动化系统采用分层分布式控制架构，具体分为以下几层：

*管理层（中央监控站）：位于医院消防控制中心或楼宇自控机房，由高性能工业计算机、监控软件、打印机、UPS电源等组成。负责对整个BA系统进行集中监控、数据处理、报警管理、报表生成、能耗分析及系统配置。

*控制层（区域控制器）：采用可编程逻辑控制器（PLC）或直接数字控制器（DDC），安装于各弱电竖井或设备机房。负责对其管辖范围内的现场设备进行直接控制和数据采集，具备独立运行能力，即使与管理层通讯中断，仍能保证基本控制功能。

*现场层（传感器与执行器）：包括各类温度、湿度、压力、流量、液位、CO2浓度、照度等传感器，以及阀门、风阀、水泵、风机、照明接触器等执行器。负责将现场物理量转换为电信号传送给控制器，并执行控制器发出的指令。

3.2网络架构

系统网络采用工业以太网为主干，结合现场总线技术（如Modbus、BACnet、LonWorks等）。管理层与控制层之间通过冗余工业以太网连接，确保数据传输的稳定可靠。控制层与现场设备之间根据设备类型和距离，采用相应的现场总线或点对点方式连接。网络设计应考虑安全性，进行必要的隔离和防护，防止外部网络攻击。同时，应预留与医院信息管理系统（HIS）、实验室信息管理系统（LIS）等的接口，实现数据共享与联动。

3.3系统