淺談智能電力監(jiān)控在醫(yī)院配電系統(tǒng)中的應用

李明君

上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定214432

摘要：基于供電程序的調(diào)控與治理，本文設(shè)計了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)過收集數(shù)據(jù)、隨時監(jiān)控配電程序的運轉(zhuǎn)狀況。一旦出現(xiàn)事故預警與其他異常問題，能夠進行及時處理。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；監(jiān)控系統(tǒng)；醫(yī)院配電。

1概述

醫(yī)院配電系統(tǒng)的安全運行關(guān)系著臨床醫(yī)療工作和廣大病患的生命安全。作為醫(yī)院后勤保障人員，從醫(yī)院配電系統(tǒng)的設(shè)計階段，應根據(jù)醫(yī)院供配電需求的特點，合理提高配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。本文主要分析智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院配電系統(tǒng)中的應用，以期為相關(guān)工作人員提供借鑒。

2智能電力監(jiān)控的結(jié)構(gòu)特點

2.1信息收集與處理功能

對醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理與采集是配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)性功能。智能電力配電系統(tǒng)可以收集設(shè)備的開關(guān)量與模擬量，形成直觀數(shù)據(jù)，投射到系統(tǒng)監(jiān)控主機上，由監(jiān)控系統(tǒng)進行存儲并實時更新。

2.2實時畫面

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)中呈現(xiàn)的實時圖像功能指的就是一次接線圖，其能夠時刻顯示醫(yī)院配電程序的運行情況、電流和電壓的強弱以及諧波畸變率等的實際狀況，方便相關(guān)工作者能夠?qū)崟r查看配電程序的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，更有利于維護工人隨時進行修理。

2.3歷史數(shù)據(jù)庫

如果和訊息搜集與治理功能對比來講，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的歷史訊息數(shù)據(jù)庫不但能夠更為完備的存儲配電系統(tǒng)的各類遙信和遙測數(shù)據(jù)，還可以針對各種類別的數(shù)據(jù)展開科學、合理的解析，從而創(chuàng)建出在各個階段中系統(tǒng)運營的曲線圖，在很大程度上降低了相關(guān)工作者的工作量。降低了相關(guān)工作者的工作量。

2.4報警功能

在醫(yī)院的配電程序出現(xiàn)類似于開關(guān)移位的狀況時，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)就會發(fā)送預警訊號，用音效和圖像彈窗的預警方式來提醒相關(guān)工作者。另外監(jiān)控程序提出的預警狀況、預警原因、設(shè)施運轉(zhuǎn)狀況等訊息都會自主的存儲于歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)，進而方便相關(guān)工作者隨時查看，也為配電系統(tǒng)的不良問題帶來了參考依據(jù)。

3智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)

其主要被設(shè)置為三層結(jié)構(gòu)分別是通信接口層、現(xiàn)場層和監(jiān)控管理層。

現(xiàn)場層屬于是一體式的電能收集量測設(shè)備，其主要可以做到量測、保護、操控、和控制監(jiān)控等，其還能夠應用無線網(wǎng)(ZigBee)和通信接口層上送裝備量測和維護行為等訊息，并且還可以接到上層的操控指令，然后在斷路器上裝置分勵脫扣和自主合閘的部件，從而完成遠程的操控。

通信接口層屬于程序網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成的紐帶，其能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場層和監(jiān)控管理層兩者間的隨時訊息互換，還包含通信管理機、網(wǎng)關(guān)、交換機等。與現(xiàn)場層通信是無線link網(wǎng)關(guān)，各個網(wǎng)關(guān)均能夠檢測與操控12臺一體式的電能收集量測裝備，網(wǎng)關(guān)可經(jīng)過以太網(wǎng)對上部層輸送信息。

監(jiān)控管理層則是用后臺的監(jiān)控實施構(gòu)建成的，其能夠顯示人機界面，實現(xiàn)了對于數(shù)據(jù)的搜集、整合、顯示、監(jiān)控等活動。

4智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院配電系統(tǒng)中的應用

4.1數(shù)據(jù)采集

(1)波形捕捉。

現(xiàn)場的電能品質(zhì)監(jiān)察設(shè)施能夠?qū)﹄妷河嵦?、電流實施波形捕捉，可以把搜集來的波形存儲于裝備的內(nèi)存里，然后在定時輸送到工作站內(nèi)展開解析和顯示。此功能能夠經(jīng)過內(nèi)部條件進行觸發(fā)，但是有一個條件就是必須得滿足自定義預警，或者是通過外來條件的觸發(fā)，必須經(jīng)過用戶操控指令或外界訊號實施觸發(fā)活動。這樣操作能夠有效規(guī)避系統(tǒng)電壓突生、突降與各種電壓等方面的不良情況產(chǎn)生。

(2)諧波分析。

在監(jiān)控系統(tǒng)中擁有非常完善的諧波分析技能，其能夠經(jīng)過圖表進行展示精準的解析電氣訊號，尤其是和故障錄波有關(guān)的訊息數(shù)據(jù)。另外還可以針對事引起的跳閘情況進行精細的解析活動，尋找到問題的起因，攻克有關(guān)的問題狀況，有效利用和減少停電的時長。

對于數(shù)據(jù)的收集通常都是通過儀表來實現(xiàn)，收集訊號包括三相電流I、三相電壓U、頻率f、功率P、功率因數(shù)Q、電度Epi等數(shù)據(jù)信息。

4.2分類統(tǒng)計

將電力監(jiān)控系統(tǒng)應用到醫(yī)院內(nèi)能夠時刻監(jiān)控并精準記載電能的消耗數(shù)據(jù)，總結(jié)電能消耗的情況，然后經(jīng)過餅圖、柱狀圖等方式直觀地展現(xiàn)出來。使用者需要把這些能源配送到各個工作環(huán)節(jié)、部門和成本中心，綜合負荷的類別進行分類，比如照明燈具、生產(chǎn)、空調(diào)等，還可以根據(jù)各種分類制成報表，幫助使用者創(chuàng)建出高效率的能源應用測評規(guī)范，為配電程序內(nèi)的用電單位供給電能配置治理數(shù)據(jù)。另外，監(jiān)控程序可以經(jīng)過對于電力數(shù)據(jù)的實時解析，及時找到電能損耗反常的狀況與潛存的故障問題，有利于技術(shù)工人選擇優(yōu)質(zhì)的方案進行控制，預防故障問題的產(chǎn)生，減少了設(shè)施維修養(yǎng)護的費用，提升了設(shè)施的應用年限，有效規(guī)避設(shè)施加速老化問題的出現(xiàn)。

4.3集中管理

應用智能監(jiān)控系統(tǒng)平臺能夠創(chuàng)建和電力公司相結(jié)合的賬單構(gòu)造，設(shè)置谷、峰、平的構(gòu)造定義，搜集、統(tǒng)合、解析能源方面的數(shù)據(jù)，制備有關(guān)的費率，核算賬單的數(shù)據(jù)，根據(jù)賬單的數(shù)據(jù)顯示合理的調(diào)節(jié)設(shè)施在工作期間的模式與周期，協(xié)助用戶合理有效的應用設(shè)施，降低能源資金的損耗。另外，電力智能監(jiān)控系統(tǒng)還能夠推動配電系統(tǒng)完成遠程、智能和集中化的管控，增強系統(tǒng)運轉(zhuǎn)和治理的成效，降低經(jīng)營資金的投入和相關(guān)工作者的工作量，提升設(shè)施供給電能的穩(wěn)固性，減少停電的時長和運轉(zhuǎn)資金投放，有效規(guī)避出現(xiàn)火災、工人傷亡等重大的安全問題。

4.4優(yōu)化負荷分配

在最近幾年中，因為病人的逐漸增加，我們國家醫(yī)院的工作量也越來越大，進而也就增加了購置信息醫(yī)療設(shè)施的數(shù)量。全新的醫(yī)療設(shè)施能不能穩(wěn)固的嫁接到電網(wǎng)中，是大多數(shù)醫(yī)院正在面臨的重要問題。以上我們討論了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)擁有存儲、記載配電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀況的性能，能夠精準展示實時的和歷史的電力負荷運轉(zhuǎn)曲線圖，由此相關(guān)人員就能夠按照這部分訊息來了解配電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的情況。另外，相關(guān)工作者還能夠按照查找到的電壓、電流功率數(shù)據(jù)，創(chuàng)建出更加科學有效的配電措施。同時根據(jù)配電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，針對醫(yī)療設(shè)施的引進和應用實施科學的分配，使醫(yī)療設(shè)施能夠錯峰應用，有效地節(jié)約電網(wǎng)的費用。相關(guān)人員應該著重觀察電能損耗比較多的醫(yī)療設(shè)施的運轉(zhuǎn)狀況，從而為后續(xù)的節(jié)電、節(jié)能完善工作打下良好的基礎(chǔ)，最終為醫(yī)院獲得更好的收益。

5系統(tǒng)的擴展性

在電力監(jiān)控系統(tǒng)進行完組網(wǎng)工作以后，可以按照業(yè)主方的真實要求進行縱向和橫向的拓展。第一，橫向拓展：也就是系統(tǒng)不但能夠監(jiān)控低壓配電柜，同樣還可以監(jiān)控高壓配電柜和擁有關(guān)鍵作用的空調(diào)配電柜，甚至可以監(jiān)控一些就地的小型配電箱，針對設(shè)備的用電程度、能源消耗狀況進行隨時監(jiān)控，還能夠在斷路器上裝置附件以后完成遠程的操控。第二，縱向拓展：指的就是其不但能夠監(jiān)控電能的使用量和能源的消耗量，還能夠添加電能質(zhì)量解析程序、遠程運維管控程序和邊緣操控。也就是說電能質(zhì)量解析程序能夠?qū)Τ绦蜻\轉(zhuǎn)時的諧波等電能質(zhì)量數(shù)據(jù)展開收集與解析工作，而遠程運維管控程序則是針對設(shè)施進行資產(chǎn)管控、預警管控和維護規(guī)劃管控，像邊緣操控就是不管在當場還是遠程中，都可以協(xié)助用戶快速精準的布置與營運。

6安科瑞醫(yī)院電力綜合監(jiān)管平臺

6.1平臺拓撲圖

6.2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(shè)備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設(shè)備和遠方控制中心及其他設(shè)備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫(yī)院供電可靠性。

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(shè)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。

6.3醫(yī)院電力監(jiān)控設(shè)備配置

7結(jié)束語

醫(yī)院的配電系統(tǒng)朝著智能化的方向發(fā)展是大勢所趨，而智能電力監(jiān)控系統(tǒng)具有操作簡單、功能齊全、穩(wěn)定性強、安全性高的特點。因此將智能電力監(jiān)控系統(tǒng)引進來，有利于提升配電系統(tǒng)的智能化與信息化水平。其可以對系統(tǒng)的運行情況展開實時的 監(jiān)控，并且可以及時處理各種安全隱患，為配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，以及工作人員工作效率的提升提高了強有力的保障。

參考文獻：

[1]李文濤 智能電力監(jiān)控在醫(yī)院配電系統(tǒng)中的應用

[2]王鵬飛 關(guān)于醫(yī)院建筑供配電方式的研究與討論[J].科技與創(chuàng)新,2015(18):.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊2020.06版．

[4]安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10

作者簡介：

李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事醫(yī)院能效管理系統(tǒng)研發(fā)與應用。