電力監控系統在醫院雙電源供電系統中的應用分析

劉勇利

[摘? ? 要]醫院的電力應用至關重要，不僅涉及到應用器械的操作水平，也會影響整個醫院的服務水平。隨著醫院用電需求在類型和數量方面的增長，醫院供配電數據越來越巨大，供配電設計越來越復雜，本文將根據醫院的供電系統特征，介紹電力監控系統在醫院供電系統中的應用。

[關鍵詞]電力監控系統;醫院;供電系統;應用

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–0–02

Application Analysis of Electric Power Monitoring

System in Hospital Dual Power Supply System

Liu Yong-li

[Abstract]The application of electricity in hospitals is very important， not only involves the operation level of the application equipment， but also affects the service level of the entire hospital. With the increase in the type and quantity of electricity demand in hospitals， the data of power supply and distribution in hospitals is becoming more and more huge， and the design of power supply and distribution is becoming more and more complicated. This article will introduce how the power monitoring system can supply power in the hospital based on the characteristics of the power supply system of the hospital. Application in the system.

[Keywords]power monitoring system; hospital; power supply system; application

隨著我國經濟和科技發展，我國的醫療衛生事業也取得了長足的進步。但不可否認的是一些大型的醫院建筑大部分是在20世紀八九十年代建設的，其供電系統和配件系統幾乎與主體建筑相同時間建設，因此其電力設備存在設備老化的情況，整體安全性偏低且智能化程度已經遠遠落后于時代的發展。為了保障從業人員和來訪人員的醫院安全，應當及時更新供電系統，保證電力系統的安全性和穩定性。

1 電力監控系統在醫院供電系統當中應用的重要性

1.1 醫院電力系統的特殊性

醫院不同于其他建筑，具有人員密集人口流動量大等特點。除此之外，由于醫院24 h運行，病人、醫生的就診和生活都在醫院之中，導致醫院的生活設備和醫療設備較為密集。從電力使用情況來看，醫院和居民建筑具有很大區別，即醫院不僅擁有眾多的大功率儀器和設備，且整個醫院的運作對電力的安全要求較高，一旦發生電力故障，則可能影響病人的救治，輕則導致病人病況加劇，重則導致病人失去生命。因此，醫院的電力系統穩定性和安全性應當得到高度重視，除了安全性和穩定性之外，為了滿足《公共機構節能條例》的需要，還應該加強醫院的節能措施。基于以上兩個原因應在共配電系統中引入電力監控系統，對電力系統實施全面、全過程監控，保障電力系統的安全運行。同時，現代化智能電力監控系統還可以對供電質量和電能消耗等電力系統運行情況進行檢測并實時反饋，這不僅對及時發現供配電問題有所幫助，也能夠起到智能節能的作用。

1.2 電力監控功能的重要意義

電力監控系統能夠有效地幫助醫院提高電力系統的運行效率，減少電力運行能耗，降低電力系統在運行當中的運營成本;同時，電力監控系統還能夠確保電力系統運行安全，加強電網管理的效率，實現醫院電力系統的高效、節能、安全運轉。在具體的操作過程中，電力監控系統有好多人機互動設計，其中故障報警一場數據顯示和數據存儲器的功能，使得管理人員在進行操作管理的過程中更加方便快捷，能夠在第一時間發現電力系統中出現的故障，并通過計算機處理，以最快速度傳達出操作指令，減少故障影響范圍，減輕故障后果。

2 電力監控系統的設計原則和系統功能

配電供電智能化是當前配電系統設計發展的主流趨勢。智能電力監控系統通過將通信技術和互聯網技術融入電力系統設計中，能夠實現將電力系統運行數據收集整合和分析，并將數據用報表和視頻等方式可視化，不僅實現了全方位的系統監控，還降低了電力系統操作和監控難度。由此可見，隨著信息技術不斷發展，電力監控系統乃至整個配電系統智能化是未來主流發展思路，對提升醫院用電安全水平和提高醫院服務水平具有重要作用。

2.1 設計原則

安全和高效是電力監控系統的兩個基本要求，在這兩個要求之上，設計主要遵循以下5個原則。

（1）實用性原則。醫院的特殊性要求供配電系統一定要貼合醫院實際情況，電力監控系統的設計要與醫院供配電系統相匹配，根據實際情況設計電力監控系統是醫院首先應當遵循的原則。具體的要求為：醫院電力監控系統應當具有良好的便于操作性和良好的可學習性。即電力監控系統要便于操作，方便讀識，適合醫院工作人員的計算機操作水平和電力知識水平，方便其在簡單的培訓后就能正確認識畫面內容、掌握操作要領，并能夠完成值班和觀察任務。

（2）安全性原則。醫院由于醫療器械設備較多且用電量較大。大多數的大型綜合性醫院的復合等級為一級負荷。因此，電力系統及監控系統的安全性十分重要，除了要避免電力故障問題之外，還要關注電力運行穩定，因為不穩定的電流會影響醫療器械的精準度，對病人造成安全威脅。因此，電力系統及監控系統的所有設備和部件都應該符合安全標準要求，保證其性能安全且運行穩定。

（3）實時性原則?，F代化智能監控監控系統最基本的特征是實時性。由于電力系統當中的用電參數會因為醫院用電情況實時變化，因此，電力系統運行過程中可能發生超負荷等電力問題，這些問題都有可能導致電力系統崩潰或是影響醫療設備。簡單來說，這些偶然性問題時時刻刻可能發生，需要電力監控系統實時監測并予以實時反饋，并將數據儲存起來，方便維修維護人員溯源和維修。

（4）穩定性原則。由于醫院24 h都在運轉，因此醫院電力系統和監控系統也是24 h不間斷工作的。在這樣的運行負荷下，應當保證電力監控系統具有良好的穩定性，以此保證電力系統出現故障時能夠得到及時維修和處理。

（5）可擴展性原則。隨著科學技術的進步，大部分智能系統都會保留系統可擴展性，以供設備更新或智能系統升級。醫院電力監控系統同樣如此，在設計過程中應當預留一定的通訊接口，以方便在今后使用過程中添加更多的類似于自動化控制系統、信息管理系統等功能系統，或接入消防控制系統等相關系統，實現醫院一體化控制。

2.2 系統結構

以SmartSPM3000F智能監控系統為例，SmartSPM3000F是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制;SCADA系統在電力系統中的應用最為廣泛，技術發展也最為成熟。其作為能量管理系統（EMS系統）的一個最主要的子系統，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統運行狀態、加快決策、能幫助快速診斷出系統故障狀態等優勢，現已經成為電力調度不可缺少的工具。它對提高電網運行的可靠性、安全性與經濟效益，減輕調度員的負擔，實現電力調度自動化與現代化，提高調度的效率和水平中方面有著不可替代的作用。現階段SmartSPM3000F已廣泛應用于電力、礦業、智能樓宇群監控等多種行業的配電監控里，也是大型醫院主流的智能監控系統。

SmartSPM3000F只能監控系統為主流的分布式結構，這種結構主要由設備層、網絡層和站控層3個結構組成。站控層是管理人員和計算機進行直接交互的窗口，計算機主要負責對電力系統運行的各項數據進行收集和信息分析處理，將收集到的信息處理成圖表或是圖像、聲音和視頻，方便管理人員讀取。這個結構是整個監控系統最上層的部分，主要構成設備包括工業級計算機、打印機以及USB電源等等硬件設備和一系列軟件設備。

設備層的主要功能是鏈接電力系統和監控系統，也就是將電力系統更電參數反饋給監控系統。這個結構的主要設備包括各種測量電參數的儀表，能夠實現對三相電流、電壓以及電力運輸頻率和功率等電參數的實時監控，并且能夠監測每個電力回路的斷路器狀態，保證用電安全。網絡層又稱為通訊層，主要設備為數據采集器（nport-5630-16采集器最為常用）。這個結構的主要功能就是實現設備層和站控層的交流，傳輸監測數據到計算機，再將計算機的操控指令傳回設備層當中，是二者溝通的橋梁。

2.3 電力監控系統的功能設計

2.3.1 人機交互界面設計

標準的變配電系統都具有CAD圖顯功能，龐大的監控系統具有多畫面切換、畫面導航等功能，便于管理人員讀識監測數據和畫面情況。除此之外，在較新的智能監控系統當中，畫面不僅具備平面畫面和線路示意圖，還能進行三維建模，還原空間地理畫面。這種建模功能不同于實時監控畫面，是以電力線路為主要顯示內容的建模畫面，更具有直觀性和參考性。在畫面內容的基礎上，畫面顯示也十分全面，除了能夠顯示回路運行狀態之外，還能對故障線路進行顯著著色，能夠幫助管理人員發現故障。這樣的人機交互界面方便讀識，十分友好于管理人員。

2.3.2 用戶管理設計

通過站控層可以實現對不同用戶開放不同權限，這個功能能夠將專業人員、管理人員以及普通醫護人員區分開來，限制非專業人員的實用權限。例如，在某一電力斷路器操作上設置權限，只允許具有操作口令的專業人員對其進行操作，就能有效防止飛操作人員的誤操作，能夠有效保障電力系統的安全性和可靠性，減少非專業因素對電力安全的影響。

2.3.3 數據采集處理設計

電力監控系統對電參數的數據采集是實時的，這里的數據采集處理設計主要包括3個層次：①對數據的采集和收集;②將收集到的數據進行分析，處理成可供管理人員讀取的數據;③對重要數據進行存儲和加強顯示。

2.3.4 記錄和故障報警設計

智能電力監控系統最為強大的功能，除了能夠實現對電力系統的監控之外，還有其強大的數據存儲和處理能力。這種能力主要體現在其能夠將所有電路情況、開關變化以及人員操作等因素全部記錄下來，生成運行記錄，在故障發生時，能夠將故障時間、位置和工作人員操作信息記錄下來，同時還具備聲音報警功能。這項強大的設計不僅能夠幫助工作人員第一時間發現故障，還能為維修人員溯源故障原因和追究崗位責任提供準確的數據參考。

2.3.5 信息保護功能設計

這個功能可以說是一項定制功能，可以供過設置保護定制和保護動作，對醫院的電力運行狀況信息進行保護，并實時生成運行報告、故障報告、處理報告以及報警報告等。

3 結束語

隨著科技發展，各行各業對電力的依賴程度越來越高。而在現階段，我國的電力系統維護、運營的成本仍然處于較高水平。在這樣的大背景下，完善電力監控系統的各項功能，減少電力系統故障發生的頻率、提高電力系統工作效率是勢在必行的。電力監控系統在整個電力系統當中，主要承擔著監測運行狀況、提升運行效率、降低不必要的運行能耗以及優化運行效果等關鍵作用。醫院不同于民用電力系統，由于其電力高負荷的特性，電力運行安全和穩定更加需要電力監控系統的保障。因此，在醫院電力系統的設計過程中，應當考慮3個方面的問題：①電力監控系統的實時性;②電力監控系統人機交互的友好性;③電力監控系統維護的便捷性。

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