医院能耗监测平台的优化与思考

胡铖　胡晓妍

[摘要] 为贯彻落实《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》和《国务院关于印发节能减排“十二五”规划的通知有关要求，在卫健委的支持下该院于2015年3月开始建设能耗监测平台，2016年8月正式投入使用，现已积累了2年多的能耗数据，如何开发利用这些数据，确切发挥这些数据的作用，是作为能耗监管部门的重要课题。该文从能耗监测平台的建设背景、该院能耗监测平台的基本框架、运行中出现的问题以及对这些问题的优化等方面介绍该院能耗监测平台升级的思考，分享能耗监测平台的运行经验，推动能耗监测平台向精细化发展。

[关键词] 能耗监测平台;医院;能耗分析

[中图分类号] R197.3 [文献标识码] A [文章编号] 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

能耗監测平台是以提高医院能源利用效率和管理效率为目的而搭建的一系列软硬件配套设施，通过实时数据采集，实现医院能源在线监测，可为能耗统计、能耗分析、能耗诊断、节能改造、能源资源管理等提供数据支撑。

以往，医院的能耗数据采集多采用传统的人工手抄方式进行，抄表员需要进出各间病房查抄水电表，影响患者的就医体验，并且大型医院建筑楼栋多，科室分布分散，能耗计量点位繁多，传统的人工模式，难以保证计量管理的准确性和科学性，对数据的分析、查询带来诸多困难。能耗监测平台的建设解决了传统抄表中的很多问题，为医院能耗管理带来了质的飞跃。但医院能耗监测平台的建设尚处在起步阶段，平台计量精细度问题、数据质量问题、能耗分析功能等方面还存在一些不足。当今，能耗管理日益受到重视，医院对能耗的增长也提出了明确要求，为提高能耗监测平台的实用性，加强能耗管理工作的精细化、科学化，对能耗监测平台的升级有重要的现实意义。

1  能耗监测平台建设背景

能源浪费严重在一定程度上限制了能源的可持续发展，节能、环保、可持续发展的理念已受到了广泛的关注和重视。医院作为能源消耗大户，在节能降耗方面面临的形势十分严峻。随着互联网技术的不断发展，信息化技术已经开始广泛使用，能耗监测平台应运而生。2014年5月原国家卫生和计划生育委员会、住房和城乡建设部及财政部联合启动了全国医院建筑能耗监测系统试点建设工作，并下发了《医院能耗监管系统建设技术导则（实行）》。导则要求将医院能耗按，电、天然气、水资源、汽油、柴油、蒸汽等能源类以及按建筑功能，如门诊类、医技类、病房等分类。还需按能源用途进行划分，如将电可分为空调用电、动力用电、照明插座用电、特殊用电等。导则为医院建设能耗监管平台提供依据。医院能耗监管系统采用通用型软件平台、配套的硬件架构将各医院的能耗之系统数据信息集成，汇聚到国家卫健委能耗监管平台之中。原国家卫生和计划生育委员会于2015年对其直属的44家医院进行了能耗监管平台的建设，各试点医院对医院相应的重点用能设备安装了远程计量仪表，实现了对重点用能单位的实时监测[1]。该院于2015年3月开始建设能耗监测平台，2016年8月正式投入使用。

从某种角度而言，能耗监测平台可以有效实现对能源资源消耗情况的监测，及时掌握能源消耗的具体情况，对提升能源的利用率，降低能源消耗，具有重要影响。能耗监测平台的搭建有现实的价值和意义。但医院建筑结构复杂，楼栋内部用能单元分布众多，相应的计量点位众多，使得有限的资金投入不足以更换全院的计量点位，使得原平台虽然能反映医院的整体用能水平，但无法完全满足该院各临床科室全成本核算的要求，也很难对科室能耗进行精准及时的分析。因此对现有能耗监测平台的升级显得尤为重要。

2  能耗监测平台的组成

该院能耗监测平台主要有采集终端设备、数据采集器、数据传输网络、数据中心等设备组成，采用4层网络结构：第1层采集层，即从带数字接口的电表、水表、燃气表、蒸汽表等计量装置到采集器，以有线的接口与协议，将信号传输到数据采集器;第2层为传输层，即为数据采集器与能耗监测数据中心的网络连接，主要采用以有线网络方式传输数据，并最终存储到数据中心;第3层为处理层，是能耗监测数据中心内部服务器、数据库、存储等设备传输网络;第4层为应用层，即数据中心WEB服务器到用户客户端，主要以Internet方式实现，通过谷歌浏览器进行系统登录访问[2]。

3  平台中出现的问题

能耗监测平台的搭建和应用，为医院能耗管理工作向信息化迈出了坚实的一步，能耗监测平台具有很现实的意义，但医院能耗监测平台的搭建尚属于起步阶段，该院在能耗监测平台的使用中发现有如下一些问题：

①能耗监测平台建设之初优先满足卫健委建设导则原则建设，缺乏从医院实际需求出发，并且投入的建设资金有限，不足以覆盖全院的计量点位，平台虽能够满足对医院整体能耗的监控，但未能实现科室智能水电表全覆盖。该院早在2000年之前就在全院实行了水电气全成本核算，各科室均有独立的水电表计量，现全院智能电表覆盖率为96%，智能水表覆盖率约占45%。非智能表只能靠抄表员每月去病房查抄水电表数值，然后人工录入水电汽成本核算系统，最后生成各科室水电气报表，操作过程稍显冗余。

②其次，平台硬件故障时，采集数据无法本地修复，影响采集数据的质量。各楼栋智能水表，由于大多安装在室外地下水管井内，长期使用易出现超声波计量口被水沟堵塞，需定期清理，影响远程计量。同时，该院共有24个数据采集器，采集器故障后若不能及时更换或采集器断电，也容易影响数据的完整性和数据质量，给数据分析带来一些负面影响[3]。

③近年来，随着医院规模的不断发展，医院建筑也在不断增多，虽然从建筑的设计之初就将远传智能水电表考虑到了其中，但由于建设时机不同步，不同的建设厂家，导致各系统都是独立运行，管理平台分散化加大了管理人员的工作量，也加大了系统的维护成本。

④平台对一些特殊区域用能统计分析不科学，缺乏按科室维度进行分析。该院楼栋众多，一些特殊区域用能分布零散，如放射科在住院楼、综合楼、外科大楼均有设置，空调机房在外科大楼、门诊大楼均设有独立机房，但是能耗统计是按楼栋分别统计，导致在做特殊区域用能分析的时候，数据调取繁琐，往往需要人工再进行计算，增加分析人员的工作量。

⑤原平台能耗评价指标过于单一，且计算能耗指标所需基礎数据不易直接修改。原平台仅从面均能耗、人均能耗两方面评价，能耗指标评价方式过于简单、单一，无法多维度考察医院的用能状况。且计算能耗指标所需的基础数据，如业务量、业务用房面积、用能人数等数据，管理人员无法直接修改，不便于管理人员进行多维度分析。

因此，统计数据的完整性、准确性尚不能发挥最大作用，能耗分析结构简单，无法精准全面地掌握各部门的水电数据及能耗负荷变化，使这些数据没有最大程度的为我所用。

4  对现有平台的优化

考虑该院现有平台的中出现的一些问题，该院对现有能耗监测平台做了优化升级，新能耗监测平台是对现有平台的继承和优化。升级如下。

（1）将多个分散的能耗监测系统集合到同一个监测平台，便于管理人员统一管理，也便于日后的系统维护。

（2）新增对非远程表具的扫码计量功能，使原来的机械表具可通过扫二维码的方式将计量数据直接传送到系统，并将录入的数据可人工进行修复，使系统数据更完整准确[4]。

（3）优化了能耗分析模块。①该模块通过对选定“区域或业态”、统计时间段的实际能耗值与其基准能耗值进行比较，得出能耗是否异常;②通过比较能耗总表与其分表之间的能耗差值，判断能耗传输过程中是否有用能异常;③能够通过总能耗计算单位业务密度能耗、单位面积能耗，人均能耗，转化为标准煤，碳排放量，转化为人民币等数据，并进行分析;④能耗数据：读取能耗表获取能耗数据，获取选择条件的能耗信息。⑤页面展示不同时间颗粒度的能耗曲线，可以切换显示成表格，也可以导出;可以显示同比、环比、单位面积、人均、转换为标准煤、碳排放量、转化为人民币的能耗曲线，可以切换显示成表格，也可以导出;⑥显示选择节点子节点的能耗分解饼图，可以切换显示设备能耗信息;⑦显示选择节点能耗同比、环比、最大值、最小值、平均值。

（4）新增各楼栋内部科室能耗排名与推送功能。基于该院实际情况，该院实行全科室水电气成本核算已有20余年历史，老式的水电气计量方式，实现科室能耗的排名与推送难度较大。结合现有系统，可以将科室每月能耗数据推送给科室负责人，使科室负责人能及时掌握部门用能水平，主动为临床部门提供能耗数据支撑，对不合理用能情况做出相应调整。同时能耗排名可以从多维度多指标进行排名，不能仅限于总能耗排名。例如可以按单位业务密度能耗、人均能耗、面均能耗等排名[5]。

（5）能耗定额管理。基于对能耗数据更全面地掌握，利用能耗大数据，掌握各科室或重点用能部门的用能规律，借助能耗监测平台，逐步实现更精准的用能定额管理。

（6）细化对重点、特殊用能设备进行监控，可根据春冬季的用能规律，对设备保养等作出提前预判，确保设备高效运行。

（7）负荷预测。根据实际能耗数据预测一段时间内的能数据。①选择条件，查看指定时间段、指定区域或业态、电能耗数据实际值与预测值;②详细数据：以表格形式展示“能耗预测值、能耗实际值”，并计算偏差值和偏差百分比;此功能可以方便管理者对医院全年的消耗量做出总量控制，控制能源消耗量在一定的范围之内。

能耗监测平台的搭建不是一个一次性的工程，需要在日常的使用中不断丰富和发展。通过对能耗监测平台的升级，注重对数据进行深度的挖掘与分析，确保能源合理利用。借助能耗监测平台实现医院能耗管理的信息化和精细化。

5  总结

因此，在能耗建设平台的优化过程中，首先，管理人员要注意能耗平台顶层设计，方便能耗监测平台随着医院规模的发展而拓展，减少后期系统运维成本的投入。其次，能耗监测平台最基础的支撑在于采集的基础数据，接入的点位数据要按照自身需求出发，要注重平台数据的完整性、准确性和有效性。能耗监平台的建设不是一个“一次性”的工程，需要管理人员结合院区实际使用情况，不断优化和完善。最后，重视能耗监测平台的分析功能，最大程度地利用好这些数据，才能发挥能耗平台的功效，让能耗监测平台为我所用，使医院的能耗管理更加精细化、科学化。

[参考文献]

[1]  王玉，曹勇，等.医院建筑能耗监管平台的现状和调研[J].暖通空调，2019，49（1）：15-19.

[2]  徐飞，马琪.基于系统层级的建筑的能耗监测平台数据质量管理优化[J].中国学术期刊电子杂志社，2018，9（2）：236-237.

[3]  李怀，于震，吴剑林.公共建筑能耗监测平台数据缺陷辨识方法和在线诊断研究[J].电气与智能建筑，2017，45（311）：119-128.

[4]  郭荣华.论可再生能源建筑能耗智能监测系统体系结构的设计[J].技术与应用，2018，8（14）：42-43.

[5]  郝思佳，兰娥.大型医院能耗监管平台的介绍[J].绿色建筑设计与评价，2019，47（336）：26-31.

（收稿日期：2019-11-14）