医院智慧配电能效管理系统研究与实践
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在系统分析医院能源管理现状的基础上，梳理医院能源管理存在的突出问题，提出建设医院智慧能源管理系统，以综合提升医院行业能源管理水平。文章设计了医院智慧能源管理平台的系统架构，明确了数据采集层、网络传输层、管理平台层的功能定位，给出了管理系统应用功能建议。*后，以江苏某医院智慧能源管理系统的建设实践为例，通过数据分析对比表明了系统建设对医院能源管理工作的积极意义。
随着我国医药体制的改革，医院建设处于快速发展时期，相比较其他建筑，医院能源系统具有能耗组成复杂、能源形式多样等特点，数据表明，我国医院建筑能耗是一般公共建筑的1.6~2倍。降低医院能耗，提高能源使用效率，对医院节能减排尤为重要。在此情况下，医院智慧能源管理系统作为有效的节能措施，在创建节能环保医院大环境下显得更为重要。
文本预览
医院智慧配电能效管理系统研究与实践
王鑫杰
技术交流： 安科瑞电气股份有限公司
17321398360
摘要：在系统分析医院能源管理现状的基础上，梳理医院能源管理存在的突出问
题，提出建设医院智慧能源管理系统，以综合提升医院行业能源管理水平。文章
设计了医院智慧能源管理平台的系统架构，明确了数据采集层、网络传输层、管
理平台层的功能定位，给出了管理系统应用功能建议。*后，以江苏某医院智慧
能源管理系统的建设实践为例，通过数据分析对比表明了系统建设对医院能源管
理工作的积极意义。
关键词：医院 ；能源管理 ；系统架构 ；系统功能
0引言
随着我国医药体制的改革，医院建设处于快速发展时期，相比较其他建筑，医院
能源系统具有能耗组成复杂、能源形式多样等特点，数据表明，我国医院建筑能
耗是一般公共建筑的1.6~2倍。降低医院能耗，提高能源使用效率，对医院节能
减排尤为重要。在此情况下，医院智慧能源管理系统作为有效的节能措施，在创
建节能环保医院大环境下显得更为重要。
1医院能源管理现状分析
医院能源管理状况进行分析可知，医院在能源管理中还存在以下问题 ：
医院用能设备数量与能源种类较多，对设备异常无法及时预警，造成医院用能安
全隐患 ；医院能源需求复杂，不同的功能区能源需求不同，同时医院能源管理
缺少精细化的管控 ；医院能源管理人员专业水平支撑不足，对医院的能源使用
情况无法进行科学、合理的监督以及指导，容易造成能源浪费。
综上所述，医院在能源系统管理过程中还存在很多问题，具有相当大的改进空间，
通过本文的研究，提出适合医院发展的智慧能源管理系统，提升医院能源管理水
平。
2 医院智慧能源管理系统架构研究
2.1总体架构
医院智慧能源管理系统采用分层部署的组织架构，根据部署地点的不同划分为三
层结构 ：管理平台层、网络传输层和数据采集层，如图1所示。通过分层的架
构设计保证了系统稳定性与可靠性，同时各层布置方式可灵活配置，使得系统对
不同能源的适用性更高。2.2数据采集层
数据采集层是智慧能源管理系统的基础层，是管理平台对能源系统控制的依据。
数据采集层包含各类终端设备，应具有高速率、高精度采集特点 ；具备远传、
自诊断及自恢复的能力 ；支持通用的通信协议。
2.3网络传输层
网络传输层是智慧能源管理系统的连接层。网络传输层将数据采集层的各类装置
有机结合在一起，将数据传输至管理平台 ；管理平台通过网络对现场执行器下
发指令，实现对能源系统的自动化控制。
2.4管理平台层
管理平台层是智慧能源管理系统的大脑，其通过设定的控制策略，经过网络传输
层对数据采集层进行智能化管控，使得用能系统能够自主、高效运行； 同时建
立预警机制，保障医院能源系统安全。
3 系统功能研究
3.1能源设备设施管理
设立医院设备台账，对设备使用年限及状态进行全过程跟踪，保证设备使用安
全 ；对医院能源和设备设施进行能耗、工况的监测，提出节能改造方向 ；对设
备设施的事故进行记录分析，提出预防方案，避免类似事故再发生。
3.2子系统智能控制
将不同的能源系统接至后台，根据每个子系统运行特性建立对应的控制逻辑关系，
实现子系统智能化供给。如对照明系统进行场景控制，实现照明的精细化用能管
理和智能化节能控制；对配电系统进行分类分项计量与监控，保证用电安全。3.3运行数据分析
通过对医院能源系统的数据统计、分析和对比，建立能耗曲线，挖掘可优化空间 ；
制定单位能耗指标，指导医院能耗考核制度的建立 ；建立能耗公示及能耗审计
机制，加强医院节能管理工作 ；通过系统分析，淘汰高污染、低效的能源系统，
改善医院能源利用。
3.4运维作业管理
建立运维作业管理流程，利用其数据处理与分析能力，对系统实现全面监控 ；
制定运维计划，对设备进行自动化巡检，减少管理人员重复工作 ；通过累计的
运维记录，提供专业的解决方案与保障措施。
本文以江苏某医院为例，通过已建设的医院智慧能源管理系统，选取门诊楼与住
院楼为研究对象，通过能源管理系统对医院建筑用电量进行采集、分析，挖掘医
院在日常管理过程中能耗方面存在的问题与改进的方向。
4 医院智慧能源管理系统实践
通过对门诊楼设备组成情况进行分析，可知门诊楼含有空调机房、网络机房以及
中央空调系统占整栋建筑的能耗较大，对空调系统进行智能化节能改造具有很大
的经济效益，是医院进行节能改造的重点方向。可见，医院建设智慧能源管理系
统，有助于医院发现能源系统薄弱环节，为调整优化管理方向及重点措施提供依
据，支撑高质量创建节约型医院。
5AcrelEMS-MED医院能源管理平台5.1平台概述
AcrelEMS-MED医院能源管理平台充分结合《医疗建筑电气设计规范》《绿色医
院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》等行业规范、根据
医院用户需求以及能源管理部门要求，采集分析能源、能耗、能效数据，监测以
电能质量、智慧用电相关指标以及其他用能指标，并与国家能源政策与用能模式
改革结合。能够辅助医院后勤管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作，
帮助医院管理层实时掌握医院的能耗情况，为医院能源信息化建设和节能管理提
供了良好的技术平台。
5.2平台组成
安科瑞医院能源管理系统建立基于云平台的“监、控、维”一体化的能源管理系
统，从数据采集、设备控制、数据分析、异常预警、运维派单、系统架构和综合
数据服务等方面的设计，帮助医院后勤管理部门全面了解医院能源运行情况，关
注消防和电气安全，及时预警异常情况，提高运维效率。它集成了10KV/O.4KV
变电站电力监控系统、变电所运维云平台，配电房综合监控系统，能耗管理系统，
智能照明控制系统，智慧消防平台，电气火灾监控系统，消防设备电源监控系统，
防火门监控系统，消防应急照明和疏散指示系统，充电桩管理系统，电能质量治
理解决方案，医疗隔离电源解决方案。
5.3平台拓扑图5.4平台子系统
5.4.1医院电力监控解决方案
电力监控系统实现对变压器、柴油发电机、断路器以及其它重要设备进行监视、
测量、记录、报警等功能，并与保护设备和远方控制中心及其他设备通信，实时
掌握供电系统运行状况和可能存在的隐患，快速排除故障，提高医院供电可靠性。
电力监控系统主要针对开闭所和10/0.4kV 变电所，对高压回路配置微机保护装
置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV 出线配置多功能计量仪表，用于测控
出线回路电气参数和用能情况。同时对医院重要设备如柴油发电机、无功补偿装
置、有源滤波装置、UPS、隔离电源系统状态进行监测。
5.4.2医院变电所运维云平台解决方案
AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力传感器、无线通信、边缘计算网
关及大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，再定时向云平
台推送数据。平台采集的数据包括变电所回路电气参数和变压器温度、环境温湿
度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S 内通过短信和APP发出告
王鑫杰
技术交流： 安科瑞电气股份有限公司
17321398360
摘要：在系统分析医院能源管理现状的基础上，梳理医院能源管理存在的突出问
题，提出建设医院智慧能源管理系统，以综合提升医院行业能源管理水平。文章
设计了医院智慧能源管理平台的系统架构，明确了数据采集层、网络传输层、管
理平台层的功能定位，给出了管理系统应用功能建议。*后，以江苏某医院智慧
能源管理系统的建设实践为例，通过数据分析对比表明了系统建设对医院能源管
理工作的积极意义。
关键词：医院 ；能源管理 ；系统架构 ；系统功能
0引言
随着我国医药体制的改革，医院建设处于快速发展时期，相比较其他建筑，医院
能源系统具有能耗组成复杂、能源形式多样等特点，数据表明，我国医院建筑能
耗是一般公共建筑的1.6~2倍。降低医院能耗，提高能源使用效率，对医院节能
减排尤为重要。在此情况下，医院智慧能源管理系统作为有效的节能措施，在创
建节能环保医院大环境下显得更为重要。
1医院能源管理现状分析
医院能源管理状况进行分析可知，医院在能源管理中还存在以下问题 ：
医院用能设备数量与能源种类较多，对设备异常无法及时预警，造成医院用能安
全隐患 ；医院能源需求复杂，不同的功能区能源需求不同，同时医院能源管理
缺少精细化的管控 ；医院能源管理人员专业水平支撑不足，对医院的能源使用
情况无法进行科学、合理的监督以及指导，容易造成能源浪费。
综上所述，医院在能源系统管理过程中还存在很多问题，具有相当大的改进空间，
通过本文的研究，提出适合医院发展的智慧能源管理系统，提升医院能源管理水
平。
2 医院智慧能源管理系统架构研究
2.1总体架构
医院智慧能源管理系统采用分层部署的组织架构，根据部署地点的不同划分为三
层结构 ：管理平台层、网络传输层和数据采集层，如图1所示。通过分层的架
构设计保证了系统稳定性与可靠性，同时各层布置方式可灵活配置，使得系统对
不同能源的适用性更高。2.2数据采集层
数据采集层是智慧能源管理系统的基础层，是管理平台对能源系统控制的依据。
数据采集层包含各类终端设备，应具有高速率、高精度采集特点 ；具备远传、
自诊断及自恢复的能力 ；支持通用的通信协议。
2.3网络传输层
网络传输层是智慧能源管理系统的连接层。网络传输层将数据采集层的各类装置
有机结合在一起，将数据传输至管理平台 ；管理平台通过网络对现场执行器下
发指令，实现对能源系统的自动化控制。
2.4管理平台层
管理平台层是智慧能源管理系统的大脑，其通过设定的控制策略，经过网络传输
层对数据采集层进行智能化管控，使得用能系统能够自主、高效运行； 同时建
立预警机制，保障医院能源系统安全。
3 系统功能研究
3.1能源设备设施管理
设立医院设备台账，对设备使用年限及状态进行全过程跟踪，保证设备使用安
全 ；对医院能源和设备设施进行能耗、工况的监测，提出节能改造方向 ；对设
备设施的事故进行记录分析，提出预防方案，避免类似事故再发生。
3.2子系统智能控制
将不同的能源系统接至后台，根据每个子系统运行特性建立对应的控制逻辑关系，
实现子系统智能化供给。如对照明系统进行场景控制，实现照明的精细化用能管
理和智能化节能控制；对配电系统进行分类分项计量与监控，保证用电安全。3.3运行数据分析
通过对医院能源系统的数据统计、分析和对比，建立能耗曲线，挖掘可优化空间 ；
制定单位能耗指标，指导医院能耗考核制度的建立 ；建立能耗公示及能耗审计
机制，加强医院节能管理工作 ；通过系统分析，淘汰高污染、低效的能源系统，
改善医院能源利用。
3.4运维作业管理
建立运维作业管理流程，利用其数据处理与分析能力，对系统实现全面监控 ；
制定运维计划，对设备进行自动化巡检，减少管理人员重复工作 ；通过累计的
运维记录，提供专业的解决方案与保障措施。
本文以江苏某医院为例，通过已建设的医院智慧能源管理系统，选取门诊楼与住
院楼为研究对象，通过能源管理系统对医院建筑用电量进行采集、分析，挖掘医
院在日常管理过程中能耗方面存在的问题与改进的方向。
4 医院智慧能源管理系统实践
通过对门诊楼设备组成情况进行分析，可知门诊楼含有空调机房、网络机房以及
中央空调系统占整栋建筑的能耗较大，对空调系统进行智能化节能改造具有很大
的经济效益，是医院进行节能改造的重点方向。可见，医院建设智慧能源管理系
统，有助于医院发现能源系统薄弱环节，为调整优化管理方向及重点措施提供依
据，支撑高质量创建节约型医院。
5AcrelEMS-MED医院能源管理平台5.1平台概述
AcrelEMS-MED医院能源管理平台充分结合《医疗建筑电气设计规范》《绿色医
院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》等行业规范、根据
医院用户需求以及能源管理部门要求，采集分析能源、能耗、能效数据，监测以
电能质量、智慧用电相关指标以及其他用能指标，并与国家能源政策与用能模式
改革结合。能够辅助医院后勤管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作，
帮助医院管理层实时掌握医院的能耗情况，为医院能源信息化建设和节能管理提
供了良好的技术平台。
5.2平台组成
安科瑞医院能源管理系统建立基于云平台的“监、控、维”一体化的能源管理系
统，从数据采集、设备控制、数据分析、异常预警、运维派单、系统架构和综合
数据服务等方面的设计，帮助医院后勤管理部门全面了解医院能源运行情况，关
注消防和电气安全，及时预警异常情况，提高运维效率。它集成了10KV/O.4KV
变电站电力监控系统、变电所运维云平台，配电房综合监控系统，能耗管理系统，
智能照明控制系统，智慧消防平台，电气火灾监控系统，消防设备电源监控系统，
防火门监控系统，消防应急照明和疏散指示系统，充电桩管理系统，电能质量治
理解决方案，医疗隔离电源解决方案。
5.3平台拓扑图5.4平台子系统
5.4.1医院电力监控解决方案
电力监控系统实现对变压器、柴油发电机、断路器以及其它重要设备进行监视、
测量、记录、报警等功能，并与保护设备和远方控制中心及其他设备通信，实时
掌握供电系统运行状况和可能存在的隐患，快速排除故障，提高医院供电可靠性。
电力监控系统主要针对开闭所和10/0.4kV 变电所，对高压回路配置微机保护装
置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV 出线配置多功能计量仪表，用于测控
出线回路电气参数和用能情况。同时对医院重要设备如柴油发电机、无功补偿装
置、有源滤波装置、UPS、隔离电源系统状态进行监测。
5.4.2医院变电所运维云平台解决方案
AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力传感器、无线通信、边缘计算网
关及大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，再定时向云平
台推送数据。平台采集的数据包括变电所回路电气参数和变压器温度、环境温湿
度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S 内通过短信和APP发出告
