醫(yī)院智能能耗監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

丁志虎 畢學(xué)霞

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑能耗，能源價(jià)格也隨之上漲，特別是國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑高耗能的問(wèn)題日益突出。醫(yī)院屬大型公共機(jī)構(gòu)建筑的重要組成部分之一，醫(yī)院的能耗成本也水漲船高，這給醫(yī)院經(jīng)營(yíng)方面帶來(lái)了不小壓力，是否將能源有效使用，避免浪費(fèi)，充分做到按需所用，是當(dāng)前許多醫(yī)院面臨的首要問(wèn)題。為了確保醫(yī)院正常工作的能源需求且實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，建立能源遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)、掌握醫(yī)院水、電、暖、氣能耗的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、對(duì)醫(yī)院各種能源系統(tǒng)進(jìn)行分布式監(jiān)控與集中管理。

關(guān)鍵字：智慧醫(yī)院、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能

ABSTRACT：With the rapid development of China's economy，building energy consumption，energy prices also rise，especially the high energy consumption of government office buildings and large public buildings has become increasingly prominent. Hospital is one of the important parts of large-scale public institutions，and the cost of energy consumption in hospitals is also rising. This has brought great pressure to the hospital management. Whether to use energy effectively，avoid waste，and make full use of it on demand is the primary problem facing many hospitals. In order to ensure the normal work of the hospital energy demand and achieve effective energy-saving，the establishment of energy remote monitoring and management system，to grasp the hospital water，electricity，heating，gas real-time data，a variety of hospital energy systems for distributed monitoring and centralized management.

Key words：smart hospital，Internet +，AI

0引言

隨著各種能源價(jià)格的飛漲，各醫(yī)院用于能耗的開(kāi)支費(fèi)用日益增加，各管理部門(mén)均想方設(shè)法節(jié)約能耗開(kāi)支。每所醫(yī)院都有我們無(wú)法忽視的成本，那就是巨額能耗。而多數(shù)醫(yī)院都是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)管理使用能源，這種粗放型的能源管理方式，使得多數(shù)管理者只能從保障設(shè)備安全運(yùn)行的角度對(duì)能源進(jìn)行管理，而很難從效率和成本的角度，對(duì)能源的使用實(shí)施效率管理。我們往往花費(fèi)大量的精力通過(guò)行政管理手段來(lái)進(jìn)行能源管理和節(jié)能宣傳工作，如：“節(jié)約用電”、“隨手關(guān)燈”、“節(jié)約用水”、“擰緊水龍頭”等等，但收效甚微。因?yàn)槿狈茖W(xué)的計(jì)量考核、用能監(jiān)測(cè)體系，使得多數(shù)管理者不清楚能耗漏洞在哪里？什么時(shí)間消耗了多少？改善的機(jī)會(huì)是什么？有哪些？

1方案設(shè)計(jì)

醫(yī)院建筑與一般民用建筑不同，醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)是公共建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中相當(dāng)復(fù)雜又專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)的項(xiàng)目，醫(yī)院建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)受醫(yī)療功能制約的程度很高。一座綜合性醫(yī)院一般包括門(mén)診、急診、各醫(yī)技檢查和治療科室（MRI、CT、DSA、X光、加速器等）、手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室（ICU、CCU等）、中心供應(yīng)、藥庫(kù)、病房（普通病房、無(wú)菌病房）及后勤保障等部門(mén)。每個(gè)科室由于醫(yī)療工藝的需要，對(duì)各專(zhuān)業(yè)有不同的設(shè)計(jì)要求。

能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能管理系統(tǒng)采用先進(jìn)的低壓電力載波通訊系統(tǒng)，可以方便的深入到建筑物內(nèi)各個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源消耗全過(guò)程、全參數(shù)（能耗、環(huán)境參數(shù)、燈光狀態(tài)等）在線監(jiān)測(cè)；系統(tǒng)專(zhuān)用軟件對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成各類(lèi)報(bào)表和違規(guī)報(bào)警；系統(tǒng)還可以根據(jù)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化情況對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)是大型公共建筑及醫(yī)院能耗監(jiān)測(cè)、節(jié)能運(yùn)行管理和自動(dòng)控制的綜合解決方案。

該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一般分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

2能耗采集分析子系統(tǒng)

載波能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院內(nèi)各類(lèi)能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、采集與存貯各類(lèi)能耗數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，使醫(yī)院管理部門(mén)對(duì)醫(yī)院內(nèi)各種能耗進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)與管理，為醫(yī)院節(jié)能降耗研究、設(shè)計(jì)改（建）造提供參考數(shù)據(jù)；對(duì)已實(shí)施節(jié)能改造的建筑提供節(jié)能效果真實(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以顯示、查尋、打印、發(fā)布、遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)。

3載波技術(shù)與其它技術(shù)比較：

1.載波技術(shù)：利用無(wú)處不在的現(xiàn)有“電力線”傳輸信號(hào)，因而無(wú)需開(kāi)墻鑿洞大量布線，安裝施工簡(jiǎn)易快捷，不破壞原有環(huán)境，易于新建安裝和舊工程改造，無(wú)后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，安全可靠，是其它任何技術(shù)（專(zhuān)線傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸、無(wú)線傳輸）無(wú)法比擬的。

2.載波技術(shù)與其它載波技術(shù)比較：

基于載波技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，各種載波技術(shù)的應(yīng)用也相繼投放于市場(chǎng)建設(shè)，但終因難以逾越通信信號(hào)在傳輸過(guò)程中的“實(shí)時(shí)性和抗干擾性” 兩大技術(shù)問(wèn)題而難以滿足市場(chǎng)智能化建設(shè)需求。

載波敢于突破傳統(tǒng)技術(shù)，將自主研發(fā)核心技術(shù)與軍事通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合，即在直接序列展頻技術(shù)（DSSS）基礎(chǔ)上增加多個(gè)可選擇通信頻段，在檢測(cè)到某一頻段的同頻干擾較大或傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性較差時(shí)，可自適應(yīng)直接選擇到其它傳輸較穩(wěn)定或可靠性較高頻段。完全突破了國(guó)內(nèi)外載波技術(shù)僅靠單一頻段通信所帶來(lái)的抗干擾能力差和信號(hào)傳輸不穩(wěn)定弊端，實(shí)現(xiàn)了其它載波技術(shù)只能“監(jiān)管”不能“控制”的瓶頸，對(duì)不同種類(lèi)能源真正實(shí)現(xiàn)隨心所欲的控制，從而世界唯一實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率100%，抄讀成功率100%（目前抄讀成功率國(guó)外：歐美92%，韓國(guó)、以色列95%，中國(guó)85%），通斷控制率100%。

3.載波技術(shù)優(yōu)勢(shì)與資源優(yōu)勢(shì)

載波技術(shù)就是在已有“電力線”上進(jìn)行信息通信、數(shù)據(jù)傳輸、智能控制、集中管理、紅外感應(yīng)、傳感控制、監(jiān)控管理等廣泛應(yīng)用，因而無(wú)需從新鋪設(shè)專(zhuān)用通信線路，不破壞已建城市環(huán)境，低成本、高利用、施工快捷、易于新建項(xiàng)目和舊工程改造，是構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的新技術(shù)方式和消費(fèi)模式。

在原有的專(zhuān)線技術(shù)遇到瓶頸時(shí)，載波技術(shù)可以解決現(xiàn)有專(zhuān)線網(wǎng)絡(luò)的瓶頸問(wèn)題，幫助客戶進(jìn)行細(xì)化控制。系統(tǒng)具有多種開(kāi)放接口，可兼容醫(yī)院原有任何系統(tǒng)，如醫(yī)院前期已采用專(zhuān)線技術(shù)改造，該系統(tǒng)可兼容其原有系統(tǒng)，在其基礎(chǔ)上無(wú)需另布任何專(zhuān)線、即可實(shí)施精細(xì)化、科學(xué)化的節(jié)能控制與管理。

4小結(jié)

系統(tǒng)一網(wǎng)融合了水、電、氣、熱（暖）四大能源的能耗采集、分析、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、公示、控制、調(diào)配等方面，同時(shí)涵蓋環(huán)境、安全的監(jiān)測(cè)、預(yù)警、防范機(jī)制，可以根據(jù)醫(yī)院不同階段、不同管理需求，以靈活可增加的模式為用戶提供最優(yōu)解決方案。

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