医院能耗监管系统存在的问题及解决方案-电子发烧友网

徐悦

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：文章简单分析了医院能耗监管系统的发展趋势，结合医院能耗监管系统的特点以及当前的应用现状，总结了存在的问题，并提出了一些建议。

关键词：医院；能耗监控；节能降耗

0引言

据相关文献显示，能耗监管系统在我国医院中的应用越来越普遍，其原因大致有以下几个方面：一是*部门的要求，节能减排是社会发展的大趋势，在这种形势下，各级行政主管部门对于节能降耗的要求越来越高，而作为公共建筑中能耗大户的医院建筑，必将面临不小的压力；二是医院本身拥有通过降低能耗以及人力资源成本来减少运行成本的需求；三是科技的发展使得医院的运行方式不断发生改变，传统的、落后的管理方式已经越来越不能满足医院的发展要求，与此同时，新技术和装备的出现为医院提高管理水平、降低运行成本、改善环境提供了越来越多的手段，将新的技术手段与医院的工作相结合是大势所趋并且是永恒的话题。在医院能耗监管系统迅速发展的同时，一些问题应该引起关注，否则可能走上本末倒置的歧途，导致医院能耗监管系统不能充分发挥作用，而这种情况本身就是一种很大的浪费。

1能耗监管系统的滞后性

顾名思义，医院能耗监管系统监管的是“医院能耗”，而医院的能耗是由各种各样的硬件设施产生的，比如空调设备、*设备、照明装置、供电设施、采暖设施、用水装置、用气设备、线缆、管道等等。所以，归根结底，医院能耗监管系统监管的对象是医院内的各种耗能的硬件设施。这就决定了，必然先有各种硬件设施，然后才有能耗监管系统。也就是说，能耗监管系统发挥作用的时候，医院内的用能设施早已建设、安装完毕。因此，能耗监管系统更像是一种“亡羊补牢”的手段。

在医院建设前期，应该对医院的用能情况进行*分析，采取合理的规划设计，采用适用的技术和设备，为医院投入运行后的节能降耗打下良好的基础。

如果前期规划不合理、设计有瑕疵，即使在运行过程中使用能耗监管系统，其作用也不是*的。如果对存在问题的设施进行拆改，将带来很大的浪费。

因此，医院能耗监管系统的作用是有限的，不能依靠它来解决医院运行中与能耗有关的所有问题，**的还是在前期做好规划设计工作。

2能耗监管系统的功能

当前，能耗监管系统建设的相关技术已经比较成熟，所以，只要院方提出要求，专业公司基本上都可以帮助实现。

然而，现存的普遍问题是：很多医院对于能耗监管系统的功能定位并不清晰。能耗监管系统的功能可分为“监”和“管”两种，“监”是对能耗情况的监测，侧重于数据收集；“管”是对用能设备的管理和调整以改善用能情况。

显然，功能定位不同，那么需要收集的数据便会不同，对设备的管理手段也会不一样。能耗监管系统*终建成什么样，很大程度上取决于院方想利用这套系统来做哪些事情、达到什么样的效果。

这就需要医院相关部门积*参与到能耗监管系统的规划设计当中，准确定位系统的功能，然后由专业公司通过各种技术手段来实现。

3数据的准确性

能耗监管系统的*功能之一是收集数据，可按照用户的需求对各种数据进行采集、汇总和统计。这些数据能使相关人员了解各个区域、各种能源、各个时间段的能源消耗情况，从而发现问题。

那么，系统采集的数据是否准确就变得尤为*。数据的准确性与监测布点、检测设备、数据收集方式等多种因素有关，任何一个环节出现问题，均可导致收集到的数据与实际情况有偏差，或者收集到的数据其实并非用户想要了解的数据。

所以，在医院能耗监管系统的规划设计、设备采购、施工、运行管理过程中，要加强各个环节的控制，确保系统投入使用后的数据准确性。

4对数据的分析

医院能耗监管系统收集到的数据往往数量庞大，需要对其进行各种处理才能使其充分发挥作用。

对数据进行相应处理后，它们不仅能够直观地描述医院的用能情况，还可以让使用者从中发现问题。

不过，对数据的深层次的分析是一项专业性较强的工作，同样的数据，不同的人会从不同的角度得出各种各样的结论。数据分析的专业性、深度，决定了使用者能否准确地发现隐藏在数据后面的各种问题。

可惜的是，一些医院的能耗监管系统的数据并未被充分利用，这也是一种浪费。

5用能状况的改善

对医院能耗监管系统来说，让用户直观地知道医院的用能情况只是其*基本、*简单的功能，它的更大的用处是发现问题并解决问题。

在发现问题之后，医院应该经过*的分析，综合考虑资金投入、人力成本、工作人员技术水平等各种因素，采取科学合理、经济适用的方式，改善医院用能状况。

总体来看，医院改善用能状况的手段可概括为两类：一类是管理，例如提高员工的节能意识、加强监督、改进工作流程和管理模式等等；另一类是技术，例如通过节能改造，采用适宜的技术和设备，对存在的问题进行改进。

无论采取怎样的改进措施，都*以科学严谨的态度，从医院实际出发。没有任何一种技术是适合所有医院的，也没有任何一种管理模式在所有医院都适用。

6AcrelEMS-MED医院能源管理平台

6.1平台概述

AcrelEMS-MED医院能源管理平台充分结合《*建筑电气设计规范》《绿色医院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》等行业规范、根据医院用户需求以及能源管理部门要求，采集分析能源、能耗、能效数据，监测以电能质量、智慧用电相关指标以及其他用能指标，并与能源政策与用能模式改革结合。能够辅助医院后勤管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作，帮助医院管理层实时掌握医院的能耗情况，为医院能源信息化建设和节能管理提供了良好的技术平台。

6.2平台组成

安科瑞医院能源管理系统建立基于云平台的“监、控、维”一体化的能源管理系统，从数据采集、设备控制、数据分析、异常预警、运维派单、系统架构和综合数据服务等方面的设计，帮助医院后勤管理部门了解医院能源运行情况，关注消防和电气安全，及时预警异常情况，提高运维效率。它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所运维云平台，配电房综合监控系统，能耗管理系统，智能照明控制系统，智慧消防平台，电气火灾监控系统，消防设备电源监控系统，防火门监控系统，消防应急照明和疏散指示系统，充电桩管理系统，电能质量治理解决方案，*隔离电源解决方案。

6.3平台拓扑图

6.4平台子系统

6.4.1医院电力监控解决方案

电力监控系统实现对变压器、柴油发电机、断路器以及其它*设备进行监视、测量、记录、报警等功能，并与保护设备和远方控制*及其他设备通信，实时掌握供电系统运行状况和可能存在的隐患，快速排除故障，提高医院供电可靠性。

电力监控系统主要针对开闭所和10/0.4kV变电所，对高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况。同时对医院*设备如柴油发电机、无功补偿装置、有源滤波装置、UPS、隔离电源系统状态进行监测。

6.4.2医院变电所运维云平台解决方案

AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力传感器、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，再定时向云平台推送数据。平台采集的数据包括变电所回路电气参数和变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到工作人员手机上，并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环，提高运维效率，即时发现运行缺陷并做消缺处理。

6.4.3医院配电房综合监控系统解决方案

Acrel-2000E配电室综合监控系统，可实现开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、母线及电缆测温监测、环境温湿度监测、有害气体监测、安防监控，可对灯光、风机、除湿机、空调控制等设备进行联动控制。实现动力环境各数据的检测与设备控制，优化动力环境，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，实现配电动力环境的分布式远程管理。

6.4.4医院能耗管理系统解决方案

对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，对采集数据进行统计和分析。能够合理的确定各科室建筑能耗经济指标及绩效考核指标，发现能源使用规律和能源浪费情况，提高人员主动节能的意识。

①搭建医院智慧能源管理系统的基本框架，对各个用能环节进行实时监测；

②排碳数据化：通过系统可实现建筑单位内人均能耗分析（包括水、电、能量），实现低碳办公数据化；

③区域能效比：实现建筑单位内区域能耗对比，方便能耗考核；

④同期能效比：实现同年、同期、同一区域能耗对比，方便节能数据分析；

⑤能耗评估管理：按照能源消耗定额标准约束值、标准值、引导值进行分析单位面积能耗和人均能耗指标；

⑥能耗竞争排名：各个科室能耗对比，实现能耗排名，增强全院工作人员的节能意识；

⑦对能耗的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能，并根据能耗监测管理系统的需要可选择不同样式报表的打印。为能耗运营管理部门提供可靠的依据；

⑧能耗数据采集，随时查询，并根据采集数据进行统计分析，监测异常能源用量，对能源智能仪表故障进行报警，提高系统信息化、自动化水平。

6.5相关平台部署硬件选型清单

6.5.1电力监控系统硬件配置

应用场合	名称	系列型号	图片	功能
系统后台	电力监控软件	Acrel-2000/Z

	数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序拉制、权限管理、車件记录与告營、故障分析、各类报表
通讯层	智能网关	Anet系列	8个RS485串口2kV隔离，2个以太网接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上传协议、支持多*不同数据服务要求，支持断点续传，装置电源:220VAC/DC。
35KV、10KV	微机保护装置	AM6-x	相间电流速断保护，相间电流速断保护（可带低压闭锁），相间过电流保护（可带低压闭锁），两段式零序过流保护，反时限相间过流保护（可带低压闭锁），零序反时限过流保护，过负荷保护，控制回路异常告警。
35KV10KV进线侧	电能质量在线监测装置	APView500

	相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。
35KV/10KV测量	多功能网络电力仪表	APM-520

	具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控
35KV10KV带电显示装置	智能操控装置	ASD500

	5寸大液晶彩屏动态显示一次模拟图及弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、3路温温度控制及显示、远方/就地、分合闸、储能旋钮预分预合闪光指示、分合闸完好指示、分合闸回路电压测量、人体感应、柜内照明控制、1路以太网、2路RS485、1路USB接口、GPS对时、高压柜内电气接点无线测温、全电参量测温、脉冲输出、4～20mA输出；
35KV10KV弧光保护	弧光保护装置	ARB5-x

	主控单元，可接20路弧光信号或4个扩展单元，配置弧光保护（8组）、失灵保护（4组）、TA断线监测（4组）、11个跳闸出口；扩展单元，多可以插接6块扩展插件，每个扩展插件可以采集5路弧光信号：弧光探头，可安装于中压开关柜的母线室、断路器室或电缆室，也可于低压柜。弧光探头的检测范围为180°，半径0.5m的扇形区域；
35KV10KV配电柜	无线测温	ATE400（PT柜选用ATE200）	监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃
0.4KV进线	多功能网络电力仪表	APM-520(96外型)

	具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控
电能质量在线监测装置	APView500

	相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。
测温监控装置	ARTM-Pn-E

	无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯；
无线测温传感器	ATE400		监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃
0.4KV滤波柜	有源谐波治理系统	AnSin-xxx		有源电力滤波器井联在含谐波负载的低压配电系統中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿，
0.4KV补偿柜	有源无功补偿系统	AnCos-xxx		低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中，能根据电网中负载功率因数的变化通过控制器控制电力电容器投切进行补偿,无功功率补偿装置采用散件组成方案，主要以电容电抗、投切开关、控制器等组成。补偿方式:线性补偿，全响应时间<5ms，瞬时响应时间≤100us;补偿效果:≥0.99，可补偿容性无功和感性无功，滤除5、7、9、11、13次以内的谐波;自身损耗:≤2%，效率:>98%;监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过PC机实时监控;具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控;标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。
0.4KV馈线	多功能网络电力仪表	APM-510(72外型)

	具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控
电气火灾监测模块	ARCM200系列

	三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，2路独立RS485/Modbus通讯
测温监控装置	ARTM-Pn-E

	无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯；
无线测温传感器	ATE400		合金片固定，CT感应取电，启动电流大于*，测温范围-50-125C，测量精度±1℃；无线传输距离空旷150米；
低压回路	电流互感器	AKH-0.66系列		测量型互感器，采集交流电流信号