基于EMS V5s能源管理系統的醫院能耗監測平臺應用實踐*

——胡曉妍 胡 鋮 陳 峰 冉懋君 王道雄

目前，大型公共建筑用能強度是普通公共建筑的2倍～3倍，是居住建筑的5倍左右[1]。大型醫院能耗計量點位繁多，數據采集多采用傳統的人工模式，難以保證計量管理的準確性和科學性[2]。為了對醫院能耗進行精細化管理，實時監測用能情況，需建立一個完善的監管體系。同濟醫院基于EMS V5s能源管理系統的醫院能耗監測平臺的構建[3]，在輔助原有成本核算工作的同時，可實時監測醫院各大系統用能情況，查找不合理的用能點，以提高后勤管理水平和服務質量。

1 系統介紹

能耗監測平臺是以提高醫院能源利用效率和管理效率為目的而搭建的一系列軟硬件配套設施，通過監測平臺采集的數據，可為能耗統計、能耗分析、能耗診斷、節能改造、能源資源管理等提供數據支撐。

醫院能耗監測平臺具備能耗數據實時采集和通訊、遠程傳輸、自動分類統計、數據分析、指標比對、圖表顯示、報表管理、數據儲存、數據上傳、配電監測、重點設備監測、環境監測、管網監測、制冷站管理及能效評估、報警管理、能源費用管理等功能，可滿足醫院能源監管要求。

2 模塊介紹

2.1 基礎功能模塊

基礎功能模塊主要輔助工作人員進行能耗日常管理，其中包括用戶首頁、全局報警、能耗報告、報表打印、工作日歷等5項。基礎功能模塊一方面可對能耗情況進行公示，另一方面可為能耗管理工作者提供多種便捷性的管理工具。通過用戶首頁，不論是臨床使用人員還是能耗管理人員，都能直觀了解到系統中的信息，對全院能耗情況有一個總體性的認知。頁面模塊使用者可根據日常需求，將自己希望看到的信息以圖表的形式展示在首頁上，包括能耗GIS地圖導視、分項能耗數據數值顯示、日周月年的能耗對比分析、數據同期對比等。

EMS V5s能源管理系統是第五代建筑能源管理系統，其特點是可實現數據可視化，能將每天采集到的能耗數據整合成直觀明了的圖表，方便工作人員了解當日總體能源消耗情況、用電監測情況以及重點位置的環境品質監測情況，并將設備報警信息通知相關人員，填補了用能日常管理的空缺。

2.2 數據分析模塊

傳統能耗管理只重視計量表用量，而不對計量過程進行分析，無法得知統計區域內計量數據發生的時間、地點和用能規律，后期也無法進行調查和改進，相關節能工作也無法深入推進。能耗監測平臺的數據分析模塊可有效解決這些問題。

該模塊將醫院用電情況分為4大類：插座照明用電、空調用電、動力用電、特殊區域用電。根據國家衛生計生委頒布的建設要求，將4大分項進行能源拆分和能耗對比，分析各個分項的用能特點。另外，可以從不同能源類型、不同建筑物、不同區域、不同分戶的角度去分析能耗去向和比例，直觀展示醫院電、水、煤、氣、油等能源消耗量情況以及占比情況。結合醫院情況制定合理化能耗指標，并對能源的使用情況實時進行對比分析，及時發現存在問題，分析建筑用能現狀、預測能耗發展趨勢。同時，可以進行能耗排名，并結合醫院科室業務量密度排名，予以獎勵和懲處，結合這些情況指引工作人員找到節能潛力最大的部門或科室。數據分析模塊為能耗管理工作提供了專業的分析和對標功能，使能耗管理工作技術水平得以提升。

2.3 實時監控模塊

能耗監測平臺實時監控模塊可實現對冷站和配電室的監控，設置冷站系統監測和配電監測，監測冷站中設備的運行參數和配電系統中各支路的實時用電參數，能從根源上發現能源流向和用能規律。進行配電分析，可以查詢每條配電支路的歷史數據，如歷史峰值功率或異常值，從而對配電系統進行優化設計。實時監控模塊可根據配電管理規定或設計標準，對各個用電支路或設備進行安全門限設置，包括異常跳閘、過流、欠壓、三相不平衡、功率因素過低等，并與安全報警模塊聯動。對特殊的大型醫療設備進行能耗監控，有助于診斷醫療設備本體耗能情況，查找大型醫療設備用能特點，預防安全隱患。

2.4 管理應用模塊

管理應用模塊更便于管理人員錄入計量數據和發布信息。一方面，建立和維護設備臺賬，記錄節能項目信息，輔助建筑審計。另一方面，可靈活設置人工填報功能。由于醫院能耗監測平臺在建設中，還有部分位置的計量表未更換成智能表，需要人工抄表后將信息錄入系統，與其他智能表上傳的計量信息共同進行科室成本核算。人工填報與報表打印功能相關聯，工作人員可根據報表模板靈活選定能耗主體或分項，可快速生成各類業務報表。

3 系統優勢

3.1 訪問數據更方便

醫院能源管理系統采用B/S架構，數據存儲在服務器，只要擁有醫院內部局域網訪問權限，打開瀏覽器，即可通過網址訪問到系統。相比智能抄表系統，避免了關閉客戶服務端會造成數據丟失的情況。

3.2 設置單獨的應用服務器

除數據服務器外，設置單獨的應用服務器，保證了系統的使用效果。數據服務器主要用于保證數據存儲、交換以及起到冗余、容錯等作用，是對數據的保護以及后期數據分析的來源。應用服務器將數據服務器部分系統訪問的I/O任務承擔過來，分擔數據服務器壓力，提高訪問數量，保證數據服務器穩定性，避免訪問醫院監測系統時卡頓或者死機等情況。

3.3 可多終端配合使用

根據使用人群和使用場景的不同，可搭配PC機、平板電腦、手機等多種終端使用，不受使用時間和空間的限制，提高了管理效率。同時，可增加編輯、刪除等功能，不同用戶所具有的權限不同，所能訪問的軟件功能不同。工作人員也可通過不同類型功能的組合，實現能耗檔案管理、能耗分析管理、能耗報警管理、能耗成本統計、重點設備能耗監測等功能，實現不同子模塊的自由組合與擴展。既滿足了使用者的個性化需求，也保證了數據安全。

3.4 注重數據統計分析

能耗監測平臺的搭建為制定能耗管理決策提供了科學的數據支撐。一方面，輔助分析人員把關注點從計量結果向計量過程轉變，通過數據統計分析發現能耗路徑擴散特點，查找能源流動過程中各級損耗及用能分配特點。另一方面，方便科室管理人員隨時隨地掌握本科室的能耗及費用信息，為醫院主管部門提供全面、準確、可視化的各類能耗指標分析報表，使科室能源管理更加便捷。

4 討論

在建設能耗監測平臺過程中，由于老院區存在多處因科室遷移房屋改造、管線路混亂等問題，在不影響臨床醫療工作的前提下，采取了必要的應對措施。

(1)平臺建設初期，發現院區存在多處因科室遷移房屋改造導致計量表被封閉、樓棟施工圖紙不全、水電表對應閥門位置不清、管道井口過于狹窄等問題。改造過程中，對水電管線路方便改道的區域重新布設，并重新選取點位安裝計量表，對舊表計量區域不準確的位置也進行適時調整。對于管道更改和計量表更換均不便的區域，則放棄安裝點位，在能耗計量軟件上采取總-分模式計算，不影響采集結果。

(2)計量表及配套設施安裝會涉及停水停電，盡量避免影響醫療工作。醫院針對能耗監測平臺建設的特殊時期，制定了停水停電預案，與門診、住院部、放射科等重點區域負責人提前溝通告知，錯開用電高峰期，確認停水停電時間后通知護理部、門診辦公室及維修中心。同時，針對不能斷電的區域，如手術室、ICU等點位，提前準備不間斷電源或發電機，確保醫療工作正常開展。

(3)由于該院老院區樓宇使用年限較長，科室搬遷房屋改造的情況時有發生，也造成電網線路混亂，存在計量不夠精細的情況，影響了水電成本核算精細化。在能耗監測平臺一期項目建設過程中，只更換了老舊機械表為智能傳輸表，先保證醫院能耗成本核算基礎數據采集，在二期建設中將考慮增加計量點位，確保科室能耗計量更精細、更準確。

(4)根據醫院建筑能耗監管系統建設技術準則，醫院分類能耗電量應分為照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊區域用電，在低壓配電柜所有總進線及其他必要用電支路進行計量，并對各個醫療辦公樓的分區、分戶用電進行詳細計量。按功能水表計量分為門診、病房、醫技、后勤、辦公等分項能耗，對于主干管上安裝的水表，除監測流量外還需監測壓力，以實現總量監測和管網監控與水平衡分析。

(5)更換為智能傳輸表后，不需要人工抄表，實現了計算機管理。因手術室、ICU等區域計量表抄錄數據時，人工抄錄較麻煩但又是耗能大戶，因此一期項目建設中應優先考慮對這些區域換表。智能電表在提供了較大便利的同時，對初始值、歷史用電數據等其他常數均可以保存，更便于用戶查詢。電路超負荷或欠壓時可予以報警，也可及時發現和避免用電障礙，彌補了機械表的不足。

5 小結

現代醫院能耗管理的總體思路是利用互聯網、計算機、大數據分析等前沿技術[4]，從能耗源頭到各用能路徑，設計科學的監測和管理新模式，并注重對每個環節數據進行深度挖掘與分析，確保能源合理利用[5]，并輔助管理人員制定切實可行的節能措施，逐步剔除用能不合理支出，減輕醫院運行負擔，實現醫院能耗管理工作的科學化和智能化。

目前，通過能耗監測平臺的搭建和應用，使得醫院能耗管理工作初步從人工管理過渡到計算機管理。隨著計量時間的增長，計量數據量也不斷增加，數據存儲量和處理速度對于數據服務器又是一個考驗。另外，一期建設還需要更加精細化，后期建設將繼續完善和細化模塊功能，考慮與醫院辦公系統對接，實現管理一體化[6]。能耗管理工作涉及電子電路、基建、統計學等相關知識，要做好醫院能源資源科學化管理，挖掘醫院各大耗能區域的節能點，還需要管理人員不斷提升專業知識水平，多部門協作管理。

[1] 孫永和. 加強醫院能源管理 降低運行成本[J].中國醫院管理,2004,24(8):53-54.

[2] 馮 文,任 濤. 某市醫院能源使用現狀的分析與評價[J].中國醫院,2014,18(7):22-24.

[3] 聶 敏. 淺談醫院節能[J].現代醫院,2011(9):128-132.

[4] 陳學文,張玉蓮,焦麗敏. 大型綜合醫院管理創新與實踐[J].中國衛生質量管理,2016,23(4):105-108.

[5] 戴明浪，王莉莉. 淺談醫院的能耗管理[J].中國醫療設備, 2013,11(11):2.

[6] 鄭明明，陳 碩.建筑能耗監測平臺的研究[J].建筑節能,2009,9(6):3-5.