淺談醫(yī)院配電能效監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試

李明君

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:本文以醫(yī)院能源監(jiān)管系統(tǒng)為研究對(duì)象,采用智能化技術(shù)組建數(shù)據(jù)庫、構(gòu)建智能化的能耗信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院的能源利用狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)監(jiān)管。具體而言,該系統(tǒng)建設(shè)的主要功能是對(duì)醫(yī)院的能源消耗進(jìn)行采集、上報(bào)、匯總與分析,并生成動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)和報(bào)表曲線,以及利用分析后的數(shù)據(jù)幫助醫(yī)院科學(xué)的利用能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:醫(yī)院；能源監(jiān)管系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；智能樓宇

1醫(yī)院能源監(jiān)管系統(tǒng)的需求分析與建設(shè)目標(biāo)

醫(yī)院建筑是高能源消耗場(chǎng)所,從改善病人就診環(huán)境、提高醫(yī)院內(nèi)部管理技術(shù)手段考慮,醫(yī)院建筑對(duì)空調(diào)、供熱設(shè)備的自控、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等諸方面都提出了更高的要求。隨著醫(yī)院提供完善的、高質(zhì)量的服務(wù),賦予其更多的則是對(duì)能源的更多需求,有資料表明,醫(yī)院的能耗是一般公共建筑的1.6-2倍,因此近年來醫(yī)院的能源管理與節(jié)能改造等日益受到重視,也是醫(yī)院降低能耗,減低運(yùn)營(yíng)成本的必由之路。以綜合性三甲醫(yī)院為例分析,其日常能耗以電力需求*大,主要用于照明、電梯、空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備等;其次醫(yī)院還以燃?xì)?油)等作為主要能源,用于供應(yīng)蒸汽、熱水、消毒、洗滌、廚房等;醫(yī)院各類醫(yī)用設(shè)備要求隨時(shí)能為病人提供檢查、運(yùn)送和治療服務(wù)。綜上所述,醫(yī)院能耗有既間歇又連續(xù)的特點(diǎn),各類設(shè)備使用要求多樣,同時(shí)能源負(fù)荷變動(dòng)量大,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)并要求控制靈活,能源供應(yīng)不能間斷,需要完善的整體自控系統(tǒng)、能源檢測(cè)和管理系統(tǒng),以期實(shí)現(xiàn)有效控制、檢測(cè)和節(jié)約能源,降低運(yùn)行成本。

能源監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)如下:

(1)按照中心及附屬設(shè)施安裝工程,實(shí)現(xiàn)對(duì)全院各類能耗、重點(diǎn)能耗設(shè)備、機(jī)電系統(tǒng)、科室、護(hù)理單元的數(shù)據(jù)收集、分析、挖掘、優(yōu)化和持續(xù)管理。優(yōu)化主要能源使用和機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)方式,降低醫(yī)院的能源需量等級(jí)。(4)進(jìn)一步完善醫(yī)院能源管理部門的管理流程和制度,培訓(xùn)醫(yī)院專職能源管理人員,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的日常使用和維護(hù);借助友好人機(jī)交互方式,讓運(yùn)維人員能快速完成對(duì)能耗數(shù)據(jù)的查詢、錄入、對(duì)比、統(tǒng)計(jì)等常用操作。

2系統(tǒng)組成與架構(gòu)

醫(yī)院建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)針對(duì)醫(yī)院特點(diǎn),應(yīng)用信息化技術(shù)搭建的面向管理層的節(jié)能管理平臺(tái)、通過對(duì)各分類、分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)的合理采集,準(zhǔn)確地掌握不同醫(yī)療功能的建筑和重點(diǎn)區(qū)域的能耗,有效指導(dǎo)醫(yī)院能源管理,同時(shí)為高能耗醫(yī)院建筑的節(jié)能改造和能源審計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

如圖1所示,醫(yī)院建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)由計(jì)量裝置、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理軟件等組成。醫(yī)院將根據(jù)自身能源管理職能分工設(shè)置醫(yī)院能源監(jiān)管第三方樓宇自控、設(shè)備管理系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的能耗相關(guān)數(shù)據(jù)。

采用清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心和同方泰德聯(lián)合開發(fā)的能源監(jiān)管軟件平臺(tái)EMS建筑節(jié)能管理平臺(tái)軟件。EMS建筑節(jié)能管理平臺(tái)后臺(tái)軟件包括:

(1)通訊系統(tǒng)軟件:用于獲取數(shù)據(jù)采集器采集的計(jì)量?jī)x表原始數(shù)據(jù)或下一級(jí)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行維護(hù)人員對(duì)EMS建筑節(jié)能管理平臺(tái)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)管。

3系統(tǒng)關(guān)鍵硬件設(shè)計(jì)

3.1三相電子式智能電能表

三相電子式智能電能表主要計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的三相有功電表,并且使用RS485通訊功能,方便了用戶進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理。三相電子式智能電能表具有精度高、體積小、安裝方便等特性?？伸`活的安裝到配電箱中,可以測(cè)量電壓、電流。功率等電量以及無功電量的計(jì)量、實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量,統(tǒng)計(jì)和分析。儀表需安裝在干燥、通風(fēng)良好并遠(yuǎn)離熱源和強(qiáng)電(磁)場(chǎng)的地方。設(shè)備間的間距要便于其拆卸、接線、配置和維護(hù)。電流輸入線用大于2.5mm2多股阻燃銅線,電壓輸入線、電源線用1.5mm2多股線,RS485通信1.0mm2屏蔽雙絞線。儀表電壓輸入回路和工作電源回路需要接入合適的保險(xiǎn)絲,并提供一個(gè)CT短接盒,儀表電流輸入不連接時(shí),須保證CT不開路。智能儀表主端子“V+”和“V-”為供電電源接入端,三相三線接線時(shí),接點(diǎn)Vn和V2須外部短接在一起,電流過大須接入互感器,從而得到感應(yīng)電流,經(jīng)過電表設(shè)置的互感比,還原線路電流,避免燒壞電表。

3.2智能電力監(jiān)控儀

智能監(jiān)控儀采用32位浮點(diǎn)雙核硬件平臺(tái)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及高精度電能計(jì)量等技術(shù),產(chǎn)品滿足GB/T17215.322以及GB/T19862-2005標(biāo)準(zhǔn)以及IEC61000-4-30標(biāo)準(zhǔn)要求。能夠滿足高、中、低壓高精度電能計(jì)量要求、電能質(zhì)量檢測(cè)分析、電力開關(guān)檢測(cè)與控制等多方面的應(yīng)用要求,主要適用于變電柜的總計(jì)量中。L,N分別代表給裝置供電的交流電源的火線和零線,如果是直流電源供電,直流電源正極接L/DC+端子,電源負(fù)極接N/DC-端子。測(cè)量回路中,Ua,Ub,Uc,Un分別代表三相電源A相、B相、C相及中線電壓接入點(diǎn)。Ia,Ib,Ic分別代表三相電源電流接入點(diǎn),箭頭方向指向端子代表該相電流流向監(jiān)控儀,相反則表示電流流出監(jiān)控儀。智能監(jiān)控儀有兩路串口通訊和一路以太網(wǎng)通訊,本項(xiàng)目采用的是RS485通訊。

3.3超聲波冷熱量表

冷熱量表用于測(cè)量及顯示水流經(jīng)熱交換系統(tǒng)所釋放(或吸收)熱能力的計(jì)量?jī)x表,冷熱量表主要由計(jì)算器、配對(duì)溫度傳感器、流量傳感器等部件組成。超聲波冷熱量表主要是應(yīng)用超聲波技術(shù)測(cè)量管道內(nèi)流量信息的冷熱量表,具有綜合使用成本低、計(jì)量可靠性好、管道不堵塞、不磨損,計(jì)量精確,維修方便等特點(diǎn)。

3.4能耗采集器

能耗采集器也叫數(shù)據(jù)采集器,該設(shè)備是能耗采集系統(tǒng)的一部分,負(fù)責(zé)從計(jì)量?jī)x表中獲取和存儲(chǔ)能耗數(shù)據(jù)和運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù),并以基于IP協(xié)議承載的有線或無線方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心的設(shè)備。本論文使用的是一款高性能的能耗采集設(shè)備。該采集器有兩種型號(hào),分別可采集64個(gè)和32個(gè)計(jì)量表具,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境,使用不同的采集器,從而節(jié)省資源。保證設(shè)備的良好通風(fēng),避免放置在有腐蝕性或爆炸性氣體或煙霧的區(qū)域,建議將設(shè)備的通風(fēng)口向上放置,以保證良好的散熱。在安裝、維修和操作設(shè)備時(shí)一定要注意防止靜電。

該采集器的設(shè)計(jì)易于安裝,通過35mm導(dǎo)軌安裝到機(jī)柜或配電箱中,只要將該采集器卡到導(dǎo)軌上就行了。采集器采用直流供電,使用開關(guān)電源,將220v交流電轉(zhuǎn)換為24v直流電,注意電源極性,錯(cuò)誤接線將導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法上傳。通訊配線連接到設(shè)備的RS485-A端和RS485-B端,如果在一個(gè)端子中插入多根導(dǎo)線,確保將線擰在一起后再插入端子。采用屏蔽電纜作為通訊線將有助于減少通訊總線所受的電磁干擾,增強(qiáng)通訊穩(wěn)定性。

4系統(tǒng)的調(diào)試及其數(shù)據(jù)分析

4.1能耗計(jì)量?jī)x表的調(diào)試

能耗計(jì)量?jī)x表的調(diào)試,本文主要以三相電子式智能電表的調(diào)試工作為例,其他能耗計(jì)量?jī)x表的調(diào)試工作相同,便不做贅述。三相智能式電表的調(diào)試,主要的設(shè)置工作為:

(1)設(shè)置波特率,設(shè)置為能耗采集器相同的波特率9600。(2)設(shè)置Modbus地址,Modbus地址,為了是明確終端設(shè)備在能耗采集器中位置。經(jīng)過萬用表,一般通過的電壓在5V左右,如果沒有則電路可能虛接,在端子處檢測(cè),恢復(fù)到正常,再接入到總線中,總線中電壓應(yīng)該在4V左右。這里我們使用的是ModbusPoll軟件發(fā)送數(shù)據(jù)到三相電子式智能電表查看它反饋的數(shù)據(jù),從而確認(rèn)了能耗計(jì)量?jī)x表能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該軟件相當(dāng)于采集器的一個(gè)仿真,主要測(cè)試能耗計(jì)量?jī)x表是否正常,如若正常就反饋一些報(bào)文到電腦上,顯示一些數(shù)據(jù)。(3)設(shè)置奇偶校驗(yàn)位,設(shè)置為偶校驗(yàn),通過總線將儀表連接到外科樓,負(fù)一樓的強(qiáng)電井中的能耗采集器中。

4.2能耗采集器的調(diào)試

本文中使用的是能耗采集器所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)配置軟件,通過網(wǎng)線接口接到交換機(jī)中,能耗采集器接入到交換機(jī),從而設(shè)置其網(wǎng)關(guān)和添加儀表。

4.2.1設(shè)置網(wǎng)關(guān)

(1)新建網(wǎng)關(guān)配置,“新建”選擇網(wǎng)關(guān),DL645,便生成了初始配置;(2)打開配置文件,選擇保存位置和更改配置文件名;(3)保存網(wǎng)關(guān)配置;(4)編輯配置,修改配置信息;(5)添加模塊,編輯儀表配置,沒有配置文件的,可在站下載相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)配置文件,找到儀表對(duì)應(yīng)的型號(hào),顯示儀表的ID。

4.2.2設(shè)置采集器

(1)新建采集器配置,選擇“采集器”,顯示初始設(shè)置,選擇保存。(2)打開配置,更改配置文件的名字,便于查找,然后編輯配置,更改全局配置。(3)設(shè)置總線參數(shù),選擇645總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置波特率,更新周期,總線數(shù)據(jù)位,總線校驗(yàn)位,總線停止位。(4)總線下面添加表具,本文只是使用Modbus協(xié)議的儀表,*后生成配置文件。

4.2.3下載配置

將配置好的網(wǎng)關(guān),通過串口,輸入到采集器中。選擇電腦中的com口,在軟件中“主頁”界面開始下載配置,在設(shè)置采集器中的設(shè)置,選擇網(wǎng)關(guān)使用的協(xié)議,本文使用的是Modbus協(xié)議,這樣就可以設(shè)置好能耗采集器。

4.3終端數(shù)據(jù)的采集及其分析

4.3.1能源數(shù)據(jù)分析報(bào)表服務(wù)

能源數(shù)據(jù)分析報(bào)表根據(jù)醫(yī)院日常運(yùn)營(yíng)管理需求,每個(gè)月根據(jù)系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)為醫(yī)院提供能源分析報(bào)表。該服務(wù)是借助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的大部分運(yùn)行能耗數(shù)據(jù),使醫(yī)院能耗管理人員能實(shí)時(shí)掌握能源系統(tǒng)運(yùn)行情況,對(duì)運(yùn)行做出合理的調(diào)整策略。幫助建筑用戶實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)由粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)型、科學(xué)化管理。幫助建筑用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)能源系統(tǒng)的低效率、準(zhǔn)故障運(yùn)行的診斷、提高能源系統(tǒng)的運(yùn)行可靠;持續(xù)性地為建筑用戶提供建筑能源系統(tǒng)*優(yōu)運(yùn)行策略。

4.3.2全面能源數(shù)據(jù)分析報(bào)告服務(wù)

全面能源數(shù)據(jù)分析報(bào)告服務(wù)每?jī)蓚€(gè)月對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析,找出解決問題的行動(dòng)方案,同時(shí)出具用能漏洞分析及設(shè)備升級(jí)改造報(bào)告。對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析挖掘,找出設(shè)備運(yùn)行的*優(yōu)方案,同時(shí)出具有詳細(xì)數(shù)據(jù)支撐的用能分析及系統(tǒng)升級(jí)改造報(bào)告。該服務(wù)根據(jù)能耗的實(shí)時(shí)使用情況對(duì)該建筑的月能耗進(jìn)行分項(xiàng)分區(qū)域?qū)Ρ确治?工作時(shí)段與非工作時(shí)段的對(duì)比,并按照用能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,*后由智能專家系統(tǒng)給出建筑用能診斷。專家組再根據(jù)這

些信息給出建筑節(jié)能建議。

能源數(shù)據(jù)分析報(bào)告對(duì)接入醫(yī)院能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的所有建筑,月度和年度自動(dòng)對(duì)建筑物能耗運(yùn)行情況進(jìn)行智能診斷,并生成全面的能耗數(shù)據(jù)分析報(bào)告,診斷內(nèi)容如下:(1)建筑能耗評(píng)價(jià);(2)建筑單位平米能耗與其他同類型建筑的對(duì)比;(3)建筑工作時(shí)間段與非工作時(shí)間段對(duì)比圖;(4)建筑各重點(diǎn)用能區(qū)域月能耗與去年、上月同期對(duì)比;(5)建筑分項(xiàng)月能耗與去年、上月同期對(duì)比;(6)智能能耗診斷意見;(7)可加入專家診斷。

5.AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺(tái)

5.1平臺(tái)概述

AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺(tái)充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)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(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)指標(biāo)以及其他用能指標(biāo)，并與國(guó)家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實(shí)時(shí)掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺(tái)。

5.2平臺(tái)組成

安科瑞醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺(tái)的“監(jiān)、控、維”一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)分析、異常預(yù)警、運(yùn)維派單、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，幫助醫(yī)院后勤管理部門了解醫(yī)院能源運(yùn)行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時(shí)預(yù)警異常情況，提高運(yùn)維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運(yùn)維云平臺(tái)，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(tái)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質(zhì)量治理解決方案，醫(yī)療隔離電源解決方案，

5.3平臺(tái)拓?fù)鋱D

5.4平臺(tái)子系統(tǒng)

（1）醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、斷路器以及其它重要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、記錄、報(bào)警等功能，并與保護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)方控制中心及其他設(shè)備通信，實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)運(yùn)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(duì)開閉所和10/0.4kV變電所，對(duì)高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時(shí)對(duì)醫(yī)院重要設(shè)備如柴油發(fā)電機(jī)、無功補(bǔ)償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（2）醫(yī)院變電所運(yùn)維云平臺(tái)解決方案

AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)采用多功能電力傳感器、無線通信、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在本地，再定時(shí)向云平臺(tái)推送數(shù)據(jù)。平臺(tái)采集的數(shù)據(jù)包括變電所回路電氣參數(shù)和變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號(hào)。平臺(tái)通過手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到/**人員手機(jī)上，并通過GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過程進(jìn)行閉環(huán)，提高運(yùn)維效率，即時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。

（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(shí)現(xiàn)開關(guān)柜運(yùn)行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、母線及電纜測(cè)溫監(jiān)測(cè)、環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、有害氣體監(jiān)測(cè)、安防監(jiān)控，可對(duì)燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制等設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測(cè)與設(shè)備控制，優(yōu)化動(dòng)力環(huán)境，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員安全，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，實(shí)現(xiàn)配電動(dòng)力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)程管理。

（4）醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案

對(duì)建筑各類耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及績(jī)效考核指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費(fèi)情況，提高人員主動(dòng)節(jié)能的意識(shí)。

①　搭建醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對(duì)各個(gè)用能環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

②　排碳數(shù)據(jù)化：通過系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析（包括水、電、能量），實(shí)現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

③　區(qū)域能效比：實(shí)現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對(duì)比，方便能耗考核；

④　同期能效比：實(shí)現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對(duì)比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤　能耗評(píng)估管理：按照能源消耗定額標(biāo)準(zhǔn)約束值、標(biāo)準(zhǔn)值、引導(dǎo)值進(jìn)行分析單位面積能耗和人均能耗指標(biāo)；

⑥　能耗競(jìng)爭(zhēng)排名：各個(gè)科室能耗對(duì)比，實(shí)現(xiàn)能耗排名，增強(qiáng)全院工作人員的節(jié)能意識(shí)；

⑦　對(duì)能耗的使用數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的分析、統(tǒng)計(jì)、打印和查詢等功能，并根據(jù)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報(bào)表的打印。為能耗運(yùn)營(yíng)管理部門提供可靠的依據(jù)；

⑧　能耗數(shù)據(jù)采集，隨時(shí)查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)測(cè)異常能源用量，對(duì)能源智能儀表故障進(jìn)行報(bào)警，提高系統(tǒng)信息化、自動(dòng)化水平。

（5）醫(yī)院智能照明控制系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院人流比較密集，科室較多，照明用電在醫(yī)院電能消耗中約占到15%左右。所以合理使用照明控制系統(tǒng)，在提升醫(yī)生和患者的體驗(yàn)情況下大程度使用自然光照明，通過感應(yīng)控制做到人來燈亮，人走燈滅或保持地強(qiáng)度照明，盡量解決照明用電。

ASL1000智能照明控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制、時(shí)間控制、區(qū)域控制、光照度感應(yīng)控制以及紅外感應(yīng)控制等多種控制方式，能有效避免公共區(qū)域的照明浪費(fèi)，還可以幫助醫(yī)院管理照明。

系統(tǒng)在配電箱內(nèi)的模塊主要有總線電源、開關(guān)驅(qū)動(dòng)器、IP網(wǎng)關(guān)、耦合器、干接點(diǎn)輸入模塊等。這些模塊使用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

安裝在控制現(xiàn)場(chǎng)的模塊主要有光照度傳感器、紅外傳感器和智能面板。有人經(jīng)過可以設(shè)定紅外感應(yīng)控制亮燈，人離開后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)熄燈，智能面板等手動(dòng)控制設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)控制和值班室遠(yuǎn)程控制相結(jié)合。

（6）醫(yī)院智慧消防平臺(tái)解決方案

智慧消防云平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測(cè)器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識(shí)別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報(bào)警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺(tái)內(nèi)運(yùn)行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺(tái)直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內(nèi)，相關(guān)報(bào)警和事件信息通過手機(jī)短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達(dá)相關(guān)人員。

（7）醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警子系統(tǒng)，由電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)、電氣火災(zāi)監(jiān)控單元、剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器以及測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器組成，通過現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成一套完整的預(yù)防電氣火災(zāi)的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可集成至企業(yè)消控室監(jiān)控系統(tǒng)。

醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)以建筑為單位設(shè)置，采集數(shù)據(jù)后上傳至值班室監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑電氣安全預(yù)警?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的傳感器監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，異常時(shí)實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，重點(diǎn)關(guān)注門診樓、住院樓、醫(yī)技樓等區(qū)域漏電或者電纜發(fā)熱等問題。

（8）醫(yī)院消防設(shè)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(shè)備比較多，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要功能就是用于監(jiān)測(cè)消防設(shè)備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。

消防設(shè)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(shè)置區(qū)域分機(jī)采集消防設(shè)備電源狀態(tài)，區(qū)域分機(jī)通過二總線接收多臺(tái)傳感器的電壓、電流信息和開關(guān)狀態(tài)信息，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

（9）醫(yī)院防火門監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院防火門數(shù)量比較多，由于部分區(qū)域經(jīng)常有人走動(dòng)，常開常閉防火門數(shù)量都不少，防火門監(jiān)控系統(tǒng)的作用就是監(jiān)測(cè)防火門開閉狀態(tài)，在發(fā)生火災(zāi)后自動(dòng)關(guān)閉常開防火門，防止煙霧擴(kuò)散。防火門監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來，用于監(jiān)測(cè)和控制防火門狀態(tài)，當(dāng)防火門發(fā)生異常位置信號(hào)時(shí)，防火門監(jiān)控器能發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，指示故障報(bào)警部位并保存故障報(bào)警信息。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，關(guān)閉事故區(qū)域所有常開防火門，防止煙霧向安全區(qū)域擴(kuò)散。

（10）醫(yī)院消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院人員流動(dòng)性強(qiáng)，密度大，消防比較復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)，疏散指示系統(tǒng)非常重要。消防應(yīng)急照明和指示系統(tǒng)可以和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，提供應(yīng)急照明和疏散路徑指示，指引人群快速找到疏散出口，并可以一鍵選擇疏散應(yīng)急預(yù)案，提升人員逃生概率。

（11）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(jī)、CT機(jī)等都會(huì)產(chǎn)生大量諧波，諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動(dòng)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(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。對(duì)于醫(yī)院的精密化驗(yàn)設(shè)備可能會(huì)產(chǎn)生干擾。

為了消除配電系統(tǒng)諧波對(duì)醫(yī)院設(shè)備的影響，方案配置AnSinI有源濾波器，濾除電網(wǎng)2~31次諧波干擾。

AnSinI系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前諧波分量和無功分量對(duì)應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無功補(bǔ)償。

（12）醫(yī)院充電樁系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院停車場(chǎng)有電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車，均需要提供充電樁。充電樁管理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，解決物業(yè)、用電管理部門的充電樁使用、監(jiān)控問題。電動(dòng)自行車充電可采用投幣、掃碼充電方式，電動(dòng)汽車支持IC卡和掃碼充電方式。遠(yuǎn)程充電樁系統(tǒng)可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程完成啟動(dòng)充電、強(qiáng)制停止、單價(jià)設(shè)置等控制指令，用戶可通過APP、微信、支付寶小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請(qǐng)求，控制二維碼對(duì)應(yīng)的充電樁完成電動(dòng)汽車的充電過程。同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；能夠遠(yuǎn)程控制，提供財(cái)務(wù)報(bào)表和數(shù)據(jù)分析等功能。

（13）醫(yī)院醫(yī)療隔離電源解決方案

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》14.7.6.3條明確規(guī)定：在電源突然中斷后，重大醫(yī)療危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地（IT系統(tǒng)）的供電方式。同時(shí)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002中規(guī)定：2類醫(yī)療場(chǎng)所在維持患者生命，外科手術(shù)和其他位于患者周圍的電氣裝置均應(yīng)采用醫(yī)用IT系統(tǒng)。如：搶救室（門診手術(shù)室）、手術(shù)室、心臟監(jiān)控治療室、導(dǎo)管介入室、血管照影檢查室等。

安科瑞電氣股份有限公司的醫(yī)療隔離電源解決方案是針對(duì)醫(yī)療Ⅱ類場(chǎng)所的供電需求而開發(fā)設(shè)計(jì)的，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6.相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

6.1電力監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置

6.2變電所運(yùn)維云平臺(tái)硬件配置

6.3電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置方案

6.4能耗管理系統(tǒng)硬件配置方案

6.5智能照明控制系統(tǒng)硬件配置方案

6.6智慧消防平臺(tái)硬件配置方案

6.7電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置方案

6.8消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置方案

6.9防火門監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置方案

6.10消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)硬件配置方案

6.11有源諧波治理系統(tǒng)硬件配置方案

6.12充電樁運(yùn)營(yíng)收費(fèi)平臺(tái)硬件配置方案

6.13醫(yī)療隔離電源解決方案硬件配置方案

7結(jié)語

本系統(tǒng)搭建完成后,利用本系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,通過開展能源審計(jì),對(duì)醫(yī)院的能源消耗管理水平、能效指標(biāo)、財(cái)務(wù)過程、綜合利用、環(huán)境效果進(jìn)行核查、測(cè)試、診斷、咨詢、對(duì)標(biāo)和評(píng)價(jià),有利于院方排查節(jié)能障礙和費(fèi)能原因,挖掘節(jié)能潛力,提出整改措施,制定節(jié)能方案。協(xié)助院方制定節(jié)能規(guī)劃,在開展能源審計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確節(jié)能目標(biāo),突出工作重點(diǎn),完善節(jié)能工作保障措施,為下一步醫(yī)院建立能源管理體系做一定的指導(dǎo)工作并提出改進(jìn)建議,推動(dòng)醫(yī)院全面節(jié)能降耗。

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[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊(cè)2021.10版

作者簡(jiǎn)介：

李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。主要從事醫(yī)院能源管理系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用