浅谈医院能耗监管系统存在的问题及解决方案

李艳秋

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：文章简单分析了医院能耗监管系统的发展趋势，结合医院能耗监管系统的特点以及当前的应用现状，总结了存在的问题，并提出了一些建议。

关键词：医院；能耗监控；节能降耗

0引言

据相关文献显示，能耗监管系统在我国医院中的应用越来越普遍，其原因大致有以下几个方面：一是政府部门的要求，节能减排是社会发展的大趋势，在这种形势下，各级行政主管部门对于节能降耗的要求越来越高，而作为公共建筑中能耗大户的医院建筑，必将面临不小的压力；二是医院本身拥有通过降低能耗以及人力资源成本来减少运行成本的需求；三是科技的发展使得医院的运行方式不断发生改变，传统的、落后的管理方式已经越来越不能满足医院的发展要求，与此同时，新技术和装备的出现为医院提高管理水平、降低运行成本、改善环境提供了越来越多的手段，将新的技术手段与医院的工作相结合是大势所趋并且是永恒的话题。在医院能耗监管系统迅速发展的同时，一些问题应该引起关注，否则可能走上本末倒置的歧途，导致医院能耗监管系统不能充分发挥作用，而这种情况本身就是一种很大的浪费。

1能耗监管系统的滞后性

顾名思义，医院能耗监管系统监管的是“医院能耗”，而医院的能耗是由各种各样的硬件设施产生的，比如空调设备、医疗设备、照明装置、供电设施、采暖设施、用水装置、用气设备、线缆、管道等等。所以，归根结底，医院能耗监管系统监管的对象是医院内的各种耗能的硬件设施。这就决定了，必然先有各种硬件设施，然后才有能耗监管系统。也就是说，能耗监管系统发挥作用的时候，医院内的用能设施早已建设、安装完毕。因此，能耗监管系统更像是一种“亡羊补牢”的手段。

在医院建设前期，应该对医院的用能情况进行全面分析，采取合理的规划设计，采用先进、适用的技术和设备，为医院投入运行后的节能降耗打下良好的基础。

如果前期规划不合理、设计有瑕疵，即使在运行过程中使用能耗监管系统，其作用也不是万能的。如果对存在问题的设施进行拆改，将带来很大的浪费。

因此，医院能耗监管系统的作用是有限的，不能依靠它来解决医院运行中与能耗有关的所有问题，最重要的还是在前期做好规划设计工作。

2能耗监管系统的功能

当前，能耗监管系统建设的相关技术已经比较成熟，所以，只要院方提出要求，专业公司基本上都可以帮助实现。

然而，现存的普遍问题是：很多医院对于能耗监管系统的功能定位并不清晰。能耗监管系统的功能可分为“监”和“管”两种，“监”是对能耗情况的监测，侧重于数据收集；“管”是对用能设备的管理和调整以改善用能情况。

显然，功能定位不同，那么需要收集的数据便会不同，对设备的管理手段也会不一样。能耗监管系统最终建成什么样，很大程度上取决于院方想利用这套系统来做哪些事情、达到什么样的效果。

这就需要医院相关部门积极参与到能耗监管系统的规划设计当中，准确定位系统的功能，然后由专业公司通过各种技术手段来实现。

3数据的准确性

能耗监管系统的重要功能之一是收集数据，可按照用户的需求对各种数据进行采集、汇总和统计。这些数据能使相关人员了解各个区域、各种能源、各个时间段的能源消耗情况，从而发现问题。

那么，系统采集的数据是否准确就变得尤为重要。数据的准确性与监测布点、检测设备、数据收集方式等多种因素有关，任何一个环节出现问题，均可导致收集到的数据与实际情况有偏差，或者收集到的数据其实并非用户想要了解的数据。

所以，在医院能耗监管系统的规划设计、设备采购、施工、运行管理过程中，要加强各个环节的控制，确保系统投入使用后的数据准确性。

4对数据的分析

医院能耗监管系统收集到的数据往往数量庞大，需要对其进行各种处理才能使其充分发挥作用。

对数据进行相应处理后，它们不仅能够直观地描述医院的用能情况，还可以让使用者从中发现问题。

不过，对数据的深层次的分析是一项专业性较强的工作，同样的数据，不同的人会从不同的角度得出各种各样的结论。数据分析的专业性、深度，决定了使用者能否准确地发现隐藏在数据后面的各种问题。

可惜的是，一些医院的能耗监管系统的数据并未被充分利用，这也是一种浪费。

5用能状况的改善

对医院能耗监管系统来说，让用户直观地知道医院的用能情况只是其最基本、最简单的功能，它的更大的用处是发现问题并解决问题。

在发现问题之后，医院应该经过全面的分析，综合考虑资金投入、人力成本、工作人员技术水平等各种因素，采取科学合理、经济适用的方式，改善医院用能状况。

总体来看，医院改善用能状况的手段可概括为两类：一类是管理，例如提高员工的节能意识、加强监督、改进工作流程和管理模式等等；另一类是技术，例如通过节能改造，采用适宜的技术、先进的设备，对存在的问题进行改进。

无论采取怎样的改进措施，都必须以科学严谨的态度，从医院实际出发。没有任何一种技术是适合所有医院的，也没有任何一种管理模式在所有医院都适用。

6AcrelEMS-MED医院能源管理平台

6.1平台概述

AcrelEMS-MED医院能源管理平台充分结合《医疗建筑电气设计规范》《绿色医院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》等行业规范、根据医院用户需求以及能源管理部门要求，采集分析能源、能耗、能效数据，监测以电能质量、智慧用电相关指标以及其他用能指标，并与国家能源政策与用能模式改革结合。能够辅助医院后勤管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作，帮助医院管理层实时掌握医院的能耗情况，为医院能源信息化建设和节能管理提供了良好的技术平台。

6.2平台组成

安科瑞医院能源管理系统建立基于云平台的“监、控、维”一体化的能源管理系统，从数据采集、设备控制、数据分析、异常预警、运维派单、系统架构和综合数据服务等方面的设计，帮助医院后勤管理部门了解医院能源运行情况，关注消防和电气安全，及时预警异常情况，提高运维效率。它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所运维云平台，配电房综合监控系统，能耗管理系统，智能照明控制系统，智慧消防平台，电气火灾监控系统，消防设备电源监控系统，防火门监控系统，消防应急照明和疏散指示系统，充电桩管理系统，电能质量治理解决方案，医疗隔离电源解决方案。

6.3平台拓扑图

6.4平台子系统

6.4.1医院电力监控解决方案

电力监控系统实现对变压器、柴油发电机、断路器以及其它重要设备进行监视、测量、记录、报警等功能，并与保护设备和远方控制中心及其他设备通信，实时掌握供电系统运行状况和可能存在的隐患，快速排除故障，提高医院供电可靠性。

电力监控系统主要针对开闭所和10/0.4kV变电所，对高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况。同时对医院重要设备如柴油发电机、无功补偿装置、有源滤波装置、UPS、隔离电源系统状态进行监测。

6.4.2医院变电所运维云平台解决方案

AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力传感器、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，再定时向云平台推送数据。平台采集的数据包括变电所回路电气参数和变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到工作人员手机上，并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环，提高运维效率，即时发现运行缺陷并做消缺处理。

6.4.3医院配电房综合监控系统解决方案

Acrel-2000E配电室综合监控系统，可实现开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、母线及电缆测温监测、环境温湿度监测、有害气体监测、安防监控，可对灯光、风机、除湿机、空调控制等设备进行联动控制。实现动力环境各数据的检测与设备控制，优化动力环境，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，实现配电动力环境的分布式远程管理。

6.4.4医院能耗管理系统解决方案

对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，对采集数据进行统计和分析。能够合理的确定各科室建筑能耗经济指标及绩效考核指标，发现能源使用规律和能源浪费情况，提高人员主动节能的意识。

①　搭建医院智慧能源管理系统的基本框架，对各个用能环节进行实时监测；

②　排碳数据化：通过系统可实现建筑单位内人均能耗分析（包括水、电、能量），实现低碳办公数据化；

③　区域能效比：实现建筑单位内区域能耗对比，方便能耗考核；

④　同期能效比：实现同年、同期、同一区域能耗对比，方便节能数据分析；

⑤　能耗评估管理：按照能源消耗定额标准约束值、标准值、引导值进行分析单位面积能耗和人均能耗指标；

⑥　能耗竞争排名：各个科室能耗对比，实现能耗排名，增强全院工作人员的节能意识；

⑦　对能耗的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能，并根据能耗监测管理系统的需要可选择不同样式报表的打印。为能耗运营管理部门提供可靠的依据；

⑧　能耗数据采集，随时查询，并根据采集数据进行统计分析，监测异常能源用量，对能源智能仪表故障进行报警，提高系统信息化、自动化水平。

6.4.5医院智能照明控制系统解决方案

医院人流比较密集，科室较多，照明用电在医院电能消耗中约占到15%左右。所以合理使用照明控制系统，在提升医生和患者的体验情况下大程度使用自然光照明，通过感应控制做到人来灯亮，人走灯灭或保持地强度照明，尽量解决照明用电。

ASL1000智能照明控制系统可以实现场景控制、时间控制、区域控制、光照度感应控制以及红外感应控制等多种控制方式，能有效避免公共区域的照明浪费，还可以帮助医院管理照明。

系统在配电箱内的模块主要有总线电源、开关驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等。这些模块使用35mm标准导轨安装。

安装在控制现场的模块主要有光照度传感器、红外传感器和智能面板。有人经过可以设定红外感应控制亮灯，人离开后在设定的时间内熄灯，智能面板等手动控制设备，可实现自动控制、现场控制和值班室远程控制相结合。

6.4.6医院智慧消防平台解决方案

智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”需求。从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，在统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况，并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下，在几秒时间内，相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段，就迅速能够迅速通知到达相关人员。

6.4.7医院电气火灾监控系统解决方案

电气火灾监控系统作为火灾自动报警系统的预警子系统，由电气火灾监控主机、电气火灾监控单元、剩余电流式电气火灾探测器以及测温式电气火灾探测器组成，通过现场总线构成一套完整的预防电气火灾的监控系统，数据可集成至企业消控室监控系统。

医院电气火灾监控系统以建筑为单位设置，采集数据后上传至值班室监控主机，实现对建筑电气安全预警。现场设置的传感器监测配电系统回路的漏电电流和线缆温度，异常时实时发出报警信号，关注门诊楼、住院楼、医技楼等区域漏电或者电缆发热等问题。

6.4.8医院消防设备电源监控系统解决方案

医院消防安全非常重要，消防设备比较多，消防设备电源监控系统主要功能就是用于监测消防设备的工作电源是否正常，保障在发生火灾时消防设备可以正常投入使用。

消防设备电源监控监控系统采用消防二总线，以建筑为单位设置区域分机采集消防设备电源状态，区域分机通过二总线接收多台传感器的电压、电流信息和开关状态信息，以此实现对消防设备电源工作状态的实时监视。

6.4.9医院防火门监控系统解决方案

医院防火门数量比较多，由于部分区域经常有人走动，常开常闭防火门数量都不少，防火门监控系统的作用就是监测防火门开闭状态，在发生火灾后自动关闭常开防火门，防止烟雾扩散。防火门监控系统采用消防二总线将具有通信功能的监控模块相互连接起来，用于监测和控制防火门状态，当防火门发生异常位置信号时，防火门监控器能发出故障报警信号，指示故障报警部位并保存故障报警信息。发生火灾时，关闭事故区域所有常开防火门，防止烟雾向安全区域扩散。

6.4.10医院消防应急照明和疏散指示系统解决方案

医院人员流动性强，密度大，消防比较复杂，一旦发生火灾，疏散指示系统非常重要。消防应急照明和指示系统可以和火灾报警系统联动，提供应急照明和疏散路径指示，指引人群快速找到疏散出口，并可以一键选择疏散应急预案，提升人员逃生概率。

6.4.11医院有源谐波治理系统解决方案

都是谐波源，比如X光机、CT机等都会产生大量谐波，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于医院的精密化验设备可能会产生干扰。

为了消除配电系统谐波对医院设备的影响，方案配置AnSinI有源滤波器，滤除电网2~31次谐波干扰。

AnSinI系列有源电力滤波装置，以并联方式接入电网，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐波治理和无功补偿。

6.4.12医院充电桩系统解决方案

医院停车场有电动汽车和电动自行车，均需要提供充电桩。充电桩管理系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，解决物业、用电管理部门的充电桩使用、监控问题。电动自行车充电可采用投币、扫码充电方式，电动汽车支持IC卡和扫码充电方式。远程充电桩系统可实时远程完成启动充电、强制停止、单价设置等控制指令，用户可通过APP、微信、支付宝小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；能够远程控制，提供财务报表和数据分析等功能。

6.4.13医院医疗隔离电源解决方案

《民用建筑电气设计规范》14.7.6.3条明确规定：在电源突然中断后，重大医疗危险的场所，应采用电力系统不接地（IT系统）的供电方式。同时《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002中规定：2类医疗场所在维持患者生命，外科手术和其他位于患者周围的电气装置均应采用医用IT系统。如：抢救室（门诊手术室）、手术室、心脏监控治疗室、导管介入室、血管照影检查室等。

安科瑞电气股份有限公司的医疗隔离电源解决方案是针对医疗Ⅱ类场所的供电需求而开发设计的，能够很好的满足各类手术室和重症监护室对电源安全性和可靠性的要求，并符合国家相关标准。

6.5相关平台部署硬件选型清单

6.5.1电力监控系统硬件配置

 

7结束语

每所医院的情况各有不同，只有从自身实际情况出发，才能制定出合理的能耗监管系统建设方案。同时，系统建成之后，如何使其充分发挥作用，这是医院相关工作人员需要不断探索和研究的。

虽然能耗监管系统在各个医院中存在或多或少的问题，但是它的发展是大势所趋。相信随着科技的进步，在广大业内人士的共同努力下，这种系统将在医院的运行过程中发挥更加显著的作用。

参考文献

[1] 钱强.浅谈我国医院能耗监管系统存在的问题

[2] 贾燕.医院建筑能耗监测数据分析研究及软件模型设计［D］.山东建筑大学，

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版．

审核编辑 黄宇