淺談醫(yī)院配電能效監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計與調(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),實現(xiàn)對醫(yī)院的能源利用狀況進行實時、準確的動態(tài)監(jiān)管。具體而言,該系統(tǒng)建設(shè)的主要功能是對醫(yī)院的能源消耗進行采集、上報、匯總與分析,并生成動態(tài)的數(shù)據(jù)和報表曲線,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,實現(xiàn)節(jié)能目標。

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

醫(yī)院建筑是高能源消耗場所,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)院建筑對空調(diào)、供熱設(shè)備的自控、計算機網(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,減低運營成本的必由之路。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)院還以燃氣(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)備要求隨時能為病人提供檢查、運送和治療服務(wù)。綜上所述,醫(yī)院能耗有既間歇又連續(xù)的特點,各類設(shè)備使用要求多樣,同時能源負荷變動量大,運行時間長并要求控制靈活,能源供應(yīng)不能間斷,需要完善的整體自控系統(tǒng)、能源檢測和管理系統(tǒng),以期實現(xiàn)有效控制、檢測和節(jié)約能源,降低運行成本。

能源監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)目標如下:

(1)按照中心及附屬設(shè)施安裝工程,實現(xiàn)對全院各類能耗、重點能耗設(shè)備、機電系統(tǒng)、科室、護理單元的數(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電設(shè)備系統(tǒng)的運營方式,降低醫(yī)院的能源需量等級。(4)進一步完善醫(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,實現(xiàn)對系統(tǒng)的日常使用和維護;借助友好人機交互方式,讓運維人員能快速完成對能耗數(shù)據(jù)的查詢、錄入、對比、統(tǒng)計等常用操作。

2系統(tǒng)組成與架構(gòu)

醫(yī)院建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)針對醫(yī)院特點,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、通過對各分類、分項能耗數(shù)據(jù)的合理采集,準確地掌握不同醫(yī)療功能的建筑和重點區(qū)域的能耗,有效指導(dǎo)醫(yī)院能源管理,同時為高能耗醫(yī)院建筑的節(jié)能改造和能源審計提供科學(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EMS建筑節(jié)能管理平臺軟件。EMS建筑節(jié)能管理平臺后臺軟件包括:

(1)通訊系統(tǒng)軟件:用于獲取數(shù)據(jù)采集器采集的計量儀表原始數(shù)據(jù)或下一級數(shù)據(jù)中心運行維護人員對EMS建筑節(jié)能管理平臺運行情況進行監(jiān)管。

3系統(tǒng)關(guān)鍵硬件設(shè)計

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,方便了用戶進行用電監(jiān)測、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,可以測量電壓、電流。功率等電量以及無功電量的計量、實現(xiàn)了對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量,統(tǒng)計和分析。儀表需安裝在干燥、通風(fēng)良好并遠離熱源和強電(磁)場的地方。設(shè)備間的間距要便于其拆卸、接線、配置和維護。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絲,并提供一個CT短接盒,儀表電流輸入不連接時,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,接點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位浮點雙核硬件平臺、實時操作系統(tǒng)、16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及高精度電能計量等技術(shù),產(chǎn)品滿足GB/T17215.322以及GB/T19862-2005標準以及IEC61000-4-30標準要求。能夠滿足高、中、低壓高精度電能計量要求、電能質(zhì)量檢測分析、電力開關(guān)檢測與控制等多方面的應(yīng)用要求,主要適用于變電柜的總計量中。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,電源負極接N/DC-端子。測量回路中,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。Ia,Ib,Ic分別代表三相電源電流接入點,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,本項目采用的是RS485通訊。

3.3超聲波冷熱量表

冷熱量表用于測量及顯示水流經(jīng)熱交換系統(tǒng)所釋放(或吸收)熱能力的計量儀表,冷熱量表主要由計算器、配對溫度傳感器、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)測量管道內(nèi)流量信息的冷熱量表,具有綜合使用成本低、計量可靠性好、管道不堵塞、不磨損,計量精確,維修方便等特點。

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,負責(zé)從計量儀表中獲取和存儲能耗數(shù)據(jù)和運行參數(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,分別可采集64個和32個計量表具,根據(jù)現(xiàn)場施工環(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)備時一定要注意防止靜電。

該采集器的設(shè)計易于安裝,通過35mm導(dǎo)軌安裝到機柜或配電箱中,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能耗計量儀表的調(diào)試

能耗計量儀表的調(diào)試,本文主要以三相電子式智能電表的調(diào)試工作為例,其他能耗計量儀表的調(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,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),從而確認了能耗計量儀表能否正常運轉(zhuǎn)。該軟件相當(dāng)于采集器的一個仿真,主要測試能耗計量儀表是否正常,如若正常就反饋一些報文到電腦上,顯示一些數(shù)據(jù)。(3)設(shè)置奇偶校驗位,設(shè)置為偶校驗,通過總線將儀表連接到外科樓,負一樓的強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應(yīng)的網(wǎng)關(guān)配置軟件,通過網(wǎng)線接口接到交換機中,能耗采集器接入到交換機,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,可在站下載相對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)配置文件,找到儀表對應(yīng)的型號,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)議標準,設(shè)置波特率,更新周期,總線數(shù)據(jù)位,總線校驗位,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)分析報表服務(wù)

能源數(shù)據(jù)分析報表根據(jù)醫(yī)院日常運營管理需求,每個月根據(jù)系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)為醫(yī)院提供能源分析報表。該服務(wù)是借助實時監(jiān)測的大部分運行能耗數(shù)據(jù),使醫(yī)院能耗管理人員能實時掌握能源系統(tǒng)運行情況,對運行做出合理的調(diào)整策略。幫助建筑用戶實現(xiàn)能源系統(tǒng)由粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫毿?、科學(xué)化管理。幫助建筑用戶實現(xiàn)對能源系統(tǒng)的低效率、準故障運行的診斷、提高能源系統(tǒng)的運行可靠;持續(xù)性地為建筑用戶提供建筑能源系統(tǒng)*優(yōu)運行策略。

4.3.2全面能源數(shù)據(jù)分析報告服務(wù)

全面能源數(shù)據(jù)分析報告服務(wù)每兩個月對能源數(shù)據(jù)進行初步分析,找出解決問題的行動方案,同時出具用能漏洞分析及設(shè)備升級改造報告。對能源數(shù)據(jù)進行深入分析挖掘,找出設(shè)備運行的*優(yōu)方案,同時出具有詳細數(shù)據(jù)支撐的用能分析及系統(tǒng)升級改造報告。該服務(wù)根據(jù)能耗的實時使用情況對該建筑的月能耗進行分項分區(qū)域?qū)Ρ确治?工作時段與非工作時段的對比,并按照用能評分標準進行評分,*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)分析報告對接入醫(yī)院能耗監(jiān)測平臺的所有建筑,月度和年度自動對建筑物能耗運行情況進行智能診斷,并生成全面的能耗數(shù)據(jù)分析報告,診斷內(nèi)容如下:(1)建筑能耗評價;(2)建筑單位平米能耗與其他同類型建筑的對比;(3)建筑工作時間段與非工作時間段對比圖;(4)建筑各重點用能區(qū)域月能耗與去年、上月同期對比;(5)建筑分項月能耗與去年、上月同期對比;(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

5.1平臺概述

AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)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(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(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)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(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺。

5.2平臺組成

安科瑞醫(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(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)分析、異常預(yù)警、運維派單、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，幫助醫(yī)院后勤管理部門了解醫(yī)院能源運行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時預(yù)警異常情況，提高運維效率。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(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平臺拓撲圖

5.4平臺子系統(tǒng)

（1）醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設(shè)備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設(shè)備和遠方控制中心及其他設(shè)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(shù)和用能情況。同時對醫(yī)院重要設(shè)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。

（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(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)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺采集的數(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。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務(wù)到/**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(xiàn)運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)，可實現(xiàn)開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)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(fēng)機、除濕機、空調(diào)控制等設(shè)備進行聯(lián)動控制。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，優(yōu)化動力環(huán)境，避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障，保證維護人員安全，延長設(shè)備使用壽命，實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

（4）醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案

對建筑各類耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進行實時測量，對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟指標及績效考核指標，發(fā)現(xiàn)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　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；

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

③　區(qū)域能效比：實現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對比，方便能耗考核；

④　同期能效比：實現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)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(dǎo)值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標；

⑥　能耗競爭排名：各個科室能耗對比，實現(xiàn)能耗排名，增強全院工作人員的節(jié)能意識；

⑦　對能耗的使用數(shù)據(jù)進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能，并根據(jù)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(jù)；

⑧　能耗數(shù)據(jù)采集，隨時查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)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。

（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度照明，盡量解決照明用電。

ASL1000智能照明控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)場景控制、時間控制、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，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)動器、IP網(wǎng)關(guān)、耦合器、干接點輸入模塊等。這些模塊使用35mm標準導(dǎo)軌安裝。

安裝在控制現(xiàn)場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)定的時間內(nèi)熄燈，智能面板等手動控制設(shè)備，可實現(xiàn)自動控制、現(xiàn)場控制和值班室遠程控制相結(jié)合。

（6）醫(yī)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(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、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)自動報警系統(tǒng)的預(yù)警子系統(tǒng)，由電氣火災(zāi)監(jiān)控主機、電氣火災(zāi)監(jiān)控單元、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器以及測溫式電氣火災(zāi)探測器組成，通過現(xiàn)場總線構(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，實現(xiàn)對建筑電氣安全預(yù)警?，F(xiàn)場設(shè)置的傳感器監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，異常時實時發(fā)出報警信號，重點關(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)測消防設(shè)備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災(zāi)時消防設(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)域分機采集消防設(shè)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(guān)狀態(tài)信息，以此實現(xiàn)對消防設(shè)備電源工作狀態(tài)的實時監(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，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)測防火門開閉狀態(tài)，在發(fā)生火災(zāi)后自動關(guān)閉常開防火門，防止煙霧擴散。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)測和控制防火門狀態(tài)，當(dāng)防火門發(fā)生異常位置信號時，防火門監(jiān)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(zāi)時，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)院人員流動性強，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)報警系統(tǒng)聯(lián)動，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、CT機等都會產(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。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。對于醫(yī)院的精密化驗設(shè)備可能會產(chǎn)生干擾。

為了消除配電系統(tǒng)諧波對醫(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)，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個和當(dāng)前諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實時注入電力系統(tǒng)，從而實現(xiàn)諧波治理和無功補償。

（12）醫(yī)院充電樁系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院停車場有電動汽車和電動自行車，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)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(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。電動自行車充電可采用投幣、掃碼充電方式，電動汽車支持IC卡和掃碼充電方式。遠程充電樁系統(tǒng)可實時遠程完成啟動充電、強制停止、單價設(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，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警；能夠遠程控制，提供財務(wù)報表和數(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)療危險的場所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地（IT系統(tǒng)）的供電方式。同時《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醫(yī)療Ⅱ類場所的供電需求而開發(fā)設(shè)計的，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)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。

6.相關(guān)平臺部署硬件選型清單

6.1電力監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置

6.2變電所運維云平臺硬件配置

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充電樁運營收費平臺硬件配置方案

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)平臺進行數(shù)據(jù)分析,通過開展能源審計,對醫(yī)院的能源消耗管理水平、能效指標、財務(wù)過程、綜合利用、環(huán)境效果進行核查、測試、診斷、咨詢、對標和評價,有利于院方排查節(jié)能障礙和費能原因,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,在開展能源審計的基礎(chǔ)上,進一步明確節(jié)能目標,突出工作重點,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)工作并提出改進建議,推動醫(yī)院全面節(jié)能降耗。

參考文獻

[1]李琎.西安市大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng)及其節(jié)能潛力研究[D].西安建筑科技大學(xué),2011.

[2]崔淼,鄭雪峰.Modbus與TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2006,32(5):141-144.

[3]焦軍勝,柴建軍,朱曉軍,等.北京協(xié)和醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)方案淺談[J].中國醫(yī)院,2015,(5):77-78.

[4]王凡,袁超,唐峰,等.大型公共建筑能耗計量監(jiān)測體系的關(guān)鍵技術(shù)問題研究[J].建筑科學(xué),2011,27(6):1-5.

[5]姚杰.醫(yī)院能源監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊2021.10版

作者簡介：

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