基于Modbus TCP协议的医院后勤动力运维监控系统的搭建与思考.pdf
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1、中国数字医学2023 第 18 卷 第 8 期 67基于 Modbus TCP 协议的医院后勤动力运维监控系统的搭建与思考梁汉 李晶【摘要】目的:提高医院高低压配电、中央空调、生活冷热水等动力设备运行的安全性和稳定性。方法:利用动力设备自身 Modbus TCP 通信协议建立信息化监控平台。结果:使用 Modbus TCP 通信协议并借助设备机房视频监控的网络线路传输设备运行数据,利用触摸屏和 Web 组态网关实现了远程监控,用极低的成本完成了动力设备运维监控系统的搭建,满足设备远程集中监控需求。结论:基于 Modbus TCP 通信协议,实现了动力设备的运行参数远程集中监控,提升了运维安全保
2、障水平。【关键词】医院后勤;信息化;动力运维 Doi:10.3969/j.issn.1673-7571.2023.08.012【中图分类号】R197.3;R319 Establishment and thoughts of hospital logistics power operation and maintenance monitoring system based on Modbus TCP protocol LIANG Han,LI Jing.Power Section(Liang Han),Information Center(Li Jing),Logistics Departmen
3、t,Tongji Hospital Affiliated to Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430000,Hubei Province,China.Corresponding author:LI Jing,Email:【Abstract】Objective To improve the safety and stability of the operation of power equipment such as high and low voltage power dis
4、tribution,central air conditioning,and hot and cold water supply in hospitals.Methods An information monitoring platform was established using the power equipments own Modbus TCP communication protocol.Results The remote monitoring was realized by applying Modbus TCP communication protocol,using the
5、 network of the equipment room to transmit equipment operation data and adopting the touch screen and web configuration gateway.The power equipment operation and maintenance monitoring system was built with very low cost and could meet the requirements of remote centralized monitoring of equipment.C
6、onclusion Based on Modbus TCP communication protocol,the remote centralized monitoring of the operating parameters of the power equipment is realized,which improves the safety and security of operation and maintenance.【Keywords】Hospital logistics;Informatization;Power operation and maintenance基金项目:国
7、家卫生健康委医院管理研究所2022公立医院后勤精细化管理项目(GYZ2022HQ13)作者单位:430000 武汉,华中科技大学同济医学院附属同济医院后勤处动力科(梁汉),后勤处信息中心(李晶)通信作者:李晶,Email:医院信息化建设处于高速发展阶段,但医院后勤动力运维层面的信息化是一个短板1-2。后勤动力运维信息化系统的建设,需要大量人力、财力的持续投入,高额的成本导致很多信息化工作难以持续推进。日益增多的动力设备对运维管理人员来说也是一个巨大的挑战。后勤动力运维的信息化发展缓慢有智慧医院建设与实践Construction and Practice of Smart Hospital68
8、China Digital Medicine.2023,Vol.18,No.8以下原因:大部分动力设备相对独立,后勤动力运维信息化初期投入成本高;信息化系统需要外委公司周期性维护,维护成本大;信息化系统技术难度较高,医院后勤没有信息化相关技术人员,对外委公司依赖度大。医院发展迅速,动力设备数量日益增多,保持安全、高效运维就需借助信息化的手段对设备运行状态及参数进行整合与集中监控,提高运维管理效率。如何低成本、高效率、高质量地进行后勤动力运维信息化建设是迫切需要解决的问题。1 动力设备运维监控系统架构动力设备运维监控系统的搭建方案通常包含网络通道的构建,设备通信协议的转换与数据通信,终端设备监控
9、参数显示及调试 3 个实施步骤。在此基础上结合我院实际情况,对以上实施步骤进行优化,具体方案如下。1.1 网络通道的构建为保证设备安全运行,我院机房内关键点位已装设摄像头对现场情况进行监控,各个机房中设有监控系统汇聚交换机,交换机通过光纤或网线汇聚到值班室的主交换机。含有此类动力设备视频监控系统的场景可省去机房外的烦琐布线,利用现有视频监控的网络线路,完成动力设备运行监控的信号传输。仅需完成被监控的设备至机房内监控系统交换机的布线,利用视频监控交换机进行信号传输,通过各个机房内的交换机将通信信号汇聚至视频监控的主交换机,再从主交换机接出网线至值班室的信息化终端设备进行显示即可。此方法是利用各个
10、机房的摄像头汇聚交换机进行数据传输,不需要重复铺设机房外的通信线缆,极大降低了各个机房至值班室布通信线的工作量。1.2 设备通信协议的转换与数据通信动力设备控制柜内若配置有相应通信接口,则可利用对应的通信协议读出设备内的运行参数,再利用终端设备对读取的信息进行显示。如变频恒压供水控制柜内的可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)、热水的蒸汽电动阀、低压配电柜内的电能表等都可以通过对应协议将信号进行采集3-4。交换机和网线是通过 Modbus TCP 协议进行数据传输,则相关设备必须都使用 Modbus TCP 协议进行通信,若设备不支持该协议,可使
11、用协议转换网关,将其他协议 转 换 为 Modbus TCP 协 议。如RS485、RS232、CAN 总线等通信协议,各协议间可采用物理网关相互转换,最后统一协议与上位机相连。由于本次项目是共用视频监控的网络进行数据传输,在 IP 地址的配置上需要避开视频监控摄像头的 IP 地址,防止 IP 地址冲突导致摄像头工作异常。通常会将信息化监控设备和监控摄像头分别配置不同的网段,使之不会互相干扰。1.3 终端设备监控参数显示终端显示设备可采用组态触摸屏或计算机配 Web 组态网关的方式,通过终端显示设备采集设备内的运行参数,利用对应的组态软件进行组态界面绘制并关联采集点位,最后导入终端显示设备进行
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