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摘要:介紹了我國醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管平臺的建設(shè)情況。以國家衛(wèi)生健康委員會直44家醫(yī)院為研究對象，進(jìn)行了深入調(diào)研。總結(jié)了目前平臺的主要功能。指出了5個方面。
一 醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺建設(shè)背景及現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展，我國公共建筑面積逐步增加，目前公共建筑面積已達(dá)全社會民用建筑總面積的15％，公共建筑能耗占總民用建筑能耗的21％。相對于居住建筑，公共建筑能耗占比大、增長速度快、節(jié)省難度高，是建筑領(lǐng)域節(jié)能減排的重點。醫(yī)院建筑由于其自身功能的特殊性，在公共建筑中屬于能耗較高的一類。近年來，隨著我國醫(yī)院醫(yī)療科技的發(fā)展和診療環(huán)境的改善，醫(yī)院的能源消耗不斷上漲。因此，推進(jìn)醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管平臺的建設(shè)已成為醫(yī)院節(jié)能的重要手段。2014年5月，原國家衛(wèi)生和計劃生育委員會、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部及財政部聯(lián)合啟動了全國醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)試點建設(shè)工作，并下發(fā)了《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》，為醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管平臺的建設(shè)提供了依據(jù)。醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)將采用通用型軟件平臺、配套的硬件架構(gòu)、統(tǒng)一的平臺界面，通過對相關(guān)子系統(tǒng)的信息集成與互聯(lián)，形成一個信息高度共享、實時在線監(jiān)測的數(shù)字化平臺。原國家衛(wèi)生和計劃生育委員會于2015年對其直屬的44家醫(yī)院進(jìn)行了能耗監(jiān)管平臺建設(shè)，各試點醫(yī)院對醫(yī)院相應(yīng)的重點用能設(shè)備安裝了計量儀表（電表），實現(xiàn)了對重點設(shè)備的實時監(jiān)測；同時針對分項能耗，安裝了分項能耗計量儀表（電表），通過遠(yuǎn)程傳輸進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測。平臺的建設(shè)實現(xiàn)了醫(yī)院建筑與設(shè)備能源消耗情況的實時監(jiān)測、統(tǒng)計分析和管理。本文針對這44家醫(yī)院的能耗監(jiān)管平臺的建設(shè)情況進(jìn)行分析。
二 醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺建構(gòu)的基本情況
1.平臺的建設(shè)情況
對44家醫(yī)院的平臺建設(shè)情況進(jìn)行了深入調(diào)研和分析，目前全部安裝了能耗監(jiān)管平臺，試點醫(yī)院分布于8個省、3個直轄市；跨越嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)及夏熱冬暖地區(qū)4個氣候分區(qū)。醫(yī)院具體分布情況見圖１。
圖１醫(yī)院具體分布情況
2.平臺的構(gòu)建方法
各醫(yī)院能源監(jiān)管平臺的構(gòu)建基本上遵循了《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》的相關(guān)規(guī)定，監(jiān)管系統(tǒng)主要由計量裝置、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理軟件等組成。各醫(yī)院平臺均具備能耗數(shù)據(jù)的實時采集與在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計與分析、圖表顯示與報表管理等功能，可滿足醫(yī)院能耗監(jiān)管內(nèi)容及要求。為配合國家衛(wèi)生健康委員會（以下簡稱“衛(wèi)健委"）能耗監(jiān)管總平臺的建設(shè)，各醫(yī)院均預(yù)留接口至上一級數(shù)據(jù)中心。平臺架構(gòu)見圖2。
圖2醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺架構(gòu)
3.平臺核心功能
醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺已基本實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測采集與能耗分析展示等功能，部分醫(yī)院可通過用能診斷及故障診斷等進(jìn)行報警。醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺功能見表１。
三 醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺功能
1.數(shù)據(jù)采集
醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺已基本上實現(xiàn)監(jiān)測采集和數(shù)據(jù)處理等功能。
1）監(jiān)測采集：包括自動采集和人工錄入。水表、電表、燃?xì)獗淼仍O(shè)備可實時監(jiān)測采集數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)斷點或在某些特殊情況下，可以通過人工錄入醫(yī)院設(shè)備信息數(shù)據(jù)。
2）數(shù)據(jù)處理：包括數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)包解析、歸一化處理、拆分計算和數(shù)據(jù)存儲。具體處理過程如下：平臺采集數(shù)據(jù)后，一是校驗數(shù)據(jù)的合理性、正確性及其完整性，校驗通過后，需將原始數(shù)據(jù)包解析為系統(tǒng)可以識別的數(shù)據(jù)格式；二是進(jìn)行歸一化處理，規(guī)范采集時間、采集頻率、計量單位等；三是根據(jù)所攜帶的樓宇信息及能耗拆分方法進(jìn)行能耗拆分；四是保存相應(yīng)的能耗數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)及拆分?jǐn)?shù)據(jù)）。
2.能耗分析與展示
目前，醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺主要可進(jìn)行3個方面的能耗分析與展示，分別為：醫(yī)院用能分類分項能耗分析、建筑用能分類分項能耗分析和科室用能分類分項能耗分析。醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺主要展示功能亦可分為3種形式：1）平臺可通過柱狀圖、餅圖、曲線圖等形式展示建筑日、月、年各類能耗和水耗走勢曲線及其總用能情況，并進(jìn)行綜合能耗歷年對比；2）平臺可將數(shù)據(jù)按照表格等文本形式對建筑能耗進(jìn)行同期能耗對比或同類能耗對比；3）平臺可以通過文本或圖形形式進(jìn)行分建筑能耗同比或環(huán)比。平臺能耗展示效果如圖3所示。
圖3平臺能耗展示效果
3.能耗公示
醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺會定期發(fā)布特定時間范圍內(nèi)各項用能情況，包括建筑／部門總能耗、建筑／部門分項能耗、建筑／部門單位面積能耗及建筑／部門人均能耗等。具體信息發(fā)布途徑有3種：1）平臺具有能效公示系統(tǒng)，會定期將各項用能情況顯示到首頁。2）個別醫(yī)院推出了移動APP服務(wù)功能，方便能耗監(jiān)管。3)平臺會以郵件的形式將各建筑／部門能耗數(shù)據(jù)發(fā)送至相關(guān)人員及負(fù)責(zé)人。
4.報警功能
部分醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺可通過用能診斷及故障診斷進(jìn)行報警。用能報警：平臺可監(jiān)測能耗數(shù)據(jù)采集的壞值情況以及建筑用能超限情況，發(fā)現(xiàn)后啟動報警。設(shè)備報警和采集器報警：平臺可監(jiān)測建筑能耗采集設(shè)備的在線情況，故障一經(jīng)“確診"，立即啟動報警。報警途徑有短信報警和郵件報警。
5.數(shù)據(jù)上報
各醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺逐時上傳本醫(yī)院的各用能數(shù)據(jù)至衛(wèi)健委能耗監(jiān)管總平臺，個別醫(yī)院的本地平臺系統(tǒng)可直觀查看數(shù)據(jù)上報的詳細(xì)信息，方便醫(yī)院用戶查看每次上傳的數(shù)據(jù)，核對上傳數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)上報后可使得衛(wèi)健委全面了解和分析各醫(yī)院、各科室的整體用能指標(biāo)，為今后制定詳細(xì)的建筑能耗定額提供數(shù)據(jù)支撐。
6.其他功能
1）建筑概況展示功能：平臺可展示醫(yī)院概況信息，包括總建筑面積、建筑名稱、科室情況、病房數(shù)等數(shù)據(jù)。與此同時還可顯示醫(yī)院各建筑的地理位置及信息，如建筑名稱、建筑面積等。
2）采集設(shè)備配置管理：可對在線設(shè)備設(shè)置采集時間間隔等，更換現(xiàn)場設(shè)備后可再次設(shè)置。
3）能源審計功能：包括特定時間范圍內(nèi)某建筑或某部門能源審計報告的初生成、再編輯和總運(yùn)算。
四 醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺建設(shè)存在的問題
1.數(shù)據(jù)采集與錄入
1）采集數(shù)據(jù)未進(jìn)行校核。
多數(shù)醫(yī)院平臺只是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，忽視了系統(tǒng)漏損以及變壓器變損所帶來的能源損失，同時未提供合理的能流圖，沒有對所采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行校核分析，致使各級數(shù)據(jù)統(tǒng)計存在差異。
2）人工錄入功能簡單。
現(xiàn)有平臺多數(shù)項目無法實現(xiàn)單表數(shù)據(jù)的人工錄入。尤其是通過平臺服務(wù)器直接采集的軟件統(tǒng)，當(dāng)電表異常或者通訊異常時會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。
2.報警功能
1）報警類型單一。
現(xiàn)階段多數(shù)醫(yī)院平臺軟件針對運(yùn)行能耗、運(yùn)行故障建立了合適的報警功能，但只能進(jìn)行閾值報警或故障報警。缺少能耗異常報警功能，不能對采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較處理，不能及時發(fā)現(xiàn)能源的浪費(fèi)情況并報警。
2）報警方式落后。
目前，國內(nèi)醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺建立了相應(yīng)的報警機(jī)制，但報警方式以郵件報警居多，較少使用短信、微信等一些當(dāng)前主流的通訊方式進(jìn)行報警，報警方式相對落后、不及時。
3.能源審計功能
1）多數(shù)平臺缺少審計功能。
多數(shù)醫(yī)院平臺缺少能源審計功能，僅針對能耗分析作了相應(yīng)的圖形化展示，缺少對用能總量、能源增長情況、能耗指標(biāo)情況、能源使用費(fèi)用等進(jìn)行有效審計。未來的醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺建設(shè)需要增加能源審計模塊，加入能源審計功能。
2）能源審計格式簡易。
少數(shù)具有能源審計功能模塊的醫(yī)院平臺，在能源審計的時間節(jié)點要求，增加或修改審計報告，審計結(jié)果的對外公示、展示、保存等方面也存在問題。需要進(jìn)一步完善能源審計，核對審計內(nèi)容的完整性。
4.能效公示
1）缺少重點用能設(shè)備的數(shù)據(jù)展示及分析。
多數(shù)醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺具有能效公示系統(tǒng)，平臺會定期將特定時間范圍內(nèi)各項用能情況顯示到首頁，但缺少醫(yī)院重點用能設(shè)備的集中監(jiān)測數(shù)據(jù)的展示，并且沒有將數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，沒有發(fā)揮出能耗監(jiān)測軟件的作用。
2）缺少分項用能系統(tǒng)的運(yùn)行能效分析。
由于醫(yī)院在運(yùn)行模式與服務(wù)對象方面的特殊性，使用能系統(tǒng)能源消耗大，節(jié)能潛力大。但目前多數(shù)醫(yī)院平臺缺少分項用能系統(tǒng)的運(yùn)行能效分析功能，不能通過對各項用能系統(tǒng)的對比分析查找出能耗大、能效低、節(jié)能潛力大的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。
5.能耗診斷
1）缺少異常用能診斷。
目前，很多醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺只能按時間采集能耗，但僅對建筑能耗采集不能實現(xiàn)節(jié)能。對于監(jiān)測過程中能源數(shù)據(jù)突變的情況，缺少相對應(yīng)的分析，沒有對異常用能情況進(jìn)行診斷，不能發(fā)現(xiàn)和解決能耗異常的問題。
2）未制定能耗定額。
在國內(nèi)醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺的建設(shè)過程中，并未同步制定能耗定額基準(zhǔn)，無法對能耗進(jìn)行有效的對比分析，導(dǎo)致對實際運(yùn)行能耗缺乏約束力，違背了節(jié)能監(jiān)管平臺建設(shè)初衷。
3）缺少能耗預(yù)測。
監(jiān)管平臺的建設(shè)，不僅僅是能耗數(shù)據(jù)的監(jiān)測。國內(nèi)多數(shù)醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺并無能耗預(yù)測功能，導(dǎo)致平臺在使用過程中無法對實際能耗進(jìn)行評價分析，不能對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行有效的指導(dǎo)。
五 安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)
1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國家有關(guān)規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實可行的節(jié)能措施，并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。
2應(yīng)用場所
適用于公共建筑、集團(tuán)公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設(shè)計、施工和運(yùn)行維護(hù)。
3系統(tǒng)功能
1）系統(tǒng)概況
平臺運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時、逐月曲線，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動顯示。
2）用能概況
對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項等用能進(jìn)行對比，支持當(dāng)日逐時趨勢、當(dāng)月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。
3）用能統(tǒng)計
對建筑、區(qū)域、分項、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計，支持報表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成柱狀圖。
4）復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計
復(fù)費(fèi)率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計分析。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。
5）同比分析
對建筑、分項、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。
6）能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑規(guī)定時段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標(biāo)值查看。
7）夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在規(guī)定時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比，支持導(dǎo)出報表。
8）設(shè)備管理
設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運(yùn)行。
9）用戶報告
用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡單的能耗分析結(jié)果，針對用電提供單獨的復(fù)費(fèi)率用能分析，報告可編輯。
六 系統(tǒng)硬件配置
七 結(jié)論
建筑能耗檢測與智能控制系統(tǒng),通過實時監(jiān)測建筑能耗數(shù)據(jù)與智能控制相結(jié)合,能夠得出建筑能耗的優(yōu)化方案,大大降低傳統(tǒng)建筑的能耗。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的485協(xié)議,各個設(shè)備只需符合協(xié)議便可在系統(tǒng)中使用,方便了系統(tǒng)設(shè)計者的設(shè)計和集成商的集成、布線簡單清晰,減少了線材的使用,方便后期的維護(hù)工作,同時便于用戶的統(tǒng)一管理。
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