醫院能耗監測平臺的優化與思考

胡鋮　胡曉妍

[摘要] 為貫徹落實《中共中央國務院關于加快推進生態文明建設的意見》和《國務院關于印發節能減排“十二五”規劃的通知有關要求，在衛健委的支持下該院于2015年3月開始建設能耗監測平臺，2016年8月正式投入使用，現已積累了2年多的能耗數據，如何開發利用這些數據，確切發揮這些數據的作用，是作為能耗監管部門的重要課題。該文從能耗監測平臺的建設背景、該院能耗監測平臺的基本框架、運行中出現的問題以及對這些問題的優化等方面介紹該院能耗監測平臺升級的思考，分享能耗監測平臺的運行經驗，推動能耗監測平臺向精細化發展。

[關鍵詞] 能耗監測平臺;醫院;能耗分析

[中圖分類號] R197.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2020）02（b）-0080-03

[Abstract] In order to implement the requirements of the “Opinions of the Central Committee of the Communist Party of China on Accelerating the Construction of Ecological Civilization” and the “Notice of the State Council on Printing and Distributing the“ Twelfth Five-Year Plan” for Energy Conservation and Emission Reduction， this hospital was supported by the Health and Medical Commission in 2015 Construction of energy consumption monitoring platform started in March， it was officially put into use in August 2016， and it has accumulated more than two years of energy consumption data. How to develop and use these data and play the role of these data accurately is an important subject for energy consumption supervision departments. This article introduces the thinking of upgrading the energy consumption monitoring platform， shares the operating experience of the energy consumption monitoring platform， and promotes energy consumption monitoring， promotes the refined development of energy consumption monitoring platforms.

[Key words] Energy consumption monitoring platform; Hospital; Energy consumption analysis

能耗監測平臺是以提高醫院能源利用效率和管理效率為目的而搭建的一系列軟硬件配套設施，通過實時數據采集，實現醫院能源在線監測，可為能耗統計、能耗分析、能耗診斷、節能改造、能源資源管理等提供數據支撐。

以往，醫院的能耗數據采集多采用傳統的人工手抄方式進行，抄表員需要進出各間病房查抄水電表，影響患者的就醫體驗，并且大型醫院建筑樓棟多，科室分布分散，能耗計量點位繁多，傳統的人工模式，難以保證計量管理的準確性和科學性，對數據的分析、查詢帶來諸多困難。能耗監測平臺的建設解決了傳統抄表中的很多問題，為醫院能耗管理帶來了質的飛躍。但醫院能耗監測平臺的建設尚處在起步階段，平臺計量精細度問題、數據質量問題、能耗分析功能等方面還存在一些不足。當今，能耗管理日益受到重視，醫院對能耗的增長也提出了明確要求，為提高能耗監測平臺的實用性，加強能耗管理工作的精細化、科學化，對能耗監測平臺的升級有重要的現實意義。

1? 能耗監測平臺建設背景

能源浪費嚴重在一定程度上限制了能源的可持續發展，節能、環保、可持續發展的理念已受到了廣泛的關注和重視。醫院作為能源消耗大戶，在節能降耗方面面臨的形勢十分嚴峻。隨著互聯網技術的不斷發展，信息化技術已經開始廣泛使用，能耗監測平臺應運而生。2014年5月原國家衛生和計劃生育委員會、住房和城鄉建設部及財政部聯合啟動了全國醫院建筑能耗監測系統試點建設工作，并下發了《醫院能耗監管系統建設技術導則（實行）》。導則要求將醫院能耗按，電、天然氣、水資源、汽油、柴油、蒸汽等能源類以及按建筑功能，如門診類、醫技類、病房等分類。還需按能源用途進行劃分，如將電可分為空調用電、動力用電、照明插座用電、特殊用電等。導則為醫院建設能耗監管平臺提供依據。醫院能耗監管系統采用通用型軟件平臺、配套的硬件架構將各醫院的能耗之系統數據信息集成，匯聚到國家衛健委能耗監管平臺之中。原國家衛生和計劃生育委員會于2015年對其直屬的44家醫院進行了能耗監管平臺的建設，各試點醫院對醫院相應的重點用能設備安裝了遠程計量儀表，實現了對重點用能單位的實時監測[1]。該院于2015年3月開始建設能耗監測平臺，2016年8月正式投入使用。

從某種角度而言，能耗監測平臺可以有效實現對能源資源消耗情況的監測，及時掌握能源消耗的具體情況，對提升能源的利用率，降低能源消耗，具有重要影響。能耗監測平臺的搭建有現實的價值和意義。但醫院建筑結構復雜，樓棟內部用能單元分布眾多，相應的計量點位眾多，使得有限的資金投入不足以更換全院的計量點位，使得原平臺雖然能反映醫院的整體用能水平，但無法完全滿足該院各臨床科室全成本核算的要求，也很難對科室能耗進行精準及時的分析。因此對現有能耗監測平臺的升級顯得尤為重要。

2? 能耗監測平臺的組成

該院能耗監測平臺主要有采集終端設備、數據采集器、數據傳輸網絡、數據中心等設備組成，采用4層網絡結構：第1層采集層，即從帶數字接口的電表、水表、燃氣表、蒸汽表等計量裝置到采集器，以有線的接口與協議，將信號傳輸到數據采集器;第2層為傳輸層，即為數據采集器與能耗監測數據中心的網絡連接，主要采用以有線網絡方式傳輸數據，并最終存儲到數據中心;第3層為處理層，是能耗監測數據中心內部服務器、數據庫、存儲等設備傳輸網絡;第4層為應用層，即數據中心WEB服務器到用戶客戶端，主要以Internet方式實現，通過谷歌瀏覽器進行系統登錄訪問[2]。

3? 平臺中出現的問題

能耗監測平臺的搭建和應用，為醫院能耗管理工作向信息化邁出了堅實的一步，能耗監測平臺具有很現實的意義，但醫院能耗監測平臺的搭建尚屬于起步階段，該院在能耗監測平臺的使用中發現有如下一些問題：

①能耗監測平臺建設之初優先滿足衛健委建設導則原則建設，缺乏從醫院實際需求出發，并且投入的建設資金有限，不足以覆蓋全院的計量點位，平臺雖能夠滿足對醫院整體能耗的監控，但未能實現科室智能水電表全覆蓋。該院早在2000年之前就在全院實行了水電氣全成本核算，各科室均有獨立的水電表計量，現全院智能電表覆蓋率為96%，智能水表覆蓋率約占45%。非智能表只能靠抄表員每月去病房查抄水電表數值，然后人工錄入水電汽成本核算系統，最后生成各科室水電氣報表，操作過程稍顯冗余。

②其次，平臺硬件故障時，采集數據無法本地修復，影響采集數據的質量。各樓棟智能水表，由于大多安裝在室外地下水管井內，長期使用易出現超聲波計量口被水溝堵塞，需定期清理，影響遠程計量。同時，該院共有24個數據采集器，采集器故障后若不能及時更換或采集器斷電，也容易影響數據的完整性和數據質量，給數據分析帶來一些負面影響[3]。

③近年來，隨著醫院規模的不斷發展，醫院建筑也在不斷增多，雖然從建筑的設計之初就將遠傳智能水電表考慮到了其中，但由于建設時機不同步，不同的建設廠家，導致各系統都是獨立運行，管理平臺分散化加大了管理人員的工作量，也加大了系統的維護成本。

④平臺對一些特殊區域用能統計分析不科學，缺乏按科室維度進行分析。該院樓棟眾多，一些特殊區域用能分布零散，如放射科在住院樓、綜合樓、外科大樓均有設置，空調機房在外科大樓、門診大樓均設有獨立機房，但是能耗統計是按樓棟分別統計，導致在做特殊區域用能分析的時候，數據調取繁瑣，往往需要人工再進行計算，增加分析人員的工作量。

⑤原平臺能耗評價指標過于單一，且計算能耗指標所需基礎數據不易直接修改。原平臺僅從面均能耗、人均能耗兩方面評價，能耗指標評價方式過于簡單、單一，無法多維度考察醫院的用能狀況。且計算能耗指標所需的基礎數據，如業務量、業務用房面積、用能人數等數據，管理人員無法直接修改，不便于管理人員進行多維度分析。

因此，統計數據的完整性、準確性尚不能發揮最大作用，能耗分析結構簡單，無法精準全面地掌握各部門的水電數據及能耗負荷變化，使這些數據沒有最大程度的為我所用。

4? 對現有平臺的優化

考慮該院現有平臺的中出現的一些問題，該院對現有能耗監測平臺做了優化升級，新能耗監測平臺是對現有平臺的繼承和優化。升級如下。

（1）將多個分散的能耗監測系統集合到同一個監測平臺，便于管理人員統一管理，也便于日后的系統維護。

（2）新增對非遠程表具的掃碼計量功能，使原來的機械表具可通過掃二維碼的方式將計量數據直接傳送到系統，并將錄入的數據可人工進行修復，使系統數據更完整準確[4]。

（3）優化了能耗分析模塊。①該模塊通過對選定“區域或業態”、統計時間段的實際能耗值與其基準能耗值進行比較，得出能耗是否異常;②通過比較能耗總表與其分表之間的能耗差值，判斷能耗傳輸過程中是否有用能異常;③能夠通過總能耗計算單位業務密度能耗、單位面積能耗，人均能耗，轉化為標準煤，碳排放量，轉化為人民幣等數據，并進行分析;④能耗數據：讀取能耗表獲取能耗數據，獲取選擇條件的能耗信息。⑤頁面展示不同時間顆粒度的能耗曲線，可以切換顯示成表格，也可以導出;可以顯示同比、環比、單位面積、人均、轉換為標準煤、碳排放量、轉化為人民幣的能耗曲線，可以切換顯示成表格，也可以導出;⑥顯示選擇節點子節點的能耗分解餅圖，可以切換顯示設備能耗信息;⑦顯示選擇節點能耗同比、環比、最大值、最小值、平均值。

（4）新增各樓棟內部科室能耗排名與推送功能。基于該院實際情況，該院實行全科室水電氣成本核算已有20余年歷史，老式的水電氣計量方式，實現科室能耗的排名與推送難度較大。結合現有系統，可以將科室每月能耗數據推送給科室負責人，使科室負責人能及時掌握部門用能水平，主動為臨床部門提供能耗數據支撐，對不合理用能情況做出相應調整。同時能耗排名可以從多維度多指標進行排名，不能僅限于總能耗排名。例如可以按單位業務密度能耗、人均能耗、面均能耗等排名[5]。

（5）能耗定額管理。基于對能耗數據更全面地掌握，利用能耗大數據，掌握各科室或重點用能部門的用能規律，借助能耗監測平臺，逐步實現更精準的用能定額管理。

（6）細化對重點、特殊用能設備進行監控，可根據春冬季的用能規律，對設備保養等作出提前預判，確保設備高效運行。

（7）負荷預測。根據實際能耗數據預測一段時間內的能數據。①選擇條件，查看指定時間段、指定區域或業態、電能耗數據實際值與預測值;②詳細數據：以表格形式展示“能耗預測值、能耗實際值”，并計算偏差值和偏差百分比;此功能可以方便管理者對醫院全年的消耗量做出總量控制，控制能源消耗量在一定的范圍之內。

能耗監測平臺的搭建不是一個一次性的工程，需要在日常的使用中不斷豐富和發展。通過對能耗監測平臺的升級，注重對數據進行深度的挖掘與分析，確保能源合理利用。借助能耗監測平臺實現醫院能耗管理的信息化和精細化。

5? 總結

因此，在能耗建設平臺的優化過程中，首先，管理人員要注意能耗平臺頂層設計，方便能耗監測平臺隨著醫院規模的發展而拓展，減少后期系統運維成本的投入。其次，能耗監測平臺最基礎的支撐在于采集的基礎數據，接入的點位數據要按照自身需求出發，要注重平臺數據的完整性、準確性和有效性。能耗監平臺的建設不是一個“一次性”的工程，需要管理人員結合院區實際使用情況，不斷優化和完善。最后，重視能耗監測平臺的分析功能，最大程度地利用好這些數據，才能發揮能耗平臺的功效，讓能耗監測平臺為我所用，使醫院的能耗管理更加精細化、科學化。

[參考文獻]

[1]? 王玉，曹勇，等.醫院建筑能耗監管平臺的現狀和調研[J].暖通空調，2019，49（1）：15-19.

[2]? 徐飛，馬琪.基于系統層級的建筑的能耗監測平臺數據質量管理優化[J].中國學術期刊電子雜志社，2018，9（2）：236-237.

[3]? 李懷，于震，吳劍林.公共建筑能耗監測平臺數據缺陷辨識方法和在線診斷研究[J].電氣與智能建筑，2017，45（311）：119-128.

[4]? 郭榮華.論可再生能源建筑能耗智能監測系統體系結構的設計[J].技術與應用，2018，8（14）：42-43.

[5]? 郝思佳，蘭娥.大型醫院能耗監管平臺的介紹[J].綠色建筑設計與評價，2019，47（336）：26-31.

（收稿日期：2019-11-14）