醫院建筑能耗分析管理系統

1概述

       現代醫院對建筑裝潢、溫濕度控制、空氣潔凈度、環境安全和信息自動化都有很高的要求。醫院建筑是所有建筑中使用功能復雜、安全性要求zui高的建筑之一。醫療環境質量的提高，勢必增加醫院的運營能耗，*綜合性醫院尤其如此。醫院能耗是一般公共建筑的1.6~2倍，醫院建筑節能潛力巨大。醫院要節能，首先要了解醫院建筑能耗的構成，及其能耗的特點。

       綜合性醫院日常能耗中，電力消耗大，主要用于照明、空調和通風、電梯、給水等設備。其次，醫院還以燃氣、重油等作為主要能源，用于供應蒸汽、熱水、消毒、洗滌、廚房以及冬季供暖等。而在電力消耗中，空調系統用電的比例超過50%。

       醫院建筑能耗分析管理系統通過對醫院建筑具體進行詳細的能耗分析，安裝分類分項智能能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現建筑能耗的在線監測和動態分析，在保證供電可靠性并且不減少病人和醫務人員的舒適體驗前提下，通過能耗分析和管理，大大減少醫院建筑的能耗。*醫院節能潛力大，是建筑節能的重點領域。節能的前提是掌握詳細、分項的能耗數據，通過數據分析提高醫院的能源使用效率。

2系統特點

       對主要能耗設備進行實時跟蹤，計算中央空調實時的COP值并繪制COP曲線

       集成各類儀表通信協議，可對各類型能耗數據進行采集；

       建立醫院的能耗計量體系，對建筑能耗實現“CT式”管理；

       通過能耗數據分析，發現能耗黑洞；

       為節能改造指明方向，并驗證節能效果；

       橫向比較相同類型建筑的能耗數據，通過能耗公示鼓勵、督促落后；

       數據傳輸采用MD5認證算法以及AES加密算法，保證信息傳輸的可靠性、保密性。

3系統結構

       系統根據具體的工程情況來組網，采用分層分布式結構。

       根據項目規模的大小，可以靈活選擇通訊介質和組網方式。當設備比較集中時，通訊介質通常采用屏蔽雙絞線和五類八芯屏蔽電纜；當系統設備比較分散時，可采用光纖作為通訊介質，組網方式可以采用光纖環網或者光纖星型網；如果設備較少而且非常分散，可以采用無線通訊設備組網。

       由于醫院建筑規模比較大，設備數量多而且安裝比較分散，我們采用光纖環網模式進行組網，組網示意圖如圖1所示：

圖1 能耗分析系統組網示意圖

4解決方案

       對醫院的能耗的分類分項示意圖如圖2所示：

圖2 醫院能耗分類分項統計示意圖

• 通過在醫院內安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現建筑能耗的在線監測、數據處理及數據遠程傳輸和動態分析；
• 全面監視各個獨立科室或單體建筑內每個環節的能源消耗，重點監視中央空調用電和用氣量，根據能耗數據統計、記錄、分析和管理，評估各區域能耗水平和趨勢預測；
• 建筑物、采集器、采集點、分類分項能耗等信息依據各地能耗監測系統的要求進行編碼，能耗數據經加密后可按要求定時上傳至上級能耗監測數據中心；
• 利用已有的設備管理系統或電力管理系統的已有數據，進行數據按能耗類型進行拆分或匯總。全面分析能耗數據發現節能空間，并通過各種管理手段或節能改造的方式幫助實現持續節能；
• 可根據客戶需要配套醫院能耗監測室，除了滿足基本的能耗數據上傳服務外，還可為用戶提供個性化報表與分析服務。

5系統功能

5.1能耗平臺主頁面

圖3 系統能耗平臺主頁圖

       概要顯示當月、當年用能情況，并與往年同期用能進行對比，掌握用能趨勢。實時動態監測醫院當前用電功率。通過設置每日用能的計劃值，實現用能的定額管理，并與實際用能進行對比，對可能出現的用能突增進行預警。將各類用能折算為標準煤，全局掌握醫院用能情況。

5.2用能趨勢分析

圖4用能趨勢分析圖

       通過用能趨勢圖，快速定位用能負荷高峰，并逐級定位高峰能耗的組成，為移峰填谷找到依據。

5.3節能足跡

圖5能耗對比圖

        記錄每一次節能改造的過程和記錄，通過改造后的同比分析，使原來無法說清楚的節能改造效果變得可量化、可比較、可評價，展示節能工作所取得的成果。

5.4報表服務

圖6 能耗報表圖

       按需定制的各類報表，包括分戶能耗、設備能耗、數據集抄等，并可將數據導出到Excel等電子文件，方便日常管理工作。

5.5 CS和BS兩種訪問方式

圖7 系統訪問方式圖

       系統提供C/S和B/S兩種訪問模式，C/S訪問模式客戶端響應速度快，充分發揮客戶端PC的處理能力，減輕服務器的壓力。B/S訪問模式不需要安裝客戶端，任何地方只要有一臺可以上網的電腦即可訪問服務器，做到了真正的跨網絡、跨平臺訪問。

5.6系統靈活擴展

圖8 系統配置圖

       系統可根據醫院實際用能情況，靈活配置用能類型、用能結構、用能設備、用能區域、監測參量等基本信息，對系統上線后發生的用能回路、用能設備的增加亦只需進行配置即可。系統可以通過互聯網接入單個或多個單位的用能情況，進行集中管理。

5.7集團式能耗管理模式

       系統將歸屬同一集團、同一區域的單位的GPS坐標標注在電子地圖上，鼠標停靠在坐標上可顯示該企業的能耗概況，雙擊圖標后可顯示企業用能的詳細情況，方便集團公司對下屬分公司、門店進行集中管控。

5.8遠程集抄

        將分散分布的能源監測計量表具通過能源管理系統連接在一起，各表數據采集時間偏差十分微小，大大減輕人工抄表的工作量，實現“能耗信息采集自動化、數據傳輸網絡化、管理數字量化、決策科學化”的目標。

5.9電能質量管理

圖9 電能質量管理圖

        通過與電能管理系統的數據接口，可將電能管理中的數據引入到能耗系統中進行分析，包括三相電流、三相電壓、功率、功率因素、諧波等。

5.10分項能耗分析

圖10 分項能耗分析圖

       將各類能源監測數據（水、電、氣）接入到一套能耗監測系統中，改變原來多頭管理的局面，清晰的掌握企業能耗的構成，避免能耗改造過程中降低某一類能耗的同時增加了其他類能耗的支出。

5.11用能分時段統計

圖11 用能分時段統計圖

       將醫院用能按照尖、峰、平、谷（時間段可靈活設置，時間段設置可擴展）劃分，找到企業用能在時間段上的不合理之處，也可作為企業能耗復費率計算的依據。同時，系統可以統計任意時間期間的能耗，并進行逐日、逐周、逐月、逐季度、逐年匯總。

5.12多維度用能分析

圖12 多維度用能分析圖

       判斷一個能耗的高低，不應僅僅看總量，還應將能耗數據同建筑面積、員工人數、商場客流量、產量、銷售額、環境溫度等其他參數進行綜合比較，系統可以根據需要建立不同的能耗分析模型，從而更加科學、更加準確的判斷建筑能耗的高低。