医院能耗监测系统技术方案.docx

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医院能耗监测系统技术方案

医院综合能耗监测管理系统

解决方案

二零一七年七月

医院综合能耗监测管理系统解决方案

第 一 章 概 述 --------------------------------------------------------------------------------------3

1、医院建设综合能耗监测管理系统的需求分析 ---------------------------------------3

1.1 建设“绿色医院”的需求 -------------------------------------------------------------------3

1.2 医院电力能源安全、可靠管控的需求 ------------------------------------------------3

1.3 医院能效综合考评管控的需求 ---------------------------------------------------------4

2、系统建设内容 ------------------------------------------------------------------------------4

2.1 用电系统 -------------------------------------------------------------------------------------4

2.2 用水系统 -------------------------------------------------------------------------------------5

2.3 中央空调系统 -------------------------------------------------------------------------------5

2.4 中央空调末端系统 -------------------------------------------------------------------------5

3、系统建设目标 ------------------------------------------------------------------------------6

第 二 章 能耗监测计量管理系统总体设计方案 ---------------------------------------------7

1、概述 ------------------------------------------------------------------------------------------7

2、系统组成 ------------------------------------------------------------------------------------7

3、能耗监测计量管理系统主要功能-----------------------------------------------------10

3.1图形化监视系统 -----------------------------------------------------------------------10

3.2能耗数据采集功能 --------------------------------------------------------------------11

3.3能耗监测计量管理功能 --------------------------------------------------------------12

3.4数据显示、统计、分析和预警功能 -----------------------------------------------14

3.5报警管理 --------------------------------------------------------------------------------15

3.6设备管理 --------------------------------------------------------------------------------16

3.7能耗指标管理 --------------------------------------------------------------------------16

第 三 章 设备介绍 --------------------------------------------------------------------------------18

1、能耗监测管理平台软件-----------------------------------------------------------------18

2、网络电表-----------------------------------------------------------------------------------18

3、网络直读水表-----------------------------------------------------------------------------18

4、空调冷热量表-----------------------------------------------------------------------------19

5、能耗数据采集器--------------------------------------------------------------------------20

6、联网温控器--------------------------------------------------------------------------------22

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

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的建筑，

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。

为了提升医院的信息化管理水平，更加科学合理的促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，更加精细化的实现医院各科室的能耗测评

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《绿色医院建筑评价标准》、《医院建筑能耗

监管系统建设技术导则》等行业规范，建设的一套包括电能计量、电力监控、电能

质量治理、综合能耗监测管理等技术服务的能源管理系统。

系统能够辅助医院后勤

管理人员进行能源供应系统及能耗设备的运行管理工作，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最佳的技术平台。

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，其首先是由外国环保主义研究者提出的，是现

代医院绿色发展战略当中重要的一环，也是现代化医院发展的主要前提。

为推进我

国“绿色医院”的健康发展，我国也颁布了相应的绿色医院建设标准，为具有中国特

色的绿色医院的建设工作提供了法律基础，同时也为相关工作的开展提供了参考的

标准。

1.2 医院电力能源安全、可靠管控的需求

目前，我国大部分地区的医院在进行电力管理工作的过程中，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

了解医院的整体用电情况，同时为各科室配发了相应的电表，这样就能够了解各科

室之间不同的用电量。

采用人工查表的方式，这种方法虽然能够满足一些小型医疗

机构的需求，但是在未来医疗机构的发展过程中，这种方法的弊端极大，主要包括

以下一方面：

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准确和及时，导

致在对事故处理的过程中无法进行及时有效的排除，造成较大的安全隐患。

②对于

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

供电线路的巡查也仅是对于那些在表面可以观察到的线路，对于墙体内部的供电线

路的观察则基本没有，使得这部分安全隐患无法得到有效控制。

同时在故障发生时，

由于没有科学化的监测技术，无法快速确定事故原因所在，给工作抢修造成了较大

的影响。

③部分供电线路的老化数据无法进行有效统计，因为其使用时间过长，无

法进行系统化的统计，导致每条电路都有可能在超负荷的情况下进行运转，增加了

安全隐患所带来的危害。

④人力巡查工作过程当中，相关人员的工作量比较大，并

且工作单调繁琐，很容易产生错漏的情况。

⑤在对医院用电数据进行统计的过程中，

只能够统计当时的用电量，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，这样就不能够有效对潜在的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很多配电室长期无人值守，周围也没有响应的监控设备，使得

漏电、偷电等情况无法被及时发现。

一旦发生紧急情况，相关工作人员就只能够对

其进行补救，并且可能会出现工作人员不在现场的情况，在不了解现场情况的前提

下，无法通过其它人员来完成对事故的处理。

1.3 医院能效综合考评管控的需求

随着能耗问题日益突显，如何实现能耗管理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，用能情况最复杂的大型建筑，有效的降低能源消耗，减

少能源成本，避免用能过程中的“跑冒滴漏”现象，实施分科室能效综合考评是给非

常必要的管理手段。

建立高效的能耗监测管理系统，对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，

对采集数据进行统计和分析。

能够合理的确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浪费情况，提高人员主动节能的意识。

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，结合医院的实际

用电情况，以科室为单位进行用电计量统计。

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，提示管理人员进行处理。

在楼层分区每个科室（办公室、门诊、卫

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生间、病区及公共区域）回路分别安装单相计量电表，统计每个科室用电情况，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

医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，避免因电

器老化而导致的用电安全事故。

2.2 用水系统

医院每天流动人员比较大，用水分布以比较广（厕所、

洗手池、消毒池、洗衣房、病房等）因此有的病人用水后忘

记关闭水龙头，这样就造成水资源浪费。

如果不对用水进行

实时监测就不知道每天用水量情况，当某处水管出现漏水以

无人知晓。

针对上述情况本次项目在每个科室用水处都配置了相应的水表进行用水

量实时在线监测，当出现用水量突然增大或者一直用水，则系统判定出水龙头忘记

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统计可以作为

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，按照传统温控器只能本地

设置温度进行风机和水阀调节。

这样当病房无人忘记关闭温控器风机盘管还是一直

运行，这样就浪费能源。

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

层每个病房温控器运行情况，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。

本地联网设定室内温度；显示室内温度；风速状态；本地

远程手动或自动控制风机三速；本地远程制冷、制热及通

风模式设定；提供本地远程定时开/关机功能，简化日常操作；本地远程锁键功能；

本地远程温度上下限值功能；本地远程摄氏华氏切换；本地远程时间段定温功能；

本地连锁互动功能。

3、 系统建设目标

Ø水、电、空调能耗自动采集分析（按日、月、季、年等生成各种报表）；

Ø漏电、漏水能耗异常预警 （对监测点的能耗与历史数据对比）；

Ø各科室、各病区能耗分户统计计量 （把能耗落实到各部门，数据说话）；

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

Ø实现整个医院用电分项统计分析 （了解空调、照明、电脑等能耗）；

Ø数据分析，找出节能空间点（与经验数据对比，发掘节能空间）；

Ø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；

Ø区域能效比：

实现建筑单位内区域能耗对比，方便能耗考核；

Ø同期能效比：

实现同年、同期、同一区域能耗对比，方便节能数据分析；

Ø能耗评估管理：

实现一个部门、一个科室、一个大楼等单位能耗使用合理评

估，提出节能改造方案；

Ø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；

Ø对能耗的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能，并根据能耗

监测管理系统的需要可选择不同样式报表的打印。

为能耗运营管理部门提供可

靠的依据；

Ø能耗数据采集，随时查询，并根据采集数据进行统计分析，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。

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

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的基础，对于建筑物来说，需要采集的数据指标

分为建筑基本情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各种能耗数据的采集，依据建筑物的不同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，采集依据下表中的

分类标准。

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，

以及各类相关能耗指标。

2、 系统组成

能耗监测计量管理计量系统结构如下图所示：

上一级监测平台

INTENET

建筑能耗平台

TCP/IP

TCP/IP（LON）

采集器

TCP/IP（LON）

采集器

TCP/IP（LON）

采集器

水

表

电

表

能

量

表

水

表

电

表

能

量

表

水

表

电

表

能

量

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

能仪表等组成，实现对医院各公共建筑现场及远程能耗（电、水、气、冷、热量的

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

管理及能效分析工作，帮助业主实现持续管理能源并降低能耗，同时为与上一级能

耗监测计量管理和管理系统连接预留系统接口。

采用远程传输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，

计量数据远程传输，数据采集与存贮，数据统计与分析，数据发布与远传；支持

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分类计量

根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，

如：

电、气、水、空调等。

分项计量

根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能

耗数据，如：

空调用电、动力用电、照明用电等。

大数审核

对数据进行分析对比审查，审查数据本身或数据变动是否符合

实际，是否存在逻辑性、趋势性的差错；数据的数值是否出现

错位和多位，以及小数点位置错误等情况。

电气质量

监测

对电流、电压、频率、视在频率、有功功率、无功功率、功率

因数及电流谐波畸变率、电压谐波畸变率进行监测。

医院综合能耗监测管理系统解决方案

DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008，全面采集各种计量仪表的实时数

据。

等多种分析方式，报表分析可以帮助医院后勤管理部门准备计算能源消费在建筑生

成经常成本中所占比例，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

◆ 能源实绩报表

◆ 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

◆ 能源故障信息统计报表

◆ 能源设备备件报表

A. 空调系统

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负载类型

总功

率

年耗电量

占总耗电估算比

例

空调负载

1837

205600

40%

泵类负载

102

257000

5%

风机负载

133

154200

3%

空压机负

载

197

668200

13%

照明

317

668200

13%

插库

2450

1028000

20%

其他

150

308400

6%

总计

3140000

100%

医院综合能耗监测管理系统解决方案

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，帮助空调系统的运行管理进行加强、改善、促进并且

出具节能诊断。

如下图：

B. 照明系统

依据用电环节的不同，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、综合对比分析的目的。

依据内部管理运行模式分为公共区域、用能区

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可能性。

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

例如下图用电横向纵向对比：

根据能源分配计划，检修计划，历史能耗数据分析和统计、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，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热。

采集，提取和整理各种子系统实际能源消耗量、能源介质放散量等数据，获取

能源分析所需的实绩数据，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，帮助管理者理清近期潜在

影响因素，快速制定实行的决策，增进应变能力。

3、 能耗监测计量管理系统主要功能

3.1图形化监视系统

以图形化方式形象、实时、准确、快速地反应现场设备数据、状态等各种运行

参数；以实时的声光方式警示报警，并对报警进行后台记录，使之有据可查；定时

检测点跟踪记录为用户使用历史以及趋势提供数据源。

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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

及各类相关能耗。

✧ 根据建筑物基本情况数据，计算分析建筑物目前的能耗状况。

✧ 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。

✧ 可用饼状图、柱状图、线状图等不同数据图表展示能耗数据采集情况。

✧ 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、统计分析操作。

✧ 不同时间范围内能耗值的最大值/最小值分析

✧ 不同时间范围内不同能源组能耗值的比较

✧ 找出能效最低和最高的设备单位

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

3.3能耗监测计量管理功能

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、

按用户分类，满足客户管理需求。

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。

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

可用饼状图、柱状图、线状图等不同数据图表展示能耗数据采集情况。

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、

统计分析操作。

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医院综合能耗监测管理系统解决方案

3.4数据显示、统计、分析和预警功能

耗能设备运行数据以各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，实时声光报警提示现场运行人员，若能耗高于

历史同期和计划设定值则报警提示管理人员；按时、日、月、年不同时段，或不同

地理区域，或不同能源类别，或不同类型耗能设备对能耗数据进行统计，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依据，为节能技术改造提供数据基础。

并预测未

来能源消耗趋势。

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3.5报警管理

系统平台利用多个报警模型，负责过程，设备，质量，安全指标，能源限额的

超限进行多种方式的报警。

包括模拟量报警，事件报警，重大变化连续重复报警，

硬件设备报警等。

支持一个完全分布式的报警系统。

报警及事件的传送，报警确认

处理以及报警记录存档。

用户可以自定义各种报警，报警信息可以通过不同方式传

送至用户。

部分主要功能列表：

◆ 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、文件、打印等。

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3.6设备管理

能耗监测计量管理系统的对象覆盖楼宇的各种大型能源设施。

通过对能源设备

的运行，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。

部分主要功能列表：

◆ 运行记录、启停记录的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

利用规范的能耗监测计量管理体系，建立完善持续改进的流程。

部分主要功能列表：

◆ 结合国家标准，对主要设备的单耗指标、单位能耗等指标进行线上监测。

◆ 国家有关标准规定的经济运行指标。

◆ 对国家规定的节能目标设置警戒线，对未达目标的指标进行自动警示。

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第 三 章 设备介绍

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它各种专业管理部门的服务器上，通

过 M-BUS 或 RS-485 网络实现水、电、空调等各种能耗数据采集，实现能耗数据实

时检测、系统设备状态实时检测等功能，并将数据保存在本地系统数据库中，可随

时进行数据的统计、分析、处理和报表打印工作。

Ø 数据查询：

应具备对建筑、楼层、用户编号、用户姓名、数据时间、计

费类型数据的查询功能；

Ø 报表打印：

应具有默认标准报表打印格式，并附带报表格式设计软件，用

户可根据需要，自定义/修改报表打印格式；

Ø 权限设定：

应具有三级以上操作员密码设定权限；

Ø 数据交换：

系统数据可以以标准、通用的格式直接导出、查询及供其他系

统进