醫療行業(yè)能效管理系統發(fā)展現狀

摘要:介紹了我國醫院建筑能耗監管平臺的建設情況。以國家衛生健康委員會(huì )直44家醫院為研究對象，進(jìn)行了深入調研?？偨Y了目前平臺的主要功能。指出了5個(gè)方面。

一 醫院能耗監管平臺建設背景及現狀

        隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )高速發(fā)展，我國公共建筑面積逐步增加，目前公共建筑面積已達全社會(huì )民用建筑總面積的15％，公共建筑能耗占總民用建筑能耗的21％。相對于居住建筑，公共建筑能耗占比大、增長(cháng)速度快、節省難度高，是建筑領(lǐng)域節能減排的重點(diǎn)。醫院建筑由于其自身功能的特殊性，在公共建筑中屬于能耗較高的一類(lèi)。近年來(lái)，隨著(zhù)我國醫院醫療科技的發(fā)展和診療環(huán)境的改善，醫院的能源消耗不斷上漲。因此，推進(jìn)醫院建筑能耗監管平臺的建設已成為醫院節能的重要手段。2014年5月，原國家衛生和計劃生育委員會(huì )、住房和城鄉建設部及財政部聯(lián)合啟動(dòng)了全國醫院建筑能耗監管系統試點(diǎn)建設工作，并下發(fā)了《醫院建筑能耗監管系統建設技術(shù)導則（試行）》，為醫院建筑能耗監管平臺的建設提供了依據。醫院建筑能耗監管系統將采用通用型軟件平臺、配套的硬件架構、統一的平臺界面，通過(guò)對相關(guān)子系統的信息集成與互聯(lián)，形成一個(gè)信息高度共享、實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測的數字化平臺。原國家衛生和計劃生育委員會(huì )于2015年對其直屬的44家醫院進(jìn)行了能耗監管平臺建設，各試點(diǎn)醫院對醫院相應的重點(diǎn)用能設備安裝了計量?jì)x表（電表），實(shí)現了對重點(diǎn)設備的實(shí)時(shí)監測；同時(shí)針對分項能耗，安裝了分項能耗計量?jì)x表（電表），通過(guò)遠程傳輸進(jìn)行能耗數據的采集與監測。平臺的建設實(shí)現了醫院建筑與設備能源消耗情況的實(shí)時(shí)監測、統計分析和管理。本文針對這44家醫院的能耗監管平臺的建設情況進(jìn)行分析。

二 醫院能耗監管平臺建構的基本情況

1.平臺的建設情況

        對44家醫院的平臺建設情況進(jìn)行了深入調研和分析，目前全部安裝了能耗監管平臺，試點(diǎn)醫院分布于8個(gè)省、3個(gè)直轄市；跨越嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區及夏熱冬暖地區4個(gè)氣候分區。醫院具體分布情況見(jiàn)圖１。

圖１醫院具體分布情況

2.平臺的構建方法

        各醫院能源監管平臺的構建基本上遵循了《醫院建筑能耗監管系統建設技術(shù)導則（試行）》的相關(guān)規定，監管系統主要由計量裝置、數據網(wǎng)關(guān)、數據傳輸網(wǎng)絡(luò )、數據中轉站、數據服務(wù)器、管理軟件等組成。各醫院平臺均具備能耗數據的實(shí)時(shí)采集與在線(xiàn)監測、數據遠程傳輸、數據分類(lèi)統計與分析、圖表顯示與報表管理等功能，可滿(mǎn)足醫院能耗監管內容及要求。為配合國家衛生健康委員會(huì )（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“衛健委"）能耗監管總平臺的建設，各醫院均預留接口至上一級數據中心。平臺架構見(jiàn)圖2。

圖2醫院能耗監管平臺架構

3.平臺核心功能

        醫院能耗監管平臺已基本實(shí)現數據監測采集與能耗分析展示等功能，部分醫院可通過(guò)用能診斷及故障診斷等進(jìn)行報警。醫院能耗監管平臺功能見(jiàn)表１。

三 醫院能耗監管平臺功能

1.數據采集

        醫院能耗監管平臺已基本上實(shí)現監測采集和數據處理等功能。

        1）監測采集：包括自動(dòng)采集和人工錄入。水表、電表、燃氣表等設備可實(shí)時(shí)監測采集數據，當出現斷點(diǎn)或在某些特殊情況下，可以通過(guò)人工錄入醫院設備信息數據。

        2）數據處理：包括數據校驗、數據包解析、歸一化處理、拆分計算和數據存儲。具體處理過(guò)程如下：平臺采集數據后，一是校驗數據的合理性、正確性及其完整性，校驗通過(guò)后，需將原始數據包解析為系統可以識別的數據格式；二是進(jìn)行歸一化處理，規范采集時(shí)間、采集頻率、計量單位等；三是根據所攜帶的樓宇信息及能耗拆分方法進(jìn)行能耗拆分；四是保存相應的能耗數據（原始數據及拆分數據）。

2.能耗分析與展示

        目前，醫院能耗監管平臺主要可進(jìn)行3個(gè)方面的能耗分析與展示，分別為：醫院用能分類(lèi)分項能耗分析、建筑用能分類(lèi)分項能耗分析和科室用能分類(lèi)分項能耗分析。醫院能耗監管平臺主要展示功能亦可分為3種形式：1）平臺可通過(guò)柱狀圖、餅圖、曲線(xiàn)圖等形式展示建筑日、月、年各類(lèi)能耗和水耗走勢曲線(xiàn)及其總用能情況，并進(jìn)行綜合能耗歷年對比；2）平臺可將數據按照表格等文本形式對建筑能耗進(jìn)行同期能耗對比或同類(lèi)能耗對比；3）平臺可以通過(guò)文本或圖形形式進(jìn)行分建筑能耗同比或環(huán)比。平臺能耗展示效果如圖3所示。

圖3平臺能耗展示效果

3.能耗公示

        醫院能耗監管平臺會(huì )定期發(fā)布特定時(shí)間范圍內各項用能情況，包括建筑／部門(mén)總能耗、建筑／部門(mén)分項能耗、建筑／部門(mén)單位面積能耗及建筑／部門(mén)人均能耗等。具體信息發(fā)布途徑有3種：1）平臺具有能效公示系統，會(huì )定期將各項用能情況顯示到首頁(yè)。2）個(gè)別醫院推出了移動(dòng)APP服務(wù)功能，方便能耗監管。3)平臺會(huì )以郵件的形式將各建筑／部門(mén)能耗數據發(fā)送至相關(guān)人員及負責人。

4.報警功能

        部分醫院能耗監管平臺可通過(guò)用能診斷及故障診斷進(jìn)行報警。用能報警：平臺可監測能耗數據采集的壞值情況以及建筑用能超限情況，發(fā)現后啟動(dòng)報警。設備報警和采集器報警：平臺可監測建筑能耗采集設備的在線(xiàn)情況，故障一經(jīng)“確診"，立即啟動(dòng)報警。報警途徑有短信報警和郵件報警。

5.數據上報

        各醫院能耗監管平臺逐時(shí)上傳本醫院的各用能數據至衛健委能耗監管總平臺，個(gè)別醫院的本地平臺系統可直觀(guān)查看數據上報的詳細信息，方便醫院用戶(hù)查看每次上傳的數據，核對上傳數據的準確性。數據上報后可使得衛健委全面了解和分析各醫院、各科室的整體用能指標，為今后制定詳細的建筑能耗定額提供數據支撐。

6.其他功能

        1）建筑概況展示功能：平臺可展示醫院概況信息，包括總建筑面積、建筑名稱(chēng)、科室情況、病房數等數據。與此同時(shí)還可顯示醫院各建筑的地理位置及信息，如建筑名稱(chēng)、建筑面積等。

        2）采集設備配置管理：可對在線(xiàn)設備設置采集時(shí)間間隔等，更換現場(chǎng)設備后可再次設置。

        3）能源審計功能：包括特定時(shí)間范圍內某建筑或某部門(mén)能源審計報告的初生成、再編輯和總運算。

四 醫院能耗監管平臺建設存在的問(wèn)題

1.數據采集與錄入

        1）采集數據未進(jìn)行校核。

        多數醫院平臺只是進(jìn)行數據采集，忽視了系統漏損以及變壓器變損所帶來(lái)的能源損失，同時(shí)未提供合理的能流圖，沒(méi)有對所采集的能耗數據進(jìn)行校核分析，致使各級數據統計存在差異。

        2）人工錄入功能簡(jiǎn)單。

        現有平臺多數項目無(wú)法實(shí)現單表數據的人工錄入。尤其是通過(guò)平臺服務(wù)器直接采集的軟件統，當電表異?；蛘咄ㄓ嵁惓r(shí)會(huì )出現數據丟失等現象。

2.報警功能

        1）報警類(lèi)型單一。

        現階段多數醫院平臺軟件針對運行能耗、運行故障建立了合適的報警功能，但只能進(jìn)行閾值報警或故障報警。缺少能耗異常報警功能，不能對采集的能耗數據進(jìn)行比較處理，不能及時(shí)發(fā)現能源的浪費情況并報警。

        2）報警方式落后。

        目前，國內醫院能耗監管平臺建立了相應的報警機制，但報警方式以郵件報警居多，較少使用短信、微信等一些當前主流的通訊方式進(jìn)行報警，報警方式相對落后、不及時(shí)。

3.能源審計功能

        1）多數平臺缺少審計功能。

        多數醫院平臺缺少能源審計功能，僅針對能耗分析作了相應的圖形化展示，缺少對用能總量、能源增長(cháng)情況、能耗指標情況、能源使用費用等進(jìn)行有效審計。未來(lái)的醫院能耗監管平臺建設需要增加能源審計模塊，加入能源審計功能。

        2）能源審計格式簡(jiǎn)易。

        少數具有能源審計功能模塊的醫院平臺，在能源審計的時(shí)間節點(diǎn)要求，增加或修改審計報告，審計結果的對外公示、展示、保存等方面也存在問(wèn)題。需要進(jìn)一步完善能源審計，核對審計內容的完整性。

4.能效公示

        1）缺少重點(diǎn)用能設備的數據展示及分析。

多數醫院能耗監管平臺具有能效公示系統，平臺會(huì )定期將特定時(shí)間范圍內各項用能情況顯示到首頁(yè)，但缺少醫院重點(diǎn)用能設備的集中監測數據的展示，并且沒(méi)有將數據進(jìn)行對比分析，沒(méi)有發(fā)揮出能耗監測軟件的作用。

        2）缺少分項用能系統的運行能效分析。

        由于醫院在運行模式與服務(wù)對象方面的特殊性，使用能系統能源消耗大，節能潛力大。但目前多數醫院平臺缺少分項用能系統的運行能效分析功能，不能通過(guò)對各項用能系統的對比分析查找出能耗大、能效低、節能潛力大的系統進(jìn)行優(yōu)化改造。

5.能耗診斷

        1）缺少異常用能診斷。

        目前，很多醫院能耗監管平臺只能按時(shí)間采集能耗，但僅對建筑能耗采集不能實(shí)現節能。對于監測過(guò)程中能源數據突變的情況，缺少相對應的分析，沒(méi)有對異常用能情況進(jìn)行診斷，不能發(fā)現和解決能耗異常的問(wèn)題。

        2）未制定能耗定額。

        在國內醫院能耗監管平臺的建設過(guò)程中，并未同步制定能耗定額基準，無(wú)法對能耗進(jìn)行有效的對比分析，導致對實(shí)際運行能耗缺乏約束力，違背了節能監管平臺建設初衷。

        3）缺少能耗預測。

        監管平臺的建設，不僅僅是能耗數據的監測。國內多數醫院能耗監管平臺并無(wú)能耗預測功能，導致平臺在使用過(guò)程中無(wú)法對實(shí)際能耗進(jìn)行評價(jià)分析，不能對系統運行進(jìn)行有效的指導。

五 安科瑞建筑能耗分析系統

1概述

        Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶(hù)端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照國家有關(guān)規定實(shí)施能源計算，分析現狀，查找問(wèn)題，挖掘節能潛力，提出切實(shí)可行的節能措施，并向縣級以上管理節能工作的部門(mén)報送能源計算報告。

2應用場(chǎng)所

        適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區、大型物業(yè)、學(xué)校、醫院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。

3系統功能

        1）系統概況

        平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線(xiàn)，當日，當月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

        2）用能概況

        對建筑、部門(mén)、區域、支路、分類(lèi)分項等用能進(jìn)行對比，支持當日逐時(shí)趨勢、當月逐日趨勢曲線(xiàn)、分時(shí)段能耗統計對比、總能耗同環(huán)比對比。

        3）用能統計

        對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類(lèi)能源用能進(jìn)行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建筑數據進(jìn)行生成柱狀圖。

        4）復費率統計

        復費率報表按日、月、年統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(jìn)行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

        5）同比分析

        對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進(jìn)行用能數據同比分析。

        6）能源流向圖

        能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內各類(lèi)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。

        7）夜間能耗分析

        夜間能耗以表格、曲線(xiàn)、餅圖等形式對選擇支路分類(lèi)能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統計對比，支持導出報表。

        8）設備管理

        設備管理包括，設備類(lèi)型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設備，確保設備的運行。

        9）用戶(hù)報告

        用戶(hù)報告針對選定的建筑自動(dòng)統計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。

六 系統硬件配置

七 結論

        建筑能耗檢測與智能控制系統,通過(guò)實(shí)時(shí)監測建筑能耗數據與智能控制相結合,能夠得出建筑能耗的優(yōu)化方案,大大降低傳統建筑的能耗。系統采用統一的485協(xié)議,各個(gè)設備只需符合協(xié)議便可在系統中使用,方便了系統設計者的設計和集成商的集成、布線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰,減少了線(xiàn)材的使用,方便后期的維護工作,同時(shí)便于用戶(hù)的統一管理。

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