医院节能建筑能耗监管系统建设原则及软件功能探讨

金宝云



医院节能建筑能耗监管系统建设原则及软件功能探讨

金宝云

南京天溯自动化控制系统有限公司，江苏 南京 210019

大型公共建筑节能降耗成为我国今后一段时间里节能减排工作的重点。加强节能管理、高效用能是国民经济和社会发展的重要内容。随着医院业务量的持续增长以及人们健康意识的不断增强，医院的建筑能源消耗水平呈现自然增长趋势。如何有效提升能源利用效率，合理控制能耗增长是医院后勤管理人员面临的最为现实及严峻的问题。对医院节能建筑能耗监管系统建设原则及软件功能进行分析，为今后开展医院建筑节能工作提供参考。

节能建筑能耗监管系统；建设原则；软件功能

引言

近年来，节能、环保、可持续发展的理念已受到广泛重视和推广。卫生领域随即提出了“绿色医院”的理念。在坚持科学发展观的指导下，医院的建设需要遵循我国坚持“节约型社会”的主张，运用科学的理念与决策，遵循安全、品质、高效的原则。探讨医院节能建筑能耗监管系统的建设有助于推动医院节能管理的进步。

1 医院节能建筑能耗监管系统建设原则

1.1 先进性

硬件应选用性价比高、可靠性高及使用寿命较长的设备；软件应采用目前国际上通用并符合发展趋势的，为以后的功能扩充打下基础。技术上采用先进的方法和理论，设计使用具有先进水平的分析模型和应用模型。

1.2 实用性

遵循技术导则的同时，符合医院的能耗特点和管理模式；能耗监测与管理相结合，实现节能降耗；基于互联网技术，采用国家技术导则推荐的主流监测仪表。

1.3 安全性

系统设计必须高度重视数据安全性，要采取专门的措施防范潜在的非法入侵风险。另外，要对外部员工、调度客户的权限进行严格控制，避免越权导致的信息泄露。

1.4 可操作性

系统的人机界面要简洁和人性化，符合人们的操作习惯，且容易学会操作方法；同时又能满足功能需求。

1.5 可伸缩性

软件系统要具备良好的可伸缩性，保证医院管理模式发生改变时，能够及时地增减功能，动态与医院业务同步更新系统，从而适应医院管理的需要。

1.6 可扩展性

在设计时，要充分考虑系统的未来扩展空间，为系统预留足够的扩展空间，根据医院建筑用电系统的结构特性，充分考虑建筑物及部门组织结构用电特点，从而构建标准化的用电管理机制和系统结构流程。未来需要扩展新功能时，可以在标准结构基础上实现最快捷的扩展。

1.7 标准化

符合系统建设时要严格遵循《医院建筑能耗监管系统建设技术导则（试行）》和《医院建筑能耗监管系统运行管理技术导则（试行）》的要求，并参照国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统的相关技术指导要求进行设计，确保系统的参数符合国家卫生健康委员会及国家住房与城乡建设部的标准要求，各类能耗编码按国家标准执行。

1.8 稳定性

系统所选的水表、电表多为国内的知名品牌，性能可靠、稳定；系统采用标准化的通信协议，数据接口为无缝对接，系统设计采用三级储存确保数据不会丢失。

1.9 经济性

在满足功能需求的前提下提高经济性，降低初期建设投资、运行费用和维护费用。

2 系统平台软件功能

2.1 系统总览

2.1.1 系统登录验证

通过浏览器访问系统，仅当输入正确的用户名、密码后才能进入系统；可选择记住密码；属于不同角色的用户可能访问到特定的界面，只能进行特定的操作。系统管理员可以看到所有的页面，拥有所有的操作功能。但有些用户的权限是受限的，根据院方的需要，科室负责人只能看到自己所负责科室的能耗信息。

2.1.2 基于3D技术的建筑物能源信息总览

提供医院整个院区的建筑物3D模型展示，可旋转、缩放、定位；可进入建筑物内，查看楼层平面图信息；可显示整个院区、某个建筑物、某个楼层的能耗信息，如本月电、水、气等信息；可显示某个建筑物的基本信息，如建筑年份、建筑类型、面积等；可显示某个建筑物、某个楼层存在告警信息，提醒运维人员及时定位和处理。

2.1.3 基于3D技术的管线图

可显示电、水、气等能源的管线图；标识管线上的重要仪表，可查看仪表上的参数信息；可显示管线上存在的告警信息，提醒运维人员及时去定位和处理。

2.2 实时监测

（1）配电子系统实时监测：可显示配电高压系统图、低压线路图；对高压、低压回路进行实时监控，监测电度、电流、电压、有功功率、无功功率、功率因素等参数。

（2）对变压器设备进行监测；当某器件有告警信息时，在系统图或线路图上显现显示；提供事故追忆功能[1]。

（3）空调子系统实时监测，可显示空调系统图，对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔进行运行状态和故障进行监测；对冷冻水和冷却水的温度、压力、流量进行监测；当机组有告警信息时，在空调系统图上显示。

2.3 能耗监测

2.3.1 能耗总览页

总览页可为不同类型的用户提供不同的展示信息，比如为医院领导者展示整个院区的能源消耗总量、同比趋势及整个医院能效异常的项数；而对于医院某个考核单位，展示该考核单位区域下的能源消耗总量、同比趋势及该区域下能效异常的项数等；可定制其他类型的信息展示，以满足不同类型用户的需求。

2.3.2 能耗分析

基于时间维度的分析功能，可查询任意时间段的能耗数据；提供快捷时间查询，如当日、本周、本月；基于地理区域位置的查询，可查询任意的地理区域，比如院区、建筑、楼层、区域等；基于医院功能区查询，如果进行了分户到科室，则可以查询该科室的能耗数据；基于能源分类的查询，可选择任意能源，查询到该能源任意位置区域的能耗；基于能源分项的查询，可查询某能源任意分项，查询到该能源任意位置区域的能耗；能耗展现形式美观和丰富，需同时支持柱状图、折线图、表格数据，数据可以导出；提供能耗分解饼图，选择某区域位置/定制功能区后，可展示下属对象的能耗饼图；能耗饼图美观和信息丰富；此外，还可以支持查询当该区域位置/定制功能区的分项能耗占比；支持展示所选择能耗对象的总能耗值、同比值百分比、环比值百分比、最大值、最小值、平均值；支持查看所选择能耗对象的同比值、环比值；支持查看所选择能耗对象的单位面积能耗、人均能耗。可查询医院整体的单位业务量能耗、单位GDP能耗；支持查看所选择能耗对象的转化标准煤、碳排放量转化为人民币；支持查询区域位置/定制功能区下某个设备的能耗信息[2]。

2.3.3 能耗对比

可选择对多个对象进行能耗对比，可设置某一时间段、某一能源分类、分项下的多个对象；可选择一个对象在多个时间段里的能耗对比；支持对比单位面积能耗、人均能耗、单位业务量能耗、单位GDP能耗；支持对比所选择能耗对象的转化标准煤、碳排放量、转化为人民币；对比展示形式美观和信息丰富，至少支持折线图、表格。表格数据可以导出。

2.3.4 能耗排名

可选择对多个对象进行能耗排名，可设置某一时间段、某一能源分类、分项下的多个对象；支持排名所选择能耗对象的单位面积能耗、人均能耗、单位业务量能耗、单位GDP能耗；支持排名所选择能耗对象的转化标准煤、碳排放量转化为人民币；排名展示形式美观和信息丰富，需支持柱状图、表格。表格数据可以导出[3]。

2.3.5 负荷预测

在历史数据的基础上可以预测某一个对象的能耗；可自定义能源类型、分项、时间；可显示历史真实能耗值，使真实能耗值和历史能耗值形成对比，以利于管理者了解负荷预测的准确度；负荷预测信息还包含预测总能耗值、历史能耗总值及某一子时间下的预测值、历史值、偏差值、偏差百分比；负荷预测展现形式美观和信息丰富，支持折线、表格多种形式。表格数据可导出[4]。

2.3.6 定额查询

支持查询某对象的月、年定额值；展现形式美观和信息丰富，推荐使用仪表盘的形式；显示月定额值、实际消耗值、剩余值、剩余百分比等信息。

2.3.7费用查询

可对某一对象的能源费用进行查询；展示能源费用中尖、峰、平、谷的占比；展示费率极值信息，包括费率总值、总能耗值、最大值、最小值、平均值、总值环比百分比信息。

2.3.8 管理诊断

对电能源进行管理诊断：诊断能耗突变、总分表平衡异常、过负荷告警、电压/电流不平衡度、电压/电流谐波畸变率、功率需量等；电压/电流不平衡度、电压/电流谐波畸变率、功率需量仅针对低压配电部分，且需要仪表设备支持；对空调子系统进行管理诊断[5]：诊断能耗突增（总能耗及区域能耗）、主机冷/热水出口温度异常、主机水流量异常、空调主机COP值异常。其中主机冷/热水出口温度异常、主机水流量异常需要采集自BA系统。空调主机COP监控需要电计量表和冷热量计量表支持。对水能源进行管理诊断：诊断能耗突变，总分表平衡异常；可对各类诊断信息进行汇总、量化和打分，以形成医院管理者对各个区域/功能区的考核依据。

3 结束语

通过医院节能建筑能耗监管系统监测平台的建设，实现对各院各分项能耗的在线监测和动态分析，挖掘医院用能规律，为节能诊断和改造提供量化的数据支撑和科学依据，实现医院的节能减排和可持续发展的目标。

[1]焦军胜，柴建军，朱晓军，等. 北京协和医院建筑能耗监管系统建设方案浅谈[J]. 中国医院，2015（5）：77-78.

[2]刘华. 基于局域网医院节能监管系统设计与开发[D].郑州：郑州大学，2017.

[3]钱强. 浅谈我国医院能耗监管系统存在的问题[J]. 中国医院建筑与装备，2017，18（1）：99-100.

[4]何一帆. 建筑节能监管系统在医院的工程应用介绍[J]. 建材发展导向，2017，15（2）：346-347.

[5]蒋三军，黄归. 医院新型能耗管控一体化平台的应用与探索[J]. 中国医院建筑与装备，2016，17（11）：98-101.

Discussion on the Construction Principle and Software Function of Hospital Energy-Saving Building Energy Consumption Supervision System

Jin Baoyun

Nanjing Tiansu Automation Control System Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210019

Energy conservation and consumption reduction of large-scale public buildings has become the focus of energy conservation and emission reduction work in China for some time to come. Strengthening energy conservation management and efficient energy use are important elements of national economic and social development. As the hospital’s business volume continues to grow and people’s health awareness continues to increase, the hospital’s building energy consumption level shows a natural growth trend. How to effectively improve energy efficiency and rationally control energy consumption growth is the most realistic and severe time for hospital logistics managers. The paper analyzes the construction principles and software functions of hospital energy-saving building energy consumption supervision system, and provides reference for future energy-saving work of hospital buildings.

energy-saving building energy consumption supervision system; construction principle; software function

TU111.19+5

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