醫(yī)院能耗監(jiān)測平臺的優(yōu)化與思考

胡鋮　胡曉妍

[摘要] 為貫徹落實《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》和《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃的通知有關(guān)要求，在衛(wèi)健委的支持下該院于2015年3月開始建設(shè)能耗監(jiān)測平臺，2016年8月正式投入使用，現(xiàn)已積累了2年多的能耗數(shù)據(jù)，如何開發(fā)利用這些數(shù)據(jù)，確切發(fā)揮這些數(shù)據(jù)的作用，是作為能耗監(jiān)管部門的重要課題。該文從能耗監(jiān)測平臺的建設(shè)背景、該院能耗監(jiān)測平臺的基本框架、運行中出現(xiàn)的問題以及對這些問題的優(yōu)化等方面介紹該院能耗監(jiān)測平臺升級的思考，分享能耗監(jiān)測平臺的運行經(jīng)驗，推動能耗監(jiān)測平臺向精細(xì)化發(fā)展。

[關(guān)鍵詞] 能耗監(jiān)測平臺;醫(yī)院;能耗分析

[中圖分類號] R197.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1672-5654（2020）02（b）-0080-03

[Abstract] In order to implement the requirements of the “Opinions of the Central Committee of the Communist Party of China on Accelerating the Construction of Ecological Civilization” and the “Notice of the State Council on Printing and Distributing the“ Twelfth Five-Year Plan” for Energy Conservation and Emission Reduction， this hospital was supported by the Health and Medical Commission in 2015 Construction of energy consumption monitoring platform started in March， it was officially put into use in August 2016， and it has accumulated more than two years of energy consumption data. How to develop and use these data and play the role of these data accurately is an important subject for energy consumption supervision departments. This article introduces the thinking of upgrading the energy consumption monitoring platform， shares the operating experience of the energy consumption monitoring platform， and promotes energy consumption monitoring， promotes the refined development of energy consumption monitoring platforms.

[Key words] Energy consumption monitoring platform; Hospital; Energy consumption analysis

能耗監(jiān)測平臺是以提高醫(yī)院能源利用效率和管理效率為目的而搭建的一系列軟硬件配套設(shè)施，通過實時數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)醫(yī)院能源在線監(jiān)測，可為能耗統(tǒng)計、能耗分析、能耗診斷、節(jié)能改造、能源資源管理等提供數(shù)據(jù)支撐。

以往，醫(yī)院的能耗數(shù)據(jù)采集多采用傳統(tǒng)的人工手抄方式進(jìn)行，抄表員需要進(jìn)出各間病房查抄水電表，影響患者的就醫(yī)體驗，并且大型醫(yī)院建筑樓棟多，科室分布分散，能耗計量點位繁多，傳統(tǒng)的人工模式，難以保證計量管理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，對數(shù)據(jù)的分析、查詢帶來諸多困難。能耗監(jiān)測平臺的建設(shè)解決了傳統(tǒng)抄表中的很多問題，為醫(yī)院能耗管理帶來了質(zhì)的飛躍。但醫(yī)院能耗監(jiān)測平臺的建設(shè)尚處在起步階段，平臺計量精細(xì)度問題、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題、能耗分析功能等方面還存在一些不足。當(dāng)今，能耗管理日益受到重視，醫(yī)院對能耗的增長也提出了明確要求，為提高能耗監(jiān)測平臺的實用性，加強(qiáng)能耗管理工作的精細(xì)化、科學(xué)化，對能耗監(jiān)測平臺的升級有重要的現(xiàn)實意義。

1? 能耗監(jiān)測平臺建設(shè)背景

能源浪費嚴(yán)重在一定程度上限制了能源的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念已受到了廣泛的關(guān)注和重視。醫(yī)院作為能源消耗大戶，在節(jié)能降耗方面面臨的形勢十分嚴(yán)峻。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)已經(jīng)開始廣泛使用，能耗監(jiān)測平臺應(yīng)運而生。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)測系統(tǒng)試點建設(shè)工作，并下發(fā)了《醫(yī)院能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（實行）》。導(dǎo)則要求將醫(yī)院能耗按，電、天然氣、水資源、汽油、柴油、蒸汽等能源類以及按建筑功能，如門診類、醫(yī)技類、病房等分類。還需按能源用途進(jìn)行劃分，如將電可分為空調(diào)用電、動力用電、照明插座用電、特殊用電等。導(dǎo)則為醫(yī)院建設(shè)能耗監(jiān)管平臺提供依據(jù)。醫(yī)院能耗監(jiān)管系統(tǒng)采用通用型軟件平臺、配套的硬件架構(gòu)將各醫(yī)院的能耗之系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息集成，匯聚到國家衛(wèi)健委能耗監(jiān)管平臺之中。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)管平臺的建設(shè)，各試點醫(yī)院對醫(yī)院相應(yīng)的重點用能設(shè)備安裝了遠(yuǎn)程計量儀表，實現(xiàn)了對重點用能單位的實時監(jiān)測[1]。該院于2015年3月開始建設(shè)能耗監(jiān)測平臺，2016年8月正式投入使用。

從某種角度而言，能耗監(jiān)測平臺可以有效實現(xiàn)對能源資源消耗情況的監(jiān)測，及時掌握能源消耗的具體情況，對提升能源的利用率，降低能源消耗，具有重要影響。能耗監(jiān)測平臺的搭建有現(xiàn)實的價值和意義。但醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樓棟內(nèi)部用能單元分布眾多，相應(yīng)的計量點位眾多，使得有限的資金投入不足以更換全院的計量點位，使得原平臺雖然能反映醫(yī)院的整體用能水平，但無法完全滿足該院各臨床科室全成本核算的要求，也很難對科室能耗進(jìn)行精準(zhǔn)及時的分析。因此對現(xiàn)有能耗監(jiān)測平臺的升級顯得尤為重要。

2? 能耗監(jiān)測平臺的組成

該院能耗監(jiān)測平臺主要有采集終端設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等設(shè)備組成，采用4層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：第1層采集層，即從帶數(shù)字接口的電表、水表、燃?xì)獗怼⒄羝淼扔嬃垦b置到采集器，以有線的接口與協(xié)議，將信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器;第2層為傳輸層，即為數(shù)據(jù)采集器與能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)連接，主要采用以有線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸數(shù)據(jù)，并最終存儲到數(shù)據(jù)中心;第3層為處理層，是能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、存儲等設(shè)備傳輸網(wǎng)絡(luò);第4層為應(yīng)用層，即數(shù)據(jù)中心WEB服務(wù)器到用戶客戶端，主要以Internet方式實現(xiàn)，通過谷歌瀏覽器進(jìn)行系統(tǒng)登錄訪問[2]。

3? 平臺中出現(xiàn)的問題

能耗監(jiān)測平臺的搭建和應(yīng)用，為醫(yī)院能耗管理工作向信息化邁出了堅實的一步，能耗監(jiān)測平臺具有很現(xiàn)實的意義，但醫(yī)院能耗監(jiān)測平臺的搭建尚屬于起步階段，該院在能耗監(jiān)測平臺的使用中發(fā)現(xiàn)有如下一些問題：

①能耗監(jiān)測平臺建設(shè)之初優(yōu)先滿足衛(wèi)健委建設(shè)導(dǎo)則原則建設(shè)，缺乏從醫(yī)院實際需求出發(fā)，并且投入的建設(shè)資金有限，不足以覆蓋全院的計量點位，平臺雖能夠滿足對醫(yī)院整體能耗的監(jiān)控，但未能實現(xiàn)科室智能水電表全覆蓋。該院早在2000年之前就在全院實行了水電氣全成本核算，各科室均有獨立的水電表計量，現(xiàn)全院智能電表覆蓋率為96%，智能水表覆蓋率約占45%。非智能表只能靠抄表員每月去病房查抄水電表數(shù)值，然后人工錄入水電汽成本核算系統(tǒng)，最后生成各科室水電氣報表，操作過程稍顯冗余。

②其次，平臺硬件故障時，采集數(shù)據(jù)無法本地修復(fù)，影響采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。各樓棟智能水表，由于大多安裝在室外地下水管井內(nèi)，長期使用易出現(xiàn)超聲波計量口被水溝堵塞，需定期清理，影響遠(yuǎn)程計量。同時，該院共有24個數(shù)據(jù)采集器，采集器故障后若不能及時更換或采集器斷電，也容易影響數(shù)據(jù)的完整性和數(shù)據(jù)質(zhì)量，給數(shù)據(jù)分析帶來一些負(fù)面影響[3]。

③近年來，隨著醫(yī)院規(guī)模的不斷發(fā)展，醫(yī)院建筑也在不斷增多，雖然從建筑的設(shè)計之初就將遠(yuǎn)傳智能水電表考慮到了其中，但由于建設(shè)時機(jī)不同步，不同的建設(shè)廠家，導(dǎo)致各系統(tǒng)都是獨立運行，管理平臺分散化加大了管理人員的工作量，也加大了系統(tǒng)的維護(hù)成本。

④平臺對一些特殊區(qū)域用能統(tǒng)計分析不科學(xué)，缺乏按科室維度進(jìn)行分析。該院樓棟眾多，一些特殊區(qū)域用能分布零散，如放射科在住院樓、綜合樓、外科大樓均有設(shè)置，空調(diào)機(jī)房在外科大樓、門診大樓均設(shè)有獨立機(jī)房，但是能耗統(tǒng)計是按樓棟分別統(tǒng)計，導(dǎo)致在做特殊區(qū)域用能分析的時候，數(shù)據(jù)調(diào)取繁瑣，往往需要人工再進(jìn)行計算，增加分析人員的工作量。

⑤原平臺能耗評價指標(biāo)過于單一，且計算能耗指標(biāo)所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不易直接修改。原平臺僅從面均能耗、人均能耗兩方面評價，能耗指標(biāo)評價方式過于簡單、單一，無法多維度考察醫(yī)院的用能狀況。且計算能耗指標(biāo)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如業(yè)務(wù)量、業(yè)務(wù)用房面積、用能人數(shù)等數(shù)據(jù)，管理人員無法直接修改，不便于管理人員進(jìn)行多維度分析。

因此，統(tǒng)計數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性尚不能發(fā)揮最大作用，能耗分析結(jié)構(gòu)簡單，無法精準(zhǔn)全面地掌握各部門的水電數(shù)據(jù)及能耗負(fù)荷變化，使這些數(shù)據(jù)沒有最大程度的為我所用。

4? 對現(xiàn)有平臺的優(yōu)化

考慮該院現(xiàn)有平臺的中出現(xiàn)的一些問題，該院對現(xiàn)有能耗監(jiān)測平臺做了優(yōu)化升級，新能耗監(jiān)測平臺是對現(xiàn)有平臺的繼承和優(yōu)化。升級如下。

（1）將多個分散的能耗監(jiān)測系統(tǒng)集合到同一個監(jiān)測平臺，便于管理人員統(tǒng)一管理，也便于日后的系統(tǒng)維護(hù)。

（2）新增對非遠(yuǎn)程表具的掃碼計量功能，使原來的機(jī)械表具可通過掃二維碼的方式將計量數(shù)據(jù)直接傳送到系統(tǒng)，并將錄入的數(shù)據(jù)可人工進(jìn)行修復(fù)，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)更完整準(zhǔn)確[4]。

（3）優(yōu)化了能耗分析模塊。①該模塊通過對選定“區(qū)域或業(yè)態(tài)”、統(tǒng)計時間段的實際能耗值與其基準(zhǔn)能耗值進(jìn)行比較，得出能耗是否異常;②通過比較能耗總表與其分表之間的能耗差值，判斷能耗傳輸過程中是否有用能異常;③能夠通過總能耗計算單位業(yè)務(wù)密度能耗、單位面積能耗，人均能耗，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)煤，碳排放量，轉(zhuǎn)化為人民幣等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析;④能耗數(shù)據(jù)：讀取能耗表獲取能耗數(shù)據(jù)，獲取選擇條件的能耗信息。⑤頁面展示不同時間顆粒度的能耗曲線，可以切換顯示成表格，也可以導(dǎo)出;可以顯示同比、環(huán)比、單位面積、人均、轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤、碳排放量、轉(zhuǎn)化為人民幣的能耗曲線，可以切換顯示成表格，也可以導(dǎo)出;⑥顯示選擇節(jié)點子節(jié)點的能耗分解餅圖，可以切換顯示設(shè)備能耗信息;⑦顯示選擇節(jié)點能耗同比、環(huán)比、最大值、最小值、平均值。

（4）新增各樓棟內(nèi)部科室能耗排名與推送功能?；谠撛簩嶋H情況，該院實行全科室水電氣成本核算已有20余年歷史，老式的水電氣計量方式，實現(xiàn)科室能耗的排名與推送難度較大。結(jié)合現(xiàn)有系統(tǒng)，可以將科室每月能耗數(shù)據(jù)推送給科室負(fù)責(zé)人，使科室負(fù)責(zé)人能及時掌握部門用能水平，主動為臨床部門提供能耗數(shù)據(jù)支撐，對不合理用能情況做出相應(yīng)調(diào)整。同時能耗排名可以從多維度多指標(biāo)進(jìn)行排名，不能僅限于總能耗排名。例如可以按單位業(yè)務(wù)密度能耗、人均能耗、面均能耗等排名[5]。

（5）能耗定額管理?；趯δ芎臄?shù)據(jù)更全面地掌握，利用能耗大數(shù)據(jù)，掌握各科室或重點用能部門的用能規(guī)律，借助能耗監(jiān)測平臺，逐步實現(xiàn)更精準(zhǔn)的用能定額管理。

（6）細(xì)化對重點、特殊用能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，可根據(jù)春冬季的用能規(guī)律，對設(shè)備保養(yǎng)等作出提前預(yù)判，確保設(shè)備高效運行。

（7）負(fù)荷預(yù)測。根據(jù)實際能耗數(shù)據(jù)預(yù)測一段時間內(nèi)的能數(shù)據(jù)。①選擇條件，查看指定時間段、指定區(qū)域或業(yè)態(tài)、電能耗數(shù)據(jù)實際值與預(yù)測值;②詳細(xì)數(shù)據(jù)：以表格形式展示“能耗預(yù)測值、能耗實際值”，并計算偏差值和偏差百分比;此功能可以方便管理者對醫(yī)院全年的消耗量做出總量控制，控制能源消耗量在一定的范圍之內(nèi)。

能耗監(jiān)測平臺的搭建不是一個一次性的工程，需要在日常的使用中不斷豐富和發(fā)展。通過對能耗監(jiān)測平臺的升級，注重對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的挖掘與分析，確保能源合理利用。借助能耗監(jiān)測平臺實現(xiàn)醫(yī)院能耗管理的信息化和精細(xì)化。

5? 總結(jié)

因此，在能耗建設(shè)平臺的優(yōu)化過程中，首先，管理人員要注意能耗平臺頂層設(shè)計，方便能耗監(jiān)測平臺隨著醫(yī)院規(guī)模的發(fā)展而拓展，減少后期系統(tǒng)運維成本的投入。其次，能耗監(jiān)測平臺最基礎(chǔ)的支撐在于采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，接入的點位數(shù)據(jù)要按照自身需求出發(fā)，要注重平臺數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和有效性。能耗監(jiān)平臺的建設(shè)不是一個“一次性”的工程，需要管理人員結(jié)合院區(qū)實際使用情況，不斷優(yōu)化和完善。最后，重視能耗監(jiān)測平臺的分析功能，最大程度地利用好這些數(shù)據(jù)，才能發(fā)揮能耗平臺的功效，讓能耗監(jiān)測平臺為我所用，使醫(yī)院的能耗管理更加精細(xì)化、科學(xué)化。

[參考文獻(xiàn)]

[1]? 王玉，曹勇，等.醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管平臺的現(xiàn)狀和調(diào)研[J].暖通空調(diào)，2019，49（1）：15-19.

[2]? 徐飛，馬琪.基于系統(tǒng)層級的建筑的能耗監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)質(zhì)量管理優(yōu)化[J].中國學(xué)術(shù)期刊電子雜志社，2018，9（2）：236-237.

[3]? 李懷，于震，吳劍林.公共建筑能耗監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)缺陷辨識方法和在線診斷研究[J].電氣與智能建筑，2017，45（311）：119-128.

[4]? 郭榮華.論可再生能源建筑能耗智能監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J].技術(shù)與應(yīng)用，2018，8（14）：42-43.

[5]? 郝思佳，蘭娥.大型醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺的介紹[J].綠色建筑設(shè)計與評價，2019，47（336）：26-31.

（收稿日期：2019-11-14）