淺談智能照明控制系統(tǒng)在醫(yī)院綜合樓中的運用

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：醫(yī)療建筑的照明系統(tǒng)功能多、能耗高，為了響應(yīng)國家“碳達(dá)峰、碳中和"目標(biāo)，需要進(jìn)行節(jié)能降耗。醫(yī)院綜合樓現(xiàn)有照明系統(tǒng)能耗高，且整體的管理控制存在問題，智能照明系統(tǒng)的運用，在一定程度上解決了這些問題。智能照明系統(tǒng)的運用，在保障醫(yī)院環(huán)境的同時，還能夠節(jié)約電能。因此，文章主要研究醫(yī)院綜合樓中智能照明系統(tǒng)的運用。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院綜合樓；智能照明系統(tǒng)；照明技術(shù)

引言

醫(yī)院是24h運營的公共場所，建筑功能復(fù)雜，各區(qū)域（場景）運用要求不同，照明系統(tǒng)的光環(huán)境舒適度顯得格外重要。智能照明系統(tǒng)能提供一個環(huán)保、低碳、舒適的照明環(huán)境，是綠色醫(yī)院的重要組成部分?；诖耍恼聦⒎治鲋悄苷彰飨到y(tǒng)在醫(yī)院綜合樓中的應(yīng)用。

一、智能照明系統(tǒng)概述

智能照明系統(tǒng)主要運用分層理念的設(shè)計，能夠?qū)ㄖ胁煌恢玫恼彰飨到y(tǒng)進(jìn)行綜合管理，掌握各個區(qū)域照明系統(tǒng)的情況。在智能照明系統(tǒng)中，各個設(shè)備之間的連接采用并聯(lián)方式，各個部分的信息能夠通過總線傳輸，在總線處能夠?qū)Ω鱾€部分的設(shè)備進(jìn)行集中管控。智能照明系統(tǒng)控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。智能照明系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性，隨著技術(shù)的不斷革新，系統(tǒng)不斷升級更新。在醫(yī)院中運用智能照明系統(tǒng)，能夠保障日常的舒適光環(huán)境，從而保障醫(yī)護(hù)和患者的需求。目前在醫(yī)院中運用的智能照明系統(tǒng)主要是運用計算機設(shè)備對設(shè)備進(jìn)行管控。醫(yī)院綜合樓不同位置的照明需求不同，智能照明系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況進(jìn)行管控，滿足不同位置的需求，保障醫(yī)護(hù)人員的工作質(zhì)量。智能照明系統(tǒng)可以對各個設(shè)備中存在的問題進(jìn)行分析并提出警示，然后工作人員可以針對問題及時進(jìn)行維修，避免由于照明設(shè)備的質(zhì)量問題影響整座大樓的正常運行。

二、醫(yī)院智能照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

隨著社會不斷的發(fā)展，人們對醫(yī)療的要求已經(jīng)不僅是對醫(yī)生能力的要求，還對醫(yī)院的就醫(yī)環(huán)境提出了更高要求。醫(yī)院的照明系統(tǒng)是就醫(yī)環(huán)境的基本保障設(shè)施，不僅要保障其安全性，還要保障設(shè)備的節(jié)能性，運用智能照明系統(tǒng)能夠滿足上述要求。

1、智能照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

醫(yī)院智能照明系統(tǒng)中主要包含傳感器、組網(wǎng)控制器、場景開關(guān)、輸出模塊、監(jiān)管設(shè)備等組成部分。

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

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

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

（4）輸出模塊。輸出模塊可以輸出負(fù)荷，承載設(shè)備。如果醫(yī)院中的系統(tǒng)需要升級，可以對這一模塊進(jìn)行改進(jìn)，以便操作。

（5）監(jiān)管設(shè)備。監(jiān)管設(shè)備能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行集中控制，調(diào)整照明場景。能夠在系統(tǒng)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(tǒng)的功能

智能照明系統(tǒng)能夠?qū)艟叩氖褂们闆r和使用年限進(jìn)行詳細(xì)記錄，能夠在燈具設(shè)備出現(xiàn)異常時進(jìn)行保護(hù)。

圖1智能照明系統(tǒng)整體架構(gòu)示意圖

系統(tǒng)中的開關(guān)能夠進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換，能夠根據(jù)實際需求控制照明設(shè)備。通過系統(tǒng)能夠設(shè)定和管控醫(yī)院中的各個照明系統(tǒng)的參數(shù)，保障醫(yī)院綜合樓照明系統(tǒng)的功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能照明系統(tǒng)的綜合性能也不斷優(yōu)化。

三、智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院綜合樓中的具體運用

智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院綜合樓中具有重要作用。醫(yī)院綜合樓主要分為病房和通道、門診大廳、醫(yī)護(hù)辦公區(qū)域、特殊區(qū)域、公共區(qū)域等部分，這些區(qū)域的智能照明系統(tǒng)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(tǒng)的燈光設(shè)置為可調(diào)節(jié)燈光，這樣能夠滿足不同人對光源的需求。在設(shè)計光源時要觀察病房和通道的環(huán)境，使光源能夠發(fā)揮很大的作用。對于醫(yī)護(hù)，需要考慮其工作需求，調(diào)節(jié)光源的亮度，保障醫(yī)護(hù)的正常工作；對于患者，需要設(shè)計柔和的燈光，保障患者的正常休息。電力值班室的人員嚴(yán)格管控照明設(shè)備，實時處理各處的情況，充分發(fā)揮照明設(shè)備的作用。需要避免照明設(shè)備出現(xiàn)故障，以免影響醫(yī)護(hù)和患者。

2、在門診大廳中的運用

醫(yī)院門診大廳中的人員比較多，因此，對門診大廳的照明設(shè)計要提高重視程度。在設(shè)計智能照明系統(tǒng)時，需要詳細(xì)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(zhǔn)備工作中，要根據(jù)門診大廳中的照明數(shù)據(jù)設(shè)計遮陽卷簾，對陽光進(jìn)行合理的阻擋，使室內(nèi)的光源更加柔和。在夜晚，要調(diào)節(jié)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(jié)能的作用。

3、在醫(yī)護(hù)辦公區(qū)域中的運用

醫(yī)護(hù)辦公區(qū)域的整體面積比較大，在運用智能照明系統(tǒng)時，要考慮每一位醫(yī)護(hù)的需求，明確不同科室的用光需求，然后設(shè)計不同的照明系統(tǒng)，保障醫(yī)護(hù)工作的質(zhì)量?？梢栽诟鱾€區(qū)域設(shè)置多個控制節(jié)點，從而滿足醫(yī)護(hù)人員的要求。在使用智能照明系統(tǒng)時，一定要響應(yīng)節(jié)能的號召，對設(shè)備的使用做好規(guī)劃。

4、在特殊區(qū)域中的運用

醫(yī)院中特殊區(qū)域主要指的是兒童病房和老年病房，對于這種區(qū)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(chǎn)生刺激。

對于兒童病房，需要通過智能化的管控調(diào)整室內(nèi)的光照，從而保障室內(nèi)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(huán)境，避免出現(xiàn)磕碰的情況。通過對老人和兒童的分析，制訂相應(yīng)的照明方案，可以保障老人和兒童的安全。

5、在公共區(qū)域中的運用

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

四、智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院綜合樓中的運用效果

在醫(yī)院綜合樓中的運用智能照明系統(tǒng)，能夠智能控制照明設(shè)備，具體運用效果如下。

1、提供人性化服務(wù)

在醫(yī)院綜合樓中安裝智能照明系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的場景、區(qū)域的需求，對照明的亮度等進(jìn)行控制。這樣能夠提供人性化服務(wù)，滿足不同人的需要。

2、提高管理質(zhì)量

醫(yī)院綜合樓使用傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)要靠人們自覺對燈具進(jìn)行開啟或關(guān)閉，這會因人員忙碌而出現(xiàn)燈光常開的情況，管理水平低下。安裝智能照明系統(tǒng)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(yī)院的管理水平。

3、節(jié)約能源

傳統(tǒng)醫(yī)院照明系統(tǒng)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(tǒng)，其中的多元傳感器能夠分析室內(nèi)與室外的光照度，自動調(diào)節(jié)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(xiàn)節(jié)能。不同區(qū)域工作人員可以對燈光進(jìn)行智能設(shè)定，燈光能夠自動開啟和關(guān)閉，從而減少燈光的使用能耗。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)與智能燈光能耗數(shù)據(jù)對比如表1所示，由此可以看出智能照明系統(tǒng)能夠降低能耗。

五、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

1、概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)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(shè)計，可以任意拼接擴展，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2、應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)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(tǒng)結(jié)構(gòu)

4、系統(tǒng)功能

（1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

（2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)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(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。

（4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)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(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

（6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

（7）點擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

（8）設(shè)置定時時間，確認(rèn)時間點后，對該事件點執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。

（9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān)，實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

（10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)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(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

（11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。

（12）預(yù)留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

5、設(shè)備選型

六、結(jié)束語

總之，智能照明系統(tǒng)的運用對醫(yī)院綜合樓而言意義重大，不僅能夠提高醫(yī)護(hù)和患者的使用舒適度，還能夠降低能源消耗，積極響應(yīng)國家節(jié)能號召。在醫(yī)院綜合樓中運用智能照明系統(tǒng)時，一定要將醫(yī)護(hù)和患者的需求放在重要位置，根據(jù)其具體的需求設(shè)計燈具，并運用智能化管理手段對樓中所有燈具進(jìn)行統(tǒng)一化管理，避免能源的浪費。通過這樣的方式，能夠提高醫(yī)院室內(nèi)光環(huán)境的舒適度，為醫(yī)護(hù)和患者提供良好的工作和休息環(huán)境。

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作者簡介：

任運業(yè)，男，現(xiàn)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(tǒng)領(lǐng)域。