摘要：綜合性醫(yī)院作為大型公共機構(gòu)，能耗高的問題日益**，構(gòu)建能耗監(jiān)控平臺對醫(yī)院能耗量化管理以及效果評估已經(jīng)成為迫切需要。建立智能能耗監(jiān)控平臺，對采集的能耗數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)對醫(yī)院能耗平臺監(jiān)控，為醫(yī)院能源管理和用能決策提供可靠依據(jù)，扎實有效地推進醫(yī)院能源管理工作。
關(guān)鍵詞：醫(yī)院；能耗監(jiān)控；節(jié)能；降耗
1.研究背景
醫(yī)院是集醫(yī)療、科研、教學(xué)等功能于一體的特殊的公共場合。醫(yī)院的用能人員除了固定的醫(yī)務(wù)人員、行政人員之外，還有大量就診人員及家屬等。醫(yī)院建筑物的功能也需要劃分為門診、住院、科教等，不同的功能對應(yīng)的用電設(shè)備、用電功率、用電時長等都不一樣。但總體來說，醫(yī)院能耗具有設(shè)備多、用能人數(shù)多、能耗高、用能人數(shù)多且復(fù)雜、節(jié)能工作的推動難度較大的特點。特別是隨著科技的進步，醫(yī)療設(shè)備不斷的更新?lián)Q代，醫(yī)院的就診環(huán)境在不斷提升和改善，給就診者帶來更好的就診體驗的同時，能耗在不斷上升。因此，在提高醫(yī)療水平和醫(yī)療環(huán)境的同時，加強能源管理，提高能源利用率，降低能源浪費，是為醫(yī)院后勤管理部門解決問題提高工作效率。管理部門需要針對醫(yī)院實際用能情況，對用電單元和用電時間進行具體分析，以制定相應(yīng)的節(jié)能降耗計劃。醫(yī)院各個科處室的水電氣用能情況，則是制定計劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。然而，目前大部分醫(yī)院都沒有將水電氣能耗計量細化到科室，節(jié)能降耗計劃缺少實際能耗作為理論支撐，給節(jié)能管理工作增加了難度。
我國國家衛(wèi)生計生委也提倡建設(shè)節(jié)約型醫(yī)院，各醫(yī)院紛紛響應(yīng)國家號召，在制定節(jié)能計劃之前，引進一套有效的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對醫(yī)院各科室的水電氣能耗進行能耗監(jiān)測，以掌握全院能耗動向，分析用能分布，制定節(jié)能考核指標，以達到節(jié)能降耗的目的。有了能耗監(jiān)控系統(tǒng)，醫(yī)院管理者對本院的能耗指標的監(jiān)控和管理更加容易。將系統(tǒng)得到的能耗分項和分析報表進行科學(xué)的分析，進而制定相關(guān)節(jié)能舉措。
目前，醫(yī)院對水電氣能耗的統(tǒng)計還停留在傳統(tǒng)方式上，表計不全，科室能源消耗不明，樓宇能耗信息不清楚，給管理者制定決策帶來一定難度。建設(shè)能耗監(jiān)控智能平臺刻不容緩。能耗監(jiān)控平臺基于智能化表計，互聯(lián)網(wǎng)，以及操作平臺，表計將各個用能單元準確計量，通過統(tǒng)一的協(xié)議傳輸?shù)椒?wù)器，管理者通過操作界面獲取能耗相關(guān)信息。能耗監(jiān)控平臺可提供樓宇能耗信息，科室能耗信息及對比，并能進行橫向和縱向?qū)Ρ?，管理者可通過訪問服務(wù)器的方式隨時隨地查看醫(yī)院能耗信息。建設(shè)能耗監(jiān)控平臺后，醫(yī)院的能耗信息可多方面的展現(xiàn)在管理者面前，對科室精細化管理，節(jié)能措施的制定提供了真實可靠的參考依據(jù)。
2.能耗監(jiān)控平臺系統(tǒng)概述
2.1能耗監(jiān)控平臺系統(tǒng)架構(gòu)
在硬件框架上能耗監(jiān)測系統(tǒng)由3個層次的設(shè)備組成，分別是現(xiàn)場設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集傳輸層和用戶管理層，3個部分的**結(jié)合即可組成能耗監(jiān)控平臺。
現(xiàn)場設(shè)備層主要是計量器具，包括遠傳智能水表、三相智能遠傳電表、多功能電表等，可采集實時用水量，實時用電量、實時電壓、實時電流、實時有功功率、實時無功功率、實時功率因數(shù)、實時頻率等參數(shù)[3]。
數(shù)據(jù)采集傳輸層包含諸多設(shè)備，主要的設(shè)備是數(shù)據(jù)采集器，其次是網(wǎng)關(guān)、光纖、通訊管理機、光纖終端盒等。數(shù)據(jù)采集傳輸層主要負責(zé)將計量器具得到的數(shù)據(jù)進行采集，并傳輸?shù)椒?wù)器中?？紤]到服務(wù)器與采集器互通的路徑可能會出現(xiàn)故障，還需設(shè)置網(wǎng)關(guān)，來負責(zé)采集器到服務(wù)器的傳輸過程中的中轉(zhuǎn)，在網(wǎng)絡(luò)路徑不通時，網(wǎng)關(guān)負責(zé)將采集器采集的信息進行暫存，在網(wǎng)路路徑恢復(fù)后，再傳至服務(wù)器中，確保采集的信息無遺漏。
用戶管理層是管理者接觸的界面，通過訪問web數(shù)據(jù)服務(wù)器進入能耗監(jiān)控系統(tǒng)。在瀏覽器中輸入服務(wù)器地址，登錄后即可查看醫(yī)院能耗信息。能耗監(jiān)控平臺可查看整個醫(yī)院的實時能耗，也可顯示分科室的能耗信息，分樓棟的能耗信息；也可對不同科室的能耗數(shù)據(jù)進行對比，對不同樓棟的能耗數(shù)據(jù)進行對比。能耗監(jiān)控平臺還可提供能耗相關(guān)報表，管理者可查看不同時間段的能耗統(tǒng)計報表信息，并能根據(jù)報表找到用能高峰時間和能耗多的科室，根據(jù)實際數(shù)據(jù)分析能耗高的原因，并制定相應(yīng)的節(jié)能方案。
3.電能計量與監(jiān)測
醫(yī)院的供電分類十分明確，根據(jù)供電回路和負荷不同，可分為動力供電、照明供電、空調(diào)回路、醫(yī)院特殊場地供電和重要設(shè)備用電。動力供電：由于動力供電負荷較大，一般都從低壓配電房直接牽線連接，而且每個動力設(shè)施都需安裝電表進行單獨計量，安裝地點為低壓配電房。照明用電：照明用電的負荷不高，一般分為普通照明和應(yīng)急照明，將每層樓的普通照明和應(yīng)急照明分別安裝計量表計，每層樓科室的耗電量根據(jù)面積進行分攤。空調(diào)用電：空調(diào)系統(tǒng)由空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)的冷熱源設(shè)備、系統(tǒng)輸送設(shè)備、空調(diào)末端出風(fēng)設(shè)備、凈化設(shè)備等設(shè)備組成，對空調(diào)不同環(huán)節(jié)的用電設(shè)備均安裝計量表計，以進行單獨計量，保證將空調(diào)的各部分能耗信息進行準確計量。同一回路下科室的空調(diào)用電量需要根據(jù)科室面積進行分攤。特殊區(qū)域用電：將醫(yī)院能耗高的用電區(qū)域，如潔凈空調(diào)、信息中心、水泵房、ICU區(qū)，放射科，手術(shù)室等區(qū)域定為特殊區(qū)域[5]，特殊區(qū)域要求安裝獨立計量表計和相關(guān)配電箱，進行單獨能耗監(jiān)控。大型醫(yī)療設(shè)備用電：大型醫(yī)療設(shè)備是醫(yī)院能耗的消耗大頭，對這些設(shè)備需要采用單獨表計進行計量，以便精細掌控能耗情況，以制定相關(guān)節(jié)能條目。
4.用水計量與監(jiān)測系統(tǒng)
醫(yī)院用水監(jiān)測與計量主要使用帶遠程傳輸功能的水表進行計量。計量表應(yīng)安裝在不影響供水系統(tǒng)正常工作和供水流量的位置，并且需要根據(jù)情況安裝支撐支架，避免計量表對原有管道產(chǎn)生更多的壓力。在水質(zhì)較差的地區(qū)，還需在水表前設(shè)置便于后期維護的過濾設(shè)備，以防止影響水表的正常運行。根據(jù)醫(yī)院供水管的網(wǎng)分布情況，在一般的用水區(qū)域中的每個樓棟安裝一個智能水表，分樓棟進行用水量監(jiān)測，普通用水科室通過面積分攤用水量。在醫(yī)院的用水區(qū)域均需安裝獨立計量表，嚴密監(jiān)測用水量，如檢驗中心、醫(yī)學(xué)研究中心、空調(diào)冷卻塔補水、食堂、鍋爐房等場所。將全院用水量進行多方面監(jiān)測，為管理科室對醫(yī)院分科室獨立核算開支提供可靠的數(shù)據(jù)來源。
5.能耗監(jiān)控平臺應(yīng)用
5.1數(shù)據(jù)的采集與分析
建立能耗監(jiān)控系統(tǒng)后，管理者隨時查看醫(yī)院水、電、氣等能耗支出信息，可查看各用能單元下各設(shè)備的實時、歷史能耗情況，能耗監(jiān)控平臺還帶有能耗超支報警等功能，可有效地輔助分析能源浪費漏洞，對科室能耗進行定量管理，以達到節(jié)能的目的。能耗監(jiān)管系統(tǒng)的管理界面不僅可將采集到的數(shù)據(jù)直接地展現(xiàn)在管理者面前，還可通過后臺處理、分析，得到大量對比數(shù)據(jù)，排名詳情，報表統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。
某大型公立醫(yī)院構(gòu)建涵蓋能耗監(jiān)控，設(shè)備監(jiān)控，后勤工單管理于一體的一站式后勤信息管理平臺。其中，能耗監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對水和電的能耗監(jiān)測，下面詳細介紹能耗監(jiān)控平臺的功能。
對2018年8月某日某大型公立醫(yī)院能耗監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析，可在能耗監(jiān)控系統(tǒng)中查詢到醫(yī)院實時電、水等能源當天的用能情況，用能趨勢、同比和環(huán)比情況。當天，電耗為主要能耗，其中空調(diào)用電占34.2%，照明與插座用電占31.4%，動力用電占25.1%，特殊用電（醫(yī)療設(shè)備）占8.2%，其他用電占1%。根據(jù)醫(yī)院建筑面積、床位數(shù)，得到單位建筑面積能耗為0.02千克標準煤/m2，單位床位能耗為1.3千克標準煤/床。醫(yī)院實時能耗和能耗分類統(tǒng)計如圖1和圖2所示?？刹榭窗礃怯顒澐值哪芎呐琶桶纯剖覄澐值哪芎呐琶闆r，如圖3所示。
可在報表管理中生成變壓器能耗報表、區(qū)域能耗報表、總能耗報表、部門能耗報表。還可生成水電分科室統(tǒng)計的任意時間段的區(qū)域能耗報表（見表1）、總能耗報表（見表2）、水電能耗分科報表（見表3）。
5.2為用能異常提供分析手段
能耗監(jiān)控系統(tǒng)不只是簡單的對水電氣等能耗數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，在能耗異常時還能進行報警，通過平臺數(shù)據(jù)分析，還可以提供故障定位。醫(yī)院5號樓用水量監(jiān)測如圖4所示。
從8月3號開始，這棟樓的耗水量直線上升，直到8月7號之后開始平穩(wěn)，經(jīng)與系統(tǒng)中設(shè)置的往年同期耗水量進行對比后，發(fā)現(xiàn)日均耗水量比去年同期上升了60%左右，平臺發(fā)生了報警，顯示5號樓用水量異常。管理者根據(jù)報警情況立即對5號樓周圍的管網(wǎng)進行排查，歷時半個月，在五號樓外面的地下水管發(fā)現(xiàn)爆管位置，經(jīng)過搶修，用水量在9月份回落到正常范圍內(nèi)。為醫(yī)院節(jié)能方案提供數(shù)據(jù)支撐能耗監(jiān)管系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)，并采集到的數(shù)據(jù)進行同比、環(huán)比分析，根據(jù)對比結(jié)果結(jié)合實際用能情況進行分析，管理者可根據(jù)不同的用能問題制定不同的節(jié)能汽車行業(yè)的高速發(fā)展加大了我國的環(huán)境壓力，為了響應(yīng)當今可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，汽車改革成為當前工作中的一個重要任務(wù)。新能源汽車逐漸成為汽車發(fā)展中的新行業(yè)，這是因為新能源汽車的研發(fā)能夠有效減少石油等不再生資源的消耗，促進汽車行業(yè)節(jié)能環(huán)保工作的不斷深入。
5.3我國新能源汽車技術(shù)的典型產(chǎn)品
混合動力汽車是2種或者2種以上動力形式組合發(fā)動的新型汽車，混合動力汽車的優(yōu)勢十分明顯。首先，其可依據(jù)實際需要來設(shè)置汽車內(nèi)燃機的使用功率。在正常運行狀態(tài)下，汽車耗能較低，污染較少，多余的功率可用于電池充電。且在慢速行駛狀態(tài)下，可直接關(guān)閉內(nèi)燃機，以電池作為驅(qū)動源，從而有效降低污染物質(zhì)的排放量。另外，內(nèi)燃機能夠滿足空調(diào)及取暖設(shè)備的運行需要，同時這種汽車在運行的過程中，不會出現(xiàn)電池過充方案。能耗監(jiān)控系統(tǒng)可提供多方面的能耗監(jiān)測。對于管理節(jié)能，醫(yī)院能源管理者可根據(jù)本單位的作息時間，對不同的作息時間段的能耗進行能耗對比分析，可掌控能耗設(shè)備的待機能耗，從而為制定提高醫(yī)院能源利用率相關(guān)管理政策提供可靠數(shù)據(jù)支撐；對于技術(shù)節(jié)能，能耗監(jiān)控平臺可輔助醫(yī)院平均節(jié)能效果，通過能耗監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)對比，醫(yī)院可選擇合適的節(jié)能產(chǎn)品和采取相關(guān)改造措施，改造完成后可根據(jù)能耗監(jiān)控平臺提供的數(shù)據(jù)對比改造前后的能耗數(shù)據(jù)，分項計量與能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，又可驗證節(jié)能效果，可客觀地反映和評價節(jié)能改造效果。能耗監(jiān)控平臺可提供數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析和故障診斷，又可密切監(jiān)測節(jié)能改造效果，多方位地為管理者提供數(shù)據(jù)，使管理者能夠針對不同用能單元制定合適的節(jié)能方案，以提高醫(yī)院能效利用率。
6.安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)
6.1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國家有關(guān)規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實可行的節(jié)能措施，并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。
6.2應(yīng)用場所
適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)等不**業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設(shè)計、施工和運行維護。
6.3系統(tǒng)功能
6.3.1系統(tǒng)概況
平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時、逐月曲線，當日，當月能耗同比分析滾動顯示。
6.3.2用能概況
對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項等用能進行對比，支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。
6.3.3用能統(tǒng)計
對建筑、區(qū)域、分項、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進行統(tǒng)計，支持報表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進行生成柱狀圖。
6.3.4復(fù)費率統(tǒng)計
復(fù)費率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析。支持數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。
6.3.5同比分析
對建筑、分項、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結(jié)合的方式進行用能數(shù)據(jù)同比分析。
6.3.6能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑*時段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。
6.3.7夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在*時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比，支持導(dǎo)出報表。
6.3.8設(shè)備管理
設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運行。
6.3.9用戶報告
用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡單的能耗分析結(jié)果，針對用電提供單獨的復(fù)費率用能分析，報告可編輯。
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