淺談電力智能監(jiān)控平臺在能耗中的應用

時間：2023-10-20作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：24

摘要：智能電力系統(tǒng)主要體現(xiàn)在“智能”，在醫(yī)院中智能電力系統(tǒng)主要以數(shù)字電力系統(tǒng)為主，它主要表現(xiàn)為信息化、自動化。通過對數(shù)據(jù)的采集分析，以及反饋傳輸運行。其中醫(yī)院智能電力系統(tǒng)優(yōu)點在于，(1)通過的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，能源消費信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)醫(yī)院用能系統(tǒng)能耗關(guān)鍵點，建立科室、樓層，評估科室、樓層、人員節(jié)能潛力。節(jié)能方面能的管理電力效益，促進能源的利用(2)及時性方面，在出現(xiàn)故障是能及時處理，電力配送的性。

關(guān)鍵詞：智能系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；故障處理；反饋；能耗監(jiān)控平臺；便捷

1電力系統(tǒng)智能監(jiān)控平臺

1.1能耗平臺模塊

能耗監(jiān)測平臺包括5個模塊：能效監(jiān)測（實時能耗、平臺告警、能耗數(shù)據(jù)、能耗報告）、環(huán)境監(jiān)測、設備監(jiān)控、統(tǒng)計分析、系統(tǒng)設置，其中為能效監(jiān)測管理。在醫(yī)院高壓與低壓設備都是存在的，而智能電力監(jiān)控系統(tǒng)就是對開關(guān)柜、應急發(fā)電機組、輸電變壓器等的工作狀態(tài)進行監(jiān)控。主要是通過對這些設備上的能耗電力數(shù)據(jù)采集分析。例如對傳輸?shù)娜嚯妷夯蛘邌蜗嚯妷?、單相電流、三相電?相電流或者線電流)、設備的工作功率、功率因數(shù)、電量使用情況、頻率、以及線路上的電流等各項參數(shù)實施實時監(jiān)測。這種系統(tǒng)經(jīng)濟合適的同時，還體現(xiàn)了它的性、穩(wěn)定性、性。

平臺通過廣泛支持的儀表接入?yún)f(xié)議，將不同計量器具采集的不同介質(zhì)的能耗匯總、包括用電、用水、燃氣消耗、冷量消耗等都可以計算并展示在平臺。平臺由嚴格的權(quán)限控制可根據(jù)管理需要，醫(yī)院不同部門的負責人只能看到自己所負責區(qū)域的能耗信息；抄表人員僅可查看水電抄表信息；審計部門可以查看不同區(qū)域能耗定額完成情況。

能監(jiān)控平臺具有統(tǒng)一的整體架構(gòu)，并充分利用了模塊化技術(shù)，為醫(yī)院分階段建設完善技術(shù)功能提供統(tǒng)一的開發(fā)和部署環(huán)境，系統(tǒng)本身可以處理各系統(tǒng)相互集成和數(shù)據(jù)交換，未來工程的數(shù)據(jù)接口也很的集成到現(xiàn)有的系統(tǒng),進而確保系統(tǒng)能夠擴展、升級。所提供的設備集成服務使得來自不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以達到規(guī)范一致，為各種數(shù)據(jù)共享提供的解決辦法。

1.2故障檢測平臺

對線路上的能耗數(shù)據(jù)進行采集，將標準的值輸入控制，讓測出的數(shù)據(jù)與其比較。如果分析出故障信息可以反饋給故障處理系統(tǒng)，對其進行及時的處理報警以及預警。

2電力系統(tǒng)智能監(jiān)控平臺結(jié)構(gòu)

智能電力監(jiān)控平臺主要有三個層面構(gòu)成：控制管理層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場隔離處理層。主要由智能測控裝置、網(wǎng)絡設備及計算機設備等互聯(lián)布局而成。都是通過計算機對采集的數(shù)據(jù)進行有效處理。平臺的構(gòu)建會根據(jù)實際情況來對平臺的功能、規(guī)模程度、重要程度實施有效構(gòu)架。智能監(jiān)控平臺按照功能實現(xiàn)分為：

（1）控制管理層

智能就離不開計算機，對此一個的智能電力智能平臺后臺工作的一定是一個大型計算機(根據(jù)醫(yī)院規(guī)模選取)以及一些相關(guān)的輔助設備。主要的工作就是將采集的數(shù)據(jù)，進行分析管理，執(zhí)行必要操作，一般通過網(wǎng)絡通訊設備，給現(xiàn)場設備實施指令，使其處于正常工作狀態(tài)，以此管理著整個系統(tǒng)的運行。智能電力系統(tǒng)在此還實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成。主要由于智能平臺有這專屬的網(wǎng)絡傳訊端口，以不同的方式向上級提供數(shù)據(jù)，傳輸?shù)奖O(jiān)控實現(xiàn)真正的系統(tǒng)的集成性。

（2）網(wǎng)絡通訊層

“信息”“數(shù)據(jù)”都是靠這一層來完成傳輸?shù)?。它可以是無線模式或有線形式傳輸。主要負責將現(xiàn)場管理層的數(shù)據(jù)與控制處理進行來回的交換處理。

（3）現(xiàn)場設備層

處于現(xiàn)場的工作設備，大概包括：進行處理，然后反饋回來，實行有效操作。

3系統(tǒng)功能

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)應具有、、及時、可拓展和優(yōu)化成本的功能優(yōu)點。由于管理屬于數(shù)狀形似分布。所以越到下層，結(jié)構(gòu)就加復雜。因此要想體現(xiàn)一個系統(tǒng)功能。在網(wǎng)絡管理層上就要做到加時間能有效的運行，減少“停車”現(xiàn)象。以增加電能的有效利用。

（1）實時能效監(jiān)測管理

實時監(jiān)測能耗數(shù)據(jù)。對各后勤管理部門、各科室的用水、電能、冷量消耗、用氣按照總體建筑、各樓層進行實時監(jiān)測管理，對用水、電能、冷量消耗、用氣的異常行為跟蹤，對用水、電能、冷量消耗、用氣的閑時行為進行區(qū)分管理，根據(jù)以上實時監(jiān)測數(shù)據(jù)生成實時數(shù)據(jù)報表，統(tǒng)計用水、電能、冷量消耗、用氣能耗年度消耗情況生成年度工作報告，以便醫(yī)院相關(guān)部門的查詢?yōu)g覽管理，輔助醫(yī)院管理層決策。

（2）便捷的人機交互界面

具體就是將設備工作的狀態(tài)能夠加直觀簡單的表現(xiàn)在工作人員眼里，這種表現(xiàn)形式能夠讓工作人員簡單易懂。在必要的時候讓工作人員輔助完成。主要呈現(xiàn)方式：標準的線性關(guān)系，簡單易懂的數(shù)據(jù)比對。

（3）運行管理

此系統(tǒng)主要服務于醫(yī)院，對醫(yī)院的需求不同，從而賦予不同的權(quán)限，從而能好的體現(xiàn)其智能性。保證了系統(tǒng)在運行中的性和性。由此在醫(yī)院中我們可以提前在系統(tǒng)工作時施加指令，由工作需要該平臺工作時輸入相關(guān)指令時才開始工作。

（4）能耗數(shù)據(jù)曲線分析

曲線分析是的一個環(huán)節(jié)。系統(tǒng)會為此提供一個實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析圖像，通過對比正常的相關(guān)圖像從而能好的分析出當前的負荷運行狀況。如調(diào)用參考額定值、或者正常情況下的曲線所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)，直接有效的就可以反應出此時的設備工作狀態(tài)。也可調(diào)用經(jīng)過數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)包進行相關(guān)對比。讓工作人員能直觀的分析出電能得利用狀況。

（5）報表管理

系統(tǒng)會根據(jù)圖像的出相關(guān)參數(shù)從而能夠直觀的作出報表。系統(tǒng)可直接生產(chǎn)報表不需要工作人員抄寫，系統(tǒng)生產(chǎn)的報表會直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)進行分析處理，并且生成數(shù)據(jù)包進行存儲。例如故障報表、現(xiàn)場設備工作參數(shù)報表、正常運行狀況下的參數(shù)報表。生成這些報表主要都是為了平臺能夠及時的得到分析對比，對故障點進行有效隔離。生成的數(shù)據(jù)包還可提供給工作，讓工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，對設備進行相關(guān)處理。

（6）數(shù)據(jù)開放

系統(tǒng)對于未來數(shù)據(jù)開放對接國家發(fā)部的大型公共建筑分類方法，結(jié)合自身特點編訂數(shù)據(jù)分類編碼。構(gòu)建了完整的能耗數(shù)據(jù)上報編碼系統(tǒng)，為后續(xù)進行計算機或人工對數(shù)據(jù)的識別、處理、管理、查詢、服務提供了支持。確保了數(shù)據(jù)整理、存儲、交換的一致性。

4電力系統(tǒng)智能監(jiān)控平臺應用

電力系統(tǒng)智能監(jiān)控平臺，主要表現(xiàn)形式就在于“智能”，然而智能就在于自動控制。對電力系統(tǒng)實施實時監(jiān)控，將采集的數(shù)據(jù)能及時的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理。

5.AcrelEMS-MED能源管理平臺

5.1平臺概述

AcrelEMS-MED能源管理平臺充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》《醫(yī)院建筑評價標準》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設技術(shù)導則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求，采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù)，監(jiān)測以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)指標以及其他用能指標，并與國家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進行能源供應系統(tǒng)及設備的運行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況，為能源信息化建設和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺。

5.2平臺組成

安科瑞醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維”一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、設備控制、數(shù)據(jù)分析、異常預警、運維派單、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計，幫助醫(yī)院后勤管理部門了解醫(yī)院能源運行情況，關(guān)注消防和電氣，及時預警異常情況，提高運維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運維云平臺，配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能耗管理系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)，智慧消防平臺，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，*門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質(zhì)量治理解決方案，醫(yī)療隔離電源解決方案，

5.3平臺拓撲圖

5.4平臺子系統(tǒng)

（1）醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設備和遠方控制及其他設備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快除故障，提高醫(yī)院供電性。

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時對醫(yī)院重要設備如柴油發(fā)電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測。

 

（2）醫(yī)院變電所運維云平臺解決方案

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力傳感器、無線通信、邊緣計算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所回路電氣參數(shù)和變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。




（3）醫(yī)院配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、母線及電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控，可對燈光、風機、機、空調(diào)控制等設備進行聯(lián)動控制。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設備控制，優(yōu)化動力環(huán)境，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員，延長設備使用壽命，實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。




（4）醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案

對各類耗能設備能耗數(shù)據(jù)進行實時測量，對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟指標及績效考核指標，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費情況，提高人員主動節(jié)能的意識。

①　搭建醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測；

②　排碳數(shù)據(jù)化：通過系統(tǒng)可實現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析（包括水、電、能量），實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

③　區(qū)域能效比：實現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對比，方便能耗考核；

④　同期能效比：實現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤　能耗評估管理：按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標；

⑥　能耗競爭排名：各個科室能耗對比，實現(xiàn)能耗排名，增強全院工作人員的節(jié)能意識；

⑦　對能耗的使用數(shù)據(jù)進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能，并根據(jù)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營管理部門提供的依據(jù)；

⑧　能耗數(shù)據(jù)采集，隨時查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，監(jiān)測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警，提高系統(tǒng)信息化、自動化水平。





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