1. 項目概況

隨著近年來我國在醫(yī)療衛(wèi)生的進步，為提高現(xiàn)代化管理水平和服務能力，加快智慧醫(yī)院建設(shè)，醫(yī)療場所近些年在大力實施互聯(lián)網(wǎng)+全流程改造升級。

醫(yī)院是公共建筑中功能最為復雜的建筑，為保障醫(yī)院的正常運轉(zhuǎn)，大量基礎(chǔ)設(shè)施和醫(yī)療設(shè)備需要安全、高效的能源供應保障系統(tǒng)。為了提升醫(yī)院的信息化管理水平，更加科學合理的促進醫(yī)院節(jié)能降耗工作，提高醫(yī)院后勤保障的能源管理技術(shù)手段，更加精細化的實現(xiàn)醫(yī)院各科室的能耗測評等工作。根據(jù)醫(yī)院的實際需求建設(shè)一套適合醫(yī)療行業(yè)專業(yè)醫(yī)院綜合能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)是非常必要的。醫(yī)院綜合能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)是根據(jù)《綠色醫(yī)院建筑評價標準》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導則》等行業(yè)規(guī)范，建設(shè)的一套包括電能計量、電力監(jiān)控、電能質(zhì)量治理、綜合能耗監(jiān)測管理等技術(shù)服務的能源管理系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進行能源供應系統(tǒng)及能耗設(shè)備的運行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了最佳的技術(shù)平臺

醫(yī)院在為人民健康保駕護航，它的安全運行是是一切救死扶傷活動的基礎(chǔ)。而目前，年限較久的醫(yī)院內(nèi)各種用電設(shè)備和方法等均存在嚴重隱患和弊端，嚴重影響了醫(yī)院以及社會安全的建設(shè)，使得安全用電成為嚴重的隱患問題之一。因此加強醫(yī)院安全用電環(huán)境建設(shè)，把它作為目前醫(yī)院安全管理建設(shè)中一項至關(guān)重要的任務去完成，尤其是一下8類火災和用電隱患更應引起重視。

1) 病區(qū)加床普遍、疏散通道不暢、安全出口鎖閉:醫(yī)院走道、病房內(nèi)、樓梯間臨時增設(shè)的床位和簡易床，易造成疏散通道堵塞；醫(yī)院為防止病人家屬無序探望，通常將安全出口加以鎖閉；夜間為防止偷盜行為的發(fā)生，醫(yī)院保安部門私自將安全出口進行鎖閉。

2) 用電設(shè)備數(shù)量多:醫(yī)院大量使用各類檢查、治療儀器和設(shè)備，往往用電數(shù)量大、用電荷載高，這種情況下多會因電器線路老化、觸點接觸不良、用電超負荷等引起電氣火災。

3) 用火或加熱設(shè)備多:治療用的紅外線、頻譜等加熱器械、放射機房內(nèi)的X線機的電子能量在轉(zhuǎn)化為X射線時產(chǎn)生一定的熱能；酒精燈、煤氣燈等明火設(shè)施、電爐、烘箱等電熱設(shè)備，稍有不慎會造成火災；病理室在進行切片制作和處理過程中，經(jīng)常使用乙醇、二甲笨等化學溶劑，在烘干時，極易發(fā)生火災等等。

4) 消防器材破損多:醫(yī)院內(nèi)消防設(shè)備常常遭到安全意識不強、文明素養(yǎng)不高的人破壞。比如，醫(yī)院的安全疏散標志燈或應急照明燈、防火門閉門器被損壞，滅火器、消火栓內(nèi)的水槍水袋被盜等等，一旦發(fā)生火災，影響人員逃生和初期火災撲救。

5) 建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，火災撲救難度大：醫(yī)院建筑主體部分有門診部、住院部、手術(shù)室等，輔助治療部分有放射、理療、病理生化檢驗等，后勤供給保障部分有藥房、制劑室和倉庫、車庫、配電房、鍋 爐房、設(shè)備維修間等。大部分建筑結(jié)構(gòu)復雜，增大了傷亡機率。

6) 醫(yī)院按照對應規(guī)范應配備兩路及以上供電電源，并配備自備應急電源以保證對重要負荷的可靠供電。但是年限較久的醫(yī)院或建筑電源配置不符合要求，可靠性較低。用電設(shè)備維護不到位，高壓設(shè)備容量不足，絕緣老化不達標，預試大修超期，配電環(huán)境較差；低壓供電線路走徑混亂，且年久失修。

7) 電工配置不到位，業(yè)務水平薄弱：縣域部分醫(yī)院無專職電工或電工更換較為頻繁，對用電設(shè)備狀況不了解，業(yè)務水平及操作能力不足。

8) 安全生產(chǎn)監(jiān)督檢查難度較大，常見隱患易反復：一是醫(yī)院實行全天24小時工作制，通常不能隨意停電，無法進行全面測試。二是醫(yī)院屬于救死扶傷的場所，性質(zhì)較為特殊。如果存在大量火災隱患、用電隱患，不及時消除極有可能威脅公共安全。依據(jù)相關(guān)規(guī)定，需要采取臨時查封措施，這樣就勢必造成較大的負面影響，實施困難較大。 

2. 醫(yī)院需求

醫(yī)院能源管理系統(tǒng)的建立主要基于以下幾個方面需求：

新建醫(yī)院的供電系統(tǒng)在一次系統(tǒng)的設(shè)計上已經(jīng)很好的保證了醫(yī)院供電可靠性，但是還需要對供電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控；老舊醫(yī)院或建筑智能化程度很低，同時由于維修導致的配電結(jié)構(gòu)混亂，導致的用電風險更大；因此適當?shù)脑黾又悄鼙O(jiān)控設(shè)備，對用電安全進行預警，對重要醫(yī)療設(shè)備運行工況和用能實時監(jiān)視，這樣才能對供電系統(tǒng)可能存在的安全隱患和重要設(shè)備運行狀況有清楚、及時的了解。醫(yī)院配電系統(tǒng)運行維護人員對供配電系統(tǒng)要求有以下幾點：

1) 對項目變配電室各高低壓回路和變壓器溫度進行不間斷數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)遙測、遙信功能，并對異常工況進行預警，提高供電系統(tǒng)的安全可靠性并長期保持，特別是一級負荷，增加短信報警功能，并可通過移動端隨時隨地查看數(shù)據(jù)和缺陷申報，發(fā)布派工任務并監(jiān)督執(zhí)行；

2) 采集醫(yī)院各建筑、樓層、科室用電、用水、冷熱量等耗能數(shù)據(jù)，并形成各種能耗報表，要求可按照區(qū)域、科室、用電設(shè)備類型等進行區(qū)分；

3) 對UPS、發(fā)電機等應急電源工況實時監(jiān)視，及時預警，確保醫(yī)院2類場所供電的可靠性和連續(xù)性；

4) 對醫(yī)院照明進行場景控制、區(qū)域控制、時間控制和感應控制，盡可能利用自然光源，降低能耗；

5) 對醫(yī)院診斷設(shè)備如CT機、X光機、核磁共振設(shè)備、生命維持系統(tǒng)設(shè)備電源進行不間斷監(jiān)測，保證醫(yī)院精密設(shè)備的供電質(zhì)量和運行可靠；

6) 實時監(jiān)測手術(shù)室和重癥監(jiān)護室IT配電系統(tǒng)的對地絕緣性能；

7) 實時監(jiān)測末端用電回路的漏電電流和線纜溫度及異常報警；

8) 監(jiān)測醫(yī)院消防設(shè)備電源狀態(tài)，發(fā)生異常及時預警；

9) 對醫(yī)院防火門狀態(tài)進行監(jiān)測和控制；

10) 對門診樓、住院樓、醫(yī)技樓、辦公樓等人員密集的建筑消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，并可以通過不同應急預案進行緊急控制；

11) 監(jiān)測門診樓、住院樓、醫(yī)技樓、辦公樓內(nèi)部環(huán)境溫濕度，煙霧、CO、CO2等氣體監(jiān)測和報警，對UPS間氫氣濃度進行監(jiān)測和報警；

12) 以上監(jiān)測數(shù)據(jù)，可通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數(shù)據(jù)監(jiān)測和異常報警，并可通過系統(tǒng)發(fā)布維保、巡檢及搶修派工任務。

3. 方案設(shè)計

3.1. 方案概述

下圖為典型醫(yī)療建筑的配電系統(tǒng)一次圖，從10kV配電室到末端用電回路，包括應急電源、UPS、IT配電系統(tǒng)等。

根據(jù)醫(yī)院能源管理系統(tǒng)相關(guān)要求，方案配置醫(yī)院能源管理云系統(tǒng)和相關(guān)系統(tǒng)解決方案。

n 電力監(jiān)控子系統(tǒng)/變電所運維云平臺

n 智能照明控制子系統(tǒng)

n 電氣火災監(jiān)控子系統(tǒng)

n 消防設(shè)備電源監(jiān)控子系統(tǒng)

n 防火門監(jiān)控子系統(tǒng)

n 消防應急照明和疏散子系統(tǒng)

n 智慧消防云平臺

n 醫(yī)療IT配電系統(tǒng)

n 電能質(zhì)量監(jiān)測和治理

n 能源管理云平臺

4.  網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)描述

方案建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維"一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設(shè)計，幫助醫(yī)院后勤管理部門全面了解醫(yī)院能源運行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時預警異常情況。

電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對全部的斷路器進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設(shè)備和遠方控制中心及其他設(shè)備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障；各間隔層單元保留應急手動操作跳、合閘手段，各就地單元相互獨立、互不影響，功能上不依賴于站控計算機，系統(tǒng)的可靠性和可用性強。

運維云平臺接入加裝在現(xiàn)場配電室內(nèi)的智能儀表、智慧用電在線監(jiān)控裝置、環(huán)境監(jiān)測傳感器及攝像頭，用于實時監(jiān)測各個配電室內(nèi)煙霧，地溝進水，環(huán)境溫濕度，電纜接頭及線纜溫度，配電室門的開閉狀態(tài)，視頻畫面等。同時可以將本地的電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測的電參量經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)集成在云平臺上，從而達到遠程實時監(jiān)控各個配電室的運行情況，在發(fā)生電參量超過設(shè)置值預警或環(huán)境異常變化時及時檢測到并手機APP或者短信報警給值班人員，可以及時響應安排維保人員到現(xiàn)場進行處理。

能源管理系統(tǒng)包含能耗數(shù)據(jù)采集、多維度能耗分析、能耗報表參數(shù)查詢等功能。通過分析能耗趨勢，為醫(yī)院的節(jié)能管理提供依據(jù)。設(shè)備管理功能包含照明智能控制、凈化空調(diào)監(jiān)控、漏水智能檢測、醫(yī)用氣體檢測、空氣質(zhì)量智能檢測等功能。通過監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，及時上報告警信息，同時通過對設(shè)備的智能控制，在保障醫(yī)療環(huán)境和醫(yī)療業(yè)務的同時，降低設(shè)備負荷，減少能源浪費。

智慧消防平臺涵蓋用電安全、消防設(shè)備電源監(jiān)控、防火門監(jiān)控、消防應急照明指示系統(tǒng)、煙霧報警、可燃氣體探測、消防水系統(tǒng)等監(jiān)測和異常報警。

5. 系統(tǒng)功能

5.1電力監(jiān)控子系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。

5.2. 電力監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備選型

變電所高低壓柜主要配置如下：

5.3. 電力監(jiān)控子系統(tǒng)功能

l 實時監(jiān)測

系統(tǒng)人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合分狀態(tài)、柴油發(fā)電機狀態(tài)、柴油液位、UPS狀態(tài)、電池信息等，以及有關(guān)故障、告警等信號。

l 詳細電參量查詢

在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線。

l 運行報表

查詢各回路或設(shè)備時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等. 

l 實時報警

電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時語音報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

l 歷史事件查詢

電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

l 電能統(tǒng)計報表

電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。

l 用戶權(quán)限管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

l 遙控操作

電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。例如配電系統(tǒng)維護人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點擊相應的斷路器遙信點調(diào)出遙控操作界面，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。

l 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。