施耐德电气助力质子重离子医院实现低碳化与电气化转型

质子重离子加速器系统的运行与维护需要众多团队的分工协作，如何智慧赋能以实现设备与电气系统的高效运维管理？

在能源安全和双碳目标的双重驱动下，质子重离子医院如何实现低碳化与电气化的平稳转型？

本期《行业·启施录》，让我们将镜头聚焦到质子重离子医院的设施运维管理与低碳电气化领域，看施家智囊团与行业大咖给出了怎样的洞察？《质子重离子医院电力系统蓝皮书》又为我们提供了怎样的专业见解？

01.复杂系统，智慧运维正当其时

离子源系统、射频系统、真空系统、水冷系统等众多子系统共同组成了质子重离子治疗设施及其附属系统，承载着成千上万患者的治疗希望。也正因如此，设备运行与治疗的中断将带来重大的损失，对于相关设备的运维与保障工作尤为重要。

在粒子治疗(Particle Therapy, PT)系统的设备运维管理过程中，充分的运维经验与前瞻性的顶层视角相当必要，尽可能在早期设计与施工中迭代经验。例如通过UPS不间断电源或DVR/DVRS动态电压补偿器来稳定精密设备运行、提升冷却水系统对电压暂降的适应性等措施，减少治疗中断和设备损坏的潜在可能。——王启桃合肥离子医学中心有限公司副总经理

综合考量可靠性、成本控制、应急处理与可持续性这四大关键要素，施家选择以数字化智能配电系统赋能质子重离子医院设备运维管理。

从响应性维护、预防性维护再到预测性维护，设备运维管理方式的不断迭代也代表着行业正朝向更加符合时代风向、顺应先进需求的路径发展。针对负荷分级和电能质量优化，施耐德电气提出定制化电力系统智能运维解决方案，确保质子重离子医院设备运行稳定。——周焱施耐德电气高级主任架构师

为应对治疗设备断电时间小于150毫秒等挑战，施家依托基于EcoStruxure架构下的数字化智能配电系统，为上海市质子重离子医院的设备运维开出“良方”——

通过多点位测量仪表等互联互通的产品部署，结合配电与电力监控系统等边缘控制软件，实现对电气设备实时状态、参数与突发事件的监测，完成对电力资产及电能质量的实时分析并可视化呈现，从而为设备本身的可靠性提供保证、为关键设备及附属系统的运维管理提供强劲的后备支持，最终实现精密捕捉-深度洞悉-全面治理的全周期运维进化。

外电网波动是电网运行过程中客观存在且不可避免的现象。电网波动中的电压暂降现象会造成设备系统性停机并对正常治疗产生影响。通过在重要系统中加装施耐德电气DVR（动态电压补偿器），可实时监测系统电压并补偿外电网波动时发生的电压暂降，将电网波动引发的停机时间降低了80%。

另外，电气系统中定期的热成像检测是电气发热事故预防的有效手段，及时掌握发热信息并处理能预防电气事故发生。最后，开关越级跳闸是保护动作中出现的错误，需要及时纠正。通过了解上下级开关的保护类别及负荷电流的特性，来确定开关的选型及整定值设定，可有效避免开关越级跳闸故障。

回顾整个电力系统的保障，我认为整个电力系统的保障需要以专业设计和专业运维为技术支撑，制定系统性检查、检测、测试等手段为管理方式。做好提前预防，减少事故发生，确保电力系统稳定。——朱春杰上海市质子重离子医院后勤保障部主任

知易行难，针对质子重离子医院电气设施长线、稳定的运维管理系统搭建，施家已有充分的行业经验与全面的软硬件支持：基于PowerSystemService（配电系统分析咨询服务）与Etap专业电力软件对电气系统进行宏观的分析、评估、计划制定，结合POI站控专家、能力全面的开关柜与传感单元等组合，实现电压稳定、监测细致、行之有效的解决方案覆盖。

02.时代命题，低碳提效作何解？

质子重离子治疗设备本身能耗巨大，其附属的水冷、真空、射频等系统也需长时间稳定运行，整体能耗居高不下。与此同时，动态的能耗变化与节能改造潜在的停机风险也为质子重离子医院的能效升级出了一道难题。

受到标准规范限制，很多医院的早期项目难以完全符合低碳提效的新标准，同时高峰电价导致的成本增加，也对质子医院提出了探索更高效能耗调度方案的新需求。为此，我们正在通过负载模式识别系统和能耗数据实时监测等措施，结合光伏发电、储能优化和控制策略，探索降低电力系统能耗的答案。——李万宏上海市质子重离子医院高级工程师

作为能源管理领域的先行者与践行者，施家着力于推动医疗行业智能微电网架构建设，以应对能源稳定性与能源成本的挑战，助力医院实现低碳化与电气化转型。

一方面，施家具备针对微电网建设的创新解决方案，以监测和控制设备、分布式能源资产等各类智能互联产品构成“底层建设”，以微电网控制器与相关软件相结合构成负责边缘控制的“中流砥柱”，并通过EcoStruxure Microgrid Advisor微网能源顾问为核心的系列解决方案搭建“顶层设计”。三大功能层紧密协调，完成控制指令和数据传输任务，满足市电接入、分布式发电设备和用能设备的多样调配需求，最终实现对质子重离子医院提高弹性、节约成本和使用可再生能源的微网赋能。

另一方面，施家也在探索高耗能系统更多的精进可能。例如，通过AI技术联动并优化设备运行数据与能源消耗数据，以能耗数据指导运行策略、以运行效率提升反哺能源效率提升，最终实现“双向奔赴”、“互惠共进”。

在健康中国行动的需求下，医疗行业迎接的既有高质量新发展的机遇，也有更加高效、可靠、低碳的挑战。未来，施家将携手更多行业伙伴，以前沿洞察与实践经验结合全面的创新解决方案，为质子重离子医院乃至医疗行业提供有价值的参考与服务，助力行业高质量可持续发展。