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淺談智能照明控制系統在醫院綜合樓中的運用

更新時間:2023-08-22      瀏覽次數:288

淺談智能照明控制系統在醫院綜合樓中的運用



李明君


安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801


摘要:醫療建筑的照明系統功能多、能耗高,為了響應“碳達峰、碳中和"目標,需要進行節能降耗。醫院綜合樓現有照明系統能耗高,且整體的管理控制存在問題,智能照明系統的運用,在一定程度上解決了這些問題。智能照明系統的運用,在保障醫院環境的同時,還能夠節約電能。因此,文章主要研究醫院綜合樓中智能照明系統的運用。


關鍵詞:醫院綜合樓;智能照明系統;照明技術


引言


醫院是24h運營的公共場所,建筑功能復雜,各區域(場景)運用要求不同,照明系統的光環境舒適度顯得格外重要。智能照明系統能提供一個環保、低碳、舒適的照明環境,是綠色醫院的重要組成部分?;诖?,文章將分析智能照明系統在醫院綜合樓中的應用。


一、智能照明系統概述


智能照明系統主要運用分層理念的設計,能夠對建筑中不同位置的照明系統進行綜合管理,掌握各個區域照明系統的情況。在智能照明系統中,各個設備之間的連接采用并聯方式,各個部分的信息能夠通過總線傳輸,在總線處能夠對各個部分的設備進行集中管控。智能照明系統控制系統的整體架構如圖1所示。智能照明系統具有一定的先進性,隨著技術的不斷革新,系統不斷升級更新。在醫院中運用智能照明系統,能夠保障日常的舒適光環境,從而保障醫護和患者的需求。目前在醫院中運用的智能照明系統主要是運用計算機設備對設備進行管控。醫院綜合樓不同位置的照明需求不同,智能照明系統能夠根據實際情況進行管控,滿足不同位置的需求,保障醫護人員的工作質量。智能照明系統可以對各個設備中存在的問題進行分析并提出警示,然后工作人員可以針對問題及時進行維修,避免由于照明設備的質量問題影響整座大樓的正常運行。


二、醫院智能照明系統的結構和功能


隨著社會不斷的發展,人們對醫療的要求已經不僅是對醫生能力的要求,還對醫院的就醫環境提出了更高要求。醫院的照明系統是就醫環境的基本保障設施,不僅要保障其安全性,還要保障設備的節能性,運用智能照明系統能夠滿足上述要求。


1、智能照明系統的結構


醫院智能照明系統中主要包含傳感器、組網控制器、場景開關、輸出模塊、監管設備等組成部分。


(1)傳感器。在終端一般會設置多元傳感器,這些傳感器構成了微功耗處理器,是終端設備的主要組成。終端設備可以單獨工作,也可以連接其他設備。


(2)組網控制器。組網控制器中含有處理器、儲存器、鐘表等,這些設備中存在不同種類的接口,與終端的聯系主要通過485接口,與PC的聯系主要通過232接口,這些接口的鏈接能夠保障系統的穩定運行。


(3)場景開關。場景開關的主要作用包含兩個方面:在自動化系統中可以進行強制開關,能夠在系統出現問題時保護系統;能通過手動操作更換場景,滿足醫院中的各場景需求。


(4)輸出模塊。輸出模塊可以輸出負荷,承載設備。如果醫院中的系統需要升級,可以對這一模塊進行改進,以便操作。


(5)監管設備。監管設備能夠對系統進行集中控制,調整照明場景。能夠在系統中建立控制方案,通過計算機模擬場景,顯示各種照明場景。


2、智能照明系統的功能


智能照明系統能夠對燈具的使用情況和使用年限進行詳細記錄,能夠在燈具設備出現異常時進行保護。


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圖1智能照明系統整體架構示意圖


系統中的開關能夠進行自動轉換,能夠根據實際需求控制照明設備。通過系統能夠設定和管控醫院中的各個照明系統的參數,保障醫院綜合樓照明系統的功能。隨著科學技術的不斷發展,智能照明系統的綜合性能也不斷優化。


三、智能照明系統在醫院綜合樓中的具體運用


智能照明系統在醫院綜合樓中具有重要作用。醫院綜合樓主要分為病房和通道、門診大廳、醫護辦公區域、特殊區域、公共區域等部分,這些區域的智能照明系統都起到了非常重要的作用。


1、在病房和通道中的運用


在病房和通道中,為了保障患者和家屬的舒適性,要將智能照明系統的燈光設置為可調節燈光,這樣能夠滿足不同人對光源的需求。在設計光源時要觀察病房和通道的環境,使光源能夠發揮很大的作用。對于醫護,需要考慮其工作需求,調節光源的亮度,保障醫護的正常工作;對于患者,需要設計柔和的燈光,保障患者的正常休息。電力值班室的人員嚴格管控照明設備,實時處理各處的情況,充分發揮照明設備的作用。需要避免照明設備出現故障,以免影響醫護和患者。


2、在門診大廳中的運用


醫院門診大廳中的人員比較多,因此,對門診大廳的照明設計要提高重視程度。在設計智能照明系統時,需要詳細分析門診大廳各個部分的實際情況,滿足不同場景對燈光的需求,提高各個崗位人員的工作效率。在前期準備工作中,要根據門診大廳中的照明數據設計遮陽卷簾,對陽光進行合理的阻擋,使室內的光源更加柔和。在夜晚,要調節門診大廳中的亮度,這樣能夠保障工作人員的舒適度,還能起到節能的作用。


3、在醫護辦公區域中的運用


醫護辦公區域的整體面積比較大,在運用智能照明系統時,要考慮每一位醫護的需求,明確不同科室的用光需求,然后設計不同的照明系統,保障醫護工作的質量??梢栽诟鱾€區域設置多個控制節點,從而滿足醫護人員的要求。在使用智能照明系統時,一定要響應節能的號召,對設備的使用做好規劃。


4、在特殊區域中的運用


醫院中特殊區域主要指的是兒童病房和老年病房,對于這種區域要提高重視。老人和兒童比較特殊,他們需要偏柔和的光源,這樣能夠避免強烈的光源對其產生刺激。


對于兒童病房,需要通過智能化的管控調整室內的光照,從而保障室內的光線柔和,不會傷害到兒童的眼睛。對于老年病房,老年人視力不好,對光線的要求要比兒童亮一些,因此在病房中要運用柔和的、比兒童病房亮一些的光線,這樣能夠使老人看清楚周邊的環境,避免出現磕碰的情況。通過對老人和兒童的分析,制訂相應的照明方案,可以保障老人和兒童的安全。


5、在公共區域中的運用


醫護和患者對醫院綜合樓公共區域的使用頻率比較高,因此需要重視公共區域燈光的管控,需要合理分配照明設備,降低電源能耗,這樣不僅能夠保障醫護和患者的使用,還能夠減少電能的消耗。


四、智能照明系統在醫院綜合樓中的運用效果


在醫院綜合樓中的運用智能照明系統,能夠智能控制照明設備,具體運用效果如下。


1、提供人性化服務


在醫院綜合樓中安裝智能照明系統,可以根據不同的場景、區域的需求,對照明的亮度等進行控制。這樣能夠提供人性化服務,滿足不同人的需要。


2、提高管理質量


醫院綜合樓使用傳統的照明系統要靠人們自覺對燈具進行開啟或關閉,這會因人員忙碌而出現燈光常開的情況,管理水平低下。安裝智能照明系統能夠減少人員管理問題,不僅能夠保障照明效率,還能夠提高醫院的管理水平。


3、節約能源


傳統醫院照明系統無論是白天還是夜晚都采用相同的照明亮度,不僅會影響人們的工作或休息,還會造成能源的浪費。運用智能照明系統,其中的多元傳感器能夠分析室內與室外的光照度,自動調節燈光的亮度,這樣不僅能夠保障照明亮度,還能夠控制燈光消耗,實現節能。不同區域工作人員可以對燈光進行智能設定,燈光能夠自動開啟和關閉,從而減少燈光的使用能耗。傳統照明系統與智能燈光能耗數據對比如表1所示,由此可以看出智能照明系統能夠降低能耗。


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五、安科瑞智能照明控制系統


1、概述


ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術,技術成熟可靠,安全穩定。開關驅動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設計,可以任意拼接擴展,同時預留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺進行數據交換。


2、應用場所


適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。


3、系統結構


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4、系統功能


(1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態,反饋現場受控回路的開關狀態,監控界面按照樓層各分區的布和回路列表來瀏覽。


(2)當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警,并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。


(3)可以對單個照明回路實現開關控制;每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關,也可以一個模塊或者整個樓層實現開關控制。


(4)開關驅動器支持過零觸發功能,負載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行;可有效減少電磁干擾以及對電網的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。


(5)對每個照明回路可以預設掉電狀態,當照明電源掉電時,開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態;確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。


(6)拖動調光控件,照明設備從0%到100%進行調光,可以對單個照明回路實現調光控制,調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制,也可以對多個照明回路實現調光控制,通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。


(7)點擊場景控件,打開或者關閉對應場景設置,軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態是打開還是關閉。


(8)設置定時時間,確認時間點后,對該事件點執行的動作進行設置,設置燈在設定的時間點亮或者滅。


(9)系統可以通過預設的當地經緯度信息,自動計算每天的日升日落時間;根據天文時鐘控制照明開關,實現日落開燈、日出關燈的功能。


(10)所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊;當上位機系統故障或模塊離線時,驅動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執行,不影響日常的照明控制效果。


(11)系統結構是分布式總線結構;系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統內各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。


(12)預留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。


5、設備選型


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六、結束語


總之,智能照明系統的運用對醫院綜合樓而言意義重大,不僅能夠提高醫護和患者的使用舒適度,還能夠降低能源消耗,積極響應節能號召。在醫院綜合樓中運用智能照明系統時,一定要將醫護和患者的需求放在重要位置,根據其具體的需求設計燈具,并運用智能化管理手段對樓中所有燈具進行統一化管理,避免能源的浪費。通過這樣的方式,能夠提高醫院室內光環境的舒適度,為醫護和患者提供良好的工作和休息環境。


參考文獻


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[3]鄭夢笛,王彥,張龍,等.雷神山醫院照明設計要點剖析[J].智能建筑電氣技術,2020,14(1):106-108.


[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05


作者簡介:


李明君,男,現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能照明控制系統領域。


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