醫(yī)院建筑能耗管理

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目情況概述

**市人民醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院項(xiàng)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(mén)診裙樓以及四層的檢驗(yàn)裙樓組成，低壓變電所設(shè)在地下室。

此項(xiàng)目的低壓變配電室內(nèi)400V開(kāi)關(guān)柜的進(jìn)出線回路合計(jì)共有236個(gè)，原設(shè)計(jì)了一套針對(duì)低壓進(jìn)出線回路實(shí)時(shí)監(jiān)控的變電所自動(dòng)化管理系統(tǒng)。

樓層配電箱絕大多數(shù)也都設(shè)計(jì)了多功能儀表。

針對(duì)本項(xiàng)目的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一套能耗監(jiān)測(cè)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(tái)主機(jī)，通訊管理機(jī)對(duì)變配電室內(nèi)配電柜上安裝的電力儀表、樓層原設(shè)計(jì)以及加裝的電能表進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集后按照能耗分類分項(xiàng)分樓層分科室的原則進(jìn)行分析。

1.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則及目標(biāo)

能耗分析管理系統(tǒng)是采用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置測(cè)控單元并通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。通過(guò)對(duì)**市人民醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院項(xiàng)目醫(yī)療綜合樓電的計(jì)量，可通過(guò)遠(yuǎn)程有效的監(jiān)控來(lái)合理的使用設(shè)備，通過(guò)有效的監(jiān)控管理降低能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能的效果。管理者可結(jié)合系統(tǒng)的功能，實(shí)行分科室的能耗獨(dú)立考核，促節(jié)能；同時(shí)通過(guò)能耗費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)，為管理者在以后制定能耗資金、預(yù)算時(shí)提供一定的數(shù)據(jù)支持。管理者可通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)量表進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)設(shè)備故障，通信故障等進(jìn)行報(bào)警及記錄，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)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(jì)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(jì)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(jì)性：

在保證性，滿足用戶需求的同時(shí)，以提高工作效率，節(jié)省人力和各種資源為目標(biāo)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用、適用和效益，爭(zhēng)取獲得大的投資回報(bào)率；

結(jié)構(gòu)化和可擴(kuò)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(kuò)充性，使系統(tǒng)能在日后得以方便地?cái)U(kuò)充，計(jì)費(fèi)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(jiǎn)單：

全面綜合優(yōu)化優(yōu)選，強(qiáng)調(diào)以人為本，系統(tǒng)易學(xué)易用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代管理。

1.3 主要設(shè)計(jì)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(jì)算站場(chǎng)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(jì)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(cè)試導(dǎo)則》

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

u GB/2589-2008          《綜合能耗計(jì)算通則》

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

u GBT15316-2009         《節(jié)能監(jiān)測(cè)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

u GB/T13471-2008        《節(jié)電技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算與評(píng)價(jià)方法》                                                                                                                      

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

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

2 項(xiàng)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(cè)控單元為基本工具，為**市人民醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院項(xiàng)目醫(yī)療綜合樓的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)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(chǎng)設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)。

方案及架構(gòu)說(shuō)明：

本項(xiàng)目系統(tǒng)采用三級(jí)結(jié)構(gòu)：

1）站控管理層

站控管理層是針對(duì)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(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測(cè)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(jī)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊、現(xiàn)場(chǎng)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(jī)用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)的各種控制命令，并負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)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(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(jī)到達(dá)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(shí)施方案

現(xiàn)客戶的需求為對(duì)此醫(yī)院醫(yī)療綜合樓的用電細(xì)分到每個(gè)科室的用電計(jì)量統(tǒng)計(jì)。

由于從目前拿到的配電圖紙無(wú)法明確每個(gè)科室對(duì)應(yīng)的配電箱回路，因此此次的方案只能對(duì)**市人民醫(yī)院的能耗計(jì)量細(xì)分到樓層計(jì)量，針對(duì)分科室計(jì)量需要客戶及設(shè)計(jì)院后續(xù)明確科室對(duì)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(jì)有電能儀表的直接接入到能耗采集設(shè)備，無(wú)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(tái)系統(tǒng)處統(tǒng)一監(jiān)控。

原設(shè)計(jì)了一套針對(duì)低壓進(jìn)出線回路實(shí)時(shí)監(jiān)控的變電所自動(dòng)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(tái)，能耗系統(tǒng)即可以在這一級(jí)計(jì)量處對(duì)用電進(jìn)線分項(xiàng)計(jì)量，分別統(tǒng)計(jì)出照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)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(jí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，此一級(jí)的計(jì)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(xiàng)分項(xiàng)的耗電量及占比，對(duì)于哪里還有節(jié)能的空間無(wú)法確認(rèn)，因此還需要再往下細(xì)分到樓層計(jì)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(shí)這個(gè)低壓出線配電回路所帶的多個(gè)配電箱并不一定是同一層的配電箱，因此對(duì)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(jí)的配電箱處。經(jīng)統(tǒng)計(jì)門(mén)診樓分樓層計(jì)量需要再監(jiān)控20臺(tái)樓層配電箱的用能，檢驗(yàn)樓還需監(jiān)控26臺(tái)樓層配電箱，住院樓還需監(jiān)控110臺(tái)樓層配電箱，合計(jì)需再監(jiān)控156臺(tái)樓層配電箱的用電情況，此156臺(tái)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(jì)都有電能計(jì)量?jī)x表，對(duì)于還未設(shè)計(jì)電能儀表的配電箱需要加裝儀表。

根據(jù)此項(xiàng)目實(shí)際情況，能耗后臺(tái)設(shè)置在值班室內(nèi)；配電室低壓儀表的數(shù)據(jù)通過(guò)變電所自動(dòng)化管理系統(tǒng)采集后轉(zhuǎn)發(fā)給能耗系統(tǒng)，或者通過(guò)在配電室內(nèi)設(shè)置一臺(tái)內(nèi)置通訊管理機(jī)的數(shù)據(jù)采集箱，通訊管理機(jī)直接采集變配電室配電柜上的236塊進(jìn)出線電力儀表的數(shù)據(jù)，此處通訊管理機(jī)采集到的數(shù)據(jù)再經(jīng)光纖通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至能值班室的能耗后臺(tái)主機(jī)上；在一層強(qiáng)電間設(shè)置一臺(tái)內(nèi)置通訊管理機(jī)的數(shù)據(jù)采集箱，采集156臺(tái)樓層配電箱電表的數(shù)據(jù)，此處通訊管理機(jī)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(tái)主機(jī)上。能耗后臺(tái)主機(jī)上安裝的能耗監(jiān)測(cè)管理軟件將現(xiàn)場(chǎng)的通訊管理機(jī)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(guò)圖表直觀的展示在管理人員的眼前，也可以通過(guò)配置的激光打印機(jī)將能耗圖表打印出來(lái)，同時(shí)配置UPS電源保證后臺(tái)系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行。

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