电力监控系统在医院双电源供电系统中的应用分析

刘勇利

[摘    要]医院的电力应用至关重要，不仅涉及到应用器械的操作水平，也会影响整个医院的服务水平。随着医院用电需求在类型和数量方面的增长，医院供配电数据越来越巨大，供配电设计越来越复杂，本文将根据医院的供电系统特征，介绍电力监控系统在医院供电系统中的应用。

[关键词]电力监控系统;医院;供电系统;应用

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–0–02

Application Analysis of Electric Power Monitoring

System in Hospital Dual Power Supply System

Liu Yong-li

[Abstract]The application of electricity in hospitals is very important， not only involves the operation level of the application equipment， but also affects the service level of the entire hospital. With the increase in the type and quantity of electricity demand in hospitals， the data of power supply and distribution in hospitals is becoming more and more huge， and the design of power supply and distribution is becoming more and more complicated. This article will introduce how the power monitoring system can supply power in the hospital based on the characteristics of the power supply system of the hospital. Application in the system.

[Keywords]power monitoring system; hospital; power supply system; application

随着我国经济和科技发展，我国的医疗卫生事业也取得了长足的进步。但不可否认的是一些大型的医院建筑大部分是在20世纪八九十年代建设的，其供电系统和配件系统几乎与主体建筑相同时间建设，因此其电力设备存在设备老化的情况，整体安全性偏低且智能化程度已经远远落后于时代的发展。为了保障从业人员和来访人员的医院安全，应当及时更新供电系统，保证电力系统的安全性和稳定性。

1 电力监控系统在医院供电系统当中应用的重要性

1.1 医院电力系统的特殊性

医院不同于其他建筑，具有人员密集人口流动量大等特点。除此之外，由于医院24 h运行，病人、医生的就诊和生活都在医院之中，导致医院的生活设备和医疗设备较为密集。从电力使用情况来看，医院和居民建筑具有很大区别，即医院不仅拥有众多的大功率仪器和设备，且整个医院的运作对电力的安全要求较高，一旦发生电力故障，则可能影响病人的救治，轻则导致病人病况加剧，重则导致病人失去生命。因此，医院的电力系統稳定性和安全性应当得到高度重视，除了安全性和稳定性之外，为了满足《公共机构节能条例》的需要，还应该加强医院的节能措施。基于以上两个原因应在共配电系统中引入电力监控系统，对电力系统实施全面、全过程监控，保障电力系统的安全运行。同时，现代化智能电力监控系统还可以对供电质量和电能消耗等电力系统运行情况进行检测并实时反馈，这不仅对及时发现供配电问题有所帮助，也能够起到智能节能的作用。

1.2 电力监控功能的重要意义

电力监控系统能够有效地帮助医院提高电力系统的运行效率，减少电力运行能耗，降低电力系统在运行当中的运营成本;同时，电力监控系统还能够确保电力系统运行安全，加强电网管理的效率，实现医院电力系统的高效、节能、安全运转。在具体的操作过程中，电力监控系统有好多人机互动设计，其中故障报警一场数据显示和数据存储器的功能，使得管理人员在进行操作管理的过程中更加方便快捷，能够在第一时间发现电力系统中出现的故障，并通过计算机处理，以最快速度传达出操作指令，减少故障影响范围，减轻故障后果。

2 电力监控系统的设计原则和系统功能

配电供电智能化是当前配电系统设计发展的主流趋势。智能电力监控系统通过将通信技术和互联网技术融入电力系统设计中，能够实现将电力系统运行数据收集整合和分析，并将数据用报表和视频等方式可视化，不仅实现了全方位的系统监控，还降低了电力系统操作和监控难度。由此可见，随着信息技术不断发展，电力监控系统乃至整个配电系统智能化是未来主流发展思路，对提升医院用电安全水平和提高医院服务水平具有重要作用。

2.1 设计原则

安全和高效是电力监控系统的两个基本要求，在这两个要求之上，设计主要遵循以下5个原则。

（1）实用性原则。医院的特殊性要求供配电系统一定要贴合医院实际情况，电力监控系统的设计要与医院供配电系统相匹配，根据实际情况设计电力监控系统是医院首先应当遵循的原则。具体的要求为：医院电力监控系统应当具有良好的便于操作性和良好的可学习性。即电力监控系统要便于操作，方便读识，适合医院工作人员的计算机操作水平和电力知识水平，方便其在简单的培训后就能正确认识画面内容、掌握操作要领，并能够完成值班和观察任务。

（2）安全性原则。医院由于医疗器械设备较多且用电量较大。大多数的大型综合性医院的复合等级为一级负荷。因此，电力系统及监控系统的安全性十分重要，除了要避免电力故障问题之外，还要关注电力运行稳定，因为不稳定的电流会影响医疗器械的精准度，对病人造成安全威胁。因此，电力系统及监控系统的所有设备和部件都应该符合安全标准要求，保证其性能安全且运行稳定。

（3）实时性原则。现代化智能监控监控系统最基本的特征是实时性。由于电力系统当中的用电参数会因为医院用电情况实时变化，因此，电力系统运行过程中可能发生超负荷等电力问题，这些问题都有可能导致电力系统崩溃或是影响医疗设备。简单来说，这些偶然性问题时时刻刻可能发生，需要电力监控系统实时监测并予以实时反馈，并将数据储存起来，方便维修维护人员溯源和维修。

（4）稳定性原则。由于医院24 h都在运转，因此医院电力系统和监控系统也是24 h不间断工作的。在这样的运行负荷下，应当保证电力监控系统具有良好的稳定性，以此保证电力系统出现故障时能够得到及时维修和处理。

（5）可扩展性原则。随着科学技术的进步，大部分智能系统都会保留系统可扩展性，以供设备更新或智能系统升级。医院电力监控系统同样如此，在设计过程中应当预留一定的通讯接口，以方便在今后使用过程中添加更多的类似于自动化控制系统、信息管理系统等功能系统，或接入消防控制系统等相关系统，实现医院一体化控制。

2.2 系统结构

以SmartSPM3000F智能监控系统为例，SmartSPM3000F是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制;SCADA系统在电力系统中的应用最为广泛，技术发展也最为成熟。其作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。现阶段SmartSPM3000F已广泛应用于电力、矿业、智能楼宇群监控等多种行业的配电监控里，也是大型医院主流的智能监控系统。

SmartSPM3000F只能监控系统为主流的分布式结构，这种结构主要由设备层、网络层和站控层3个结构组成。站控层是管理人员和计算机进行直接交互的窗口，计算机主要负责对电力系统运行的各项数据进行收集和信息分析处理，将收集到的信息处理成图表或是图像、声音和视频，方便管理人员读取。这个结构是整个监控系统最上层的部分，主要构成设备包括工业级计算机、打印机以及USB电源等等硬件设备和一系列软件设备。

设备层的主要功能是链接电力系统和监控系统，也就是将电力系统更电参数反馈给监控系统。这个结构的主要设备包括各种测量电参数的仪表，能够实现对三相电流、电压以及电力运输频率和功率等电参数的实时监控，并且能够监测每个电力回路的断路器状态，保证用电安全。网络层又称为通讯层，主要设备为数据采集器（nport-5630-16采集器最为常用）。这个结构的主要功能就是实现设备层和站控层的交流，传输监测数据到计算机，再将计算机的操控指令传回设备层当中，是二者沟通的桥梁。

2.3 电力监控系统的功能设计

2.3.1 人机交互界面设计

标准的变配电系统都具有CAD图显功能，庞大的监控系统具有多画面切换、画面导航等功能，便于管理人员读识监测数据和画面情况。除此之外，在较新的智能监控系统当中，画面不仅具备平面画面和线路示意图，还能进行三维建模，还原空间地理画面。这种建模功能不同于实时监控画面，是以电力线路为主要显示内容的建模画面，更具有直观性和参考性。在画面内容的基础上，画面显示也十分全面，除了能够显示回路运行状态之外，还能对故障线路进行显著着色，能够帮助管理人员发现故障。这样的人机交互界面方便读识，十分友好于管理人员。

2.3.2 用户管理设计

通过站控层可以实现对不同用户开放不同权限，这个功能能够将专业人员、管理人员以及普通医护人员区分开来，限制非专业人员的实用权限。例如，在某一电力断路器操作上设置权限，只允许具有操作口令的專业人员对其进行操作，就能有效防止飞操作人员的误操作，能够有效保障电力系统的安全性和可靠性，减少非专业因素对电力安全的影响。

2.3.3 数据采集处理设计

电力监控系统对电参数的数据采集是实时的，这里的数据采集处理设计主要包括3个层次：①对数据的采集和收集;②将收集到的数据进行分析，处理成可供管理人员读取的数据;③对重要数据进行存储和加强显示。

2.3.4 记录和故障报警设计

智能电力监控系统最为强大的功能，除了能够实现对电力系统的监控之外，还有其强大的数据存储和处理能力。这种能力主要体现在其能够将所有电路情况、开关变化以及人员操作等因素全部记录下来，生成运行记录，在故障发生时，能够将故障时间、位置和工作人员操作信息记录下来，同时还具备声音报警功能。这项强大的设计不仅能够帮助工作人员第一时间发现故障，还能为维修人员溯源故障原因和追究岗位责任提供准确的数据参考。

2.3.5 信息保护功能设计

这个功能可以说是一项定制功能，可以供过设置保护定制和保护动作，对医院的电力运行状况信息进行保护，并实时生成运行报告、故障报告、处理报告以及报警报告等。

3 结束语

随着科技发展，各行各业对电力的依赖程度越来越高。而在现阶段，我国的电力系统维护、运营的成本仍然处于较高水平。在这样的大背景下，完善电力监控系统的各项功能，减少电力系统故障发生的频率、提高电力系统工作效率是势在必行的。电力监控系统在整个电力系统当中，主要承担着监测运行状况、提升运行效率、降低不必要的运行能耗以及优化运行效果等关键作用。医院不同于民用电力系统，由于其电力高负荷的特性，电力运行安全和稳定更加需要电力监控系统的保障。因此，在医院电力系统的设计过程中，应当考虑3个方面的问题：①电力监控系统的实时性;②电力监控系统人机交互的友好性;③电力监控系统维护的便捷性。

参考文献

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