1.項(xiàng)目背景
南通大學(xué)附屬醫(yī)院(三甲)從2001年開始,連續(xù)新建了門急診大樓和影像大樓,,并對(duì)2處大樓實(shí)施了基于Honeywell EBI平臺(tái)的樓宇自控系統(tǒng),。最新新建的綜合大樓面積6萬平方米,主體由2幢分別18層,、20層的大樓構(gòu)成,,功能設(shè)計(jì)為全院的病房樓和管理中心;大樓安裝了中央空調(diào),、給排水,、冷水機(jī)組、鍋爐,、恒溫恒濕空調(diào),、凈化空調(diào)、變配電,、電梯等大量的樓宇自控設(shè)備和系統(tǒng),,以及用于安全防范的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防范報(bào)警系統(tǒng),、消防系統(tǒng),、一卡通系統(tǒng)等等。
如何使管理中心可以快速,、有效地對(duì)這些相對(duì)獨(dú)立,、內(nèi)容復(fù)雜、數(shù)量龐大的多樣化設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),,以及進(jìn)行有關(guān)的手/自動(dòng)控制,,并且執(zhí)行跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制等問題成為大樓設(shè)計(jì)伊始就提出的應(yīng)用要求。
Proficy HMI/get="_blank">SCADA–iFIX產(chǎn)品是GE提供的基于工業(yè)控制層面的組態(tài)軟件,,其優(yōu)異的穩(wěn)定,、安全等性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出民用領(lǐng)域的主要樓控平臺(tái)軟件;同時(shí),,得益于其具有的ActiveX 容器,、VisiconX 數(shù)據(jù)庫訪問、高級(jí)VBA,、調(diào)度等等功能,,其強(qiáng)大的開放性和高效的整合能力,提供了高性能,、高效率的跨系統(tǒng)集成管理界面,。
在各方專家經(jīng)過多次的觀摩調(diào)研和討論分析后,最終采用基于GE Proficy產(chǎn)品的建筑智能化設(shè)計(jì)方案,,實(shí)施本工程的樓宇自控系統(tǒng)(BA)和樓宇集成管理系統(tǒng)(BMS),。
2.解決方案與實(shí)施
2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
· 對(duì)各弱電子系統(tǒng)進(jìn)行集中統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)、控制:
集成管理平臺(tái)可以將分散的,、相互獨(dú)立的弱電子系統(tǒng),,通過相同的軟件界面,統(tǒng)一監(jiān)控各子系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)及報(bào)警/故障狀態(tài),,實(shí)現(xiàn)在一個(gè)平臺(tái)下對(duì)各個(gè)樓宇不同弱電系統(tǒng)的集中監(jiān)控功能,。
· 實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)調(diào)度,增強(qiáng)對(duì)突發(fā)事件的響應(yīng)能力:
在集成管理平臺(tái)中,,無論信息點(diǎn)和受控點(diǎn)是否在一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi),,都可以在按實(shí)際需要進(jìn)行配置后,建立跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)關(guān)系和計(jì)劃調(diào)度,,大大提高了建筑物的自動(dòng)化,、智能化水平。
· 提供更高層次的設(shè)備管理,、能源管理等綜合應(yīng)用:
集成管理平臺(tái)需要在實(shí)現(xiàn)了弱電系統(tǒng)集成管理的基礎(chǔ)上,,提供更多面向更高層次管理需求的綜合應(yīng)用;如:報(bào)警通告系統(tǒng),、報(bào)警回溯系統(tǒng),、設(shè)備管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)等等,。
· 開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),,最大范圍共享和利用信息資源:
集成管理平臺(tái)提供了高效的OLE_DB,、ODBC、VBA等技術(shù),,突破了與其他企業(yè)管理系統(tǒng)(如HIS,、ERP等)之間數(shù)據(jù)交換的壁壘;而系統(tǒng)中海量的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù),,可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍信息共享和數(shù)據(jù)應(yīng)用,,以便優(yōu)化管理策略。
2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本項(xiàng)目中,,解決方案的主體內(nèi)容包括:實(shí)施綜合大樓的樓宇自控系統(tǒng),、集成門急診大樓和影像大樓的Honeywell EBI樓宇自控系統(tǒng)、集成各類非標(biāo)準(zhǔn)第三方設(shè)備和系統(tǒng),、集成實(shí)施綜合性安全防范系統(tǒng),,以及提供包括能源管理、設(shè)備管理等功能的擴(kuò)展應(yīng)用,。
建筑智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
此方案中,借助于Proficy HMI/SCADA–iFIX產(chǎn)品的技術(shù)特性,,可以將樓宇自控系統(tǒng)和集成管理系統(tǒng)分層架設(shè),;也可以根據(jù)項(xiàng)目情況,在同一個(gè)平臺(tái)中同層實(shí)現(xiàn),;同時(shí),,設(shè)計(jì)有Proficy HMI/SCADA–iFIX的冗余方案(本典型項(xiàng)目中即采用后種方式)。
2.3 功能實(shí)施
2.3.1樓宇自控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
樓宇自控系統(tǒng)主要將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過DDC,、PLC,,應(yīng)用Proficy HMI/SCADA–iFIX產(chǎn)品進(jìn)行組態(tài)和靈活的界面設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)樓宇內(nèi)各類設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和一系列控制等應(yīng)用功能,,并實(shí)現(xiàn)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的查詢與曲線分析,。
樓宇姿控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要包括:空調(diào)監(jiān)控、冷熱源監(jiān)控,、樓層設(shè)備監(jiān)控,、閥門/水泵控制、醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè),、照明控制等,。
樓宇自控系統(tǒng)界面示意圖
2.3.2第三方設(shè)備/系統(tǒng)的集成
第三方系統(tǒng)集成主要實(shí)現(xiàn)樓宇中各類非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)備和獨(dú)立系統(tǒng)的集成接入,以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備/系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和相關(guān)控制功能,。
本項(xiàng)目中,,運(yùn)用GE Proficy產(chǎn)品的OPC開發(fā)包,首先按照通訊協(xié)議與監(jiān)控對(duì)象建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊,,然后再封裝成標(biāo)準(zhǔn)的OPC Server程序,,Proficy HMI/SCADA–iFIX則通過其OPC PowerTool,,建立與OPC Server的數(shù)據(jù)通訊,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各類對(duì)象的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制,。
項(xiàng)目中的第三方系統(tǒng)主要包括:離心機(jī)組,、風(fēng)冷熱泵機(jī)組、鍋爐,、低壓配電系統(tǒng),、電梯系統(tǒng)、精密空調(diào)系統(tǒng),、CCU/ICU系統(tǒng),、手術(shù)室系統(tǒng)、早期工程Honeywell EBI系統(tǒng)等,。
2.3.3綜合安防系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
綜合安防是整個(gè)建筑智能化集成管理的設(shè)計(jì)重點(diǎn),。首先,它在第三方系統(tǒng)集成的原理基礎(chǔ)上,,集成實(shí)現(xiàn)各個(gè)安防分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能,;然后,在統(tǒng)一的環(huán)境平臺(tái)上,,利用Proficy HMI/SCADA–iFIX產(chǎn)品的高度集成的VBA功能和靈活的調(diào)度功能,,實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的連鎖控制和報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
· 門禁控制系統(tǒng):集成門禁系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視,、開啟控制,、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能。
· 安防監(jiān)控系統(tǒng):集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)與矩陣系統(tǒng)的視頻調(diào)用,、視頻控制,、矩陣切換、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能,。
· 消防監(jiān)控系統(tǒng):監(jiān)測(cè)消防系統(tǒng)所有報(bào)警點(diǎn)的狀態(tài),,并執(zhí)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。
· 報(bào)警控制系統(tǒng):監(jiān)測(cè)防范報(bào)警系統(tǒng)工作/報(bào)警狀態(tài),,執(zhí)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能,。
· 報(bào)警聯(lián)動(dòng)配置:利用Proficy HMI/SCADA–iFIX產(chǎn)品的高度開放性,開發(fā)設(shè)計(jì)更為友好的,、可視化配置工具,,可供操作人員自由設(shè)定集成系統(tǒng)在任意報(bào)警事件下所應(yīng)執(zhí)行的聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。
2.3.4設(shè)備管理與能源管理的設(shè)計(jì)
設(shè)備管理:主要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑中所有設(shè)備的資料存儲(chǔ),、設(shè)備檢定,、維修處理、備件管理等一系列標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備管理流程,。
· 設(shè)備基礎(chǔ)信息:集中管理設(shè)備基礎(chǔ)檔案,、技術(shù)參數(shù),、資料文件等信息。
· 設(shè)備檢定管理:主要處理日常定期/不定期的設(shè)備檢查工作,;包括:計(jì)劃管理,、執(zhí)行管理、事務(wù)提醒等功能,。
· 設(shè)備維修管理:處理從制定維修計(jì)劃,,到維修過程資料管理等一系列事務(wù);包括:計(jì)劃管理,、計(jì)劃審批,、送修、維修驗(yàn)收,、資料管理,、事務(wù)提醒等功能。
· 備件庫房管理:管理設(shè)備備件資料和庫存,,并進(jìn)行發(fā)放管理和月度盤存,。
綜合安防系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)界面示意圖
能源管理:主要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中各類能耗,、能源數(shù)據(jù)的采集,、存儲(chǔ)和多樣化分析,并在一定層面上自動(dòng)提供可執(zhí)行的控制策略優(yōu)化建議,。
· 用電計(jì)量統(tǒng)計(jì):對(duì)各節(jié)點(diǎn)的電量(智能儀表)進(jìn)行采集,以及圖形化統(tǒng)計(jì),、對(duì)比,。
· 能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè):采集、監(jiān)測(cè)主控系統(tǒng)及各分支的能耗數(shù)據(jù),,并執(zhí)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和分析,。
· 能效數(shù)據(jù)分析:計(jì)算主控系統(tǒng)及各分支的實(shí)際能效,進(jìn)行對(duì)比分析,;以及結(jié)合氣象條件進(jìn)行策略優(yōu)選,。
· 綜合圖表分析:圖表可自定義分析對(duì)象,以滿足特定工作要求,、實(shí)現(xiàn)更個(gè)性化的圖表功能,。
2.3.5平臺(tái)擴(kuò)展應(yīng)用的設(shè)計(jì)
BMS的擴(kuò)展應(yīng)用立足于實(shí)現(xiàn)更高層面的管理、應(yīng)用和分析等智能化需求,,更具實(shí)際意義的特色應(yīng)用,;全面提升系統(tǒng)的應(yīng)用效果和整體品質(zhì),更高層面地服務(wù)于建筑的管理者,。主要設(shè)計(jì)功能包括以下內(nèi)容:
· 設(shè)備巡檢監(jiān)察組件:自動(dòng)提取《智能巡檢系統(tǒng)》數(shù)據(jù),,檢查人員的日常巡檢情況,,同時(shí)執(zhí)行針對(duì)巡檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析,并自動(dòng)對(duì)巡檢人員的工作進(jìn)行考核和評(píng)價(jià),。
· 報(bào)警短信通告系統(tǒng):在發(fā)生報(bào)警事件時(shí),,自動(dòng)生成報(bào)警短消息;并通過GSM網(wǎng)絡(luò),,即時(shí)向特定報(bào)警級(jí)別,、特定通告對(duì)象發(fā)送報(bào)警短消息,并提供處理預(yù)案,。
· 報(bào)警視頻管理系統(tǒng):在發(fā)生報(bào)警事件時(shí),,自動(dòng)切換報(bào)警點(diǎn)位置的視頻圖像,并進(jìn)行獨(dú)立于監(jiān)控系統(tǒng)之外的報(bào)警錄像控制和視頻存儲(chǔ),。
· 報(bào)警回溯應(yīng)用組件:跟蹤,、回溯集成系統(tǒng)對(duì)任意報(bào)警事件的每一步聯(lián)動(dòng)調(diào)度動(dòng)作及其動(dòng)作結(jié)果,重現(xiàn)報(bào)警事件觸發(fā)的一系列系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)過程和視頻錄像,,使管理者直觀了解事件發(fā)生的全過程,。
3.實(shí)施效果
南通大學(xué)附屬醫(yī)院建筑智能化集成管理系統(tǒng)自07年開始完善設(shè)計(jì),08年4月進(jìn)行該系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)全面實(shí)施,。目前,,該系統(tǒng)已經(jīng)通過了多方組織的聯(lián)合驗(yàn)收,并已正式啟用和服務(wù)于南通大學(xué)附屬醫(yī)院內(nèi)各大樓的聯(lián)合智能化運(yùn)行管理,。
該系統(tǒng)的應(yīng)用,,首先通過可視化的、統(tǒng)一的圖形界面,,生動(dòng)形象地顯示所有子系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),;使管理人員可以通過自己的桌面計(jì)算機(jī),快捷地對(duì)集成的所有子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,、控制,。
同時(shí),第三方系統(tǒng)集成和綜合安防系統(tǒng)的實(shí)施,,實(shí)現(xiàn)了對(duì)突發(fā)事件的信息處理能力和自動(dòng)聯(lián)動(dòng)調(diào)度能力,;當(dāng)發(fā)生報(bào)警事件時(shí),通過集成管理系統(tǒng),,可以直觀形象地查看其設(shè)備位置和報(bào)警信息,,回溯和定義事件的一系列聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。
此外,,通過設(shè)備管理,、能源管理以及擴(kuò)展應(yīng)用的實(shí)施,落實(shí)了對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行有效管理,;并在充分的能源數(shù)據(jù)對(duì)比分析的基礎(chǔ)上,,對(duì)建筑物的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行提供解決方案,。
總之,通過該系統(tǒng)的實(shí)施,,極大提高了建筑物的智能化,、集成化水平,提高了院內(nèi)多部門的管理水平和工作效率,,為建筑物提供了安全,、舒適、節(jié)能,、高效的環(huán)境,。也證實(shí)了GE Proficy產(chǎn)品在民用領(lǐng)域的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì),以及基于GE Proficy產(chǎn)品的建筑智能化解決方案的可行性,。