用于病房环境控制的系统和设备及控制病房中的环境条件的方法 |
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| 申请号 | CN201280047287.2 | 申请日 | 2012-09-27 | 公开(公告)号 | CN103843306A | 公开(公告)日 | 2014-06-04 |
| 申请人 | 西门子工业公司; | 发明人 | 金伯利·安·巴克尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种病房 环境控制 系统、设备和方法。示例性方法包括：检测表示病房内的环境条件的状态事件；响应于该状态事件，生成包含有效负载并根据第一协议所格式化的数据包，并且其中有效负载包括环境控制信息；将数据包传送到现场 控制器 ，以使得现场控制器与第一 楼宇自动化 系统和第二楼宇自动化系统进行通信；基于包含在接收到的有效负载内的环境控制信息、调节关于第一楼宇自动化系统的第一环境控制参数；以及基于包含在接收到的有效负载内的环境控制信息、调节关于第二楼宇自动化系统的第二环境控制参数，以使得第二环境控制参数不同于第一环境控制参数。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种病房接口，包括： |
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| 说明书全文 | 用于病房环境控制的系统和设备及控制病房中的环境条件的方法 [0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本专利文献按照35U.S.C.119(e)要求于2011年9月30日提交的美国临时专利申请序列第61/541,653（2011P01756US）号的优先权，其内容在法律允许的范围内通过引用并入本文中。 技术领域[0003] 本专利文献总体上涉及环境控制系统，并且更具体地涉及一种配置成为病人或其他个体提供对病房内的环境系统和特征的直接控制的病房环境控制系统和设备。 背景技术[0004] 一般地医院、疗养院和门诊部以及特别地病房被设计和配置成在医疗、病人舒适度和高效操作之间权衡轻重。诸如针对小医院和医疗机构的ASHRAE高级工程指南；LEED2009医疗EQ信用6.1；系统的能控性：照明和EQ信用6.2；系统的能控性：热舒适度； 以及FGI2006、AIA2006、2.1-10.3.5.2的指南旨在帮助这些机构为病人提供最可能好的环境、同时使以有效方式提供医疗服务和操作的能力最大化。 [0005] 这些指南提供并建议：可以容易地从病床获得私人房间中的占有者控制，并且允许对外部遮光帘、百叶窗和/或窗帘的控制。此外，这些指南建议：病房为每位病人和/或病房提供单独的热舒适性控制。发明内容 [0006] 所公开的用于病房环境控制的系统和设备以及控制病房中的环境条件的方法提供如何能够在医院环境中实现和提供所需特征和功能的详细示例。此外，所公开的系统和设备可以与楼宇自动化控制系统和/或环境控制系统结合使用，以优化针对结构的能量性能。例如，日光或环境光传感器可以被部署在每个病人的房间中，并且可以与一个或更多个遮光和/或照明控制装置结合进行操作，以使得可用照明最大化或者获取可用照明以减少与照明和环境控制装置相关的能量成本。此外，环境控制例程和更具体地照明控制子例程可以被配置成选择性地控制病房内部署的照明设备的强度和输出，以保持恒定的照明水平。换言之，因为病房内的环境光等级在一天中发生变化，所以各个照明设备的强度和输出可以变化，以补偿或以其他方式补充给定区域内的所检测到的环境照明。 [0007] 在一个实施方式中，公开了一种病房接口。该病房接口包括处理器、以及与该处理器通信的并被配置成存储处理器可执行指令的存储器。所述处理器可执行指令被配置成：检测与病房内的环境条件相关联的状态事件；响应于检测到的状态事件、传送包含有效负载的数据包，该有效负载包括关于第一楼宇自动化系统和第二楼宇自动化系统的环境控制信息；以及响应于环境控制信息、独立地调节关于第一楼宇自动化系统的第一环境控制参数和关于第二楼宇自动化系统的第二环境控制参数，其中第二环境控制参数不同于第一环境控制参数。 [0008] 在另一实施方式中，公开了一种病房环境控制系统。该系统包括具有处理器和存储器的病房接口，该存储器被配置成存储处理器可执行指令。该指令被布置成检测表示病房内的环境条件的状态事件，并且响应于该状态事件生成包含有效负载的数据包，其中该数据包根据第一协议被格式化，并且其中该有效负载包括环境控制信息。该系统还包括经由楼宇自动化网络与病房接口通信的楼宇自动化控制器。该控制器又被配置成：接收根据第一协议所格式化的数据包；生成根据第二协议的环境控制通信，其中该环境控制通信包括环境控制信息；将环境控制通信传送到根据第二协议进行操作的自动化设备；以及基于环境控制通信和环境控制信息来调节自动化设备以改变环境条件。 [0009] 在另一个实施方式中，公开了一种病房内的环境控制方法。该方法包括如下步骤和处理：检测表示病房内的环境条件的状态事件；响应于该状态事件，生成包含有效负载的数据包，使得该数据包根据第一协议被格式化，并且其中有效负载包括环境控制信息；将数据包传送到现场控制器（field panel），使得现场控制器与第一楼宇自动化系统和第二楼宇自控系统进行通信；基于包含在接收到的有效负载内的环境控制信息、调节关于第一楼宇自动化系统的第一环境控制参数；以及基于包含在接收到的有效负载内的环境控制信息、调节关于第二楼宇自动化系统的第二环境控制参数，其中第二环境控制参数不同于第一环境控制参数。 [0010] 公开了这些概述构思的其他实施方式、配置、修改和变化，并且每个所公开的实施方式可以单独使用或者组合使用。在以下具体实施方式和附图中描述了所公开的实施方式的附加特征和优点，并且从所述具体实施方式和附图中、所述附加特征和优点将变得明显。 附图说明[0011] 图1示出了利用统一病房接口并实现如本文所公开的控制的示例性病房配置； [0012] 图2示出了图1中所示的示例性统一病房接口的功能框图； [0013] 图3A描绘了可以由示例性统一病房接口的控制器来实现的示例性控制程序的逻辑框图； [0014] 图3B描绘了可以由图3A的控制程序的SOAP接口例程部分生成的SOAP通信的示例； [0016] 图5是表示可以根据本文所公开的教导来实现控制程序的一个操作实施方式的流程图； [0017] 图6示出了可以由图2的统一病房接口呈现的另一示例性用户界面；以及[0018] 图7示出了可以由图2的统一病房接口呈现的又一示例性用户界面。 具体实施方式[0019] 所公开的用于病房环境接口和控制的系统和设备以及控制病房中的环境条件的方法提供如何能够在医院环境中实现和提供这些有利特征和功能的详细示例。此外，所公开的系统和设备可以与楼宇自动化控制系统和/或环境控制系统结合使用，以优化针对结构的能量性能。例如，日光或环境光传感器可以被部署在每个病人的房间中，并且可以与一个或更多个遮光帘和/或照明控制结合进行操作，以使得可用照明最大化或者获取可用照明以减少与照明和环境控制装置相关的能量成本。可替代地或此外，环境控制例程和更具体地照明控制子例程可以被配置成选择性地控制病房内部署的照明设备的强度和输出、并且操作一个或更多个遮光帘控制，以保持恒定的照明水平。因此，因为病房内的环境自然光等级在一天中发生变化，所以各个人工照明设备的强度和输出可以变化，以补偿或以其他方式保持病房或任何其他给定区域内的整体照明水平。 [0020] 在其他实施方式中，所公开的系统和设备可以与病房和整个医院结构两者内可操作的环境控制系统集成。例如，在一个集成实施方式中，病人可以被赋予权力来控制房间温度、进行照明调节以及改变遮光帘的位置，而无需要求医务人员的干预或者舍弃病床的安全性和舒适性。以此方式，可以满足病人的需求和舒适度，而不会使他们受到危险或者无需利用医务人员进行非医学或医疗相关的工作。因此，该集成实施方式对病人赋予权力，并且使医务人员及其他人员自由地、更高效地使用他们的时间。 [0021] 在另一集成实施方式中，所公开的系统和设备可以被用于控制各个暖通空调（HVAC）单元，该各个HVAC单元被部署和布置成控制各个病房内的环境。以此方式，每个病房可以被调节以提供特定于每个病人的舒适水平的定制HVAC和照明解决方案。此外，所公开的系统和设备可以利用一个或更多个系统设置被预配置成提供例如使在紧急情况下在其中执行过程的最大照明条件，或者利用其他设置被预配置成提供放松的周围环境或其他期望的条件或事件。 [0022] 本文中所讨论的实施方式包括结合收发器或与收发器通信的无线自动化设备、楼宇自动化设备以及环境控制设备。该实施方式可以包括BACNet、IEEE802.15.4/ZigBee兼容设备和部件，例如一个或更多个个人局域网（PAN）协调器，其被实现为现场控制器（FPX或PXC）；全功能设备（FFD），其被实现为楼层级设备收发器（FLNX）；以及精简功能设备（RFD），其被实现为无线房间温度传感器（WRTS）。无论任何给定的设备或部件的特定类型和功能性，符合认可的楼宇控制和自动化标准例如BACNet和/或ZigBee标准确保与楼宇自动化网络和部署在结构内的系统的通信和互操作性。本文中所识别的设备和部件被提供为可以在结构内被集成并利用的环境控制设备、楼宇自动化部件、无线设备和收发器的示例，但并不意图限制于本文中所讨论和要求保护的设备和教导的类型、功能和互操作性。 [0023] Ⅰ.病房配置 [0024] 图1描绘了示例性病房100和100'，该病房100和100'可以被耦接到统一病房接口200和统一病房接口200'（参见图2）。在该实施方式中，病房100和100'基本上是相同的配置，并且包括基本上相同的元件和设备。然而，病房100的统一病房接口200是有线设备，而病房100'的统一病房接口200'是无线设备。为方便起见，本文中所提供的描述和讨论集中在病房100。应当理解的是，本文中所阐述的原理也同样适用于统一病房接口200的有线配置和无线配置。 [0025] 示例性病房100包括并结合房间照明系统110、集成娱乐系统130以及环境控制系统150。这些系统可以由不同的制备来提供，并且根据不同的标准和控制协议进行操作。在一个示例性配置中，房间照明系统110可以是被配置成全面地控制病房100以及附接浴室102内的照明的多分组和多区域系统。例如，房间照明系统110可以包括使用遮光帘控制系统112来控制环境光等级的第一照明组。房间照明系统110可以还包括控制病房100内部署的人工照明设备的第二照明组。第二照明组可以包括头顶检查灯114、病人阅读灯 116、以及浴室灯118。头顶检查灯114和病人阅读灯116可以配合以限定在病房100的主要部分内的第一照明区域，而浴室灯118可以限定在浴室102内的第二照明区域。 [0026] 在该示例性实施方式中，遮光帘控制系统112安装到被构造到病房100的外壁中的房间窗104的框架和/或由该框架承载。遮光帘控制系统112可以包括：耦接到定位电机122的一个或更多个遮光装置120。定位电机122可以被配置成升高或降低遮光装置或者旋转多个遮光装置120，从而调节通过窗104允许进入病房100中的环境光。 [0027] 房间照明系统110可以被配置成允许使用相应墙壁开关114a、116a和118a来手动控制各个灯114、116和118。每个墙壁开关可以被安装在预期用户的可触及位置处。例如，墙壁开关114a控制头顶检查灯114，并且可以靠近房间门口106安装墙壁开关114a，以方便医生、护士、保洁员和访客进入病房100时容易触及。在一个实施方式中，墙壁开关114a可以包括光传感器（light sensor）114b或者可以与光传感器114b连通。光传感器 114b可以是光传感器（photo sensor），该光传感器被配置成检测病房100内的环境照明。 另一个墙壁开关116a可以被安装在病床附近，以提供对病人阅读灯116的手动控制。类似地，墙壁开关118a可以被安装在浴室门124附近，以允许对浴室102内的浴室灯118的手动控制。在另一个实施方式中，墙壁开关118a可以包括运动传感器（未示出），该运动传感器被配置成当病人或其他人进入浴室102时自动启动浴室灯118。 [0028] 病房100还包括集成娱乐系统130，以控制病人可用的娱乐和/或通信设备并且与该娱乐和/或通信设备进行通信。集成娱乐系统130可以包括例如电视机或监视器132、电话或电信系统134、音乐系统（未示出）、游戏控制台（未示出）或任何其他已知的或以后开发的娱乐设备。集成娱乐系统130还可以控制和连接局域网、个人局域网、路由器、网络可寻址存储设备或其他计算设备。在另一个实施方式中，集成娱乐系统130可以针对一个或更多个蜂窝设备提供通信网关或者用作通信网关。 [0029] 环境控制系统150可以被设计和配置成控制病房100内的房间温度和其他空气条件或变化。环境控制系统150可以包括传感器152，其可以被配置成检测例如温度、一氧化碳、二氧化碳、湿度，并且生成表示所检测的条件的传感器信号。环境控制系统150还可以包括HVAC单元154或者与HVAC单元154通信。HVAC单元154可能是水源热泵、风机盘管或可变风量（VAV）终端单元，例如由西门子工业公司楼宇科技集团（以下简称为“西门子”）制造的区域控制单元（ZCU）。在一个实施方式中，环境控制系统150可以提供对通过VAV终端单元输送的气流的直接或间接控制，以允许调节病房100内的温度和湿度条件。通过与由示例性VAV终端单元所产生的气流相互作用并且引导该气流，可以调节通过通风孔156输送的气流量。在其他实施方式中，可以控制HVAC单元154来改变经由通风孔156输送的气流的温度。 [0030] 在一个实施方式中，房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150的自动化设备和系统可以硬连接到供给病房100的典型120V/240V电源。类似地，自动化设备和系统可以利用现有网络和基础设施布线来传送信息。例如，传感器152可以经由有线连接157将温度信息或数据传送到HVAC单元154。该信息和数据又可以经由楼宇自动化网络160传送到APOGEE 现场控制器（FPX或PXC）158和/或楼宇自动化工作站162。在该实施方式中，楼宇自动化工作站162可以是INSIGHT 楼宇自动化工作站，而楼宇自动化网络160可以是兼容的BACnet/IP网络，两者均由西门子制造和提供。 [0031] 可替代地，或此外，所述设备和系统可以采用无线技术，诸如例如IEEE802.11（Wi-Fi）、IEEE802.16（WiMAX）、IEEE802.20（无线宽带）、IEEE802.15.4（ZigBee）或任何其他已知的或以后开发的无线标准或协议。在该实施方式中，病房100可以包括无线现场控制器108（FLNX），该无线现场控制器被配置成以无线方式从可在房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内操作的设备或系统接收信息、数据或信号。例如，来自传感器152的信息和数据可以以无线方式传送到无线现场控制器（FLNX）108，以便传送到现场控制器158如APOGEE 现场控制器（FPX或PXC）和/或HVAC单元154。所接收到的信息或数据可以被重发或者以其他方式经由楼宇自动化网络160提供给楼宇自动化工作站162。 [0032] 楼宇自动化工作站162和更特别地在楼宇自动化工作站162上可操作的INSIGHT 应用被配置成从部署在病房100中的一个或更多个自动化设备中收集和分析关于病房100的信息和数据。具体而言，INSIGHT 应用被配置成根据一个或更多个控制例程或过程，利用所接收到的信息来监视和控制房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内可操作的自动化设备或系统。该控制例程和过程可以被设计成通过由楼宇自动化系统控制和监视的结构来优化环境控制和功率使用。控制例程和过程的操作还可以允许经由整个病房100分布的手动控制装置和开关114a、116a和118a来手动控制一个或更多个设备。经由统一病房接口200'与楼宇自动化工作站162之间建立的无线连接进一步实现对房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150的元件的控制或交互作用。在另一个实施方式中，统一病房接口200可以经由有线连接164连接到楼宇自动化工作站162。 [0033] Ⅱ.统一病房环境控制设备和接口 [0034] 图2示出了统一病房接口200的内部框图，统一病房接口200可以耦接到病房100内的自动化设备和系统或者与病房100内的自动化设备和系统通信。特别地，统一病房接口200包括病人控制设备的硬件和生成用户界面的控制装置的硬件，通过该控制装置病人可以影响对病房100从中央位置的环境控制。例如，所公开的病人控制设备是配置成允许病人自主地控制病房100内的一个或更多个环境条件的床边设备。这种自主控制给病人赋予权力，而不会通过要求他们离开自己的床来调节和控制环境条件而增加他们受伤的风险。通过为病人提供影响对病房100内的环境条件（例如照明、空气温度和/或气流、以及娱乐和通信系统）的控制的手段，病房接口200在病人常常感到无力和脆弱时使医务人员不必执行这些寻常的工作而同时给病人赋予权力。 [0035] 表示统一病房接口200的配置的内部框图示出了作为经由总线202进行通信的独立逻辑实体的各个功能和/或模块。这些逻辑实体可以代表独立物理部件，所述独立物理部件可以被组装为印刷电路板（PCB）的一部分。可替代地，这些功能和模块可以被集成到单个或有限数量的物理部件中。这些功能和模块可以各自代表专用计算机程序或处理器可执行代码，所述专用计算机程序或处理器可执行代码被配置成收集、处理或以其他方式操控病人命令和数据，以控制或操作房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150的自动化设备或系统。 [0036] 统一病房接口200可以包括控制器300（参见图3A），所述控制器300包括处理器204和存储器206。在一个实施方式或配置中，处理器204可以是如下计算机处理器：所述计算机处理器被配置成从用户接收命令或指令以传送到楼宇自动化工作站162，以便控制房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150的自动化设备或系统中的一个或更多个。存储器206可以是易失性存储器，例如随机存取存储器（RAM）、静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、或由处理器204可访问的任何其他存储器。存储器206可以作为用于处理器204的交换空间或虚拟内存、高速缓存和寄存器进行操作。在该实施方式中，存储器206存储由处理器202访问和执行的控制例程302（参见图3A）。 [0037] 可替代地，控制器300可以是被编程和/或定制为控制和指示统一病房接口200的操作的单个专用集成电路（ASIC）。示例性ASIC可以包括整体32位或64位处理器、以及内存块，所述内存块包括但不限于只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和闪速存储器。该ASIC可以用于替换示例性控制器300内的处理器204与存储器206的组合。 [0038] 在该实施方式中，存储器206和处理器204被部署和配置成彼此经由通信信道或专用总线208直接通信。在另一个实施方式和配置中，示出了存储器206可以经由总线202与处理器204进行通信。以此方式，处理器204和程序模块206可以被保持为统一病房接口200内的独立且不同的设备。 [0039] 控制器300可以经由总线202耦接到辅助存储器或存储模块210，并且经由总线202与辅助存储器或存储模块210进行通信。在该实施方式中，存储模块210被示为与控制器300分离的独立元件。然而，在其他实施方式中，存储模块210可以是控制器300的组成部分。存储模块210可以是任何已知的或以后开发的计算机可读介质和/或非易失性存储设备，例如但不限于硬盘驱动器、固态驱动器（SSD）、闪速ROM（只读存储器）或光盘驱动器。 存储模块210可以被配置成易于存储用于提供与统一病房接口200相关联的所期望功能所需的信息、数据和可执行文件。例如，存储模块210可以存储由控制器300利用的可执行算法、程序、以及操作系统。 [0040] 在操作中，处理器204可以经由总线202与存储模块210上的信息通信，并且访问存储模块210上的信息。例如，为了生成图形用户界面（GUI）或用户界面400（参见图4A至4C），处理器204可以访问存储在存储模块210中并且从存储器206内可执行的合适的子例程。生成用户界面400所必需的信息又可以经由总线202传送到显示器和/或触摸屏214。触摸屏214可以被配置成响应于用户交互，接收经由电阻或电容输入层（未示出）提供的信息、选择和/或命令。触摸屏214提供集成机制，通过集成机制用户界面400可以被呈现给用户。I/O模块212可以增强触摸屏214和/或与触摸屏214配合以处理和转换通过键盘（未示出）、鼠标或跟踪球（未示出）接收到的信息，或者通过简单监视器或显示器来呈现信息。 [0041] I/O模块212还可以包括一个或更多个输入216。所述一个或更多个输入216可以是例如增强或扩展存储模块210的能力的安全数字（SD）读卡器。可替代地或此外，SD卡（未示出）和安全数字读卡器可以被用于传送或更新包含在存储模块210内的由控制器300执行的程序、算法和信息。在另一个实施方式中，输入216可以是用于数字音乐播放器例如分别来自苹果公司或微软公司的iPod 或Zune 的连接器或基座（dock）。在又一实施方式中，输入216可以是通用串行总线（USB）连接器、数字视频接口（DVI）连接器、串行端口连接器、或用于设备之间传送信息的任何其他已知的或以后设想的连接。 [0042] 统一病房接口200还可以包括经由总线202与控制器300通信的音频模块218。音频模块218可以被配置成将数字声音文件如MP3或wav文件转换成可以经由扬声器220广播或播放的模拟信号。在一个实施方式中，输入216可以连接到数字音乐播放器（未示出），以允许包含在数字音乐播放器上的数字化存储的音乐将由音频模块218转换或播放并经由扬声器220广播。在又一实施方式中，处理器204可以通过集成娱乐系统130和音频模块218来传送或播放音乐或其他音频信息。 [0043] 通信模块222提供允许与病房100内的自动化设备或系统的一个或更多个进行通信的有线或无线通信功能两者。例如，通信模块222可以允许统一病房接口200与房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150经由楼宇自动化工作站162来交换信息。在一个实施方式中，经由触摸屏214接收到的信息或命令可以通过控制器300进行处理，并且经由利用通信模块222建立的有线连接164被传送到楼宇自动化工作站162。楼宇自动化工作站162又经由楼宇自动化网络160将该信息发送至无线现场控制器（FLNX）108和/或现场控制器158。然后，现场控制器108、158可以适当地以有线或无线的方式将该信息提供给房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内的可操作的自动化设备中的一个或更多个。通信模块222又可以以与上述方式相同的方式来接收信息。所接收信息又可以经由触摸屏214来呈现、存储在存储模块210内和/或由控制器300使用，作为本文所讨论的一个或更多个例程或软件的输入。 [0044] 另外，通信模块222可以被配置成经由通信端口222a、经由电力线网络、以太网络、两线网络或其他已知的网络配置进行通信。在另一实施方式中，通信模块222可以被配置成根据IEEE802.11（Wi-Fi），IEEE802.16（WiWAX）、IEEE802.20（无线宽带）、IEEE802.15.4（ZigBee）、蓝牙、或其他已知的无线通信协议经由无线收发器222b进行通信。通信模块222可以被配置成作为双模式通信模块进行操作，以便提供有线和无线通信从而增加灵活性。可替代地或此外，通信模块222当作为双模式通信模块进行操作时可以根据多个无线通信协议来发送和接收信息。例如，通信模块222可以被配置成根据IEEE802.11（Wi-Fi）和IEEE802.15.4（ZigBee）来同时传送信息。 [0045] 在另一实施方式中，通信模块222可以与网络接口224配合，以建立用于远程查看和/或监视关于房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150的信息的访问入口。网络接口224可以与通信模块222结合使用来访问因特网或其他网络，以便于经由触摸屏或显示器214来浏览信息或娱乐信息。在又一实施方式中，网络接口224提供如下机制：通过该机制，可以经由浏览器例如微软公司的Internet Explorer 或苹果公司的Safari 来远程访问或控制统一病房接口200的信息和功能。 [0046] 图3A描绘了控制器300的功能框图表示。特别地，图3A示出了经由总线208与存储器206通信的处理器204。在所示出的表示中，存储器206存储可由处理器204执行的并且被配置成指示统一病房接口200的操作的控制例程302。控制例程302又可以包括许多子例程、软件应用程序和/或模块，所述许多子例程、软件应用程序和/或模块当由处理器204执行时指示对房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内的可操作的自动化设备或系统的操作。 [0047] 控制例程302可以包括控制和用户界面例程304，其被配置成生成图形用户界面400（参见图4），并且集成照明控制例程306、娱乐控制例程308、环境和/或HVAC控制例程 310与所存储的程序例程312的功能和操作。例程306、308、310和312中的每个控制房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内的可操作的自动化设备或系统，并且与房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内的可操作的自动化设备或系统进行通信。这些系统又可以根据不同的通信标准和协议例如DALI、BACnet、LON、KNX和任何其他已知的或以后开发的标准和协议进行操作。 [0048] 控制例程302可以是包含统一病房接口200的操作所需要的所有信息、功能和库的自包含程序或固件。可替代地，控制例程302可以利用存储在例如存储器206中的一个或更多个应用编程界面（API）来访问和利用存储在存储模块210上的可接近的信息、功能和库。控制例程302还可以包括或访问一个或更多个驱动程序，来例如在处理器204、触摸屏214、音频模块218和通信模块222之间传送信息和数据。 [0049] 控制例程302还包括简单对象访问协议（SOAP）接口314。SOAP接口314提供了如下一种机制和手段：通过该机制和手段，使用不同通信协议和标准的不同自动化设备可以交换信息。通过使用SOAP接口，根据第一协议进行通信的自动化设备可以与根据第二协议进行通信的不同自动化设备以数据包的形式来交换信息。SOAP接口314和数据包使用超文本传输协议（HTTP）、作为可扩展标记语言（XML）流格式的标签数据，在不同的自动化设备之间传送信息。可扩展的、基于文本的框架使得能够在不同的自动化设备之间进行通信，而无需任何具有其他通信协议和/或标准的知识的设备。 [0050] 图5是描绘了控制例程302当由处理器202执行时可以进行的操作和功能的一个示例的流程图500。在该实施方式中，当统一病房接口200连接到电源并且通过该电源通电时，控制例程302启动（即，开始执行流程图500中示出的步骤和功能）（步骤502）。在另一配置中，控制例程302可以响应于经由例如触摸屏214或电源按钮（未示出）提供的用户输入而启动。控制例程302可以保持处于空闲状态（即，连续循环），直到检测到与被监视病房内的环境条件相关联的状态或状态事件的变化为止（步骤504）。由状态或状态事件的变化来表示的一个或更多个环境条件实际上可以包括任何用户发起的变化或影响或改变病房100内的环境的其他命令。例如，状态或状态事件的变化可以表示要调节由HVAC单元154提供的气流和/或温度的用户命令。在另一实施方式中，状态事件可以反映由病房100内的一个或更多远程感测或监测设备检测到的变化。在又一实施方式中，状态的改变可能基于定时器或时间表（即时刻、星期几、季节性周期）的开始和/或到期而发生。状态事件可以是在例如楼宇自动化工作站162处限定的自定义可编程条件和/或由在楼宇自动化工作站 162上执行的INSIGHT 楼宇控制应用提供的预定义事件和条件。 [0051] 一旦检测到状态或状态事件的变化，则控制例程302评估状态事件，以确定该状态事件是否表示对传感器值的更新、或改变对房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150内的可操作的一个或更多个自动化设备或系统的操作的命令（步骤505）。如果控制例程302确定状态事件是传感器更新，则利用新的传感器数据覆盖当前状态信息（参见步骤508、512和516），并且控制例程302返回到空闲状态。一旦当前状态信息已被更新，则控制例程302然后返回到空闲状态（参见步骤504）。然而，如果状态事件表示定向到病房100内操作的自动化设备中的一个或更多个的命令，则控制例程302基于所接收到的状态事件来继续在步骤506、510或514处的处理。 [0052] 导致控制例程302启动（即，离开空闲状态）的状态事件的示例可以是例如用户经由通过触摸屏214呈现的用户界面400来选择图4中的所有灯按钮402。在该示例性实施方式中，可以通过与控制例程302连接的可操作的控制和用户界面例程304来生成用户界面400。控制例程302和更具体地控制和用户界面例程304分析所接收到的选择，以确定该输入涉及哪些例程或系统。为了做出该确定，控制例程302依次评估所接收到的选择，以确定该选择是否与照明例程306（参见506）、娱乐例程308（参见510）、HVAC控制例程310（参见514）或存储的程序例程312（参见518）有关。可替代地，控制例程302可以分析与所接收到的用户选择相关联的标记或头，以确定应当启动例程304至312中的哪一个。 [0053] 在该示例中，所有灯按钮402的用户选择导致控制例程302的照明例程306部分的启动（步骤506）。在本示例性实施方式中，照明例程306可以包括需要与房间照明系统110内的可操作的自动化设备或系统进行交互的信息、通信协议和值。例如，照明例程306可以包括与定位在病房100内的头顶检查灯114、病人阅读灯116和浴室灯118进行通信并控制头顶检查灯114、病人阅读灯116和浴室灯118所需的数字可寻址照明接口（DALI）信息和命令。 [0054] 一旦照明例程306已被识别由控制例程302启动时，则可以从例如存储器206和/或工作站162加载当前状态信息（步骤508）。当前状态信息又可以通过例如与灯114至118和遮光帘控制系统112通信的无线现场控制器108和现场控制器158来提供。当前状态信息可以包括：例如由光传感器114B所提供的灯114至118中的每一个的最后已知状态、包括定位电机122和遮光装置120的当前位置的遮光帘控制系统112的状态、以及关于病房100内的环境光条件的任何信息。用户可以经由用户界面400更新和调节当前状态信息，从而使控制例程302和照明例程306将修改信息显示在触摸屏214上和/或将该修改信息存储在存储器206或存储模块210中。 [0055] 控制例程302接下来确定房间照明系统110内的可操作性的自动化设备和系统中的哪一个将要通过用户选择和照明例程306进行修改（步骤520）。在本示例中，与所有灯按钮402相关联的命令或值的接收指示了灯114至118中的每一个将被启动。控制例程302接下来识别房间照明系统110利用的关于第一协议例如DALI协议的特定命令和信息（步骤522）。在该示例中，该命令可以指示病房100内的“所有灯”要以最大强度（例如在1至10的比例上为10）被启动。在另一实施方式中，接收到与所有灯按钮402相关联的命令或值可以使控制例程302警告或以其他方式与楼宇自动化工作站162通信。在该实施方式中，楼宇自动化工作站162可以响应于接收到的命令来指示无线现场控制器108或现场控制器 150识别灯114至118中的哪一个将被启动。类似地，现场控制器108和158可以被配置成控制与灯114至118相结合的遮光装置的位置、时刻和/或温度。无论用于控制病房100内的每个环境部件的具体设备和/或机构，控制例程302和统一病房接口200提供如下机制：通过该机制，可以控制和调节各个环境要素或一组环境元素两者，以满足病人的个人舒适需求和医疗需求。 [0056] 由控制例程302生成的命令可以传送到SOAP接口314。SOAP接口314又将转换DALI协议格式化命令利用的命令和信息，以生成非特定平台数据包318（参照图3B）。数据包或消息318包括XML封装320，该XML封装320包括头322和主体324。头322包括将包含在数据包318和主体324内的信息指示到正确目的地所需要的握手信息和事务。在本示例中，头322可以共同地或单独地识别目的地设备，如部署在病房100内的灯114至118。主体324包含用于命令和/或控制目的地设备所需要的有效负载或命令和信息。例如，有效负载可以包括一般和/或特定的设备环境控制信息，所述设备环境控制信息包括多个个体的环境控制参数。各个环境控制参数又可以被作为整体和/或特定环境控制设备的系统利用，以达到或保持病房100内的期望环境条件。在一个示例性实施方式中，包含在主体324的有效负载部分内的环境控制参数可以包括特定的设备标识信息，例如对应于所有灯按钮 402的初始用户选择的“所有灯”标识符。可替代地，包含在主体324的有效负载部分内的环境控制参数可以对应于一个或更多个预编程的配置和场景，所述一个或更多个预编程的配置和场景可以由用户来实现和定制。以此方式，环境控制参数如特定的设备标识信息构成可以传送和交换以调节病房100内的特定设备或元件的环境控制信息。在另一实施方式中，在环境控制信息中定义的环境控制参数可以包括用于根据预定义的程序或环境方案来调节病房100内的多个设备或元件所需要的设置、阈值和值。以此方式，主体324可以包括当需要为病人检查时打开病房100内的所有灯所需要的期望的最大输出值或命令，例如值为10。 [0057] 一旦使用用于提供DALI格式化通信所需要的信息生成了数据包318，则控制房间照明系统110的自动化设备并且与房间照明系统110的自动化设备交换信息。数据包318可以通过楼宇自动化网络160传递到楼宇自动化工作站162（步骤526）。楼宇自动化工作站162又可以将平台非特定数据包318（即包含在XML封装320内包含的信息）转换回正确格式，以便于灯114至118的使用。包含在数据包318内的被恢复或重新格式化的消息和命令然后可以通过楼宇自动化工作站162经由楼宇自动化网络160传送到现场控制器158或直接传送到灯114至118。一旦接收到数据包318内的信息，则头顶检查灯114、病人阅读灯116和浴室灯118的照明水平可以增大到最大值（例如值为10）来以它们的最大强度照明病房100。 [0058] 在操作中，可以利用作为例如楼宇自动化工作站162、现场控制器158和灯114至118之间的通信介质的楼宇自动化网络160来传送数据包318。可替代地，可以利用例如楼宇自动化工作站162、无线现场控制器108和灯114至118之间建立的无线网络经由无线连接来传送数据包318。如果房间照明系统110和/或各个灯114至118被配置成提供反馈和/或确认该命令已经颁布（步骤528），则接收到的确认可以被存储在存储器206或存储模块210中和/或用于更新与照明例程302相关联的当前状态信息（参见508）。控制例程 300可以返回到空闲状态，直到检测到状态或状态事件的另一个变化（参见504）。 [0059] 在其他实施方式中，用户可以与用户界面400进行交互以单独控制灯114至118。例如，通过选择界面400上的阅读光按钮404并且调节照明滑动件或控制412，用户可以改变或调节病人阅读灯116的亮度。类似地，通过选择对应于浴室灯118的夜明灯按钮406或对应于头顶灯114的检查灯按钮408，可以使用照明滑动件412来手动调节上述各个灯的强度。例如，通过向左或向右移动滑动件412a，所指定的灯的强度和亮度可以减小或增大。 另外，通过选择上照明按钮412b或下照明按钮412c，可以逐渐地将强度调节固定量（例如每个增量可以对应于1至10比例上的1的变化。） [0060] 在另一实施方式中，控制例程302可以检测如下状态或状态事件的变化（步骤504）：所述状态或状态事件对应于检测到的媒体播放器（未示出）到统一病房接口200的输入216的连接。由于状态的这种变化影响病房100内操作的一个或更多个自动化设备的操作，因此控制例程302退出空闲状态并且继续执行（步骤505）。在该示例中，检测到的状态事件对应于娱乐例程308（步骤510）。一旦确定了娱乐例程308是启动的，则控制例程302可以加载与电视机或监视器132相关联的音量和/或连接信息（步骤512）。控制例程302还可以确定与检测到的状态变化相关联的电视机或监视器132的地址和状态（步骤520）。 在该实施方式中，对应于媒体播放器到输入216的连接的状态事件可以发起打开集成娱乐系统130内的可操作设备之间的音频信道的过程。例如，响应于媒体播放器的检测到的连接，控制例程302可以检测并启动统一病房接口200的音频模块218和附接扬声器220以及集成到电视机或监视器132的扬声器。 [0061] 控制例程302可以生成或识别根据集成娱乐系统130使用的任何适用的协议来建立开放的通信信道的特定命令（步骤522）。所述一个或更多个命令可以提供：存储在媒体播放器上的数字音乐文件或其他数字媒体文件要被传输到电视机132、并且相关音频通过扬声器220以及集成到电视机132的扬声器被广播。如先前讨论的，由控制例程302生成的打开信道的命令可以被传送到SOAP接口314。SOAP接口314又将原始命令转换（步骤524）为XML数据包318（参见图3B），以便于传送到楼宇自动化工作站162（步骤526）。楼宇自动化工作站162又将XML数据包318和命令转换回正确格式以便于集成娱乐系统130的使用。楼宇自动化工作站162可以利用楼宇自动化网络160来将该命令传递到集成娱乐系统130内的指定设备（在该示例中即电视机132）。一旦由控制例程302生成的命令被传送到集成娱乐系统130的适当设备，则可以建立通信信道并且存储在媒体播放器上的媒体和/或音频文件可以在整个病房100中传输。如果确认设置了通信信道（步骤528），则与娱乐例程308相关联的当前状态信息（参见512）。一旦更新完成或者如果未执行更新，则控制例程302可以返回到空闲状态（参见504），以准备下一个状态事件或用户指引的环境条件的变化。 [0062] 在又一实施方式中，检测到的状态变化（步骤504）可以是由温度传感器152生成的温度指示（步骤505）。该温度指示可以是对应于病房100内的温度的模拟或数字信号。例如，温度传感器152可以检测到病房100内的温度已经上升或下降，并且此时等于72°F。在该示例性实施方式中，检测到的温度指示反映了病房100内的环境条件的变化，并因此对应于状态事件。包括检测到的温度值（72°F）的状态事件可以沿着有线连接157从温度传感器152传送到HVAC单元154。HVAC单元154可以将检测到的温度值与存储的阈值（例如，70°F的阈值）进行比较，并且增大气流和/或降低病房100内的空气温度以试图使环境温度达到阈值水平。 [0063] HVAC单元154可以经由楼宇自动化网络160将包括检测到的温度值（72°F）的温度指示传送到现场控制器158。在适当时，现场控制器158上载温度指示或以其他方式将温度指示传送到楼宇自动化工作站162以便进一步处理。楼宇自动化工作站162可以将温度指示识别为状态事件并且标记该温度指示，以便发送到病房接口200。可替代地，楼宇自动化工作站162可以简单地重新发送温度指示，而控制例程302可以将温度指示识别为状态事件（步骤504）。因为温度指示表示传感器更新，而不是用于改变与病房100相关联的设备的操作的命令，因此控制例程302更新当前状态信息（步骤516），以反映检测到的温度值（72°F）。控制和用户界面304又可以更新用户界面400的当前温度值416，以反映由传感器152检测到的温度值。控制例程可以随后返回到空闲状态，以等待状态的另一个变化（参见504）。在操作中，用户可以通过选择温度滑动件414和向左或向右移动滑动件414a来手动调节如在关于照明条件和滑动件412所讨论的温度阈值，以增加或降低病房100内的温度。通过选择上温度按钮414b或下温度按钮414c，可以以度计地逐渐地调节温度阈值（例如，每个增量可以对应于温度阈值的1度变化。） [0064] 在另一实施方式中，控制例程302可以确定检测到的状态事件（步骤504）不是传感器更新（步骤505）并且不对应于照明例程306（参见506）、集成娱乐例程308（参见510）、以及HVAC控制例程310（参见514）。在该实施方式中，状态事件可能是在预定日期和/或在预定时间启动的警报。响应于检测到的状态事件，控制例程302可以加载或启动例程312（步骤518）。程序例程312可以包括将病房环境改变到期望配置的预定义的动作和命令。例如，状态事件可以是被选择用于防止午后的阳光直接照射到病房100和使病房100热量升高的定时报警。程序例程312可以识别和利用遮光帘控制系统112的定位电机122和多个遮光装置120、光传感器114b、照明系统110的灯114至118、以及环境控制系统150的温度传感器152和HVAC单元154，以调节和/或保持病房100内的条件（步骤520）。 [0065] 在一个实施方式中，控制例程302可以生成针对要控制的每个设备或针对根据共同通信协议进行通信的每一组设备的数据包318（步骤522）。可替代地，可以生成单个数据包318，并且单个数据包318利用独立地识别设备和将在这些设备上执行的命令的XML封装320。例如，控制例程302可以生成根据DALI协议来控制照明系统110的命令。类似地，控制例程302可以生成根据BACnet协议来控制环境控制系统150内的可操作自动化设备的命令。 [0066] 所生成的命令又可以通过SOAP接口314被转换成数据包318利用的第二协议（例如XML、平台独立协议）（步骤524）。数据包318又经由第二SOAP服务器/接口传送到楼宇自动化工作站162以用于解码。一旦命令已经被解码，楼宇自动化工作站162可以将经解码的命令路由到在头322中识别的特定自动化设备，以便执行包含在主体324中的命令。在操作中，包含在数据包318的命令和信息可以使定位电机122关闭遮光装置120，直到病房100内的环境光达到由光传感器114b测得的预定水平为止。包含在数据包318的命令和信息还可以指示HVAC单元154增加气流和降低温度以保持病房100内的温度。可以响应于由温度传感器152提供的温度指示来控制对HVAC单元154的操作，以使总能量使用最小化。 [0067] 在另一实施方式中，光传感器114b可以与灯114至118和遮光帘控制系统112两者配合，以保持病房100内的环境光。用户可以经由用户界面400和更具体地经由环境灯按钮410来调节环境光阈值。通过调节照明和温度阈值，控制例程302可以平衡HVAC单元154的能量使用与照明系统110的能量使用，以保持期望的光照和温度环境条件。 [0068] 在又一实施方式中，用户界面400可以被一个或更多个备用的用户界面600和700替换，或者增加一个或更多个备用的用户界面600和700。这些备用的用户界面600和700可以经由用户界面400来访问，或者它们可以替换用户界面400的所有或部分。例如，当用户调节和移动照明滑动件或控制412时，控制例程302以及控制和用户界面例程304可以基于季节、时刻、期望的能耗或其他准则来经由显示器214生成和呈现用户界面600。示例性用户界面600提供如下设备：通过该设备，用户可以控制和访问遮光帘控制系统112以调节通过窗104提供的自然光的量。 [0069] 一旦启动用户界面600，控制例程302的照明例程306部分可以访问和启动用于与遮光帘控制系统112进行交互所需要的遮光控制子例程或其他可执行代码。如前面所讨论的，该过程可以开始于从例如存储器206、工作站162和/或提供给遮光帘控制系统112的部件的直接通信请求（参见步骤506）取得和加载当前状态信息（参见步骤508）。照明例程306又可以将加载的信息提供给控制和用户界面例程304，以便经由用户界面600来呈现。 [0070] 在一个实施方式中，用户界面600可以包括遮光装置120的图形表示602。具体地，可以显示各个遮光装置120的位置和角度。用户可以经由交互式的位置滑动件604和角度滑动件606来访问和定制这些设置。例如，通过改变滑动件606a的位置，用户可以经由控制例程302来指示定位电机122改变各个遮光装置的在打开位置与关闭位置之间的角度或倾斜。改变和调节各个遮光装置的倾斜允许用户增加或降低允许通过窗104的光照量和热量。类似地，用户可以通过移动滑动件604a来升高或降低整组的遮光装置120。具体而言，滑动件604a的位置的变化可以通过控制和用户界面例程304的照明例程306部分进行检测，并且通过控制例程302进行量化。经量化的位置信息又可以作为数据包318被发送到楼宇自动化工作站162。取决于该系统的具体配置，包含在数据包318内的信息可以被楼宇自动化工作站162用来直接控制定位电机122，或者可以被提供给现场控制器108和158中的一个或更多个，现场控制器108和158又可以与定位电机122通信并且控制定位电机122的操作。 [0071] 图7所示的用户界面700示出了通过控制例程302的控制和用户界面例程304部分产生和显示的另一实施方式和配置。在该示例性实施方式中，用户界面700表示和包括可以由用户实现和定制的多个预编程的配置和场景。在一个实施方式中，各个场景和配置可以与保持和优化结构内可操作的条件和系统的综合性环境控制系统结合来实现。通过协调各个场景和配置的操作与整个结构实现的控制方案，各个病人的条件和环境偏好得到解决，而不会牺牲综合性环境控制系统的效率和性能。 [0072] 在该示例性实施方式中，当用户使用集成娱乐系统130来访问信息、电影和电视节目时，可以选择场景702。当场景702通过触摸屏显示器214被选择时，控制例程302可以加载环境控制参数如条件和阈值，所述环境控制参数集成和协调对包括遮光帘控制系统112的房间照明系统110、集成娱乐系统130和环境控制系统150的操作。例如，选择对应于场景702的图形图标可以使适当的数据包318传送给楼宇自动化工作站162，并随后传送到现场控制器108和158。数据包318可以发起所存储的调节系统110、112、130和150而设计的环境控制参数的宏或其他序列。在一个配置中，场景702的选择导致第一环境控制参数的实现，该第一环境控制参数降低一定组的遮光装置120并且改变各个遮光装置120的角度或倾斜以阻挡来自窗194的光进入病房100。同时，与场景702相关联的第二环境控制参数可能会导致各个房间灯114、116和118变暗到预配置水平，以使得病人更容易观看电影或电视。 [0073] 在另一实施方式中，用户可以选择场景704，以配置病房100用于睡觉。在该实施方式中，睡觉场景704的选择使控制例程302和照明例程306实现被设计成关闭灯114，116和118或基本上减少灯114，116和118的强度的一个或更多个环境控制参数。同时，照明例程306和更具体地遮光帘控制子例程可以指示遮光帘控制系统112的定位电机122关闭遮光装置组和增加遮光装置角度或倾斜，以阻挡环境光经由窗104进入。 [0074] 用户还可以结合温度设置或阈值与睡觉场景704，以保持病房100的温度处于期望的水平。例如，如果用户更喜欢睡在凉爽的房间中，则睡觉场景704的选择可以使控制例程302、楼宇自动化工作站162和现场控制器108和158中的一个或更多个调节HVAC单元154，直到传感器152记录所期望的温度为止。该温度还可以约束为用于结构实施的整体环境控制方案的一部分。例如，可以限定调节的范围或程度，以减少或控制结构的能耗。在另一实施方式中，授权的医务人员可以基于用户的诊断和/或疾病来不考虑这些温度设定或者进一步调节这些温度设定。 [0075] 类似地，阅读场景706和访客场景708的选择可以使HVAC单元154以及病房100的系统110、112、130和150重新配置到用户的编程规范。例如，当用户识别用户界面700所显示的对应于阅读场景706的图形图标时，控制例程302可以指示照明例程306减少头顶灯114的强度和增加或打开病人阅读灯116。在其他配置中，控制例程302可以指示娱乐例程308关闭电视132或者降低电视132的音量。对应于访客场景708的图形图标的选择可以使控制例程302和照明例程306增加灯114、116和118的照明水平。 [0076] 可选地，控制例程302和照明例程306可以实现一组环境控制参数，所述环境控制参数被配置成通过接合遮光帘控制系统112并且打开遮光装置以增加自然增加光来增加病房100内的光等级。如果响应于遮光帘控制系统112的该变化，则光传感器114b确定总光等级低于预编程的阈值；则控制例程302和照明例程306可以增加灯114、116和118的照明等级以进行补偿。以此方式，可以实现由用户请求的条件，同时可以使楼宇的能量使用最小化。 [0077] 在一个实施方式中，日光场景710可以被配置成允许控制例程302和结构的环境控制系统结合操作，以保持病房100内的温度和光照条件并且平衡病房100内的温度和光照条件与窗104以外的天气条件。例如，用户可以选择日光场景710，并且指定光等级以保持。控制例程302可以将包含期望光等级的数据包318传送到在楼宇自动化工作站162上执行的INSIGHT 应用。INSIGHT 应用程序又可以针对经由光传感器114b检测到的环境光读数来评估用户定义的照明阈值。照明系统110和遮光帘控制系统112可以相对于彼此进行调节以实现期望的用户定义的阈值。可以相对于用户定义的温度阈值和由传感器150检测到的温度来进一步平衡这些系统。例如，如果用户定义的照明阈值要求有明亮的病房100，则可以针对检测到的环境温度的增加来平衡通过遮光帘控制系统112所容许太阳光通过窗104的量。以此方式，结构的环境控制系统可以使操作HVAC单元154来保持温度的能量需求与照明系统110和由遮光帘控制系统112容许和控制的照明的能量需求平衡。 [0078] 所公开的接口、系统和方法提供了如下一种整体机制：通过该机制，针对整体能源效率可以平衡各个病人舒适度。在操作中，示例性病房接口200、楼宇自动化工作站162和现场控制器108和158利用季节和时刻信息结合资源的可定制的优先级，以控制和指示病房100内的系统110、112、130和150和/或HVAC单元154和整体结构。可定制的优先级允许维护、控制和/或楼宇操作人员限定以一定顺序采用环境控制系统内的每个系统、元件和设备，以使病人舒适度和楼宇效率最大化。 [0079] 应当理解的是，对本文描述的当前优选实施方式的各种变化和修改对本领域的技术人员而言将是明显的。可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下和在不减少其预期优点的情况下做出这样的变化和修改。因此，旨在通过所附的权利要求覆盖这样的变化和修改。 |
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