摘要：目的 推進綠色醫(yī)院建設，實現(xiàn)后勤能源管理科學化、規(guī)范化、精細化。方法 成都中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院結合能源管理工作實際，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，搭建醫(yī)院后勤智慧能源管理平臺，從硬件、軟件兩方面雙管齊下，強化后勤節(jié)能管理機制建設。結果 實現(xiàn)能耗數(shù)據自動分類分項采集與分析、能源設備實時監(jiān)控與告警預警、科室能源考核指標量化、科室成本精細核算等，達到能源管理智能、及時、直觀和高效。結論 醫(yī)院后勤智慧能源管理平臺的建設與應用能夠有效從醫(yī)院基礎運行層、技術應用層、管理決策層3方面促進醫(yī)院節(jié)能降耗目標實現(xiàn)，降低萬元收入能耗支出。

關鍵詞：后勤能源信息化管理智慧能源管理平臺節(jié)能降耗

0引言

2017年，國務院辦公廳下發(fā)了《建立現(xiàn)代醫(yī)院管理制度的指導意見》。2018年，國家和行業(yè)信息化標準?！吨腥A人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定，“公共機構應當厲行節(jié)約，杜絕浪費，帶頭使用節(jié)能產品、設備，提高能源利用效率"。對于醫(yī)院來說，構建醫(yī)院后勤智慧能源管理平臺（以下簡稱“平臺"），全面提升后勤能源智能化、精細化管理水平，進一步推進醫(yī)院節(jié)能降耗工作，是符合現(xiàn)代化管理要求的必由之路。

1醫(yī)院能源管理現(xiàn)狀與問題

醫(yī)院能源結構種類復雜、繁多，用能地點分散，用能設備龐雜，用能強度隨時變化，醫(yī)院的能源及資源消耗主要來自水、電、天然氣、氣體等方面，能源管理缺乏系統(tǒng)的管理、有效的節(jié)約措施等問題，在行為節(jié)能及能源精細化管理上存在較大難度。

1.1資源保障不足

能源管理工作需要一定的經濟投入，如果缺乏先進的能源技術和設施、足夠的人力資源，能源管理的有效性和效率就會受到限制，無法滿足能源管理工作的需求。

1.1.1能源管理制度不完善

能源管理目標不明確，缺乏專門的節(jié)能管理機構、規(guī)定和標準，就會導致責任不明、工作混亂和效率低下。

1.1.2節(jié)能措施執(zhí)行效率不高

缺乏系統(tǒng)性的監(jiān)測和評估機制，導致節(jié)能措施執(zhí)行不力，節(jié)能意識普及不夠，對節(jié)能措施的認知不足，難以有效推動實施。

1.2缺少信息化支持節(jié)能管理

后勤信息化建設的滯后難以高效匹配前端快速發(fā)展，特別是在能源供應結構、能耗設備使用以及用能綜合監(jiān)測等方面，信息孤島難以打破。各種能源未能在統(tǒng)一平臺下實現(xiàn)管理運營，數(shù)據難以集中，單位能耗無法核算。設備缺乏在線監(jiān)視及維護計劃，易形成安全隱患。

1.2.1缺乏醫(yī)院在線監(jiān)測計量

由于缺乏智能化運用，無法對能源死角監(jiān)控，致使數(shù)據采集不全且無遠傳功能，無法準確掌握醫(yī)院能耗的相關靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據。

1.2.2缺乏能耗數(shù)據分析

傳統(tǒng)能源數(shù)據統(tǒng)計依賴于人工記入，不能及時統(tǒng)計、分類、分項計量?？己酥笜穗y以量化，更無法有效地發(fā)掘各個能耗設備的節(jié)能點，不利于醫(yī)院成本核算及控制。

2建設思路與目標

某醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院（以下簡稱“該院"）以綠色醫(yī)院建設為目的，從硬件設備、軟件平臺兩方面雙管齊下搭建后勤智慧能源管理平臺，對能源設備遠程監(jiān)控，突破節(jié)能“瓶頸"，使運維更加智能、及時、直觀和高效。同時，加強后勤科學的節(jié)能管理機制建設，主動去發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律、異常情況，為醫(yī)院在資源規(guī)劃和科學調度上打好基礎，推進能源優(yōu)化、能耗降低、能效提高，降低醫(yī)院運營成本。

2.1平臺建設思路

2.1.1硬件方面

實行物聯(lián)網(internetofthings，IOT)技術運用，傳感器和監(jiān)測設備通過平臺實時采集能源的使用情況和相關數(shù)據，例如電量、水量和氣量的消耗情況，能源管理人員可以對采集到的數(shù)據進行處理和分析，借助自動化控制子系統(tǒng)和人工智能技術，物聯(lián)網連接不同能源設備和子系統(tǒng)，實現(xiàn)對能源設備和能源子系統(tǒng)的智能控制和優(yōu)化，實現(xiàn)能源的整合和協(xié)同效應。

2.1.2軟件方面

一個完整的后勤智慧能源管理平臺，需將各項子系統(tǒng)進行集成和管理，實現(xiàn)一體化管理，平臺作為應用和運行的基礎架構和架構鏈接，打通能源數(shù)據分析子系統(tǒng)，對傳感器和監(jiān)測設備收集的數(shù)據進行實時監(jiān)測、分析和報告，以識別能源使用模式，發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會，并進行預測和優(yōu)化能源消耗。同時，聯(lián)動自動化控制子系統(tǒng)，通過智能算法和控制策略，實現(xiàn)能源設備的自動化控制和優(yōu)化，根據實時數(shù)據和設定目標，調整設備的工作狀態(tài)、節(jié)能策略，提高能源利用效率。通過直觀的可視化界面，展示能源數(shù)據和狀態(tài)，以圖表、報表等形式呈現(xiàn)，了解能源消耗情況和效果，評估能源利用率，方便作出決策和優(yōu)化能源管理。

2.2平臺建設目標

2.2.1能源監(jiān)測與分析

通過傳感器、監(jiān)測設備等技術手段，實時采集水電氣等能源消耗情況，實現(xiàn)對能源的實時監(jiān)測和數(shù)據分析，包括能源消耗情況、效率分析、用能結構等，以便為決策提供依據，并發(fā)現(xiàn)能源消耗的問題和潛在的改進點。

2.2.2能源節(jié)約與環(huán)保減排

通過智能控制和優(yōu)化，實現(xiàn)能源的節(jié)約和高效利用，減少能源浪費，提高能源利用效率，降低能源成本；通過能源管理平臺，實時監(jiān)測和控制能源子系統(tǒng)的運行，減少不必要的能源消耗。

2.2.3安全運行管理與維護

通過傳感器和數(shù)據采集裝置采集關鍵參數(shù)和運行數(shù)據，對能源設備和子系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、故障診斷和維護管理，從高壓到低壓，末端用電負荷等設備，一圖總覽實時掌控供配電系統(tǒng)運行態(tài)勢，保障供配電安全，提高設備的可靠性和運行效率。

2.2.4建立指標體系推進能源標準化

參考能源管理標準和指南，結合平臺制定醫(yī)院內部的能源管理標準，同時設立考核機制，定期評估能源管理績效，對比實際數(shù)據與設定的指標，分析差距并采取改進措施，推動能源管理標準的有效實施。

3建設內容與主要功能

3.1平臺建設內容

采用分層分布式網絡結構，由現(xiàn)場感知層（能源計量終端）、網絡層（通訊管理終端）和平臺層（后勤智慧能源管理平臺）3個部分組成。其中，感知層是連接于網絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型傳感器，各系列帶通信功能的電力儀表、溫濕度控制器、開關量監(jiān)測模塊以及水表、氣表、冷熱量表等，實現(xiàn)從表計和傳感器獲取讀數(shù)向服務器傳輸原始數(shù)據；網絡層是智能網關采集設備層，可進行協(xié)議轉換和存儲，將數(shù)據上傳至平臺，保證原始數(shù)據的完整性，修復數(shù)據錯誤/丟失；平臺層主要包含應用服務器和數(shù)據服務器（各項

子系統(tǒng)），可在PC端和移動端實現(xiàn)應用，分析能耗數(shù)據提供節(jié)能診斷依據。

通過平臺建設將各個子系統(tǒng)及業(yè)務數(shù)據互聯(lián)互通，解決醫(yī)院的核心數(shù)據不準確、無法共享等問題，同時為設備安全、節(jié)能降耗、成本核算及進一步信息化建設奠定基礎。

3.1.1基礎數(shù)據體系標準化

對醫(yī)院現(xiàn)有的人員、空間、設備、業(yè)務、運行等信息，按統(tǒng)一標準轉化成數(shù)字化的編碼并存儲于服務器上，再通過物聯(lián)網技術結合各子系統(tǒng)，記錄其互通數(shù)據狀態(tài)，使得醫(yī)院各類與后勤相關的信息形成數(shù)字資產。

3.1.2數(shù)據中心建設

在形成的數(shù)字資產和各后勤系統(tǒng)運用的基礎上，建立數(shù)據中臺和業(yè)務中臺，以充分發(fā)揮不同數(shù)據指標的靈活應用價值。數(shù)據中臺對所有數(shù)據進行轉換、建模、分析。業(yè)務中臺對醫(yī)院后勤能源、安全、品質等管理業(yè)務進行數(shù)字流程線上再造。

3.1.3標準指標庫建設

平臺的于后勤各類指標的提升,建設一個標準的指標庫是非常必要的，指標的數(shù)據可從數(shù)據國家三級公立醫(yī)院績效考核操作手冊》《醫(yī)院智慧管理分級評估標準體系》等政策文件的解讀，醫(yī)院智慧化建設指標分類為預算、成本、安全、節(jié)能降耗、服務、應急、績效、培訓考核8大類型。將各類指標分解至后勤全年規(guī)劃，并按目標任務落實，從而整體提升后勤智慧運營質量與效率。

3.2平臺主要功能

根據四川省衛(wèi)生健康委《關于推進能耗監(jiān)管體系建設實施方案》的通知要求，該院針對性設計監(jiān)測點位，配備能耗遠程監(jiān)測點計量器具，實現(xiàn)分戶計量、分區(qū)計量和主要用能設備計量，實現(xiàn)能源精細化管理，滿足了GB/T29149—2012《公共機構能源資源計量器具配備和管理要求》的規(guī)定。目前已上線后勤智慧能源管理平臺，有7大具體功能。

3.2.1功能覆蓋無盲區(qū)

平臺首要的功能是實現(xiàn)能源一體化系統(tǒng)集成，實時監(jiān)測醫(yī)院的能源使用情況，并通過物聯(lián)網等技術進行聯(lián)網，實時傳輸?shù)綌?shù)據中心，從而能夠對能源的使用情況進行實時監(jiān)測，清晰展示當日用電趨勢、日/周/月/年能耗總覽、能源占比、電能耗評價等所涉院區(qū)的各類能耗指標。

3.2.2數(shù)據溯源可定位

將智能電表覆蓋到醫(yī)院重點樓棟及樓層科室，實現(xiàn)水、電、氣等各種能源在線采集監(jiān)控，通過智能電表收集用電數(shù)據，并利用數(shù)據分析預測未來的能源需求，實現(xiàn)樓層科室用能監(jiān)測及分攤，為科室用能考核提供數(shù)據支撐，由被動節(jié)能轉向主動節(jié)能，并積累能源大數(shù)據，為深入挖掘節(jié)能潛力提供依據。

3.2.3多維度數(shù)據統(tǒng)計分析與評估

（1）通過對建筑和業(yè)態(tài)兩個維度的能耗模型分析，實時查看水、電及總能耗的走向趨勢，以及各建筑能耗數(shù)據對比及排名信息。

（2）根據不同能耗類別、區(qū)域建筑提供能源的分類分項計量功能，將醫(yī)院整體能耗按比例分攤至不同點位。管理人員可按分攤對象選擇查詢條件，調整用能方式，挖掘節(jié)能潛力，提高用能分析水平。

3.2.4負荷峰值預測與用能優(yōu)化

（1）預測能耗趨勢，預估未來能耗走向，通過設置用能設備的預警上限和下限，當越過閾值時系統(tǒng)自動發(fā)送預警短信。另外，系統(tǒng)還可生成三相電壓/電流不平衡等數(shù)據實時曲線圖，為電能質量監(jiān)測與分析提供參考依據。

（2）通過平臺查詢不同對象在選定時間段內電的峰值，經自動分析，實現(xiàn)削峰填谷，節(jié)省能源費用及應用管理節(jié)能。

3.2.5報告報表即時生成

平臺自動生成數(shù)據報表，解決人工抄表帶來的各類問題。平臺支持能源分析報告、能源統(tǒng)計報表的在線預覽及多形式輸出，掌握院區(qū)能源實際情況，實時多維度分析，快速發(fā)現(xiàn)用能異常。

3.2.6降本增效優(yōu)化節(jié)能策略

平臺支持能耗對標體系的管理、值進行配置，支持醫(yī)院/部門對標數(shù)據查詢等。通過智能分析，幫助管理人員查找能耗薄弱環(huán)節(jié)，為調整和優(yōu)化用能方式提供理論依據，實現(xiàn)用能可控，提升能源利用率。

3.2.7能耗預警動態(tài)響應

平臺對醫(yī)院已有電力監(jiān)控進行對接及數(shù)據互通，并將醫(yī)院供水系統(tǒng)、配電房的變壓器、低壓主進線回路以及空調系統(tǒng)進行在線監(jiān)測，實現(xiàn)24小時秒級值守，實時推送能耗異常信息，及時發(fā)現(xiàn)能源使用中的漏洞和不足，通過平臺自動跟蹤與分析，防止用能異常，推進院內多業(yè)務統(tǒng)一監(jiān)、管、控，提升運營效益。

4應用成效

該院通過物聯(lián)網、5G、BIM等技術的運用，利用信息化支持節(jié)能管理，在智慧能源管理平臺上打通了相關業(yè)務板塊，對零散、單個系統(tǒng)模塊進行優(yōu)化，實現(xiàn)各項子系統(tǒng)與業(yè)務數(shù)據間互聯(lián)互通。平臺接入565個監(jiān)測點位，覆蓋了門診/中心大樓、鍋爐房、食堂、藥劑樓的水、電、氣能源數(shù)據計量，從基礎運行、技術應用、管理決策3個維度達到能源精細化管理要求，解決醫(yī)院能源管理的核心問題。

4.1基礎運行層成效

4.1.1數(shù)據采集

實現(xiàn)醫(yī)院各樓層科室能源消耗遠程數(shù)據計量與傳輸，自動記錄和生成報表，取代原有人工抄表，達到一次采集數(shù)據共享，減少工作流程，降低人工消耗，提升數(shù)據準確性。

4.1.2數(shù)據監(jiān)控

提供實時的能源消耗監(jiān)控和設備狀態(tài)監(jiān)測，監(jiān)控和記錄配電參數(shù)，包括電流、電壓、功率因數(shù)等，提供實時的配電參數(shù)數(shù)據，幫助基層運行人員進行維護和管理，讓基層運行人員能夠隨時了解能源使用情況。

4.2技術應用層成效

4.2.1數(shù)據統(tǒng)計與分析

平臺對能源消耗數(shù)據進行分析和模擬，識別和評估能源使用中的瓶頸和低效問題，技術人員可根據數(shù)值進行設備優(yōu)化調整，同時分析返回的數(shù)據值檢驗節(jié)能運行效果，提高能源使用效率和減少能源浪費。平臺保存實際能源消耗數(shù)據，為配電容量設計提供可靠的證據，幫助技術設計人員確定合適的配電容量規(guī)劃，制定設備的調度策略，實現(xiàn)錯峰管理，優(yōu)化能源使用效率。

4.2.2減少安全隱患

實時監(jiān)測能源的運行狀態(tài)，針對運行異常、故障等實現(xiàn)了自動告警聯(lián)動，及時發(fā)現(xiàn)異?；蚬收?，并向技術人員發(fā)送報警通知，快速響應和解決問題，降低事故發(fā)生概率，提高能源運行的穩(wěn)定性和可靠性，有效保障核心用能及機電設備安全運行。

4.3管理決策層成效

4.3.1數(shù)據可視，決策支撐

對能耗實時在線監(jiān)測、計量、分析、管理，管理層清晰地了解能耗的分布及使用情況，包括能源消耗量、能耗趨勢、能源利用效率等，快速檢測跑冒滴漏的情況，為管理層提供全面的能耗數(shù)據,平臺利用數(shù)據分析和智能算法，提供優(yōu)化建議和決策支持，為管理者制定明確的能源管理策略和目標提供參考。同時，跟蹤和記錄節(jié)能措施的實施效果，通過數(shù)據分析和對比，讓管理層了解節(jié)能措施的成效。

4.3.2核算，績效考核

利用平臺建立能耗分析模型，設立能源管理制度，對該院各類能源使用、消耗、轉換，按科室、時段、業(yè)態(tài)等，進行不同時間維度的環(huán)比以及占比分析，見圖1.將平臺反饋出的能耗數(shù)據定期分攤至科室進行成本核算，建立起績效獎懲機制，見表1。通過優(yōu)化醫(yī)院能源考核指標，挖掘節(jié)能潛力，同時加大節(jié)能宣傳和教育，有效增強人員的規(guī)范用能習慣，推進醫(yī)院成本管理水平提升。

4.3.3達到節(jié)能降耗預期目標

根據2023年上半年與2022年上半年用電量統(tǒng)計對比分析，實現(xiàn)單位人均綜合能耗同比下降2%、水能耗同比下降2.1%、電能耗同比下降3%（新建項目試運行電耗不納入統(tǒng)計范疇），見表2，綜合計算建筑面積單位能耗同比下降1.5%。同時，在平臺內預留多個對接端口備接，有效推進國家對醫(yī)院開源節(jié)流、降本增效、降低醫(yī)院萬元收入能耗支出要求的落實，為智慧后勤信息化建設進一步夯實了基礎。

5.AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺

5.1平臺概述

AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺充分結合《建筑電氣設計規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評價標準》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》等行業(yè)規(guī)范、根據醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求，采集分析能源、能耗、能效數(shù)據，監(jiān)測以電能質量、智慧用電相關指標以及其他用能指標，并與國家能源政策與用能模式改革結合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進行能源供應系統(tǒng)及設備的運行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設和節(jié)能管理提供了良好的技術平臺。

5.2平臺組成

安科瑞醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維"一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據采集、設備控制、數(shù)據分析、異常預警、運維派單、系統(tǒng)架構和綜合數(shù)據服務等方面的設計，幫助醫(yī)院后勤管理部門了解醫(yī)院能源運行情況，關注消防和電氣安全，及時預警異常情況，提高運維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運維云平臺，配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能耗管理系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)，智慧消防平臺，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質量治理解決方案，隔離電源解決方案，

5.3平臺拓撲圖

5.4平臺子系統(tǒng)

（1）醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設備和遠方控制中心及其他設備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫(yī)院供電可靠性。

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時對醫(yī)院重要設備如柴油發(fā)電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測。

（2）醫(yī)院變電所運維云平臺解決方案

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力傳感器、無線通信、邊緣計算網關及大數(shù)據分析技術，通過智能網關采集現(xiàn)場數(shù)據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據。平臺采集的數(shù)據包括變電所回路電氣參數(shù)和變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。