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摘要：以江蘇某醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的建設實踐為例，通過數據分析對比表明了系統(tǒng)建設對醫(yī)院能源管理工作的積極意義。
1醫(yī)院能源管理現狀分析
醫(yī)院能源管理狀況進行分析可知，醫(yī)院在能源管理中還存在以下問題 ：
醫(yī)院用能設備數量與能源種類較多，對設備異常無法及時預警，造成醫(yī)院用能安全隱患 ；醫(yī)院能源需求復雜，不同的功能區(qū)能源需求不同，同時醫(yī)院能源管理缺少精細化的管控 ；醫(yī)院能源管理人員專業(yè)水平支撐不足，對醫(yī)院的能源使用情況無法進行科學、合理的監(jiān)督以及指導，容易造成能源浪費。
綜上所述，安科瑞電氣廠家1377+443/-09+92王金晶醫(yī)院在能源系統(tǒng)管理過程中還存在很多問題，具有相當大的改進空間，通過本文的研究，提出適合醫(yī)院發(fā)展的智慧能源管理系統(tǒng)，提升醫(yī)院能源管理水平。
2 醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)架構研究
2.1總體架構
醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)采用分層部署的組織架構，根據部署地點的不同劃分為三層結構 ：管理平臺層、網絡傳輸層和數據采集層，如圖1所示。通過分層的架構設計保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性，同時各層布置方式可靈活配置，使得系統(tǒng)對不同能源的適用性更高。
2.2數據采集層
數據采集層是智慧能源管理系統(tǒng)的基礎層，是管理平臺對能源系統(tǒng)控制的依據。數據采集層包含各類終端設備，應具有高速率、高精度采集特點 ；具備遠傳、自診斷及自恢復的能力 ；支持通用的通信協(xié)議。
2.3網絡傳輸層
網絡傳輸層是智慧能源管理系統(tǒng)的連接層。網絡傳輸層將數據采集層的各類裝置有機結合在一起，將數據傳輸至管理平臺 ；管理平臺通過網絡對現場執(zhí)行器下發(fā)指令，實現對能源系統(tǒng)的自動化控制。
2.4管理平臺層
管理平臺層是智慧能源管理系統(tǒng)的大腦，其通過設定的控制策略，經過網絡傳輸層對數據采集層進行智能化管控，使得用能系統(tǒng)能夠自主、高效運行； 同時建立預警機制，保障醫(yī)院能源系統(tǒng)安全。
3 系統(tǒng)功能研究
3.1能源設備設施管理
設立醫(yī)院設備臺賬，對設備使用年限及狀態(tài)進行全過程跟蹤，保證設備使用安全 ；對醫(yī)院能源和設備設施進行能耗、工況的監(jiān)測，提出節(jié)能改造方向 ；對設備設施的事故進行記錄分析，提出預防方案，避免類似事故再發(fā)生。
3.2子系統(tǒng)智能控制
將不同的能源系統(tǒng)接至后臺，根據每個子系統(tǒng)運行特性建立對應的控制邏輯關系，實現子系統(tǒng)智能化供給。如對照明系統(tǒng)進行場景控制，實現照明的精細化用能管理和智能化節(jié)能控制；對配電系統(tǒng)進行分類分項計量與監(jiān)控，保證用電安全。
3.3運行數據分析
通過對醫(yī)院能源系統(tǒng)的數據統(tǒng)計、分析和對比，建立能耗曲線，挖掘可優(yōu)化空間 ；制定單位能耗指標，指導醫(yī)院能耗考核制度的建立 ；建立能耗公示及能耗審計機制，加強醫(yī)院節(jié)能管理工作 ；通過系統(tǒng)分析，淘汰高污染、低效的能源系統(tǒng)，改善醫(yī)院能源利用。
3.4運維作業(yè)管理
建立運維作業(yè)管理流程，安科瑞電氣廠家1377+443/-09+92王金晶利用其數據處理與分析能力，對系統(tǒng)實現全面監(jiān)控 ；制定運維計劃，對設備進行自動化巡檢，減少管理人員重復工作 ；通過累計的運維記錄，提供專業(yè)的解決方案與保障措施。
本文以江蘇某醫(yī)院為例，通過已建設的醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)，選取門診樓與住院樓為研究對象，通過能源管理系統(tǒng)對醫(yī)院建筑用電量進行采集、分析，挖掘醫(yī)院在日常管理過程中能耗方面存在的問題與改進的方向。
4 醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)實踐
通過對門診樓設備組成情況進行分析，可知門診樓含有空調機房、網絡機房以及中央空調系統(tǒng)占整棟建筑的能耗較大，對空調系統(tǒng)進行智能化節(jié)能改造具有很大的經濟效益，是醫(yī)院進行節(jié)能改造的重點方向?？梢?，醫(yī)院建設智慧能源管理系統(tǒng)，有助于醫(yī)院發(fā)現能源系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，為調整優(yōu)化管理方向及重點措施提供依據，支撐高質量創(chuàng)建節(jié)約型醫(yī)院。
5 AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺
5.1平臺概述
AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺充分結合《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評價標準》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》等行業(yè)規(guī)范、根據醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求，采集分析能源、能耗、能效數據，監(jiān)測以電能質量、智慧用電相關指標以及其他用能指標，并與國家能源政策與用能模式改革結合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進行能源供應系統(tǒng)及設備的運行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設和節(jié)能管理提供了良好的技術平臺。
5.2平臺組成
醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維”一體化的能源管理系統(tǒng)，從數據采集、設備控制、數據分析、異常預警、運維派單、系統(tǒng)架構和綜合數據服務等方面的設計，幫助醫(yī)院后勤管理部門全面了解醫(yī)院能源運行情況，關注消防和電氣安全，及時預警異常情況，提高運維效率。安科瑞電氣廠家1377+443/-09+92王金晶它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運維云平臺，配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能耗管理系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)，智慧消防平臺，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質量治理解決方案，醫(yī)療隔離電源解決方案。
5.3平臺拓撲圖
5.4平臺子系統(tǒng)
5.4.1醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案
電力監(jiān)控系統(tǒng)實現對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設備和遠方控制中心及其他設備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫(yī)院供電可靠性。
電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數和用能情況。同時對醫(yī)院重要設備如柴油發(fā)電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測。
5.4.2醫(yī)院變電所運維云平臺解決方案
AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力傳感器、無線通信、邊緣計算網關及大數據分析技術，通過智能網關采集現場數據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數據。平臺采集的數據包括變電所回路電氣參數和變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，安科瑞電氣廠家1377+443/-09+92王金晶有異常發(fā)生10S內通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到工作人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現運行缺陷并做消缺處理。
5.4.3醫(yī)院配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、母線及電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控，可對燈光、風機、除濕機、空調控制等設備進行聯動控制。實現動力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，優(yōu)化動力環(huán)境，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，實現配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
5.4.4醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案
對建筑各類耗能設備能耗數據進行實時測量，對采集數據進行統(tǒng)計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經濟指標及績效考核指標，發(fā)現能源使用規(guī)律和能源浪費情況，提高人員主動節(jié)能的意識。
① 對能耗的使用數據進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能，并根據能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營管理部門提供可靠的依據；
②能耗競爭排名：各個科室能耗對比，實現能耗排名，增強全院工作人員的節(jié)能意識；
③ 能耗數據采集，隨時查詢，并根據采集數據進行統(tǒng)計分析，監(jiān)測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警，提高系統(tǒng)信息化、自動化水平。
④ 排碳數據化：安科瑞電氣廠家1377+443/-09+92王金晶通過系統(tǒng)可實現建筑單位內人均能耗分析（包括水、電、能量），實現低碳辦公數據化；
⑤ 能耗評估管理：按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標；
⑥ 搭建醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測；
⑦ 同期能效比：實現同年、同期、同一區(qū)域能耗對比，方便節(jié)能數據分析；
⑧ 區(qū)域能效比：實現建筑單位內區(qū)域能耗對比，方便能耗考核；
醫(yī)院消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
醫(yī)院消防安全非常重要，消防設備比較多，消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要功能就是用于監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。
消防設備電源監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線，以建筑為單位設置區(qū)域分機采集消防設備電源狀態(tài)，區(qū)域分機通過二總線接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關狀態(tài)信息，以此實現對消防設備電源工作狀態(tài)的實時監(jiān)視。
醫(yī)院有源諧波治理系統(tǒng)解決方案
都是諧波源，比如X光機、CT機等都會產生大量諧波，諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對于醫(yī)院的精密化驗設備可能會產生干擾。
為了消除配電系統(tǒng)諧波對醫(yī)院設備的影響，方案配置AnSinI有源濾波器，濾除電網2~31次諧波干擾。
AnSinI系列有源電力濾波裝置，以并聯方式接入電網，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術，從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量并實時注入電力系統(tǒng)，從而實現諧波治理和無功補償。
結束語
探討適合醫(yī)院發(fā)展的能源管理系統(tǒng)，通過對智慧能源管理系統(tǒng)在江蘇某醫(yī)院的實際應用，對能源管理系統(tǒng)在醫(yī)院能源管理過程中的優(yōu)勢與實現效果進行了分析，為后續(xù)醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的發(fā)展提供參考。
參考文獻
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