医院能耗监测系统的技术解决方案

医院综合能耗监测管理系统

处理方案

二零一七年七月

目录

第一章概述-------------------------------------------

1、医院建设综合能耗监测管理系统的需求分析-----------

1.1建设“绿色医院”的需求-----------------------------

1.2医院电力能源安全、可靠管控的需求-----------------

1.3医院能效综合考核管控日勺需求-----------------------

2、系统建设内容--------------------------------------

2.1用电系统------------------------------------------

2.2用水系统-----------------------------------------

2.3中央空调系统-------------------------------------

2.4中央空调末端系统---------------------------------

3、系统建设目的--------------------------------------

第二章能耗监测计量管理系统总体设计方案.....-.......

1、概述......................-......-......-.......

2、系统构成.........................-.......-......-

3、能耗监测计量管理系统重要功能.....................

3.1图形化监视系统.................................

3.2能耗数据采集功能-......-.......-.......-.......

3.3能耗监测计量管理功能......-.......-.......

3.4数据显示、记录、分析和预警功能----------------

3.5报警管埋---------------------------------------

3.6设备管理---------------------------------------

3.7能耗指标管理-----------------------------------

第三章设备简介.......................-..............

1、能耗监测管理平台软件.............................

2、网络电表..........................................

3、网络直读水表.....-.......-......-...............

4、空调冷热量表.....-.......-......-......-......

5、能耗数据采集器——......-.......-.......-......

6、联网温控器.......................-.......-......

第一章概述

作为守护健康、治病救人的场所，医院是所有公共建筑中功能最为复杂日勺建筑,

为保障医院的正常运转，大量基础设施和医疗设备需要安全、高效的能源供应保障

系统。为了提高医院H勺信息化管理水平，愈加科学合理的增进医院节能降耗工作，

提高医院后勤保障的能源管理技术手段，愈加精细化的实现医院各科室日勺能耗测评

等工作。根据医院的实际需求建设一套适合医疗行业专业医院综合能耗监测管理系

统是非常必要的。

医院综合能耗监测管理系统是根据《绿色医院建筑评价原则》、《医院建筑能耗

监管系统建设技术导则》等行业规范，建设日勺一套包括电能计量、电力监控、电能

质量治理、综合能耗监测管理等技术服务H勺能源管理系统。系统可以辅助医院后勤

管理人员进行能源供应系统及能耗设备的运行管理工作，协助医院管理层实时掌握

医院日勺能耗状况，为医院能源信息化建设和节能管理提供了最佳欧I技术平台。

1、医院建设综合能耗监测管理系统的需求分析

1.1建设“绿色医院”的需求

绿色医院这一概念属于舶来品，其首先是由外国环境保护主义研究者提出日勺，

是现代医院绿色发展战略当中重要日勺一环，也是现代化医院发展日勺重要前提。为推

进我国“绿色医院呻勺健康发展，我国也颁布了对应日勺绿色医院建设原则，为具有中

国特色H勺绿色医院的建设工作提供了法律基础，同步也为有关工作的开展提供了参

照欧I原则。

1.2医院电力能源安全、可靠管控的需求

目前，我国大部分地区H'、J医院在进行电力管埋，作的过程中，均采用的是人力

巡查的方式，通过对配电室电压、供电线路、输出电流等参数的人工记录、抄表来

理解医院的整体用电状况，同步为各科室配发了对应的电表，这样就可以理解各科

室之间不同样口勺用电量。采用人工查表的方式，这种措施虽然可以满足某些小型医

疗机构日勺需求，不过在未来医疗机构的发展过程中，这种措施日勺弊端极大,重要包

括如下首先：

①在对各类设备事故的查找过程中，对于事故事件的记录不够精确和及时，导

致在对事故处理的过程中无法进行及时有效日勺排除，导致较大H勺安全隐患。②对于

供电线路的I巡查也仅是对干那些在表面可以观测到的线路，对干墙体内部的供电线

路的观测则基本没有，使得这部分安全隐患无法得到有效控制。同步在故障发生时,

由于没有科学化的监测技术，无法迅速确定事故原因所在，给工作抢修导致了较大

的影响。③部分供电线路的老化数据无法进行有效记录，由于其使用时间过长，无

法进行系统化H勺记录，导致每条电路均有也许在超负荷H勺状况下进行运转，增长了

安全隐患所带来的危害。④人力巡查工作过程当中，有关人员的工作量比较大，并

且工作单调繁琐，很轻易产生错漏的状况。⑤在对医院用电数据进行记录的过程中，

只可以记录当时的用电量，和前一时期用电量进行对比，而无法有效获得历史用电

数据，这样就不可以有效对潜在H勺风险和问题进行分析。⑥由于人力资源缺乏问题,

导致在管理的过程中诸多配电室长期无人值守，周围也没有响应日勺监控设备，使得

漏电、偷电等状况无法被及时发现。一旦发生紧急状况，有关工作人员就只可以对

其进行补救，并且也许会出现工作人员不在现场日勺状况，在不理解现场状况H勺前提

下，无法通过其他人员来完毕对事故H勺处理。

1.3医院能效综合考核管控的需求

伴随能耗问题日益突显，怎样实现能耗管埋和能源成本最小化成为中国的首要

任务。医院作为能耗最大，用能状况最复杂的大型建筑，有效的减少能源消耗，减

少能源成本，防止用能过程中的广跑冒滴漏”现象，实行分科室能效综合考核是给非

常必要的管理手段。

建立高效日勺能耗监测管理系统，对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，

对采集数据进行记录和分析。可以合理确实定各科室建筑能耗经济指标及绩效考核

指标，发现能源使用规律和能源挥霍状况，提高人员积极节能日勺意识。

2、系统建设内容

2.1用电系统

系统设计围绕分类分项为中心，结合医院日勺实际用电状况，以科室为单位进行

用电计量记录。在每层楼回路上面安装多功能电表，对三相相电压、相电流、相电

压、相电流、有功、无功、频率、功率因数、谐波畸变率等参数进行监视，当电路

缺相或者电流过大等其他故障问题时系统自动会发出告警声音，提醒管理人员进行

处理。在楼层分区每个科室（办公室、门诊、卫生间、病区及公共区域）回路分别

安装单相计量电表，记录每个科室用电状况，为综合排名考核提供有效数据，这样

可以实现绩效考核指标与能耗数据挂钩从而提供至院员工用电节能意识。通过系统

做到有序用电，合理用电，按需用电，防止因电器老化而导致日勺用电安全事故。

2.2用水系统

医院每天流感人员比较大，用水分布以比较广（厕所、洗手池、消毒池、洗衣

房、病房等）因此有日勺病人用水后忘掉关闭水龙头，这样就导致水资源挥霍。假如

不对用水进行实时监测就不懂得每天用水量状况，当某处水管出现漏水以无人知晓。

针对上述状况本次项目在每个科室用水处都配置了对应H勺水衣进行用水量实时在线

监测，当出现用水量忽然增大或者一直用水，则系统鉴定出水龙头忘掉关闭或者水

管漏水，系统会自动发出报警。对每个科室进行用水计量记录可以作为医院能耗考

核指标提供数据支撑。

2.4中央空调末端系统

医院末端空调系统采用风机盘管集中供冷或者供热，按照老式温控器只能当地

设置温度进行风机和水阀调整。这样当病房无人忘掉关闭温控器风机盘管这是一直

运行，这样就挥霍能源。采用联网温控器，通过远程监测平台实时监测每个风机盘

管运行状态，楼层护士值班室已可通过网络访问查看该楼层每个病房温捽器运行状

况，当病人退房护士值班室可通过远程关闭房间温控器，这样就实现能源综合合理

使用。

当地联网设定室内温度；显示室内温度；风速状态；当地远程手动或自动控制风机

三速；当地远程制冷、制热及通风模式设定；提供当地远程定期开/关机功能，简化

平常操作；当地远程锁键功能；当地远程温度上下限值功能；当地远程摄氏华氏切

换；当地远程时间段定温功能；当地连锁互动功能。

3、系统建设目的

>水、电、空调能耗自动采集分析（按日、月、季、年等生成多种报表）；

>漏电、漏水能耗异常预警（对监测点日勺能耗与历史数据对比）；

>各科室、各病区能耗分户记录计量（把能耗贯彻到各部门，数听说话）；

>实现整个医院用电分项记录分析（理解空调、照明、电脑等能耗）；

>数据分析，找出节能空间点（与经验数据对比，发掘节能空间）；

排碳数据化：通过系统可实现建筑单位内人均能耗分析（包括水、电、能量）,

实现低碳办公数据化;

区域能效比：实现建筑单位内区域能耗对比，以便能耗考核；

同期能效比：实现同年、同期、同一区域能耗对比，以便节能数据分析；

能耗评估管理：实现一种部门、一种科室、一种大楼等单位能耗使用合理评

估，提出节能改造方案：

能耗竞争排名：各个科室能耗对比，实现能耗排名，增强全院工作人员的节

能意识；

对能耗口勺使用数据进行综合的分析、记录、打印和查询等功能，并根据能耗

监测管理系统口勺需要可选择不同样样式报表的打印。为能耗运行管理部门提供

可靠的根据；

能耗数据采集，随时查询，并根据采集数据进行记录分析，监测异常能源用

量，对能源智能仪表故障进行报警，提高系统信息化、自动化水平。

第二章能耗监测计量管理系统总体设计方案

1、概述

数据是能耗监测计量管理分析日勺基础，对于建筑物来说，需要采集日勺数据指标

分为建筑基本状况数据和能耗数据采集指标两大类。能耗监测计量管理系统的分析

基础来自于建筑内的多种能耗数据日勺采集，根据建筑物日勺不同样功能区域和系统设

计，针对能耗监测计量管理系统的分析需要进行选择性的数据采集，采集根据下表

中的分类原则。

能耗数据采集指标包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据,

以及各类有关能耗指标。

2、系统构成

能耗监测计量管理计量系统构造如下图所示：

上一级监冽平台

采集器

能

能

水

电

量

量

表

表

表

表

整个能耗监测计量管理系统由管理中心、主干通信网络、数据采集器、前端智

能仪表等构成，实现对医院各公共建筑现场及远程能耗（电、水、气、冷、热量啊

分类计量以及电能的分项计量，动力、空调和照明节能控制）实时动态监测、能耗

管埋及能效分析，作，协助业主实现持续管埋能源并减少能耗，同步为与上一级能

耗监测计量管理和管理系统连接预留系统接口。

采用远程传播等手段及时采集能耗数据，对建筑能耗进行分类、分项精确计量,

计量数据远程传播，数据采集与存贮，数据记录与分析，数据公布与远传；支持

DL/T645-1997、CJ/T188-2023>GB/T19582-2023,全面采集多种计量仪表的实时数

据。

根据建筑消耗的重要能源种类划分进行采集和整顿的能耗数据，

分类计量

如：电、气、水、空调等。

根据建筑消耗日勺各类能源日勺重要用途划分进行采集和整顿的能

分项计量

耗数据，如：空调用电、动力用电、照明用电等。

对数据进行分析对比审查，审查数据自身或数据变动与否符合实

大数审核际，与否存在逻辑性、趋势性日勺差错；数据的数值与否出现错位

和多位，以及小数点位置错误等状况。

电气质量对电流、电压、频率、视在频率、有功功率、无功功率、功率因

监测数及电流谐波畸变率、电压谐波畸变率进行监测。

通过能源消费构造，部门能耗对比，重点耗能设备分析、人员构造与能耗对比

等多种分析方式，报表分析可以协助医院后勤管理部门准备计算能源消费在建筑生

成常常成本中所占比例，实现医院自主能源审计管理。

报表可以自动生成，按实际需要实现手动打印或者自动打印，供能源部门主管

和运行管理人员使用。

♦能源调度日报表

♦能源供需计划报表

♦能源实绩报发

♦能源平衡报表

♦能源质量管理报表

♦能源成本报表

♦能源单耗报表

♦能源综合报表

♦能源设备状态报表

♦能源故障信息记录报表

♦能源设备备件报表

A.空调系统

针对空调系统的供水、回水管路进行监测温度、压力以及流量值进行监测，对

于空调的冷却水温度、运行设备数量、运行效率、制冷量、和日耗电量、单位面积

电负荷等指标进行数据分析，协助空调系统日勺运行管理进行加强、改善、增进并口

出具节能诊断。如下图：

•冷K贬*Cb♦醒冷

B.照明系统

根据用电环节的不同样，详细分解出办公用电、动力用电、空调用电等，用以

做到分项计量、综合对比分析日勺目的。根据内部管理运行模式分为公共区域、用能

区域，用以定义不同样区域日勺用电量并进行分析对比。

总功占总耗电估算比

负载类型年耗电量

率例

空调负载183720560040%

泵类负载1022570005%

风机负载1331542003%

空压机负

19766820013%

载

照明31766820013%

插库2450102800020%

其他1503084006%

总计3140000100%

根据记录分析重点能耗回路、设备的运行参数，进行设备在不同样步间横向比

较、同一时间多设备的纵向对比，发现节能空间，从管理方式上实现节能的也许性。

例如下图用电横向纵向对比：

根据能源分派计划，检修计划，历史能耗数据分析和记录、能源消耗预测，供

能状况，自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能耗监测计量管理指

标体系，指导有关部门按照供需计划组织配电、配热。

采集，提取和整顿多种子系统实际能源消耗量、能源介质放散量等数据，获取

能源分析所需H勺实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。通过计划与实

绩数据分析、比较，对楼宇所有能源数据进行有效跟踪，协助管理者理清近期潜在

影响原因，迅速制定实行的决策，增进应变能力。

3、能耗监测计量管理系统重要功能

3.1图形化监视系统

以图形化方式形象、实时、精确、迅速地反应现场设备数据、状态等多种运行

参数；以实时日勺声光方式警示报警，并对报警进行后台记录，使之有据可查；定期

检测点跟踪记录为顾客使用历史以及趋势提供数据源。

卜初,■叨使用黑项

3.2能耗数据采集功能

能耗数据采集包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据，以

及各类有关能耗。

3!设年代：2004年定枕及敷：9层

建筑功能:寄售、休闲、娱乐、衽饮、会艇、陵体、旅游及商务建筑总皿积：42000尸方米

gifl面根：300000平方米米眠面映：12000件方米

能源消耗概况:

总妩电量12502863.21千瓦时单仓理效面积随电824千克时/平方米

总耗水里346074148n电尤位林就而再抵本2977P电/平方米

森松气或217273413电单位2!敬面积帏，517n电/平方米

总耗能更64012601.76千克标煤单位建筑间积能室152.41千克标煤/平方米

合计总8214394064千克标媒单传《!筑面映折标1955歼克标煤/平方米

生间专音帐电总量654阡瓦时人均16电1153.58千瓦时/人

椅庄彩电首卑2731。千瓦时人均髭水416762吨/人

空优总管1粒电W1S654阡瓦时人均松气724.24«电/人

公共区域照■总量2314千瓦时人均屁1ft2133753千克标煤/人

电梯用电总量123*千瓦时人均t6花折标27382.98千克标煤/人

令根据建筑物基本状况数据，计算分析建筑物目前的能耗状况。

令可根据客户需求和现场能耗类型，自主制定能源分析方案。

＜可按能耗类型：电、水、气、空调，分类查询。

＜逐时、逐日和逐月数据分析。

令可用饼状图、柱状图、线状图等不同样数据图表展示能耗数据采集状况。

令可单组数据查看分析，也可多组数据查看分析。多组数据可进行比较、汇总、

记录分析操作。

令不同样步间范围内能耗值的最大值/最小值分析

令不同样步间范围内不同样能源组能耗值的比较

＜找出能效最低和最高的设备单位

3.3能耗监测计量管埋功能

能耗监测计量管理系统有三套能源分析方案：按电源用途分类、按区域分类、

按顾客分类，满足客户管理需求。

▼K，,州nr分，A髭'0州0分KA外H

OxxnM▼帽板―—，A2仪-♦♦0

0口大exnuitto-OxxnM

«□«-J»IC3xxia«

3口乂不SfcHlW・□—MBt口

-口I■场讴■□»«*

口空调水茶用电

•■C)M«nU.■口必MX

•口JFB州皿

•口ia%c£z•OKIMV

•口公兴区K•«•»•Ora^c<x■口星巴克

口

•口町席月，万■口事根培

口2

-口标匪区**用户网电口

口

-口电标用电口

口

•口华曲》E口

口

•口水・口

口

口

口

口

ame■外弊口

A■用户外奥绘用户分类口

口,雨幻

口大・，煌

口牛・・・«»火》H

口JC已0户

口4R珏

□可以从三个不同角度切入分析能耗数据，帮助管理员可全方位了解建

筑物能耗分布与用途，权衡各方面利弊，从而制定优化能源管理方案。

可根据客户需求和现场能耗类型，自主制定能源分析方案。

可按能耗类型；电、水、气、空调，分类查询。

逐时、逐日和逐月数据分析。

Kwh/单位2010年4月1日空调能耗图表

irtart3HwSM6ME8rt9«tort11MiaM

19-9139.08aB.sr14.22«T621.8r20.1229417-5416.7*3S1463

13HMH»5»t16H18M19HaoMaaHaatt»4H

36.5825.771T.5838.4616.5813.0433-328・0S2.633585

□BEMS系统每隔30分钟会进行一次能耗数据统计，以小时为单位展示

一日内的能耗分布情况，帮助找出高能耗与低能耗的分布时段。

逐日分析

445.13420.99g6As449/743T.36M3-93348414-733・S460.06

>6H•rHtSH■•日aoH■■日aaH•3日a4H•SB・6日•70a8H09日3OH

5<M.94491.93Sta.66494-1・38.264J.8s43^324s.8428.24M1-^4476^147^3144$-$^

□以日为单位展示一月内能耗分布情况。帮助找出高能耗、低能耗和能

耗异常的日子。

可用饼状图、柱状图、线状图等不同样数据图表展示能耗数据采集状况。

多组数据进行统计

201041空调能耗对比表

MBCO<

MB•必A'

百分比

□用两组或以上多组数据进行统计，用百分比方式表示各组能耗数据的

比率情况，帮助找出高能耗与低能耗的设备。

可单组数据查看分析，也可多组数据查看分析。多组数据可进行比较、汇总、

记录分析操作。

多组数据进行比较

201041日空调能耗对比图表

aMuM3H.K61rMaoH>aMaaM

■"BCK95**31O.S46.489*08aa.7S14.13a1.8995*5930.6693*59

・MAK0.^7aaS.9<«*.«a<.33

・3・fas・f，5・♦-8”09MsoHaaVfna・f。3“

.MHCK08.898.6aac.379B.M06・K03・3S•■・3900・X3).039・"ao.Srer.Si

IBMA1Kai.tsiS.^S2丘ao.^3g.9S-3&a^.03ao.Sa，4»S・&328.34

□用两组或以上多组数据进行比较：在不同时间范围内，帮助找出高能

耗与低能耗的设备。

3.4数据显示、记录、分析和预警功能

耗能设备运行数据以多种形式加以直观实时显示，并时刻监测设备运行状况,

发现设备运行异常或能效过低状态，实时声光报警提醒现场运行人员，若能耗高于

历史同期和计划设定值则报警提醒管理人员；准时、日、月、年不同样步段，或不

同样地理区域，或不同样能源类别，或不同样类型耗能设备对能耗数据进行记录，

自动生成实时曲线、历史曲线、仿真曲线（后续加入此功能）、实时数据报表、日月

年报表等资料，为运行管理节能提供数据根据,为节能技术改造提供数据基础C并

预测未来能源消耗趋势。

3.5报警管理

系统平台运用多种报警模型，负责过程，设备，质量，安全指标，能源限额日勺

超限进行多种方式的报警。包括模拟量报警，事件报警，重大变化持续反复报警，

硬件设备报警等。支持一种完全分布式的报警系统。报警及事件日勺传送，报警确认

处理以及报警记录存档。顾客可以自定义多种报警，报警信息可以通过不同样方式

传送至顾客。

部分重要功能列表：

♦设备报警

重要能耗设备的运行状态异常报警

♦电源故障报警

设备电源故障，UPS断电报警

♦网络通讯报警

设备通讯及网络故障等异常报警

♦报警级别设定

基于事件的报警，报警分组管理，报警优先级管理。

♦报警和事件输出方式

报警窗口、声、光、电、短信、文献、打印等。

3.6设备管理

能耗监测计量管理系统的对象覆盖楼宇日勺多种大型能源设施。通过对能源设备

日勺运行，异常、故障和事故状态实时监视和记录，通过技改和加强维护，指导维护

保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。

部分重要功能列表：

♦运行记录、启停记录时实时数据和历史数据查询

♦缺陷、故障记录维护，查询。

♦维修工单，试验工单，保养计划等设备维护管理

♦设备基础信息管理（型号，厂家，电压等级等信息）

♦维修成本，运行成本分析和报表

3.7能耗指标管理

运用规范的能耗监测计量管理体系，建立完善持续改善的流程。

部分重要功能列表：

♦结合国标，对重要设备的单耗指标、单位能耗等指标进行线上监测。

♦国家有关原则规定H勺经济运行指标。

♦对国家规定的节能目欧I设置警戒线，对未达目H勺的指标进行自动警示。

第三章设备简介

1、能耗监测管理平台软件

系统软件安装于后勤管理管理部门或其他多种专业管理部门日勺服务器上，通过

M-BUS或RS-485网络实现水、电、空调等多种能耗数据采集，实现能耗数据实时检

测、系统设备状态实时检测等功能，并将数据保留在当地系统数据库中，可随时进

行数据的记录、分析、处理和报表打印工作。

＞数据查询