隨著現代醫(yī)療技術的飛速發(fā)展和醫(yī)療環(huán)境要求的不斷提高,醫(yī)院的電力供應系統(tǒng)作為保障醫(yī)療活動安全、連續(xù)、高效運行的核心基礎設施,其可靠性、智能化水平與管理效率日益成為關鍵。在上海某醫(yī)院病房新建工程項目中,引入先進的變配電監(jiān)控系統(tǒng),結合自動化控制設備,實現了對醫(yī)院電力網絡的實時監(jiān)測、智能分析與集中管控,顯著提升了供電安全性與管理現代化水平。
一、項目背景與需求分析
上海某醫(yī)院為改善患者就醫(yī)環(huán)境、擴展醫(yī)療服務能力,啟動了新病房樓的建設工程。新樓宇集病房、手術室、重癥監(jiān)護室(ICU)、醫(yī)技科室及配套后勤保障于一體,屬于一級負荷中的特別重要負荷用戶,對供電連續(xù)性、電能質量及應急響應速度提出了極高要求。傳統(tǒng)的人工巡檢、分散式電力管理模式已難以滿足其7x24小時不間斷、高可靠性的供電需求,且存在數據滯后、故障響應慢、能效管理粗放等弊端。因此,項目在設計階段即明確需構建一套集數據采集、遠程監(jiān)控、智能報警、能效分析于一體的智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)架構與核心自動化控制設備
本工程應用的變配電監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結構,主要由站控管理層、網絡通信層和現場設備層構成。
- 現場設備層:作為系統(tǒng)的數據源頭,部署于醫(yī)院新建病房樓的變配電所內。核心自動化控制設備包括:
- 智能電力監(jiān)控儀表:安裝于高低壓配電柜的各重要回路,實時采集電壓、電流、功率、功率因數、頻率、電能等全電量參數,以及開關狀態(tài)、故障信號等。
- 微機綜合保護裝置:應用于變壓器、進線、母聯(lián)等重要回路,提供過流、速斷、接地、差動等保護,并具備測量、控制、通信功能。
- 溫濕度傳感器、變壓器溫度控制器:實時監(jiān)測配電室環(huán)境與設備運行溫度,預防因過熱引發(fā)的故障。
- 智能斷路器、電機保護器等:實現電路的遠程/就地分合閘控制與設備保護。
- 網絡通信層:采用工業(yè)以太網與現場總線(如Modbus、Profibus)相結合的方式,通過通信管理機或交換機,將現場設備層各類智能裝置采集的數據高效、可靠地傳輸至監(jiān)控中心。
- 站控管理層:位于醫(yī)院后勤監(jiān)控中心,配置高性能監(jiān)控服務器、操作員工作站、大屏幕顯示系統(tǒng)及不間斷電源(UPS)。系統(tǒng)軟件平臺具備以下核心功能:
- 實時監(jiān)測與可視化:以一次系統(tǒng)圖、列表、曲線、棒圖等形式,直觀展示全站電氣接線、設備運行狀態(tài)及實時數據。
- 報警與事件管理:自定義各類越限、變位、事故報警閾值,實現聲光、短信等多種方式的即時告警,并生成詳細的事件順序記錄(SOE),便于故障快速定位與分析。
- 遠程控制與五防聯(lián)鎖:授權人員在監(jiān)控中心即可對斷路器、隔離開關等進行安全、可靠的遠程遙控操作,系統(tǒng)內置防誤邏輯,確保操作安全。
- 電能管理與分析:自動統(tǒng)計各回路、各時段的用電量,進行分項計量、趨勢分析、峰谷平統(tǒng)計,為醫(yī)院能源審計與節(jié)能改造提供數據支撐。
- 報表與Web發(fā)布:自動生成各類運行報表、電能報表、故障報表,并支持通過Web服務器實現信息在院內授權網絡范圍內的安全共享。
三、應用成效與價值體現
該系統(tǒng)的成功應用,為醫(yī)院新建病房工程帶來了多方面的顯著效益:
- 保障供電安全,提升可靠性:系統(tǒng)實現了對供電網絡的“全景可視”與“實時感知”,任何異常或故障征兆都能被即時發(fā)現并告警,結合快速的遠程控制與精準的保護動作,極大縮短了故障停電時間,有力保障了手術室、ICU等關鍵場所的持續(xù)供電。
- 實現無人值守與精益運維:大幅減少了人工巡檢的頻次與強度,變“定期巡檢”為“狀態(tài)監(jiān)測”,變“被動搶修”為“主動預警”,優(yōu)化了運維人力資源配置,降低了運維成本。
- 強化能源管理,促進節(jié)能降耗:通過對電能數據的精細化計量與分析,醫(yī)院能夠清晰掌握各病區(qū)、各科室乃至大型醫(yī)療設備的用能情況,識別能耗異常,制定科學的節(jié)能策略,助力綠色醫(yī)院建設。
- 提高應急響應與決策支持能力:當發(fā)生電力故障時,系統(tǒng)提供的精確故障定位、事件回溯和快速遙控隔離/恢復功能,使應急處理更加迅速、科學。長期運行數據的積累,也為設備預防性維護、配電網絡優(yōu)化等決策提供了可靠依據。
四、
在上海某醫(yī)院病房新建工程中,變配電監(jiān)控系統(tǒng)與自動化控制設備的深度融合應用,不僅是技術層面的升級,更是醫(yī)院后勤管理理念向智能化、精細化、預防性轉變的生動體現。它構建了一個安全、高效、透明的“電力神經中樞”,為現代智慧醫(yī)院的穩(wěn)定運行與可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的能源管理基礎。隨著物聯(lián)網、大數據、人工智能技術的進一步發(fā)展,未來的醫(yī)院變配電系統(tǒng)將朝著更加自主智能、預測性維護和深度集成化的方向演進,持續(xù)賦能醫(yī)療健康事業(yè)。