醫(yī)院建筑能耗管理

1 項目概況

1.1 項目情況概述

**市人民醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院項目位于陜西省**市***路，屬于醫(yī)療建筑，其建筑面積79633平方米，地下一層，地上由十四層的住院樓、六層的門診裙樓以及四層的檢驗裙樓組成，低壓變電所設(shè)在地下室。

此項目的低壓變配電室內(nèi)400V開關(guān)柜的進出線回路合計共有236個，原設(shè)計了一套針對低壓進出線回路實時監(jiān)控的變電所自動化管理系統(tǒng)。

樓層配電箱絕大多數(shù)也都設(shè)計了多功能儀表。

針對本項目的現(xiàn)狀，設(shè)計一套能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，適當(dāng)增加一部分樓層電能表，在值班室設(shè)置后臺主機，通訊管理機對變配電室內(nèi)配電柜上安裝的電力儀表、樓層原設(shè)計以及加裝的電能表進行監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集后按照能耗分類分項分樓層分科室的原則進行分析。

1.2 項目設(shè)計原則及目標

能耗分析管理系統(tǒng)是采用現(xiàn)場設(shè)置測控單元并通過遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集現(xiàn)場能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。通過對**市人民醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院項目醫(yī)療綜合樓電的計量，可通過遠程有效的監(jiān)控來合理的使用設(shè)備，通過有效的監(jiān)控管理降低能源浪費，達到節(jié)能的效果。管理者可結(jié)合系統(tǒng)的功能，實行分科室的能耗獨立考核，促節(jié)能；同時通過能耗費用的統(tǒng)計，為管理者在以后制定能耗資金、預(yù)算時提供一定的數(shù)據(jù)支持。管理者可通過相關(guān)軟件對網(wǎng)絡(luò)計量表進行自動檢測，對設(shè)備故障，通信故障等進行報警及記錄，并可實現(xiàn)遠程維護和管理。

根據(jù)可靠性和高效率配電管理的要求，綜合能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計遵循下列原則：

性：

工程的整體方案將保證具有明顯的特征。考慮到電子、信息技術(shù)的迅速發(fā)展，本設(shè)計在技術(shù)上將適度超前，所采用的設(shè)備，產(chǎn)品和軟件不僅成熟而且能代表當(dāng)今世界的技術(shù)水平。

合理性和經(jīng)濟性：

在保證性，滿足用戶需求的同時，以提高工作效率，節(jié)省人力和各種資源為目標進行工程設(shè)計，充分考慮系統(tǒng)的實用、適用和效益，爭取獲得大的投資回報率；

結(jié)構(gòu)化和可擴充性：

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)將是結(jié)構(gòu)化和模塊化的，具有很好的兼容性和可擴充性，使系統(tǒng)能在日后得以方便地擴充，計費系統(tǒng)可集成智能式水表、電表，被集成于樓控系統(tǒng)；

管理簡單：

全面綜合優(yōu)化優(yōu)選，強調(diào)以人為本，系統(tǒng)易學(xué)易用，實現(xiàn)現(xiàn)代管理。

1.3 主要設(shè)計依據(jù)與規(guī)范

u DL/T 698              《電能信息采集與管理系統(tǒng)》

u GB/T2887-2011         《計算站場地技術(shù)條件》

u GB/25329-2010         《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

u GB/13234-2009         《企業(yè)節(jié)能計算方法》

u GB/15587-2008         《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》

u GB/6422-2009          《用能設(shè)備能量測試導(dǎo)則》

u GB/2588-2000          《設(shè)備熱效率計算通則》

u GB/2589-2008          《綜合能耗計算通則》

u GB19761-2009          《通風(fēng)機能效限定值及能效等級》

u GBT15316-2009         《節(jié)能監(jiān)測技術(shù)通則》

u GBT23331-2009         《能源管理體系要求》

u GB50314-2000          《智能建筑設(shè)計標準》

u GB/T13471-2008        《節(jié)電技術(shù)經(jīng)濟效益計算與評價方法》                                                                                                                      

u 《國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》          住建部2008【114號】文

u DBJ61/T97-2015        《西安市公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

2 項目解決方案

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)以服務(wù)器、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，為**市人民醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院項目醫(yī)療綜合樓的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理提供了基礎(chǔ)平臺。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如下圖所示，分為站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)。

方案及架構(gòu)說明：

本項目系統(tǒng)采用三級結(jié)構(gòu)：

1）站控管理層

站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的上層部分，主要是由能耗分析管理軟件和必要的硬件設(shè)備如服務(wù)器、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊管理機及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS485等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點對點的通訊、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通訊管理機用于對現(xiàn)場儀器儀表轉(zhuǎn)達上位機的各種控制命令，并負責(zé)對現(xiàn)場儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進行采集并轉(zhuǎn)換成TCP/IP通訊協(xié)議完成數(shù)據(jù)上傳等工作；

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由電力儀表組成，配電室電力儀表、樓層配電箱多功能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入能耗網(wǎng)關(guān)，經(jīng)交換機到達能耗服務(wù)器；下行口RS485總線采用RVVSP 2*1.0的線材。

1.1 具體實施方案

現(xiàn)客戶的需求為對此醫(yī)院醫(yī)療綜合樓的用電細分到每個科室的用電計量統(tǒng)計。

由于從目前拿到的配電圖紙無法明確每個科室對應(yīng)的配電箱回路，因此此次的方案只能對**市人民醫(yī)院的能耗計量細分到樓層計量，針對分科室計量需要客戶及設(shè)計院后續(xù)明確科室對應(yīng)的配電箱或配電回路，再將此部分配電箱或配電回路納入到能耗系統(tǒng)監(jiān)控范圍，設(shè)計有電能儀表的直接接入到能耗采集設(shè)備，無表的加裝電能儀表再接入到能耗采集設(shè)備，終在能耗后臺系統(tǒng)處統(tǒng)一監(jiān)控。

原設(shè)計了一套針對低壓進出線回路實時監(jiān)控的變電所自動化管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)將配電室的低壓儀表的各電參量采集到之后再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給我司能耗后臺，能耗系統(tǒng)即可以在這一級計量處對用電進線分項計量，分別統(tǒng)計出照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電以及特殊用電的用能情況，但是只監(jiān)控的配電系統(tǒng)的這一級還遠遠不夠，此一級的計量只能宏觀的看到**市人民醫(yī)院整體的電能消耗情況，了解到醫(yī)院的總耗電量以及四項分項的耗電量及占比，對于哪里還有節(jié)能的空間無法確認，因此還需要再往下細分到樓層計量；由于很多配電室出線回路所帶載的配電箱并不是一帶一而是一帶多，同時這個低壓出線配電回路所帶的多個配電箱并不一定是同一層的配電箱，因此對于這種配電室低壓出線回路并不是一帶一或者一帶同一層配電箱的回路需監(jiān)控到下一級的配電箱處。經(jīng)統(tǒng)計門診樓分樓層計量需要再監(jiān)控20臺樓層配電箱的用能，檢驗樓還需監(jiān)控26臺樓層配電箱，住院樓還需監(jiān)控110臺樓層配電箱，合計需再監(jiān)控156臺樓層配電箱的用電情況，此156臺配電箱在目前拿到的配電一次圖上有些并未找到，因此還不確定是否原設(shè)計都有電能計量儀表，對于還未設(shè)計電能儀表的配電箱需要加裝儀表。

根據(jù)此項目實際情況，能耗后臺設(shè)置在值班室內(nèi)；配電室低壓儀表的數(shù)據(jù)通過變電所自動化管理系統(tǒng)采集后轉(zhuǎn)發(fā)給能耗系統(tǒng)，或者通過在配電室內(nèi)設(shè)置一臺內(nèi)置通訊管理機的數(shù)據(jù)采集箱，通訊管理機直接采集變配電室配電柜上的236塊進出線電力儀表的數(shù)據(jù)，此處通訊管理機采集到的數(shù)據(jù)再經(jīng)光纖通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至能值班室的能耗后臺主機上；在一層強電間設(shè)置一臺內(nèi)置通訊管理機的數(shù)據(jù)采集箱，采集156臺樓層配電箱電表的數(shù)據(jù)，此處通訊管理機采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至值班室的能耗后臺主機上。能耗后臺主機上安裝的能耗監(jiān)測管理軟件將現(xiàn)場的通訊管理機上采集到的能耗數(shù)據(jù)處理分析，終將能耗數(shù)據(jù)通過圖表直觀的展示在管理人員的眼前，也可以通過配置的激光打印機將能耗圖表打印出來，同時配置UPS電源保證后臺系統(tǒng)的不間斷運行。

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