醫院智慧能源管理系統研究與實踐

朱星陽 陳 輝

（國網（蘇州）城市能源研究院，江蘇 蘇州 215000）

隨著我國醫藥體制的改革，醫院建設處于快速發展時期，相比較其他建筑，醫院能源系統具有能耗組成復雜、能源形式多樣等特點，數據表明，我國醫院建筑能耗是一般公共建筑的1.6～2倍。降低醫院能耗，提高能源使用效率，對醫院節能減排尤為重要。在此情況下，醫院智慧能源管理系統作為有效的節能措施，在創建節能環保醫院大環境下顯得更為重要。

1 醫院能源管理現狀分析

本文通過對大量醫院能源系統的使用情況進行調研，對醫院能源管理狀況進行分析可知，醫院在能源管理中還存在以下問題：

醫院用能設備數量與能源種類較多，對設備異常無法及時預警，造成醫院用能安全隱患；

醫院能源需求復雜，不同的功能區能源需求不同，同時醫院能源管理缺少精細化的管控；

醫院能源管理人員專業水平支撐不足，對醫院的能源使用情況無法進行科學、合理的監督以及指導，容易造成能源浪費。

綜上所述，醫院在能源系統管理過程中還存在很多問題，具有相當大的改進空間，通過本文的研究，提出適合醫院發展的智慧能源管理系統，提升醫院能源管理水平。

2 醫院智慧能源管理系統架構研究

2.1 總體架構

醫院智慧能源管理系統采用分層部署的組織架構，根據部署地點的不同劃分為三層結構：管理平臺層、網絡傳輸層和數據采集層，如圖1所示。

圖1 系統架構

通過分層的架構設計保證了系統穩定性與可靠性，同時各層布置方式可靈活配置，使得系統對不同能源的適用性更高。

2.2 數據采集層

數據采集層是智慧能源管理系統的基礎層，是管理平臺對能源系統控制的依據。數據采集層包含各類終端設備，應具有高速率、高精度采集特點；具備遠傳、自診斷及自恢復的能力；支持通用的通信協議。

2.3 網絡傳輸層

網絡傳輸層是智慧能源管理系統的連接層。網絡傳輸層將數據采集層的各類裝置有機結合在一起，將數據傳輸至管理平臺；管理平臺通過網絡對現場執行器下發指令，實現對能源系統的自動化控制。

2.4 管理平臺層

管理平臺層是智慧能源管理系統的大腦，其通過設定的控制策略，經過網絡傳輸層對數據采集層進行智能化管控，使得用能系統能夠自主、高效運行； 同時建立預警機制，保障醫院能源系統安全。

3 系統功能研究

3.1 能源設備設施管理

設立醫院設備臺賬，對設備使用年限及狀態進行全過程跟蹤，保證設備使用安全；對醫院能源和設備設施進行能耗、工況的監測，提出節能改造方向；對設備設施的事故進行記錄分析，提出預防方案，避免類似事故再發生。

3.2 子系統智能控制

將不同的能源系統接至后臺，根據每個子系統運行特性建立對應的控制邏輯關系，實現子系統智能化供給。如對照明系統進行場景控制，實現照明的精細化用能管理和智能化節能控制；對配電系統進行分類分項計量與監控，保證用電安全。

3.3 運行數據分析

通過對醫院能源系統的數據統計、分析和對比，建立能耗曲線，挖掘可優化空間；制定單位能耗指標，指導醫院能耗考核制度的建立；建立能耗公示及能耗審計機制，加強醫院節能管理工作；通過系統分析，淘汰高污染、低效的能源系統，改善醫院能源利用。

3.4 運維作業管理

建立運維作業管理流程，利用其數據處理與分析能力，對系統實現全面監控；制定運維計劃，對設備進行自動化巡檢，減少管理人員重復工作；通過累計的運維記錄，提供專業的解決方案與保障措施。

4 醫院智慧能源管理系統實踐

本文以江蘇某醫院為例，通過已建設的醫院智慧能源管理系統，選取門診樓與住院樓為研究對象，通過能源管理系統對醫院建筑用電量進行采集、分析，挖掘醫院在日常管理過程中能耗方面存在的問題與改進的方向。

門診樓與病房樓數據總對比如表1所示。

表1 門診樓與病房樓數據總對比

門診樓與住院樓對比，在工作時間內，門診樓的用電量是病房樓的2.6倍，非工作時間門診樓能耗明顯下降，但與住院樓相比能耗仍然較高；對住院樓進行分析，工作時段與非工作時段能耗相差不大，主要取決于住院樓床位數量。

門診樓與病房樓數據實際用能對比如表2所示。

表2 門診樓與病房樓數據實際用能對比

通過對門診樓設備組成情況進行分析，可知門診樓含有空調機房、網絡機房以及中央空調系統，在刨除這三項計量數據后，門診樓的能耗顯著降低，符合門診樓作息時間內的能耗數值規律。并通過數據分析可知，空調機房及中央空調系統占整棟建筑的能耗較大，對空調系統進行智能化節能改造具有很大的經濟效益，是醫院進行節能改造的重點方向。可見，醫院建設智慧能源管理系統，有助于醫院發現能源系統薄弱環節，為調整優化管理方向及重點措施提供依據，支撐高質量創建節約型醫院。

5 結語

針對醫院能源管理中存在的問題，本文提出了一種適合醫院的智慧能源管理系統。首先對于智慧能源管理系統，提出了分層部署的研究思路，同時對系統內各個組成部分進行了功能的研究，探討適合醫院發展的能源管理系統，最后通過對智慧能源管理系統在江蘇某醫院的實際應用，對能源管理系統在醫院能源管理過程中的優勢與實現效果進行了分析，為后續醫院智慧能源管理系統的發展提供參考。