基于KNX技术设计的智能照明控制系统在医院的设计与应用

时间：2021-04-16

摘要：武汉东西湖区人民医院采用Acrel-BUS智能照明控制系统对医院门诊楼、住院楼、地下车库等公共部分照明回路的通断进行智能控制，系统组网为KNX总线通讯，设计采用就地智能面板控制及通过IP网关接入Acrel-iLightControl智能照明控制系统，在计算机端集中控制与监控。

关键词：医院智能照明控制 KNX

Abstract: Wuhan Dongxihu District People's Hospital uses the Acrel-BUS intelligent lighting control system to intelligently control the lighting of the public outpatient building, inpatient building, underground garage and other public lighting circuits. The system network is KNX bus communication, and the design uses local smart panel control And access to Acrel-iLightControl intelligent lighting control system through IP gateway, centralized control and monitoring on the computer side.

Keywords:hospital intelligent lighting control KNX

0.引言

当前阶段，我国经济不断发展，人民生活水平逐渐提高，进而越来越重视健康。人们在生病时不但要求有好的医生和好的**，对医院的现代化水平和环境要求也越来越高。现代化的医院建筑功能复杂，医疗设备准确，环境要求标准高，其照明环境尤为重要，照明不仅要满足紧急医疗救治的需求，而且要满足人们对照明舒适性、节能性、自动化与信息化等方面的要求。传统的照明控制已无法满足医院对现代照明的需求，依托计算机技术、通信技术和传感器技术等现代技术逐渐发展起来的智能照明控制系统得到广泛的关注和发展。

1．项目介绍

协和东西湖医院/武汉市东西湖区人民医院，创建于1958年，是武汉临空港经济技术开发区一所集医疗、教学、科研、预防保健、康复、急救、社区卫生服务于一体的三级综合医院。率先建立区域影像、检验、病理、心电诊断中心，与武汉协和医院建立了远程医疗会诊教学网络联系。2019年5月28日，按三级甲等医院标准新建的院区投入使用，占地面积170亩，建筑面积18万平方米，规划开放床位1500张。武汉东西湖区人民医院效果详见图1。

图1

2．方案设计及系统拓扑

主要受控区域：门诊楼、住院楼、综合病房楼、感染病房、**楼、地下车库。

本次项目用到Acrel-BUS智能照明开关驱动器4路49台、8路67台、12路42台，智能控制面板144台，受控回路过1200个。本系统即可就近在护士值站通过智能面板就地控制照明回路，用户也可通值班室的计算机Acrel-iLightControl智能照明控制系统也远程集中控制与监控管理照明回路，管理员也可在系统设置时间控制：如白班模式、夜班模式、深夜模式等，一键式场景控制等，实现智能化控制同时也兼顾的节能减排、绿色照明建筑标准。系统除按设定好的程序自动运行外，系统灵活多样，管理员也可随节假日、早晚高峰等随时调整时间场景控制方式。

2.1方案设计

（1）在医院各建筑物每层护士值班站、前台值班站或通道内安装智能面板，前台值班人员可根据当前需求对该受控区实现集中控制，对该区的单回路开关控制、分区域控制等；远程与就地控制相互关联，照明回路可随时按需调整。

（2）对于地下车库，在系统设置时间，设定低峰时自动关闭部分照明回路，高峰时打开部分或全部照明回路，智能化的同时，也达到节能减排的目的。（方案也可在此区域安装微波传感器，实现有人/车灯亮、无人/车灯灭的控制效果。）

2.2 系统拓扑

门疹楼、住院楼、综合病房楼、感染病房、**楼、地下车库等采用8条支线（KNX总线线缆BUS EIB2*2*0.8）到消防控制值班室，通过总线耦合器接入IP网关到Acrel-iLightControl智能照明控制系统。该系统结构拓扑图如图2所示。

图2

3.系统主要控制功能

①定时控制

利用中控软件界面时钟管理器，实现整个系统的有关区域照明的定时和自动管理功能，实现公共通道、景观照明、车库照明等定时、分时控制、用户可按需设定平时照明、高峰照明、节假日模式定时关闭、定时通知等。

②场景控制

智能照明控制系统根据各个部门的需求，设定不同种类的场景模式，进行各种照明灯光的组合，达到美化工作环境的效果；结合人体感应传感器，当人员离开时，关闭该区域照明。

③人体感应控制

在办公走道和楼梯内，布置人体感应传感器。在有人员进入区域时，自动打开照明。当人员离开后，延迟一段时间再关闭。若延迟时间内有人进入，则重新进入打开模式，以达到节能目的。并且可以设置白天有效，晚上无效，根据需求设定。

④光照度控制

在室内办公区域内，布置照度传感器，自然光采光良好的区域，自动调节室内照明的灯光亮度和开灯数量；既充分利用了自然光，又可以为室内人员创造一个舒适的工作环境。

⑤实时监控

中央控制室，配置一台中控主机，所有照明控制设备，通过KNX网关，接入监控系统。操作管理人员，可以通过中控电脑，实时监视总线、区域、楼层、楼栋等照明状态，并可根据需求进行控制调整。系统绘图工具支持向量图和多层页面，图形页面缩放方便，切换简单，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等图形对象的嵌入、支持二维、三维图元的绘制，增加可视化的空间效果。

⑥报警处理

系统提供了警报处理能力，用户可采用编程来完成不同的任务，当某种警报条件出现时应做什么，可由用户自行确定。

⑦事件通报

系统提供了事件通报功能，支持邮件通报、文本输出以及事件驱动打印，可按照用户预先设置的条件，触发事件通报功能。

⑧日照时间计算

按照用户当前所在的时区，计算日照时间，作为定时控制的时间基准。

⑨数据交换

系统可以直接使用ETS3和ETS5项目的数据，方便的实现软件升级和替代；还可接受以CVS文件格式保存的模块及系统数据；系统支持OPC服务；通过KNX-MODBUS网关可以与其他建筑智能化系统（如BA系统）进行数据交换。

⑩系统联动

系统可以开关量输入模块，接受其他系统或工作人员的强切信号；实现安防系统、广播系统、会议系统，甚至消防系统的联动控制，控制相应灯具点亮和设备启停。

系统控制软件界面如图3所示。

图3

4.总结

文章首先论述了武汉东西湖区人民医院对智能照明控制系统的要求，然后通过 Acrel-BUS智能照明控制系统进行设计，达到了项目对照明控制的要求。充分体现了Acrel-BUS智能照明控制系统操作简单智能、系统安全可靠和协调兼容等优越性。

Acrel-BUS智能照明控制系统，是基于KNX总线技术设计的控制系统。系统采用标准的2×2×0.8 EIB BUS总线（即KNX总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，即可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论连接控制模块数量达58000多个。

安科瑞智能照明控制产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制，特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。

参考文献：

[1]程胜.浅议KNX智能照明技术及在工程中的实际应用[J].居舍，2018（21）：205，213.

[2]侯加全.智能照明控制系统发展趋势的探讨[J].智能建筑与城市信息，2013（12）：77-80

[3]谢结弟．总线式智能照明控制系统在公共建筑中的应用[J]．现代建筑电气，2018(8)：27—30．

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