1. 項(xiàng)目概況

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

醫(yī)院是公共建筑中功能最為復(fù)雜的建筑，為保障醫(yī)院的正常運(yùn)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(yīng)保障系統(tǒng)。為了提升醫(yī)院的信息化管理水平，更加科學(xué)合理的促進(jìn)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(xì)化的實(shí)現(xiàn)醫(yī)院各科室的能耗測(cè)評(píng)等工作。根據(jù)醫(yī)院的實(shí)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(cè)管理系統(tǒng)是非常必要的。醫(yī)院綜合能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是根據(jù)《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范，建設(shè)的一套包括電能計(jì)量、電力監(jiān)控、電能質(zhì)量治理、綜合能耗監(jiān)測(cè)管理等技術(shù)服務(wù)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(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及能耗設(shè)備的運(yùn)行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實(shí)時(shí)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(tái)

醫(yī)院在為人民健康保駕護(hù)航，它的安全運(yùn)行是是一切救死扶傷活動(dòng)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(yán)重隱患和弊端，嚴(yán)重影響了醫(yī)院以及社會(huì)安全的建設(shè)，使得安全用電成為嚴(yán)重的隱患問題之一。因此加強(qiáng)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(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)去完成，尤其是一下8類火災(zāi)和用電隱患更應(yīng)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?jī)?nèi)、樓梯間臨時(shí)增設(shè)的床位和簡(jiǎn)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(jìn)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(huì)因電器線路老化、觸點(diǎn)接觸不良、用電超負(fù)荷等引起電氣火災(zāi)。

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(jī)房?jī)?nèi)的X線機(jī)的電子能量在轉(zhuǎn)化為X射線時(shí)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(huì)造成火災(zāi)；病理室在進(jìn)行切片制作和處理過程中，經(jīng)常使用乙醇、二甲笨等化學(xué)溶劑，在烘干時(shí)，極易發(fā)生火災(zāi)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(shí)不強(qiáng)、文明素養(yǎng)不高的人破壞。比如，醫(yī)院的安全疏散標(biāo)志燈或應(yīng)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(zāi)，影響人員逃生和初期火災(zāi)撲救。

5) 建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，火災(zāi)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(yàn)等，后勤供給保障部分有藥房、制劑室和倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)、配電房、鍋 爐房、設(shè)備維修間等。大部分建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增大了傷亡機(jī)率。

6) 醫(yī)院按照對(duì)應(yīng)規(guī)范應(yīng)配備兩路及以上供電電源，并配備自備應(yīng)急電源以保證對(duì)重要負(fù)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(hù)不到位，高壓設(shè)備容量不足，絕緣老化不達(dá)標(biāo)，預(yù)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(wù)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(duì)用電設(shè)備狀況不了解，業(yè)務(wù)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(fù)：一是醫(yī)院實(shí)行全天24小時(shí)工作制，通常不能隨意停電，無法進(jìn)行全面測(cè)試。二是醫(yī)院屬于救死扶傷的場(chǎng)所，性質(zhì)較為特殊。如果存在大量火災(zāi)隱患、用電隱患，不及時(shí)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(shí)查封措施，這樣就勢(shì)必造成較大的負(fù)面影響，實(shí)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(gè)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(jì)上已經(jīng)很好的保證了醫(yī)院供電可靠性，但是還需要對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控；老舊醫(yī)院或建筑智能化程度很低，同時(shí)由于維修導(dǎo)致的配電結(jié)構(gòu)混亂，導(dǎo)致的用電風(fēng)險(xiǎn)更大；因此適當(dāng)?shù)脑黾又悄鼙O(jiān)控設(shè)備，對(duì)用電安全進(jìn)行預(yù)警，對(duì)重要醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行工況和用能實(shí)時(shí)監(jiān)視，這樣才能對(duì)供電系統(tǒng)可能存在的安全隱患和重要設(shè)備運(yùn)行狀況有清楚、及時(shí)的了解。醫(yī)院配電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員對(duì)供配電系統(tǒng)要求有以下幾點(diǎn)：

1) 對(duì)項(xiàng)目變配電室各高低壓回路和變壓器溫度進(jìn)行不間斷數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信功能，并對(duì)異常工況進(jìn)行預(yù)警，提高供電系統(tǒng)的安全可靠性并長(zhǎng)期保持，特別是一級(jí)負(fù)荷，增加短信報(bào)警功能，并可通過移動(dòng)端隨時(shí)隨地查看數(shù)據(jù)和缺陷申報(bào)，發(fā)布派工任務(wù)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(bào)表，要求可按照區(qū)域、科室、用電設(shè)備類型等進(jìn)行區(qū)分；

3) 對(duì)UPS、發(fā)電機(jī)等應(yīng)急電源工況實(shí)時(shí)監(jiān)視，及時(shí)預(yù)警，確保醫(yī)院2類場(chǎng)所供電的可靠性和連續(xù)性；

4) 對(duì)醫(yī)院照明進(jìn)行場(chǎng)景控制、區(qū)域控制、時(shí)間控制和感應(yīng)控制，盡可能利用自然光源，降低能耗；

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

6) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室IT配電系統(tǒng)的對(duì)地絕緣性能；

7) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)末端用電回路的漏電電流和線纜溫度及異常報(bào)警；

8) 監(jiān)測(cè)醫(yī)院消防設(shè)備電源狀態(tài)，發(fā)生異常及時(shí)預(yù)警；

9) 對(duì)醫(yī)院防火門狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制；

10) 對(duì)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(yīng)急預(yù)案進(jìn)行緊急控制；

11) 監(jiān)測(cè)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(cè)和報(bào)警，對(duì)UPS間氫氣濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警；

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

3. 方案設(shè)計(jì)

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(yīng)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(yùn)維云平臺(tái)

n 智能照明控制子系統(tǒng)

n 電氣火災(zāi)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(yīng)急照明和疏散子系統(tǒng)

n 智慧消防云平臺(tái)

n 醫(yī)療IT配電系統(tǒng)

n 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和治理

n 能源管理云平臺(tái)

4.  網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)描述

方案建立基于云平臺(tái)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(wù)等方面的設(shè)計(jì)，幫助醫(yī)院后勤管理部門全面了解醫(yī)院能源運(yùn)行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時(shí)預(yù)警異常情況。

電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全部的斷路器進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、記錄、報(bào)警等功能，并與保護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)方控制中心及其他設(shè)備通信，實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)運(yùn)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(yīng)急手動(dòng)操作跳、合閘手段，各就地單元相互獨(dú)立、互不影響，功能上不依賴于站控計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)的可靠性和可用性強(qiáng)。

運(yùn)維云平臺(tái)接入加裝在現(xiàn)場(chǎng)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(cè)傳感器及攝像頭，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)配電室內(nèi)煙霧，地溝進(jìn)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(shí)可以將本地的電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的電參量經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)集成在云平臺(tái)上，從而達(dá)到遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)配電室的運(yùn)行情況，在發(fā)生電參量超過設(shè)置值預(yù)警或環(huán)境異常變化時(shí)及時(shí)檢測(cè)到并手機(jī)APP或者短信報(bào)警給值班人員，可以及時(shí)響應(yīng)安排維保人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(bào)表參數(shù)查詢等功能。通過分析能耗趨勢(shì)，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(cè)、醫(yī)用氣體檢測(cè)、空氣質(zhì)量智能檢測(cè)等功能。通過監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)上報(bào)告警信息，同時(shí)通過對(duì)設(shè)備的智能控制，在保障醫(yī)療環(huán)境和醫(yī)療業(yè)務(wù)的同時(shí)，降低設(shè)備負(fù)荷，減少能源浪費(fèi)。

智慧消防平臺(tái)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(yīng)急照明指示系統(tǒng)、煙霧報(bào)警、可燃?xì)怏w探測(cè)、消防水系統(tǒng)等監(jiān)測(cè)和異常報(bào)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(duì)開閉所和10/0.4kV變電所，對(duì)高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動(dòng)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(jī)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(hào)。

l 詳細(xì)電參量查詢

在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)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(shí)相電流趨勢(shì)曲線。

l 運(yùn)行報(bào)表

查詢各回路或設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)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(shí)時(shí)報(bào)警

電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)報(bào)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(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)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(hù)動(dòng)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(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

l 電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報(bào)表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)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(yùn)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(kù)修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、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(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點(diǎn)擊相應(yīng)的斷路器遙信點(diǎn)調(diào)出遙控操作界面，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

l 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)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(gè)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(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。