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能耗监测系统的广泛应用促使医院节能降耗
随着我国医疗卫生事业的不断发展,医院的建筑规模与医疗设备都有了很大改善,但,医院的能源消耗也在不断增加。因而,在保障医疗质量基础上的节能降耗逐步成为医院能源管理面临的重要问题之一。引入能耗监测系统为提高医院后勤信息系统能力建设提供参考。方法:基于物联网技术,构建能耗监测平台应用。结果:物联网技术融入医院信息流程,建立云数据平台,弥补传统信息共享模式的不足,提高数据的时效性和准确性。结论:能耗监测系统的广泛应用促使医院节能降耗。
一 引 言
节能降耗是绿色建筑的重要组成部分,医院作为公共建筑,具有人流量大、医疗设备种类繁多等特点,其对节约能源、降低消耗均有更高要求。随着医疗需求的扩大、医疗技术的发展,医疗机构及医疗建筑的可变性和适应性不断增强,患者对就诊和医疗环境的要求越来越高,客观上导致医院能源消耗不断上升,运行成本也逐渐增大。
在国家节能减排的大环境下,在保证医院正常发展、满足患者需求、提高医疗质量的前提下,引入能耗监测系统分类计量,就可发现高能耗单元,在此基础上加强用能考核管理,可以起到事半功倍的效果。有效利用能源资源,节约医院能耗开支,提高社会效益和环境效益,已然成为医院发展过程中的当务之急。
二 能耗监测系统建设目标
临床各科室的用电按空调用电、照明插座用电分别计量,实现能耗波动幅度跟踪,实现能耗的准确预测。各楼宇各楼层用电单元进行汇总统计,并以折线、曲线、柱状等多种形式展示,实现能耗标准化管理,形成具有推广性的标准规范。建成后实现能耗量化分析、能耗管理流程化和精细化管理,节能效果评估,实现对节能工作的全面管理。
三 能耗系统组网结构设计实现
采用NB-IOT无线采集方式建设一套能耗检测管理系统,主要包括门诊楼共7层;综合楼共4层,国医馆共4层;内科楼共24层;外科楼共23层的智能电表改造及配电所中各科室检测设备用电量信息采集,同时在每栋大楼的楼层安装NB-IOT采集器,由采集器上传电表数据至服务器,平均约2小时采集更新一次对应设备用电量信息数据,且实时在管理平台显示。操作间建设一套控制室音视频系统,主要针对办公室进行部分室内装饰、LED大屏、音频扩声系统、智能照明及自动可控窗帘的建设,合理利用医院现有资源建设一个智慧化控制室以用于日常会议、大数据分析展示、数据平台展示等。
四 后期扩容准备
构建一套基础技术平台,一套大数据分析及展示系统,用于接入能耗监测系统,并为后期水、气、医用垃圾等其它后勤业务预留开发接口。
打造医院的大数据及大屏管理系统,实现数据的管理和展示,要求平台具有优秀的适应性和扩展性,以适应不同业务数据的需求。
五 数据采集的实现
5.1数据采集技术协议标准
物联网采集标准:采用NB-IOT无线扁平网络拓扑结构设计。通过在各区域或楼层配电柜对应位置放置NB-IOT数据采集器,将区域内安装的楼层分户计量电表进行集中采集和数据汇总。
数据采集器标准:各区域布置的数据采集器可通过RS485等串行总线与计量电表在线通讯,采集汇总的计量抄表数据上传至管理系统服务器中,由管理软件进行集中处理和存储。
5.2数据采集体系架构
系统总体架构主要分为系统主控层、通信管理层和现场设备层三个层次来实现系统组成结构,确保系统运行安全性、可靠性。系统应以NB-IOT为基础、对设备进行数据采集并通过NB-IOT将数据上传至数据中心,从而实现对各计量设备(电表、水表、热表、燃气表、流量计等)的数据采集、分析、控制和管理功能。
主要硬件及功能介绍:
设备层:主要由智能电表组成,用于统计医院各科室相关设备、照明、插座及空调的用电数值。
数据采集层:由NB-IOT无线数据采集设备组成,通过485线与智能电力仪表的485通讯口连接,对智能电表进行数据采集。
数据传输层:数据采集设备通过物联网卡与三大运营商信号基站(电信、移动、联通)相联,并把采集好的数据经过加密后推送至运营商IOT平台,由运营商IOT平台通过网络推送至服务器。
数据管理层:服务器在接收到运营商平台推送后的数据对数据进行解密并解析,解析成功后数据根据规则进行运算并存储在应用数据库,以备综合应用层调用。
综合应用层:根客户需求,配置相应的服务功能,如:数据报表、权限管理、设备状态、手动采集等,向智能电表发送相应指令。
六 功能的实现
6.1用电展示与能耗排序
系统主界面可直观的以数据和柱形图形式显示每栋楼宇的当月用电、上月用电、当年用电、同期用电电能消耗总量、当月每日医疗单元设备、空调耗电量结合气温变化的趋势、当月照明耗电量平均值与变化对比趋势、临床、医技各科室当月耗电量的排名情况,医院能源管理中心管理人员可以通过该界面直观的了解用电消耗情况。
6.2分类能耗分时段用能趋势分析
能耗管理系统实时显示各回路用电情况的功能,可查询某段时间内的用能参数(例如电压、电流、功率、功率因数、谐波等),将非工作日用电区别显示,并标定日耗电平均值,可通过系统用电回路逐时分析查找耗电点,进行必要的整改,防止正常耗电情况的发生。
6.3分时段电能管理
能耗管理系统可根据当地供电部门电费标准设置峰、平、谷的时段和费率,医院通过设置工作和非工作时间段,通过能耗系统可以找到各回路非工作时间的不合理用电,通过奖惩措施使医院临床医技科室养成下班及时用电设备的习惯。
6.4建立绩效考核
能耗管理系统自动完成科室用能的统计与分析,系统信息维护中录入数量、各部门建筑面积等信息,并按综合耗电量、人均耗电量、单位面积电量进行综合分析,当耗电量接近或高于限值时,自动弹出提示信息。
6.5用电量统计报表
能耗管理系统自动采集远程抄表,并按科室生成用电量月报表,该报表可提交财务科自动转成HRP系统,便于各科室独立核算。
6.6前景展望
通过能耗管理系统制定医疗、公共设备运行策略,集中管控,使设备实现节能。通过能耗系统的同比分析数据量化节能改造效果,最大程度的展现节能效果。
七 结 语
现代社会的快速发展相应的推动了医疗行业的发展,多规数据融合是智慧医院建设中的基础支撑,是智慧医院建设的核心要素,在精细化管理上多规数据融合可以支撑形成各类的物联网平台和服务平台,将有力支持医院服务的改善,并进一步推动智慧医院建设。真正实现信息化管理,利用信息化管理来促进医院管理水平的提高,以促进医院更好的发展。
本文作者:重庆市肿瘤研究所 熊亚琦 严伟 孙安龙