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浅谈医院能耗监控平台研究与应用

文章更新时间:2023-03-01 点击量:188

摘要:作为一家大型公共机构,综合性医院的高能耗问题日益突出。建立能耗监测平台已成为医院能耗量化管理和效果评价的迫切需要。建立智能能耗监测平台,分析收集的能耗数据,监测医院能耗平台,为医院能源管理和能源决策提供可靠依据,扎实有效地促进医院能源管理。


关键词:医院;能耗监测;节能;降耗;

一研究背景

 医院是一个集医疗、科研、教学等功能于一体的特殊公共场所。除了固定的医务人员和行政人员外,医院的能源使用者还有大量的医务人员和家属。医院建筑的功能也需要分为门诊、住院、科学教育等。不同的功能对应于不同的电气设备、电力和电力持续时间。但总体而言,医院能耗具有设备多、能源使用人数多、能源消耗高、能源使用人数多、复杂、节能工作难度大的特点。特别是随着科学技术的进步和医疗设备的不断更新,医院的医疗环境不断改善,给医生带来更好的医疗体验,能源消耗不断上升。

 目前,医院对水电能耗的统计仍停留在传统的方式上,表格不完整,部门能耗不明确,建筑能耗信息不清楚,给管理者做出决策带来了一定的困难。迫切需要建立一个能源消耗监测智能平台。能源消耗监测平台基于智能表、互联网和操作平台,通过统一协议准确测量各能源单元,传输到服务器,管理者通过操作界面获取能源消耗相关信息。能源消耗监测平台可以提供建筑能源消耗信息、部门能源消耗信息和比较,并可以进行水平和垂直比较。管理者可以通过访问服务器随时随地查看医院的能源消耗信息。能源消耗监测平台建成后,医院的能源消耗信息可以在许多方面展示给管理者,为部门的精细管理和节能措施的制定提供了真实可靠的参考依据。

二能耗监控平台系统概述

1能耗监控平台系统架构

 硬件框架上的能耗监测系统由现场设备层、数据采集传输层和用户管理层三个层次的设备组成,三个部分的有机组合可以形成能耗监测平台。

现场设备层主要是测量仪器,包括远程智能水表、三相智能远程电表、多功能电表等,可收集实时用水量、实时用电量、实时电压、实时电流、实时有功功率、实时无功率、实时功率因数、实时频率等参数[3]。

 数据采集传输层包含多种设备,主要设备为数据采集器,其次是网关、光纤、通信管理机、光纤终端箱等。

 用户管理是管理者通过访问web数据服务器进入能耗监控系统的接口。在浏览器中输入服务器地址,登录后查看医院能耗信息。

三电能测量与监测

 医院的供电分类非常明确。根据电源电路和负荷的不同,可分为电源、照明、空调、医院特殊场所和重要设备。电源:由于电源负荷大,一般直接从低压配电室连接,各电力设施需要安装电表单独测量,安装地点为低压配电室。照明用电:照明用电负荷不高,一般分为普通照明和应急照明。计量表分别安装在每层的普通照明和应急照明上,每层部门的耗电量根据面积分摊。空调用电:空调系统由空调系统相关的冷热源设备、系统输送设备、空调终端出风设备、净化设备等设备组成。空调不同环节的电气设备安装计量表,单独测量,确保空调各部分能耗信息的准确测量。同一回路下科室的空调用电量需要根据科室面积分摊。特殊区域用电:将洁净空调、信息中心、水泵房、ICU区、放射科、手术室等医院能耗高的区域定为特殊区域[5]。特殊区域需要安装独立的计量表和相关的配电箱进行单独的能耗监控。大型医疗设备用电:大型医疗设备是医院能耗的主要消耗。这些设备需要单独计量,以便精细控制能耗,制定相关的节能项目。

四能耗监控平台应用

1采集和分析数据

 能耗监测系统建立后,管理者可以随时查看医院的水、电、气等能耗信息,查看各能源单元下各设备的实时和历史能耗。能耗监测平台还具有能耗超支报警等功能,可以有效分析能源浪费漏洞,定量管理部门能耗,达到节能的目的。能耗监测系统的管理界面不仅可以直接向管理者展示收集到的数据,还可以通过后台处理和分析获得大量的比较数据、排名细节、报表统计数据等。

 一家大型公立医院建立了一个集能耗监测、设备监测和物流订单管理于一体的一站式物流信息管理平台。其中,能耗监测系统主要实现水电能耗监测,详细介绍了能耗监测平台的功能。

 处理和分析2018年8月某大型公立医院能耗监测系统收集的数据,可在能耗监测系统中查询医院实时电、水等能源当天的能耗、能耗趋势、同比和环比。同日,电耗为主要能耗,其中空调用电量占34.2%,照明插座用电量占31.4%,电力用电量占25.1%,特殊用电量(医疗设备)占8.2%,其他用电量占1%。根据医院建筑面积和床位数,单位建筑面积能耗为0.02kg标准煤/m2,单位床位能耗为1.3kg标准煤/床。医院实时能耗和能耗分类统计如图1和图2所示。可以查看按建筑划分的能耗排名和按科室划分的能耗排名,如图3所示。

图1-3.png


 变压器能耗报表、区域能耗报表、总能耗报表、部门能耗报表可在报表管理中生成。还可生成水电部门统计的区域能耗报表(见表1)、总能耗报表(见表2)、水电能耗分科报表(见表3)。

2为能量异常提供分析手段

 能耗监测系统不仅可以简单地监测水、电、气等能耗数据,还可以在能耗异常时报警。通过平台数据分析,还可以提供故障定位。医院5号楼用水量监测如图4所示。

图4.png

 从8月3日开始,该建筑的用水量直线上升,直到8月7日开始稳定。与系统设置的往年同期用水量进行比较后,发现平均日用水量比去年同期增加了60%左右。平台发生报警,显示5号楼用水量异常。经理根据报警情况立即对5号楼周围的管网进行了调查,持续了半个月。5号楼外地下水管发现爆管位置。抢修后,9月份用水量下降到正常范围。

五安科瑞建筑能耗分析系统

1概述

 Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统。在电能管理系统的基础上,增加了水、气、煤、油、热(冷)量的集中收集和分析。通过对用户端所有能耗的细分和统计,各种能源的使用和消耗可以通过直观的数据和图表显示给管理者或决策者,便于找出高能耗点或不合理的能耗习惯,有效节约能源,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。用户可按照国家有关规定实施能源计算,分析现状,发现问题,挖掘节能潜力,提出切实可行的节能措施,并向县级以上节能管理部门提交能源计算报告。

2应用场所

 系统设计、施工、运行维护适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测管理。

3系统功能

 系统概况;能源概况;能源统计;复费率统计;同比分析;

 能源流向图;夜间能耗分析;设备管理;用户报告

六系统硬件配置

七结语

 在节能降耗的总体目标下,能源效率管理是物流保障的重要工作内容。随着医院组织结构的不断改革,科室独立会计是《纽约时报》的发展趋势。建立能源消耗监测平台,严格监测各部门的能源消耗数据,分析和处理数据,获得管理者需要的各种比较和分析数据。从医院层面,为管理者提供可靠的能源消耗控制基础,根据能源消耗数据可以有针对性的节能降耗措施,规范医院物流服务流程,提高工作效率,控制运营成本,确保服务质量,辅助管理决策,提高医院整体管理水平。


参考文献

[1]燕石、王金良、倪学勇等。北京大学第三医院能耗监管体系的建设和应用[J].2016年36日(10日)中国医院管理:73-75.

[2]我院智能能源管理平台张玉斌、吕政飞、黄如春的探索与评价[J].2016年,31(4)科学管理:129-131.

[3]研究和实现罗明强、梁鹏、实时能耗监测和能耗预测系统[J].2014年,10(10)计算机工程应用技术:6767-6770.

[4]医院能耗监测平台高霞的研究与应用[J].

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册。2022.05版.