智慧配电能效管理平台在医院后勤中的应用
1医院能源管理现状与问题
医院能源结构种类复杂、繁多，用能地点分散，用能设备庞杂，用能强度随时变化，医院的能源及资源消耗主要来自水、电、天然气、医用气体等方面，能源管理缺乏系统的管理、有效的节约措施等问题，在行为节能及能源精细化管理上存在较大难度。
1.1资源保障不足
能源管理工作需要一定的经济投入，如果缺乏先进的能源技术和设施、足够的人力资源，能源管理的有效性和效率就会受到限制，无法满足能源管理工作的需求。
1.1.1能源管理制度不完善
能源管理目标不明确，缺乏专门的节能管理机构、规定和标准，就会导致责任不明、工作混乱和效率低下。
1.1.2节能措施执行效率不高
缺乏系统性的监测和评估机制，导致节能措施执行不力，节能意识普及不够，对节能措施的认知不足，难以有效推动实施。
1.2缺少信息化支持节能管理
后勤信息化建设的滞后难以高效匹配前端医疗快速发展，特别是在能源供应结构、能耗设备使用以及用能综合监测等方面，信息孤岛难以打破。各种能源未能在统一平台下实现管理运营，数据难以集中，单位能耗无法核算。设备缺乏在线监视及维护计划，易形成安全隐患。
1.2.1缺乏医院在线监测计量
由于缺乏智能化运用，无法对能源死角监控，致使数据采集不全且无远传功能，无法准确掌握医院能耗的相关静态、动态数据。
1.2.2缺乏能耗数据分析
传统能源数据统计完全依赖于人工记入，不能及时统计、分类、分项计量。考核指标难以量化，更无法有效地发掘各个能耗设备的节能点，不利于医院成本核算及控制。
2建设思路与目标
某医药大学附属医院（以下简称“该院”）以绿色医院建设为目的，从硬件设备、软件平台两方面双管齐下搭建后勤智慧能源管理平台，对能源设备远程监控，突破节能“瓶颈”，使运维更加智能、及时、直观和高效。同时，加强后勤科学的节能管理机制建设，主动去发现能源使用规律、异常情况，为医院在资源规划和科学调度上打好基础，推进能源优化、能耗降低、能效提高，降低医院运营成本。
2.1平台建设思路
2.1.1硬件方面
实行物联网(internetofthings，IOT)技术运用，传感器和监测设备通过平台实时采集能源的使用情况和相关数据，例如电量、水量和气量的消耗情况，能源管理人员可以对采集到的数据进行处理和分析，借助自动化控制子系统和人工智能技术，物联网连接不同能源设备和子系统，实现对能源设备和能源子系统的智能控制和优化，实现能源的整合和协同效应。
2.1.2软件方面
一个完整的后勤智慧能源管理平台，需将各项子系统进行集成和管理，实现一体化管理，平台作为应用和运行的基础架构和架构链接，打通能源数据分析子系统，对传感器和监测设备收集的数据进行实时监测、分析和报告，以识别能源使用模式，发现潜在的节能机会，并进行预测和优化能源消耗。同时，联动自动化控制子系统，通过智能算法和控制策略，实现能源设备的自动化控制和优化，根据实时数据和设定目标，调整设备的工作状态、节能策略，提高能源利用效率。通过直观的可视化界面，展示能源数据和状态，以图表、报表等形式呈现，了解能源消耗情况和效果，评估能源利用率，方便作出决策和优化能源管理。
2.2平台建设目标
2.2.1能源监测与分析
通过传感器、监测设备等技术手段，实时采集水电气等能源消耗情况，实现对能源的实时监测和数据分析，包括能源消耗情况、效率分析、用能结构等，以便为决策提供依据，并发现能源消耗的问题和潜在的改进点。
2.2.2能源节约与环保减排
通过智能控制和优化，实现能源的节约和高效利用，减少能源浪费，提高能源利用效率，降低能源成本；通过能源管理平台，实时监测和控制能源子系统的运行，减少不必要的能源消耗。
2.2.3安全运行管理与维护
通过传感器和数据采集装置采集关键参数和运行数据，对能源设备和子系统的远程监控、故障诊断和维护管理，从高压到低压，末端用电负荷等设备，一图总览实时掌控供配电系统运行态势，保障供配电安全，提高设备的可靠性和运行效率。
2.2.4建立指标体系推进能源标准化
参考能源管理标准和指南，结合平台制定医院内部的能源管理标准，同时设立考核机制，定期评估能源管理绩效，对比实际数据与设定的指标，分析差距并采取改进措施，推动能源管理标准的有效实施。
3建设内容与主要功能
3.1平台建设内容
采用分层分布式网络结构，由现场感知层（能源计量终端）、网络层（通讯管理终端）和平台层（后勤智慧能源管理平台）3个部分组成。其中，感知层是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型传感器，各系列带通信功能的电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及水表、气表、冷热量表等，实现从表计和传感器获取读数向服务器传输原始数据；网络层是智能网关采集设备层，可进行协议转换和存储，将数据上传至平台，保证原始数据的完整性，修复数据错误/丢失；平台层主要包含应用服务器和数据服务器（各项
子系统），可在PC端和移动端实现应用，分析能耗数据提供节能诊断依据。
通过平台建设将各个子系统及业务数据互联互通，解决医院的核心数据不准确、无法共享等问题，同时为设备安全、节能降耗、成本核算及进一步信息化建设奠定基础。
3.1.1基础数据体系标准化
对医院现有的人员、空间、设备、业务、运行等信息，按统一标准转化成数字化的编码并存储于服务器上，再通过物联网技术结合各子系统，记录其互通数据状态，使得医院各类与后勤相关的信息形成数字资产。
3.1.2数据中心建设
在形成的数字资产和各后勤系统运用的基础上，建立数据中台和业务中台，以充分发挥不同数据指标的灵活应用价值。数据中台对所有数据进行转换、建模、分析。业务中台对医院后勤能源、安全、品质等管理业务进行数字流程线上再造。
3.1.3标准指标库建设
平台的价值体现于后勤各类指标的提升,建设一个标准的指标库是非常必要的，指标的数据可从数据国家三级公立医院绩效考核操作手册》《医院智慧管理分级评估标准体系》等政策文件的解读，医院智慧化建设指标分类为预算、成本、安全、节能降耗、服务、应急、绩效、培训考核8大类型。将各类指标分解至后勤全年规划，并按目标任务落实，从而整体提升后勤智慧运营质量与效率。
3.2平台主要功能
根据四川省卫生健康委《关于推进能耗监管体系建设实施方案》的通知要求，该院针对性设计监测点位，配备能耗远程监测点计量器具，实现分户计量、分区计量和主要用能设备计量，实现能源精细化管理，满足了GB/T29149—2012《公共机构能源资源计量器具配备和管理要求》的规定。目前已上线后勤智慧能源管理平台，有7大具体功能。
3.2.1功能覆盖无盲区
平台首要的功能是实现能源一体化系统集成，实时监测医院的能源使用情况，并通过物联网等技术进行联网，实时传输到数据中心，从而能够对能源的使用情况进行实时监测，清晰展示当日用电趋势、日/周/月/年能耗总览、能源占比、电能耗评价等所涉院区的各类能耗指标。
3.2.2数据溯源可定位
将智能电表覆盖到医院重点楼栋及楼层科室，实现水、电、气等各种能源在线采集监控，通过智能电表收集用电数据，并利用数据分析预测未来的能源需求，实现楼层科室用能监测及精准分摊，为科室用能考核提供数据支撑，由被动节能转向主动节能，并积累能源大数据，为深入挖掘节能潜力提供依据。
3.2.3多维度数据统计分析与评估
（1）通过对建筑和业态两个维度的能耗模型分析，实时查看水、电及总能耗的走向趋势，以及各建筑能耗数据对比及排名信息。
（2）根据不同能耗类别、区域建筑提供能源的分类分项计量功能，将医院整体能耗按比例分摊至不同点位。管理人员可按分摊对象选择查询条件，调整用能方式，挖掘节能潜力，提高用能分析水平。
3.2.4负荷峰值预测与用能优化
（1）预测能耗趋势，预估未来能耗走向，通过设置用能设备的预警上限和下限，当越过阈值时系统自动发送预警短信。另外，系统还可生成三相电压/电流不平衡等数据实时曲线图，为电能质量监测与分析提供参考依据。
（2）通过平台查询不同对象在选定时间段内电的峰值，经自动分析，实现削峰填谷，节省能源费用及应用管理节能。
3.2.5报告报表即时生成
平台自动生成数据报表，解决人工抄表带来的各类问题。平台支持能源分析报告、能源统计报表的在线预览及多形式输出，掌握院区能源实际情况，实时多维度分析，快速发现用能异常。
3.2.6降本增效优化节能策略
平台支持能耗对标体系的管理、标杆值进行配置，支持医院/部门对标数据查询等。通过智能分析，帮助管理人员查找能耗薄弱环节，为调整和优化用能方式提供理论依据，实现用能可控，提升能源利用率。
3.2.7能耗预警动态响应
平台对医院已有电力监控进行对接及数据互通，并将医院供水系统、配电房的变压器、低压主进线回路以及空调系统进行在线监测，实现24小时秒级值守，实时推送能耗异常信息，及时发现能源使用中的漏洞和不足，通过平台自动跟踪与分析，防止用能异常，推进院内多业务统一监、管、控，提升运营效益。
参考文献
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[6]宋骏行，李昂，肖鹰，杨小龙，樊效鸿.医院后勤智慧能源管理平台建设与应用
[7]安科瑞企业微电网选型手册2021.10版
审核编辑 黄宇
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