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基于云架构的医院配电能效监管平台

2023-08-22 13:29 作者:bili_13345478639  | 我要投稿

安科瑞陈伟 acrelchenwei

综合性医院作为大型公共机构,耗能问题日益突出,构建能源监管平台对医院能耗量化管理以及效果评估已经成为迫切需要。基于医院已建成并投入使用的能耗监管系统,通过云架构的能源监管平台建设与应用研究,扎实有效地推进医院能源管理工作。

能耗监测平台建设的目标应是实现“六维一体流程化管理”,即“能耗统计、能源审计、能源评测、能源诊断、能耗定额、能耗公示”。其中,“能耗统计”和“能源审计”主要体现了能耗监测的功能,即可通过各类终端智能计量表具的建设,完成能耗数据的数字化采集、统计和分析,实现能耗数据化、可视化。“能耗定额”和“能耗公示”主要体现了能耗管理的功能,即可通过对各类能耗数据的分析,制定合理能耗指标,实现定额化管理、预测性管理等能源管理的新手段。能耗监测平台建设的核心目标,则是在建筑全生命周期内,科学的、合理的、人性化的降低能源消耗,并做到可持续性发展。

医院能源监管云平台是建立起一个基于云构架的综合数据服务中心,通过物联网、互联网、云计算和大数据处理技术以及建筑信息系统(IBMS),建立城市级智能建筑的对象模型,通过数据采集、实时传输、集中存贮和共享以及深度的数据挖掘,将建筑智能化设备信息、建筑能耗信息和建筑运行的能效信息进行有效的整合,为使用者提供舒适、节能的建筑使用体验和全方位的信息服务。系统建成后的系统构架如图1所示。

在具体结构上能耗监测云平台系统由现场设备层、数据采集传输层和用户管理层组成,三部分的有机结合是为医院提供专业能效分析的基础。现场设备层包括远传智能水表、三相智能电表、多功能电力监测仪表等;数据采集传输层:数据采集器、网络设备等;用户管理层:能源监管系统软件、WEB/数据库服务器等IT设备。如图2所示。

系统采用B/S网络架构。医院相关职能部门或操作人员通过授权可以在办公网络或互联网访问本系统实现数据查询和管理,系统业务流程清晰。其核心技术先进,操作便捷,人机交互过程简单清晰,能够满足各种不同层次管理权限的人员使用需求。能提供完善的分级授权访问方式,以保障系统管理的安全性。

医院能耗监测平台系统是在水电实施建设的基础上,实现能源消耗的分类、分项、分户计量与监管,扫除用能区域监测“死角”;快速、准确采集、显示和统计各用能监测点的能耗数据,满足实时查看各监测点能耗数据的要求,降低人力成本和工作量,提升用能数据收集、整理的准确和高效;建立组织数字节能台帐和一键式报表统计处理;提供对节能改造项目实施完成后成效对比情况展现;实现本地化IT服务,贴身化的定制开发,满足组织节能管理的可持续发展;实现对室内环境数据的监测与管理,科学、有效地分析建筑内能源消耗的状态,从而更合理的采取节能措施,有效节能。

对节能工作而言,虽然困难重重,但也并非没有实施管理的路径。首先要解决理念问题,没有一个好的理念肯定不行。然后才是实施的项目和方案。否则,一个项目实施的开始可能就是浪费的开始。重要的前提是确定建筑节能技改实施程序。在做节能的时候可以按照:论证-设计-实施-运行,然后再循环,实际这再循环也是借助PDCA的持续改进的理念。

构建数据平台是一个很艰难的过程,能源监管平台不是一个挣钱的平台,它不仅不节能还耗能,因为要增加设备。但是它可以有效的进行监控,对异常的用电可以进行处理,在运行一段时间后能够有效的收集医院能源消耗的基础数据,构建基础模型,但是建设的过程是痛苦的。掌握技术的人员在制定平台的时候往往给大家画一个美好的蓝图,但现实是我们应如何来实施,这两者如何来进行有效的衔接是很重要的。所以,我们在建能源监管平台的时候,技术不是问题,重要的是目的。

在节能降耗的大目标下,能效管理就是后勤保障工作的一个重要内容。系统同时可帮助医院优化现有的能源管理流程,形成客观的以数据为依据的能源消耗评价体系,减少能源管理的成本,提高能源管理的效率。人事制度改革中绩效考核是其中重要的一环,因此,医院可以充分利用真实的能耗情况和节能降耗的管理成效,帮助医院管理者制订科学的的能源管理考核办法和依据,从而实施对后勤服务部门的科学考核,充分调动职工的工作积极性。

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。

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,

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。


都是谐波源,比如X光机、CT机等都会产生大量谐波,谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于医院的精密化验设备可能会产生干扰。

为了消除配电系统谐波对医院设备的影响,方案配置AnSinI有源滤波器,滤除电网2~31次谐波干扰。

AnSinI系列有源电力滤波装置,以并联方式接入电网,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM变流技术,从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统,从而实现谐波治理和无功补偿。

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发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环,提高运维效率,即时发现运行缺陷并做消缺处理。

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