■ 焦軍勝柴建軍朱曉軍柳昭羽馬中文李 晨李 興趙冬旭

北京協(xié)和醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)方案淺談

■ 焦軍勝①柴建軍①朱曉軍①柳昭羽①馬中文①李 晨①李 興①趙冬旭①

醫(yī)院建筑 能耗監(jiān)管 智能化

北京協(xié)和醫(yī)院根據(jù)門急診樓及手術(shù)科室樓現(xiàn)狀加裝能耗計(jì)量裝置，與現(xiàn)有能耗計(jì)量結(jié)合，建立醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行管理平臺,通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，實(shí)行分類、分項(xiàng)計(jì)量，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)能源在線監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)分析，提高能源管理水平，最大程度細(xì)化用能結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院能耗按系統(tǒng)分項(xiàng)計(jì)量及部分科室獨(dú)立計(jì)量，提升醫(yī)院管理水平。

Author’s address：Peking Union Medical College Hospital, No.1, Shuaifuyuan, Dongcheng District, Beijing, 100730, PRC

近 10年來，后勤信息化建設(shè)隨著醫(yī)院信息化發(fā)展的步伐，實(shí)現(xiàn)了從無到有的飛越。但是相對于成熟的醫(yī)療信息系統(tǒng)，后勤信息化建設(shè)相對薄弱。在人力、財(cái)務(wù)等各種因素影響下，大部分醫(yī)院都將后勤信息化系統(tǒng)建設(shè)成了辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出先進(jìn)的自控技術(shù)和管理思想相結(jié)合，通過信息化方式指揮后勤管理的作用。

北京協(xié)和醫(yī)院作為國內(nèi)大型三甲綜合醫(yī)院，通過門急診樓及手術(shù)科室樓改擴(kuò)建工程建設(shè)，使后勤信息化程度在原基礎(chǔ)上有了較大飛躍。但是經(jīng)過兩年多的運(yùn)行，逐漸發(fā)現(xiàn)了許多不利于能源管理和成本核算的問題。醫(yī)院是耗能大戶，在全社會(huì)節(jié)能降耗的形式下，醫(yī)院決定通過后勤信息化建設(shè)來優(yōu)化能源管理，提高后勤管理水平。

1 建設(shè)原則

1.1 滿足國家有關(guān)部委對項(xiàng)目建設(shè)的要求

按照國家衛(wèi)生計(jì)生委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、財(cái)政部啟動(dòng)的《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)實(shí)施方案》，結(jié)合我院實(shí)際情況，以2012年10月開始逐步投入使用的新門急診樓和手術(shù)科室樓作為試點(diǎn)，將水、電、集中供冷、供熱等能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分項(xiàng)監(jiān)管，為醫(yī)院建筑診斷、節(jié)能改造提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 結(jié)合醫(yī)院后勤節(jié)能管理的實(shí)際需求

為便于進(jìn)行設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)和預(yù)測性維護(hù)，可以對空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等12個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，分析設(shè)備運(yùn)行能耗，為設(shè)備維護(hù)決策提供依據(jù)。為便于醫(yī)院對各科室進(jìn)行成本核算，加強(qiáng)績效考核的力度，可以對各樓層的每個(gè)科室進(jìn)行分戶計(jì)量，獨(dú)立核算該科室的能效。

1.3 最大限度利用現(xiàn)有系統(tǒng)和資源

新門急診樓和手術(shù)科室樓從2012年10月開始逐步投入使用，各子系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)就遵循了先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性、易操作性的原則[1]，所以在此次信息化建設(shè)過程中要利用已有資源，將原有的子系統(tǒng)監(jiān)控信息整合到新系統(tǒng)中，這樣會(huì)大幅降低施工成本并縮短工期。

1.4 降低對醫(yī)療活動(dòng)的影響

幾乎所有信息系統(tǒng)升級改造時(shí)，醫(yī)院都已經(jīng)處于運(yùn)行狀態(tài)。在正常醫(yī)療活動(dòng)開展過程中，不可能長時(shí)間停止門診和病房的業(yè)務(wù)開展，有時(shí)即使短暫的影響也會(huì)導(dǎo)致患者的投訴。所以大量的建設(shè)過程必須轉(zhuǎn)移至晚間實(shí)施，同時(shí)信息化建設(shè)的方案設(shè)計(jì)也務(wù)必精準(zhǔn)、實(shí)用、簡便。

2 系統(tǒng)功能

2.1 能源管理

能源管理信息化是此次信息建設(shè)的首要任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電、水、氣、暖的費(fèi)用支出占醫(yī)院總支出的2%，其中電費(fèi)約占能源支出的80%，所以能源管理對于后勤信息化建設(shè)具有重要意義。能源管理的基本功能包括能耗統(tǒng)計(jì)、能耗分析、鏈路管理、錯(cuò)誤診斷、報(bào)警設(shè)置和數(shù)據(jù)打印輸出等功能。

能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的模型有分類計(jì)量、分項(xiàng)計(jì)量和分戶計(jì)量3種，不同的模型對應(yīng)不同的能耗分析方法，用戶可以根據(jù)切身的管理策略定制個(gè)性化的模型，同時(shí)定制顯示重要參數(shù)的能耗統(tǒng)計(jì)概覽界面。

能耗分析是能源管理的核心組成部分。主要包括能耗報(bào)告、能耗排名、能耗比較、能耗占比、能耗折算、能耗分析、回歸分析、歷史能耗曲線等內(nèi)容。能耗分析是檢驗(yàn)后勤人員管理能力和軟件技術(shù)實(shí)力最重要的體現(xiàn)。

2.2 設(shè)備管理

擬為每臺設(shè)備編碼，通過二維碼來錄入設(shè)備的基本信息，并同步歷史維修記錄等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。工程人員在日常巡檢和維

保時(shí)，通過手持設(shè)備掃描二維碼獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)和信息，可以方便、準(zhǔn)確的核對故障報(bào)警點(diǎn)或確定重要維保區(qū)域，還能進(jìn)行維修指導(dǎo)。同時(shí)，后臺自動(dòng)生成工單并將維修、維保記錄上傳。

設(shè)備管理必須體現(xiàn)方便一線操作人員使用的原則。基于移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成工單和維保記錄以及無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，便于后臺的運(yùn)行狀態(tài)檢測、巡視的檢查、維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃的跟蹤、維修處理的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，必然會(huì)大幅降低設(shè)備“事后維護(hù)”的比例，提高“預(yù)防性維護(hù)”和“預(yù)測性維護(hù)”的比例。

2.3 工單管理

工單管理不僅是設(shè)備維護(hù)管理的核心，更是后勤工作的核心[2]。工單有3個(gè)來源：一是設(shè)備維保、例行巡檢、員工培訓(xùn)等計(jì)劃性工單；二是設(shè)備故障報(bào)警等自動(dòng)生成工單；三是各類人員通過調(diào)度中心下達(dá)的臨時(shí)工作等生成的手工工單。事實(shí)上，所有工作均能生成工單，為保障工作的高效有序，應(yīng)為所有工單添加時(shí)限。

工單作為具體工作的書面體現(xiàn)，通過大量的積累、統(tǒng)計(jì)和分析，可以指導(dǎo)故障分析、建賬歸檔、庫存調(diào)配、材料采購、人力資源、成本控制和財(cái)務(wù)核算等統(tǒng)籌管理等。

此外，后勤信息化系統(tǒng)還可以繼續(xù)拓展建筑管理、臨床服務(wù)、安全管理、溝通管理等多項(xiàng)管理功能。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1 軟件架構(gòu)

軟件架構(gòu)分為三大部分：Window應(yīng)用、Web應(yīng)用和移動(dòng)應(yīng)用。Window應(yīng)用通過桌面程序和后臺服務(wù)對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)與ADS/ADX數(shù)據(jù)庫同步。Web應(yīng)用是軟件的主要部分，通過友好的界面展示系統(tǒng)功能。移動(dòng)應(yīng)用是指可以通過微信或APP的形式查看和接收信息系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

圖1 北京協(xié)和醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)網(wǎng)格拓?fù)涫疽鈭D

3.2 硬件架構(gòu)

北京協(xié)和醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)由能源管理平臺、數(shù)據(jù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備及水表、電表、冷熱量表組成，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D見圖1。

結(jié)合我院目前的樓宇主控系統(tǒng)，此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：（1）與原有樓宇自控系統(tǒng)無縫銜接，可根據(jù)能源消耗情況調(diào)整自動(dòng)控制系統(tǒng)；（2）系統(tǒng)可根據(jù)樓宇自控的數(shù)據(jù)進(jìn)行能耗分析、比較；（3）系統(tǒng)開放性強(qiáng)，可方便用于第三方系統(tǒng)集成。

4 實(shí)施計(jì)劃

根據(jù)醫(yī)院建筑的主要能源種類劃分進(jìn)行采集。對各項(xiàng)能耗系統(tǒng)加裝計(jì)量裝置，通過信道對其余各類表計(jì)的信息進(jìn)行采集、處理、儲存、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并接入醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

按照醫(yī)院功能及用能特點(diǎn)，可以分為門急診樓建筑、外科樓建筑，為便于今后醫(yī)院各項(xiàng)能耗能夠分項(xiàng)進(jìn)行對比、科室獨(dú)立計(jì)量，結(jié)合自身特點(diǎn)和管理需求，可以對電、水、天然氣、集中供熱供冷按照建筑種類進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量。

我院分類能耗電量可以分為照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電和特殊用電四項(xiàng)，根據(jù)實(shí)際情況計(jì)劃通過883個(gè)計(jì)量點(diǎn)位對四大項(xiàng)各項(xiàng)通過項(xiàng)目樹的形式進(jìn)行計(jì)量統(tǒng)計(jì)。其中在門診樓與外科樓配電室各項(xiàng)出線在建設(shè)時(shí)就加裝345塊計(jì)量電表，已自成電計(jì)量系統(tǒng)。通過大樓施工時(shí)預(yù)留的BACNET IP網(wǎng)絡(luò)接口，可以將原有電計(jì)量系統(tǒng)集成，其余538塊電表結(jié)合醫(yī)院供配電方式可分為直接在末端配電箱加裝計(jì)量裝置與進(jìn)行改造加裝計(jì)量裝置，對于改造難度大影響臨床的可以通過總表加減分配來實(shí)現(xiàn)科室及各項(xiàng)系統(tǒng)獨(dú)立計(jì)量。

冷熱量計(jì)量可分為內(nèi)區(qū)風(fēng)機(jī)盤管、外區(qū)風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、凈化機(jī)組，共需計(jì)量表具約387塊。另外，冬季熱力站供熱總表、采暖表、暖氣表、空調(diào)表、熱水表、高區(qū)表、低區(qū)表已由熱力集團(tuán)安裝熱量表，冷凍機(jī)房供冷水已有分區(qū)計(jì)量表。按區(qū)域可分為門急診樓（含門診南樓、門診北樓、急診樓、大堂）約146塊，手術(shù)科室樓（含外科樓、凈化機(jī)組、大堂）約241塊。

用水計(jì)量可分為一級表（進(jìn)戶總表）、二級表（含門診南樓、門診北樓、急診樓、外科樓、物業(yè)樓、地下車庫衛(wèi)生間用水、其他設(shè)備等用水、高區(qū)水箱補(bǔ)水、生活熱水補(bǔ)水）、三級表（含各科室），共計(jì)約91塊表具。

開發(fā)相應(yīng)的管理軟件對醫(yī)院實(shí)際用能進(jìn)行在線智能監(jiān)測、管理、統(tǒng)計(jì)，將數(shù)據(jù)通過分戶樹、分項(xiàng)樹、分戶分項(xiàng)樹的結(jié)構(gòu)方式顯示在功能界面上。軟件開發(fā)完畢后進(jìn)行調(diào)試上線。

5 前景展望

該項(xiàng)目的建設(shè)不僅可以滿足國家相關(guān)部委對我院能源數(shù)據(jù)上報(bào)的要求，同時(shí)建成的醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)是一套大型的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，它采用通用的軟件平臺、一致的硬件架構(gòu)、統(tǒng)一的人機(jī)界面，通過對相關(guān)系統(tǒng)的集成和互聯(lián)，建立一個(gè)高度共享的信息平臺，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)各部門系統(tǒng)的信息互通與資源共享，從而提高醫(yī)院日常管理與調(diào)度工作的效率以及部門運(yùn)營的整體服務(wù)水平。

通過智能通信管理器將數(shù)據(jù)信息上傳至綜合監(jiān)控系統(tǒng)的方式，不僅能確保采集的設(shè)備電能數(shù)據(jù)及時(shí)上傳，而且可靠性高、系統(tǒng)構(gòu)成簡單經(jīng)濟(jì)，便于集中管理。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合先進(jìn)可靠的能源管理軟件建立起一套完整的、具有先進(jìn)水平的醫(yī)院衛(wèi)生建筑能耗管理系統(tǒng)。

能耗管理系統(tǒng)在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用和不斷深化，未來在帶來節(jié)能經(jīng)濟(jì)效果的同時(shí)，還會(huì)取得良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益，不僅對醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，對于其他大型公共建筑、綜合建筑群、工業(yè)企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、大型園區(qū)等都有很好的借鑒意義。

[1] 柴建軍,劉智明,焦軍勝.弱電系統(tǒng)智能化在醫(yī)院新建項(xiàng)目的應(yīng)用[J].中國醫(yī)院,2013,17(5):75-79.

[2] 范體軍,陳榮秋,崔南方.設(shè)備維護(hù)外包策略分析[J].中國管理科學(xué), 2003(8):47-53.

The building energy consumption monitoring system construction in PUMCH

/ JIAO Junsheng, CHAI Jianjun, ZHU Xiaojun, LIU Zhaoyu, MA Zhongwen, LI Chen, LI Xing, ZHAO Dongxu// Chinese Hospitals. -2015,19(5)：77-78

hospital architecture, energy consumption metering, intellectualization

It is necessary to increase energy consumption metering device according to the present situation of outpatient building ,emergency building and operating department building, combined with the present energy metering, draw up monitoring system of building energy consumption of hospital and administration platform of equipment operation. Put the hospital classification and measurement by different projects into practice, adopt long-distance transportation to collect dates of energy consumption, realize on-line monitoring and statistic analysis of hospital energy, improve administration level of hospital energy, refine the construction of using energy, realize the measurement of different projects by systems of hospital energy and independent metering in some departments, promote hospital administration.

2015-03-12](責(zé)任編輯 張曉輝)

①北京協(xié)和醫(yī)院，100730 北京市東城區(qū)帥府園一號

柴建軍：北京協(xié)和醫(yī)院副院長，研究員

E-mail：cjj6214@aliyun.com