荆门市医院 DDC 控制系统 + 冷热源一体化控制系统整体落地解决方案

荆门市医院 DDC 控制系统 + 冷热源一体化控制系统整体落地解决方案

一、项目背景与荆门医院核心痛点

（一）荆门地域气候带来暖通刚性难题

夏季酷暑高湿：7-8 月极端高温可达 40℃，梅雨季节湿度常年 75%~85%，病房、手术室、地下室极易凝露滋生霉菌，除湿负荷暴涨，冷水机组长期满负荷运转，耗电居高不下；

冬季低温湿冷：1 月最低温可至 - 6℃，荆门城区市政集中供暖覆盖有限，院区室外水管、风机盘管极易冻裂，采暖设备能耗压力大荆门市人民...；

春秋冷热矛盾：过渡季手术室需要持续制冷、病房需要采暖，冷热抵消严重，能源浪费明显；

降水集中：6-9 月多雨，地下室、机房渗水风险高，潮湿易造成电控、DDC 模块受潮故障。

（二）荆门医院普遍现存痛点

源荷脱节能耗高：冷热源机房人工粗放启停，末端负荷变化无法实时反馈机房主机，“大马拉小车” 普遍，暖通能耗占全院总能耗 48%~55%；

医疗环境管控粗糙：ICU、手术室温湿度、压差波动超标，检验科试剂易变质，隔离病区负压调节不灵敏，院感防控压力大；

安全防护薄弱：冬季管路防冻依靠人工巡检，梅雨防潮、漏水预警滞后，机组故障事后抢修，极端工况下冷热源停机威胁急救安全；

平疫切换智能化不足：疫情期间负压病房、排风系统人工调节，切换效率低；

老旧院区改造困难：线路杂乱、不停诊施工要求高，多品牌机组协议不统一，系统无法协同联动。

（三）两套系统定位与协同逻辑

DDC 分布式控制系统（末端执行层） 以直接数字控制器为硬件核心，分区部署在病房、手术室、医技科室，就地独立采集、就地闭环控制，断网可稳定运行恒温、防冻、消防联锁，负责全院末端空调、新风、排风、给排水精细化调节。

冷热源一体化控制系统（机房调度中枢） 部署于制冷换热机房，统一管控冷水机组、冷却 / 冷冻水泵、冷却塔、空气源热泵、蓄冷罐，依靠 AI 算法预判全院冷热总负荷，自动匹配机组输出功率，是全院冷暖供给源头。

闭环协同逻辑 各区域 DDC 采集温湿度、CO₂、负荷数据→汇总上传至一体化平台→冷热源系统测算总需求、优化机组配比→下发指令至 DDC 调节末端风量、水阀开度→设备运行数据回传，持续优化调度策略，实现按需产冷、按需用冷。

二、四层整体系统架构（适配新建院区、老旧院区不停诊改造）

第一层：现场硬件部署层

1. DDC 末端分区布设（按医疗等级差异化配置）

医疗专用DDC控制器

核心洁净区（手术室、ICU、负压隔离病房、PCR 实验室）：高精度 DDC，温控 ±0.3℃、湿度 ±3% RH、压差精准锁定；固化负压平疫切换逻辑，梅雨自动加强除湿，低温启动防冻循环；

医技区（CT、核磁、检验科、药剂库房）：恒温恒湿 DDC 闭环管控，试剂储藏区锁定 2~8℃低温，杜绝样本、药品变质；

门诊、普通住院病区：楼层模块化 DDC，风机盘管独立调节，夜间自动降负荷降噪；卫生间、污物间联动排风；

地下室、配电房、机房：DDC 联动漏水、湿度传感器，潮湿自动启动排水、排风除湿。

2. 冷热源一体化机房硬件

冷热源一体化控制柜

一体化群控主控柜：兼容离心机组、螺杆机组、空气源热泵，内置负荷预测、机组轮换、高温过载保护算法；

水泵、冷却塔变频模块：跟随管网温差自适应调速，平衡高低层水力失衡；

蓄冷联动模块：夜间谷电蓄冷、日间高峰释冷，平抑城市用电峰值；

气候防护硬件：管路伴热保温、机房除湿模块、氢气探测防爆模块。

全域配套感知器件：温湿度、CO₂、压差、水流开关、定位漏水绳、防冻测温探头。

第二层：网络传输层

采用BACnet MS/TP + 工业以太网双冗余组网，兼容 Modbus、OPC UA 通用协议：

医院内网物理隔离外网，保护 HIS 病历、诊疗数据安全；

边缘本地缓存，断网状态下 DDC、冷热源系统独立运行安全逻辑；

支持荆门城区总院、县域分院远程组网，一平台集中管控。

第三层：一体化智慧管控平台

搭建荆门本地化暖通管控平台，内置夏季高温制冷、梅雨全域除湿、冬季低温防冻、过渡季自然冷却、门诊潮汐负荷、平疫一键切换6 套专属工况模板，六大核心模块：

设备可视化模块：机房、DDC 点位三维标注，故障高亮弹窗定位；

冷热源 AI 群控模块：负荷预判、机组优化配比、多能源互补、能效实时分析；

DDC 末端分区管控模块：批量下发温湿度设定、病区场景一键切换；

三级告警与运维工单：预警 / 警戒 / 紧急三级推送，隐患自动生成检修工单，全流程闭环追溯；

能耗合规模块：暖通分项能耗统计、碳排放核算，一键导出三甲评审、节能审计报表，对接湖北省公共建筑能耗监管平台；

集成拓展模块：无缝对接 IBMS、消防、动环、光伏系统，预留后期数字孪生扩容接口。

第四层：多终端应用层

后勤指挥大屏：全院设备、能耗、环境态势总览；

PC 端：逻辑编程、参数调试、故障复盘、报表导出；

移动端：告警推送、远程查看、工单处理、简易调控；

机房、护士站触摸屏：就地查看、基础参数微调。

三、DDC 控制系统核心功能（荆门医院落地应用）

1. 高精度恒温恒湿与院感防控

依托 PID 闭环算法稳定核心区域环境：

手术室、ICU 全天候恒温恒湿、压差恒定，梅雨季节联动新风深度除湿，抑制霉菌与病菌滋生；

门诊、传染楼 CO₂超标自动加大换气，隔离病房 DDC 一键切换负压模式，快速完成平疫转换；

药剂科、检验科全天候锁定温湿度，杜绝耗材变质损耗。

2. 荆门专属气候防护功能

冬季防冻保护：气温低于 5℃，DDC 自动启动管路水循环、伴热加热，室外管网、风机盘管全天候防冻，杜绝冻裂事故；

梅雨季防潮除湿：室内湿度＞70% 自动开大除湿阀、排风提速，地下室、管线井渗水立刻联动排水泵；

夏季高温防护：极端高温自动限制机组过载，末端错峰预冷，避免午间负荷集中宕机。

3. 时序智能节能管控

7 天自定义排班：工作日上班前 30 分钟提前预温，午休、夜间病区自动下调空调负荷；

节假日、疫情封控一键深度节能，仅急诊、ICU、机房保留基础保障；

春秋过渡季自动关停冷水主机，启用室外新风自然冷却，大幅缩短主机运行时长。

4. 设备联锁与就地安全保障

冷热源标准顺序联锁：冷却塔→冷却泵→冷冻泵→冷水机组，杜绝误操作损坏主机；

一用一备风机、水泵故障自动无缝切换备用设备，保障诊疗不间断；

火警信号接入 DDC，立刻关停着火区域送风、开启排烟风机，阻断火情蔓延。

5. 本地自治与运维优化

断网、上位机宕机时，DDC 本地控制逻辑永久留存，独立完成温控、防冻、消防保护；自动记录设备运行曲线，预判滤网堵塞、机组老化，由事后抢修转为预防性维保，人工巡检工作量下降 65%。