韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在先進(jìn)醫療管理理念,我國相關(guān)部門(mén)倡導綠色醫院的建設,在建設過(guò)程中,電力能源管理系統的應用是相當關(guān)鍵的內容,具有重要的地位。利用當今信息科技的發(fā)展,結合電力系統的相關(guān)知識,使得在綠色醫院建設當中,能夠更有效率地提高電能的利用,同時(shí)降低成本、緩解資源浪費問(wèn)題。本文主要講述綠色醫院建設中電力能源管理系統的應用,希望能給醫療管理部提供相關(guān)的建議。

關(guān)鍵詞：電力能源管理系統綠色醫院應用

1.1綠色醫院

     綠色醫院是在“綠色建筑"的基礎上，延伸出的一個(gè)概念，通過(guò)對醫院各個(gè)過(guò)程的分析，包括醫院的建設建立、能源的使用、產(chǎn)品的報廢等，進(jìn)行有效地施工和管理，從而能夠實(shí)現對水、電等資源的合理運用，為保護環(huán)境做出一點(diǎn)貢獻。結合醫院各個(gè)方面能源消耗的分析情況，得到主要的消耗來(lái)源于電力能源的使用，因此，在建設綠色醫院的過(guò)程中，應用電力能源管理系統的一部分。通過(guò)對電力能源管理系統的有效管理和運用，實(shí)現節約電力資源的目標，進(jìn)而可以瞞住綠色醫院的發(fā)展需要。

1.2電力能源管理

     從以往來(lái)看，醫院的電力能源管理大多數是利用人工手段進(jìn)行管理，是通過(guò)許多人的巡查實(shí)施的。這樣的做法不僅會(huì )造成人力資源的浪費，對醫院的正常運轉有一定的影響，而且不利于實(shí)現綠色醫院的發(fā)展要求。由于出現這種情況，很多專(zhuān)業(yè)人員就此進(jìn)行探討分析，結合當今信息時(shí)代技術(shù)的發(fā)展，比較多種行業(yè)中的電力能源管理的運用，建立了醫院的電力能源管理系統，目的在于實(shí)現綠色醫院中電力的科學(xué)自動(dòng)化使用，提高了能源的管理，并且減少相關(guān)的人力成本。這樣的電力資源管理系統，即保證醫院的利益要求，也符合綠色醫院的發(fā)展，是值得提倡的。

2.1電力能源管理的效率不高、效果不好

     電力能源管理的目的是保證醫院的電能能夠進(jìn)行正常地供應，供應的效果主要依靠于醫院電力設備的有效運行。在如今的時(shí)代中，電氣資源的利用程度不斷提高，醫院相關(guān)的服務(wù)對電力資源的使用也不斷在提升，這樣的情況對電力能源的管理者的要求越來(lái)越高。在壓力之下，人工電力能源管理出現的問(wèn)題也就越來(lái)越高，不僅會(huì )引發(fā)系統的故障，造成管理的效率不高，而且容易對醫院整個(gè)電力系統的運行造成嚴重的影響，管理效果不佳，這樣對醫院的發(fā)展是非常不利的。

2.2電力能源管理的軟件工具選擇不恰當

     當今是大數據時(shí)代，是以科學(xué)信息技術(shù)為基礎的時(shí)代，各行各業(yè)當中都會(huì )涉及相應的計算機技術(shù)，讓人們的生活變得更加方便、更加智能化。在醫院的電力能源管理中，如果能夠融入信息技術(shù)，形成自動(dòng)化的電力能源管理系統，就可以更好地解決電力管理所存在的問(wèn)題。然而，在當前的軟件應用市場(chǎng)中，各種各樣的電能管理軟件層出不窮，容易導致管理人員選擇困難，如若不能夠對軟件進(jìn)行有效地分析和篩選，就會(huì )造成選擇的管理軟件與醫院實(shí)際的運行機制不相符合，不能體現管理軟件帶來(lái)的先進(jìn)效果，反而會(huì )影響醫院資源的利用，同時(shí)不利于建設綠色醫院。

2.3電力能源管理系統的高技術(shù)管理人員缺乏

     由于醫院電能管理系統不僅涉及到醫院用電管理、電力電工技術(shù)等知識，而且還包括計算機科學(xué)技術(shù)相關(guān)知識，所以對相關(guān)的管理人員的要求也是特別高的，需要懂得醫院的用電模式和信息技術(shù)。這就導致了目前醫院對電力能源管理人才的培養越來(lái)越難，相關(guān)的技術(shù)人員也很缺乏，于是在實(shí)際中，相關(guān)人員對系統不能夠有效管理，系統應用和維護的過(guò)程中出現的相關(guān)問(wèn)題也不能得到妥善處理。這就影響了電力能源管理的應用效果，難以保證電能管理系統能夠對醫院營(yíng)造更好的管理環(huán)境。

3.1系統功能的綜合分析和可行性設計

     通過(guò)對醫院電力能源相關(guān)需求的調查，之后進(jìn)行綜合探討和分析，才能夠設計相關(guān)的電力能源管理系統。管理人員在進(jìn)行電能系統的應用時(shí)，首先對醫院的相關(guān)電力能源管理進(jìn)行需求分析，確定系統所需要實(shí)現的功能和性能要求，保證設計出的系統能夠滿(mǎn)足醫院的需要，并且在未來(lái)的一段時(shí)間內能夠有效率地對醫院的電能進(jìn)行管理。

3.2選擇適合的管理系統網(wǎng)絡(luò )體系

     一個(gè)有效的管理系統，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )設備實(shí)現軟件和硬件的合理連接，才能得到有效的系統整體，更好地實(shí)施電力能源的管理。目前的科技中，在相關(guān)的電力系統設計當中，大多數軟件使用的網(wǎng)絡(luò )體系是TCP/IP體系，這樣能夠降低網(wǎng)絡(luò )成本，提高建設網(wǎng)絡(luò )體系的效率，讓電能系統在適合的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，更好地應用與醫院管理之中。

3.3提供基礎的系統運行支持

     在電能管理系統的應用當中，需要全面地分析系統建設和實(shí)際運行所需要的基礎支持，才能確保系統能夠有效進(jìn)行工作。這樣的基礎支持包括三個(gè)方面：第一是高技術(shù)人才的培養和管理，經(jīng)過(guò)篩選、鍛煉和培訓等一系列方式，培養出技術(shù)高超的管理人員；第二是進(jìn)行資金投入，能夠確保該系統的設計和應用得到相對應的經(jīng)濟支持；第三是醫院和電能系統的有效融合，在系統的運行過(guò)程中，要確保醫院的相關(guān)環(huán)境能夠支撐該系統，使系統更好地服務(wù)于醫院。

4.1平臺概述

      AcrelEMS-MED醫院能源管理平臺充分結合《醫療建筑電氣設計規范》《綠色醫院建筑評價(jià)標準》、《醫院建筑能耗監管系統建設技術(shù)導則》等行業(yè)規范、根據醫院用戶(hù)需求以及能源管理部門(mén)要求，采集分析能源、能耗、能效數據，監測以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)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。能夠輔助醫院后勤管理人員進(jìn)行能源供應系統及設備的運行管理工作，幫助醫院管理層實(shí)時(shí)掌握醫院的能耗情況，為醫院能源信息化建設和節能管理提供了良好的技術(shù)平臺。

4.2平臺組成

     安科瑞醫院能源管理系統建立基于云平臺的“監、控、維"一體化的能源管理系統，從數據采集、設備控制、數據分析、異常預警、運維派單、系統架構和綜合數據服務(wù)等方面的設計，幫助醫院后勤管理部門(mén)全面了解醫院能源運行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時(shí)預警異常情況，提高運維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所運維云平臺，配電房綜合監控系統，能耗管理系統，智能照明控制系統，智慧消防平臺，電氣火災監控系統，消防設備電源監控系統，防火門(mén)監控系統，消防應急照明和疏散指示系統，充電樁管理系統，電能質(zhì)量治理解決方案，醫療隔離電源解決方案。

4.3平臺拓撲圖

 

4.4平臺子系統

4.4.1醫院電力監控解決方案

        電力監控系統實(shí)現對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設備進(jìn)行監視、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(shí)時(shí)掌握供電系統運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫院供電可靠性。

        電力監控系統主要針對開(kāi)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(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況。同時(shí)對醫院重要設備如柴油發(fā)電機、無(wú)功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統狀態(tài)進(jìn)行監測。

 

4.4.2醫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(wú)線(xiàn)通信、邊緣計算網(wǎng)關(guān)及大數據分析技術(shù)，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)采集現場(chǎng)數據并存儲在本地，再定時(shí)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(mén)禁等信息，有異常發(fā)生10S內通過(guò)短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過(guò)手機APP下發(fā)運維任務(wù)到人員手機上，并通過(guò)GPS跟蹤運維執行過(guò)程進(jìn)行閉環(huán)，提高運維效率，即時(shí)發(fā)現運行缺陷并做消缺處理。

 

4.4.3醫院配電房綜合監控系統解決方案

        Acrel-2000E配電室綜合監控系統，可實(shí)現開(kāi)關(guān)柜運行監控、高壓開(kāi)關(guān)柜帶電顯示、母線(xiàn)及電纜測溫監測、環(huán)境溫濕度監測、有害氣體監測、安防監控，可對燈光、風(fēng)機、除濕機、空調控制等設備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。實(shí)現動(dòng)力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，優(yōu)化動(dòng)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(cháng)設備使用壽命，實(shí)現配電動(dòng)力環(huán)境的分布式遠程管理。

 

4.4.4醫院能耗管理系統解決方案

        對建筑各類(lèi)耗能設備能耗數據進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，對采集數據進(jìn)行統計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟指標及績(jì)效考核指標，發(fā)現能源使用規律和能源浪費情況，提高人員主動(dòng)節能的意識。

①搭建醫院智慧能源管理系統的基本框架，對各個(gè)用能環(huán)節進(jìn)行實(shí)時(shí)監測；

②排碳數據化：通過(guò)系統可實(shí)現建筑單位內人均能耗分析（包括水、電、能量），實(shí)現低碳辦公數據化；

③區域能效比：實(shí)現建筑單位內區域能耗對比，方便能耗考核；

④同期能效比：實(shí)現同年、同期、同一區域能耗對比，方便節能數據分析；

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(jìn)行分析單位面積能耗和人均能耗指標；

⑥能耗競爭排名：各個(gè)科室能耗對比，實(shí)現能耗排名，增強全院工作人員的節能意識；

⑦對能耗的使用數據進(jìn)行綜合的分析、統計、打印和查詢(xún)等功能，并根據能耗監測管理系統的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營(yíng)管理部門(mén)提供可靠的依據；

⑧能耗數據采集，隨時(shí)查詢(xún)，并根據采集數據進(jìn)行統計分析，監測異常能源用量，對能源智能儀表故障進(jìn)行報警，提高系統信息化、自動(dòng)化水平。

 

4.4.5醫院智能照明控制系統解決方案

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

         ASL1000智能照明控制系統可以實(shí)現場(chǎng)景控制、時(shí)間控制、區域控制、光照度感應控制以及紅外感應控制等多種控制方式，能有效避免公共區域的照明浪費，還可以幫助醫院管理照明。

         系統在配電箱內的模塊主要有總線(xiàn)電源、開(kāi)關(guān)驅動(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標準導軌安裝。

         安裝在控制現場(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(guò)可以設定紅外感應控制亮燈，人離開(kāi)后在設定的時(shí)間內熄燈，智能面板等手動(dòng)控制設備，可實(shí)現自動(dòng)控制、現場(chǎng)控制和值班室遠程控制相結合。

 

4.4.6醫院智慧消防平臺解決方案

        智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等現代信息技術(shù)，將分散的火災自動(dòng)報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡(luò )，并對這些設備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺進(jìn)行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現科學(xué)預警火災、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責任監管等目標。實(shí)現了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統一的系統大平臺內運行，用戶(hù)、安保人員、監管單位都能夠通過(guò)平臺直觀(guān)地看到每一棟建筑物中各類(lèi)消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內，相關(guān)報警和事件信息通過(guò)手機短信、語(yǔ)音電話(huà)、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

 

4.4.7醫院電氣火災監控系統解決方案

        電氣火災監控系統作為火災自動(dòng)報警系統的預警子系統，由電氣火災監控主機、電氣火災監控單元、剩余電流式電氣火災探測器以及測溫式電氣火災探測器組成，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)構成一套完整的預防電氣火災的監控系統，數據可集成至企業(yè)消控室監控系統。

醫院電氣火災監控系統以建筑為單位設置，采集數據后上傳至值班室監控主機，實(shí)現對建筑電氣安全預警?，F場(chǎng)設置的傳感器監測配電系統回路的漏電電流和線(xiàn)纜溫度，異常時(shí)實(shí)時(shí)發(fā)出報警信號，重點(diǎn)關(guān)注門(mén)診樓、住院樓、醫技樓等區域漏電或者電纜發(fā)熱等問(wèn)題。

 

4.4.8醫院消防設備電源監控系統解決方案

        醫院消防安全非常重要，消防設備比較多，消防設備電源監控系統主要功能就是用于監測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時(shí)消防設備可以正常投入使用。

消防設備電源監控監控系統采用消防二總線(xiàn)，以建筑為單位設置區域分機采集消防設備電源狀態(tài)，區域分機通過(guò)二總線(xiàn)接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，以此實(shí)現對消防設備電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監視。

 

4.4.9醫院防火門(mén)監控系統解決方案

醫院防火門(mén)數量比較多，由于部分區域經(jīng)常有人走動(dòng)，常開(kāi)常閉防火門(mén)數量都不少，防火門(mén)監控系統的作用就是監測防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)，在發(fā)生火災后自動(dòng)關(guān)閉常開(kāi)防火門(mén)，防止煙霧擴散。防火門(mén)監控系統采用消防二總線(xiàn)將具有通信功能的監控模塊相互連接起來(lái)，用于監測和控制防火門(mén)狀態(tài)，當防火門(mén)發(fā)生異常位置信號時(shí)，防火門(mén)監控器能發(fā)出故障報警信號，指示故障報警部位并保存故障報警信息。發(fā)生火災時(shí)，關(guān)閉事故區域所有常開(kāi)防火門(mén)，防止煙霧向安全區域擴散。

 

4.4.10醫院消防應急照明和疏散指示系統解決方案

          醫院人員流動(dòng)性強，密度大，消防比較復雜，一旦發(fā)生火災，疏散指示系統非常重要。消防應急照明和指示系統可以和火災報警系統聯(lián)動(dòng)，提供應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急預案，提升人員逃生概率。

 

4.4.11醫院有源諧波治理系統解決方案

          都是諧波源，比如X光機、CT機等都會(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，使電氣設備過(guò)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，造成電容器等設備燒毀。諧波還會(huì )引起繼電保護和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計量出現混亂。對于醫院的精密化驗設備可能會(huì )產(chǎn)生干擾。

為了消除配電系統諧波對醫院設備的影響，方案配置AnSin I有源濾波器，濾除電網(wǎng)2~31次諧波干擾。

AnSin I系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測負載的諧波和無(wú)功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當前諧波分量和無(wú)功分量對應的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統，從而實(shí)現諧波治理和無(wú)功補償。

 

4.4.12醫院充電樁系統解決方案

          醫院停車(chē)場(chǎng)有電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)，均需要提供充電樁。充電樁管理系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地數據采集和監控，解決物業(yè)、用電管理部門(mén)的充電樁使用、監控問(wèn)題。電動(dòng)自行車(chē)充電可采用投幣、掃碼充電方式，電動(dòng)汽車(chē)支持IC卡和掃碼充電方式。遠程充電樁系統可實(shí)時(shí)遠程完成啟動(dòng)充電、強制停止、單價(jià)設置等控制指令，用戶(hù)可通過(guò)APP、微信、支付寶小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統發(fā)起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程。同時(shí)對各類(lèi)故障如充電機過(guò)溫保護、充電機輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預警；能夠遠程控制，提供財務(wù)報表和數據分析等功能。

 

4.4.13醫院醫療隔離電源解決方案

       《民用建筑電氣設計規范》14.7.6.3條明確規定：在電源突然中斷后，重大醫療危險的場(chǎng)所，應采用電力系統不接地（IT系統）的供電方式。同時(shí)《醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》GB50333-2002中規定：2類(lèi)醫療場(chǎng)所在維持患者生命，外科手術(shù)和其他位于患者周?chē)碾姎庋b置均應采用IT系統。如：搶救室（門(mén)診手術(shù)室）、手術(shù)室、心臟監控治療室、導管介入室、血管照影檢查室等。

安科瑞電氣股份有限公司的醫療隔離電源解決方案是針對醫療Ⅱ類(lèi)場(chǎng)所的供電需求而開(kāi)發(fā)設計的，能夠很好的滿(mǎn)足各類(lèi)手術(shù)室和重癥監護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合國家相關(guān)標準。

 

 

 

在如今的綠色醫院建設過(guò)程中，電力能源管理系統的應用是*主要的，也是不可忽視的。相關(guān)部門(mén)和人員應該提供相對應的支持，確保在電能系統應用的過(guò)程中，能夠更好地解決實(shí)際中的問(wèn)題，更好地推進(jìn)系統的發(fā)展，實(shí)現能源的可持續發(fā)展，做到節能減排，保護環(huán)境，推廣綠色理念的發(fā)展。

[1]魏俊勇.綠色醫院建設中電力能源管理系統的應用.

[2]林紹輝.試論電力能源管理系統在綠色醫院建設中的應用[J].低碳世界,2019,(07):129-130.

[3]侯絢昕,胡兵.綠色醫院建設中電力能源管理系統的應用[J].中國醫院建筑與裝備,2018,(12):88-89.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

作者簡(jiǎn)介：韓歡慶，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事企業(yè)能源管控研究發(fā)展。