金寶云

?

醫(yī)院節(jié)能建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)原則及軟件功能探討

金寶云

南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司，江蘇 南京 210019

大型公共建筑節(jié)能降耗成為我國今后一段時間里節(jié)能減排工作的重點。加強節(jié)能管理、高效用能是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要內(nèi)容。隨著醫(yī)院業(yè)務(wù)量的持續(xù)增長以及人們健康意識的不斷增強，醫(yī)院的建筑能源消耗水平呈現(xiàn)自然增長趨勢。如何有效提升能源利用效率，合理控制能耗增長是醫(yī)院后勤管理人員面臨的最為現(xiàn)實及嚴峻的問題。對醫(yī)院節(jié)能建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)原則及軟件功能進行分析，為今后開展醫(yī)院建筑節(jié)能工作提供參考。

節(jié)能建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)；建設(shè)原則；軟件功能

引言

近年來，節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念已受到廣泛重視和推廣。衛(wèi)生領(lǐng)域隨即提出了“綠色醫(yī)院”的理念。在堅持科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，醫(yī)院的建設(shè)需要遵循我國堅持“節(jié)約型社會”的主張，運用科學(xué)的理念與決策，遵循安全、品質(zhì)、高效的原則。探討醫(yī)院節(jié)能建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)有助于推動醫(yī)院節(jié)能管理的進步。

1 醫(yī)院節(jié)能建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)原則

1.1 先進性

硬件應(yīng)選用性價比高、可靠性高及使用壽命較長的設(shè)備；軟件應(yīng)采用目前國際上通用并符合發(fā)展趨勢的，為以后的功能擴充打下基礎(chǔ)。技術(shù)上采用先進的方法和理論，設(shè)計使用具有先進水平的分析模型和應(yīng)用模型。

1.2 實用性

遵循技術(shù)導(dǎo)則的同時，符合醫(yī)院的能耗特點和管理模式；能耗監(jiān)測與管理相結(jié)合，實現(xiàn)節(jié)能降耗；基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用國家技術(shù)導(dǎo)則推薦的主流監(jiān)測儀表。

1.3 安全性

系統(tǒng)設(shè)計必須高度重視數(shù)據(jù)安全性，要采取專門的措施防范潛在的非法入侵風(fēng)險。另外，要對外部員工、調(diào)度客戶的權(quán)限進行嚴格控制，避免越權(quán)導(dǎo)致的信息泄露。

1.4 可操作性

系統(tǒng)的人機界面要簡潔和人性化，符合人們的操作習(xí)慣，且容易學(xué)會操作方法；同時又能滿足功能需求。

1.5 可伸縮性

軟件系統(tǒng)要具備良好的可伸縮性，保證醫(yī)院管理模式發(fā)生改變時，能夠及時地增減功能，動態(tài)與醫(yī)院業(yè)務(wù)同步更新系統(tǒng)，從而適應(yīng)醫(yī)院管理的需要。

1.6 可擴展性

在設(shè)計時，要充分考慮系統(tǒng)的未來擴展空間，為系統(tǒng)預(yù)留足夠的擴展空間，根據(jù)醫(yī)院建筑用電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性，充分考慮建筑物及部門組織結(jié)構(gòu)用電特點，從而構(gòu)建標準化的用電管理機制和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程。未來需要擴展新功能時，可以在標準結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上實現(xiàn)最快捷的擴展。

1.7 標準化

符合系統(tǒng)建設(shè)時要嚴格遵循《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》和《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)運行管理技術(shù)導(dǎo)則（試行）》的要求，并參照國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)要求進行設(shè)計，確保系統(tǒng)的參數(shù)符合國家衛(wèi)生健康委員會及國家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部的標準要求，各類能耗編碼按國家標準執(zhí)行。

1.8 穩(wěn)定性

系統(tǒng)所選的水表、電表多為國內(nèi)的知名品牌，性能可靠、穩(wěn)定；系統(tǒng)采用標準化的通信協(xié)議，數(shù)據(jù)接口為無縫對接，系統(tǒng)設(shè)計采用三級儲存確保數(shù)據(jù)不會丟失。

1.9 經(jīng)濟性

在滿足功能需求的前提下提高經(jīng)濟性，降低初期建設(shè)投資、運行費用和維護費用。

2 系統(tǒng)平臺軟件功能

2.1 系統(tǒng)總覽

2.1.1 系統(tǒng)登錄驗證

通過瀏覽器訪問系統(tǒng)，僅當輸入正確的用戶名、密碼后才能進入系統(tǒng)；可選擇記住密碼；屬于不同角色的用戶可能訪問到特定的界面，只能進行特定的操作。系統(tǒng)管理員可以看到所有的頁面，擁有所有的操作功能。但有些用戶的權(quán)限是受限的，根據(jù)院方的需要，科室負責(zé)人只能看到自己所負責(zé)科室的能耗信息。

2.1.2 基于3D技術(shù)的建筑物能源信息總覽

提供醫(yī)院整個院區(qū)的建筑物3D模型展示，可旋轉(zhuǎn)、縮放、定位；可進入建筑物內(nèi)，查看樓層平面圖信息；可顯示整個院區(qū)、某個建筑物、某個樓層的能耗信息，如本月電、水、氣等信息；可顯示某個建筑物的基本信息，如建筑年份、建筑類型、面積等；可顯示某個建筑物、某個樓層存在告警信息，提醒運維人員及時定位和處理。

2.1.3 基于3D技術(shù)的管線圖

可顯示電、水、氣等能源的管線圖；標識管線上的重要儀表，可查看儀表上的參數(shù)信息；可顯示管線上存在的告警信息，提醒運維人員及時去定位和處理。

2.2 實時監(jiān)測

（1）配電子系統(tǒng)實時監(jiān)測：可顯示配電高壓系統(tǒng)圖、低壓線路圖；對高壓、低壓回路進行實時監(jiān)控，監(jiān)測電度、電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素等參數(shù)。

（2）對變壓器設(shè)備進行監(jiān)測；當某器件有告警信息時，在系統(tǒng)圖或線路圖上顯現(xiàn)顯示；提供事故追憶功能[1]。

（3）空調(diào)子系統(tǒng)實時監(jiān)測，可顯示空調(diào)系統(tǒng)圖，對冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔進行運行狀態(tài)和故障進行監(jiān)測；對冷凍水和冷卻水的溫度、壓力、流量進行監(jiān)測；當機組有告警信息時，在空調(diào)系統(tǒng)圖上顯示。

2.3 能耗監(jiān)測

2.3.1 能耗總覽頁

總覽頁可為不同類型的用戶提供不同的展示信息，比如為醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)者展示整個院區(qū)的能源消耗總量、同比趨勢及整個醫(yī)院能效異常的項數(shù)；而對于醫(yī)院某個考核單位，展示該考核單位區(qū)域下的能源消耗總量、同比趨勢及該區(qū)域下能效異常的項數(shù)等；可定制其他類型的信息展示，以滿足不同類型用戶的需求。

2.3.2 能耗分析

基于時間維度的分析功能，可查詢?nèi)我鈺r間段的能耗數(shù)據(jù)；提供快捷時間查詢，如當日、本周、本月；基于地理區(qū)域位置的查詢，可查詢?nèi)我獾牡乩韰^(qū)域，比如院區(qū)、建筑、樓層、區(qū)域等；基于醫(yī)院功能區(qū)查詢，如果進行了分戶到科室，則可以查詢該科室的能耗數(shù)據(jù)；基于能源分類的查詢，可選擇任意能源，查詢到該能源任意位置區(qū)域的能耗；基于能源分項的查詢，可查詢某能源任意分項，查詢到該能源任意位置區(qū)域的能耗；能耗展現(xiàn)形式美觀和豐富，需同時支持柱狀圖、折線圖、表格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出；提供能耗分解餅圖，選擇某區(qū)域位置/定制功能區(qū)后，可展示下屬對象的能耗餅圖；能耗餅圖美觀和信息豐富；此外，還可以支持查詢當該區(qū)域位置/定制功能區(qū)的分項能耗占比；支持展示所選擇能耗對象的總能耗值、同比值百分比、環(huán)比值百分比、最大值、最小值、平均值；支持查看所選擇能耗對象的同比值、環(huán)比值；支持查看所選擇能耗對象的單位面積能耗、人均能耗?？刹樵冡t(yī)院整體的單位業(yè)務(wù)量能耗、單位GDP能耗；支持查看所選擇能耗對象的轉(zhuǎn)化標準煤、碳排放量轉(zhuǎn)化為人民幣；支持查詢區(qū)域位置/定制功能區(qū)下某個設(shè)備的能耗信息[2]。

2.3.3 能耗對比

可選擇對多個對象進行能耗對比，可設(shè)置某一時間段、某一能源分類、分項下的多個對象；可選擇一個對象在多個時間段里的能耗對比；支持對比單位面積能耗、人均能耗、單位業(yè)務(wù)量能耗、單位GDP能耗；支持對比所選擇能耗對象的轉(zhuǎn)化標準煤、碳排放量、轉(zhuǎn)化為人民幣；對比展示形式美觀和信息豐富，至少支持折線圖、表格。表格數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出。

2.3.4 能耗排名

可選擇對多個對象進行能耗排名，可設(shè)置某一時間段、某一能源分類、分項下的多個對象；支持排名所選擇能耗對象的單位面積能耗、人均能耗、單位業(yè)務(wù)量能耗、單位GDP能耗；支持排名所選擇能耗對象的轉(zhuǎn)化標準煤、碳排放量轉(zhuǎn)化為人民幣；排名展示形式美觀和信息豐富，需支持柱狀圖、表格。表格數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出[3]。

2.3.5 負荷預(yù)測

在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上可以預(yù)測某一個對象的能耗；可自定義能源類型、分項、時間；可顯示歷史真實能耗值，使真實能耗值和歷史能耗值形成對比，以利于管理者了解負荷預(yù)測的準確度；負荷預(yù)測信息還包含預(yù)測總能耗值、歷史能耗總值及某一子時間下的預(yù)測值、歷史值、偏差值、偏差百分比；負荷預(yù)測展現(xiàn)形式美觀和信息豐富，支持折線、表格多種形式。表格數(shù)據(jù)可導(dǎo)出[4]。

2.3.6 定額查詢

支持查詢某對象的月、年定額值；展現(xiàn)形式美觀和信息豐富，推薦使用儀表盤的形式；顯示月定額值、實際消耗值、剩余值、剩余百分比等信息。

2.3.7費用查詢

可對某一對象的能源費用進行查詢；展示能源費用中尖、峰、平、谷的占比；展示費率極值信息，包括費率總值、總能耗值、最大值、最小值、平均值、總值環(huán)比百分比信息。

2.3.8 管理診斷

對電能源進行管理診斷：診斷能耗突變、總分表平衡異常、過負荷告警、電壓/電流不平衡度、電壓/電流諧波畸變率、功率需量等；電壓/電流不平衡度、電壓/電流諧波畸變率、功率需量僅針對低壓配電部分，且需要儀表設(shè)備支持；對空調(diào)子系統(tǒng)進行管理診斷[5]：診斷能耗突增（總能耗及區(qū)域能耗）、主機冷/熱水出口溫度異常、主機水流量異常、空調(diào)主機COP值異常。其中主機冷/熱水出口溫度異常、主機水流量異常需要采集自BA系統(tǒng)?？照{(diào)主機COP監(jiān)控需要電計量表和冷熱量計量表支持。對水能源進行管理診斷：診斷能耗突變，總分表平衡異常；可對各類診斷信息進行匯總、量化和打分，以形成醫(yī)院管理者對各個區(qū)域/功能區(qū)的考核依據(jù)。

3 結(jié)束語

通過醫(yī)院節(jié)能建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)監(jiān)測平臺的建設(shè)，實現(xiàn)對各院各分項能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析，挖掘醫(yī)院用能規(guī)律，為節(jié)能診斷和改造提供量化的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，實現(xiàn)醫(yī)院的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的目標。

[1]焦軍勝，柴建軍，朱曉軍，等. 北京協(xié)和醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)方案淺談[J]. 中國醫(yī)院，2015（5）：77-78.

[2]劉華. 基于局域網(wǎng)醫(yī)院節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2017.

[3]錢強. 淺談我國醫(yī)院能耗監(jiān)管系統(tǒng)存在的問題[J]. 中國醫(yī)院建筑與裝備，2017，18（1）：99-100.

[4]何一帆. 建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)在醫(yī)院的工程應(yīng)用介紹[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向，2017，15（2）：346-347.

[5]蔣三軍，黃歸. 醫(yī)院新型能耗管控一體化平臺的應(yīng)用與探索[J]. 中國醫(yī)院建筑與裝備，2016，17（11）：98-101.

Discussion on the Construction Principle and Software Function of Hospital Energy-Saving Building Energy Consumption Supervision System

Jin Baoyun

Nanjing Tiansu Automation Control System Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210019

Energy conservation and consumption reduction of large-scale public buildings has become the focus of energy conservation and emission reduction work in China for some time to come. Strengthening energy conservation management and efficient energy use are important elements of national economic and social development. As the hospital’s business volume continues to grow and people’s health awareness continues to increase, the hospital’s building energy consumption level shows a natural growth trend. How to effectively improve energy efficiency and rationally control energy consumption growth is the most realistic and severe time for hospital logistics managers. The paper analyzes the construction principles and software functions of hospital energy-saving building energy consumption supervision system, and provides reference for future energy-saving work of hospital buildings.

energy-saving building energy consumption supervision system; construction principle; software function

TU111.19+5

A