醫(yī)院智慧用電系統(tǒng)(醫(yī)院智慧安全用電解決方案)

　1、行業(yè)背景Industry background

　　隨著時代的發(fā)展，特別是醫(yī)療行業(yè)的不斷發(fā)展，對于供電的穩(wěn)定與安全有著十分高的要求，面對持續(xù)增加的就醫(yī)人數(shù)所帶來的接診壓力及高精密設備所帶來的電力運行負荷，這是對醫(yī)療機構的電力系統(tǒng)和用電安全設備的一個巨大考驗，更需要前瞻性的統(tǒng)籌與規(guī)劃，以實現(xiàn)緊急情況下的電力供應需求。

　　醫(yī)院作為承載著患者的生命健康的重要場所，醫(yī)院業(yè)務是7*24小時持續(xù)不間斷的，因此，保障醫(yī)院業(yè)務持續(xù)穩(wěn)定進行的一個必備條件——保障醫(yī)院供電系統(tǒng)正常運行。

　　醫(yī)院是人員密集的公共場合，一旦發(fā)生火災會造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。隨著醫(yī)療設備的電氣化程度不斷提高，醫(yī)院的電氣火災正成為主要的火災成因。在電氣火災中，低壓電氣線路火災占電氣線路火災的90%以上。很顯然，減少乃至消除低壓電氣線路的電氣火災刻不容緩。

　　2、案 例 剖 析Case analysis

　　斷電是生命不可承受之重!

　　2014年12月，河南商丘市中醫(yī)院突然停電，一名靠呼吸機維持生命的77歲老人因斷電無法呼吸氧氣，最終死亡。

　　線路老化，火災致使經(jīng)濟損失嚴重!

　　2018年12月31日，山東大學齊魯兒童醫(yī)院一門診樓發(fā)生火災，起火點系西面板房，調查發(fā)現(xiàn)起火原因為線路老化，絕緣受到破壞。

　　供電系統(tǒng)故障，致使火災發(fā)生!

　　2019年4月23日,北京中醫(yī)院門診樓五層發(fā)生火災，初步認定是終端機內(nèi)蓄電池供電系統(tǒng)發(fā)生故障起火引燃周邊可燃物所致。

　　綜合上述典型案例，可以明確的認知到，醫(yī)療場所的風險隱患主要由電氣火災構成。作為消防重點場所，醫(yī)院具有人員密集且流動量大、大型儀器設備眾多、危險化學品和可燃物多等特點，一旦發(fā)生火災事故，救援難度大。只有預防電氣故障的發(fā)生，才能為患者筑起安全的第一道防線!在這樣的背景下，一款能夠監(jiān)測醫(yī)院用電情況的安全用電系統(tǒng)有著其重要的意義。

　　3、政 策 支 持Policy support

　　衛(wèi)健委發(fā)文，用電安全有指南

　　2019年，衛(wèi)健委印發(fā)《醫(yī)療和疾控機構后勤安全生產(chǎn)工作管理指南(試行)》，其正文“第1部分：電力系統(tǒng)安全管理指南”對醫(yī)療和疾控機構的用電安全做了詳細要求。

　　2020年1月8日，國家衛(wèi)健委、公安部與國家中醫(yī)藥管理局聯(lián)合印發(fā)《醫(yī)療機構消防安全管理九項規(guī)(2020版)》，第六條強調了“推進'智慧消防'建設，促進信息化與消防業(yè)務融合，提高醫(yī)療機構火災預警和防控能力。”

　　4、醫(yī) 院 用 電 特 點Trait of hospital electricity

　　連續(xù)性

　　大型醫(yī)院的用電負荷大，一級負荷多，時刻都有著重要的手術、實驗等在進行，要求電源連續(xù)性供電，所以一般應由兩個以上獨立的高壓電源供電及自備發(fā)電機組，運行方式一般為一主一備或二路同供。

　　負荷大

　　醫(yī)院的負荷主要是以核磁、放射、放療、CT、手術室、伽馬刀、鍋爐、動力設備、大型異步電動機拖動的風機、壓縮機以及異步電動機拖動的泵、中央空調、電梯、照明系統(tǒng)等為主，其功率大、耗能大，使醫(yī)院成為用電負荷大戶。

　　負荷不平衡

　　醫(yī)院的運行負荷是極不平穩(wěn)的，日負荷曲線變化很大，上班后隨著核磁、放射、放療、手術臺、動力設備、電梯等大型設備的使用，大大提高了負荷，使得電流急劇增加，下班后大型設備大量停止工作，負荷又急劇下降，晚上隨著患者及陪護人員入睡，照明系統(tǒng)及醫(yī)院后勤動力負荷也逐漸減小，負荷持續(xù)下降。

　　可靠性

　　綜合性大型醫(yī)院，對供電的可靠性要求非常高，僅幾個周波的電壓閃變就可能造成醫(yī)療設備故障，甚至引起更為嚴重的后果。

　　5、醫(yī)院用電存在的問題Trait of hospital electricity

　　用電線路及設備老化嚴重

　　1、線路不合理、設備老化。這種情況下，一旦醫(yī)院患者大幅度增加，必然導致用電量顯著提升，造成電力負荷突然性增加，影響用電安全穩(wěn)定，增加電氣火災風險;

　　2、醫(yī)院的電力線路與用電設施在長期使用狀態(tài)下存在一定的磨損，由于環(huán)境因素導致線路絕緣皮老化、破損，一些設備、線路被小動物啃咬這全是潛在的安全隱患，也是無法避免的。

　　大型醫(yī)療設備、儀器多，重點科室缺乏特定的供電方式巡檢

　　醫(yī)院有諸多重點科室，如手術室，ICU，搶救室，血透室等等，若發(fā)電機、UPS供電缺乏近乎苛刻的巡檢力度，若突發(fā)停電而發(fā)電機、UPS又存在問題，將嚴重影響患者的治療以及設備的壽命。

　　醫(yī)護人員對安全用電的認識和重視程度不夠、缺乏專業(yè)的電力保障人員，人工管理成本高，管理能效太低

　　醫(yī)院醫(yī)療人員這方面的知識有所欠缺，沒有接受過相應的用電培訓與宣傳教育，醫(yī)療隊伍內(nèi)部懂得用電知識的人員相對較少。

　　建筑結構復雜、內(nèi)部規(guī)劃不合理、消防設備配置不足

　　1、建筑內(nèi)部重點防火部位多且雜，各科室相互連通，火勢蔓延快;

　　2、易燃易爆品多，醫(yī)院設備集中，酒精、氧氣、壓力容器、化學試劑、被褥紙張等多為助燃品，存放管理難度大，消防設備缺乏定期維護保養(yǎng)。

　　醫(yī)用冰柜無監(jiān)控預警系統(tǒng)，一旦故障將導致大量藥品失效，造成嚴重損失

　　醫(yī)用冰柜廣泛用于各種藥品、疫苗、血液、血漿、藥劑、試劑、干細胞、骨髓、生物制品的存放，而這些醫(yī)用藥品往往對環(huán)境溫度有較敏感的要求，一旦發(fā)生如冰柜停電，忘記關門或線路故障等，都會導致藥品失效，影響正常醫(yī)療服務，同時造成嚴重的經(jīng)濟損失。

　　人員流量大，安全意識不足，不利于疏散求援

　　6、醫(yī)院智慧用電解決方案consume electricity

　　針對低壓配用電系統(tǒng)中電氣線路老化或設備故障引發(fā)的電氣火災及漏電造成的人員傷亡等事故進行有效預防和保護。通過應用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術，為全體用戶提供7x24小時不間斷監(jiān)測、告警服務，定期獲得運行分析報告，全面監(jiān)管醫(yī)院的安全用電、經(jīng)濟用電及電能質量指標。創(chuàng)新的管理模式和專利技術，可使醫(yī)院配用電管理智能化建設成本、運營成本大幅下降。

　　7、方 案 價 值Program value

　　全域電力監(jiān)控，預防電氣火災

　　對醫(yī)院高低壓柜、動力柜、UPS、應急柴發(fā)、配電箱、空開箱、冷柜等線路進行24小時監(jiān)測，第一時間感知過欠壓、過流過載、線纜過溫、故障電弧、線路漏電等隱患，結合配電環(huán)境數(shù)據(jù)(溫濕度、煙霧、門禁等)超前洞察電氣風險，必要時可自動執(zhí)行脫扣保護動作(可設置)，確保醫(yī)院的險情超前預防、及早發(fā)現(xiàn)、快速處理，從源頭上對電氣火災的發(fā)生進行預防、治理。

　　在重點保護位置，通過高可靠配用電安全保護裝置實現(xiàn)實時保護。

　  發(fā)生故障時優(yōu)先保障電路可靠運行，保證醫(yī)療設備的正常運行。同時提醒工作人員在規(guī)定時間內(nèi)排除故障。

　　多維告警策略，智慧運維

　　可就地或遠程靈活設置監(jiān)測設備預警、報警、分閘、重合閘策略，系統(tǒng)可實現(xiàn)就地和遠程告警，及時通過APP、短信、電話將告警信息通知相關人員;并結合自動派單等智慧策略適配多種場景主動運維。

　　精益能效管理，節(jié)約能源

　　用電安全保護系統(tǒng)對配電系統(tǒng)全鏈路節(jié)點進行全天候監(jiān)測，實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的高精度采集，通過平臺向管理人員提供電能數(shù)據(jù)及圖表分析，便于后勤管理人員了解能源成本及其流向，建立能效標準，從而對能源的浪費、損耗做出有效的管控。有力支撐節(jié)能決策，提升能源利用率，響應雙碳政策。

　　安裝簡易、不破壞建筑本體

　　安裝簡易、無需布線，只需在醫(yī)院的配電系統(tǒng)的總線及各分支節(jié)點加裝智能數(shù)據(jù)測控終端，即可完成數(shù)據(jù)上云。

　　冷柜用電監(jiān)測，保障醫(yī)用藥品正常儲存

　　可在冰柜電源進線處部署智能插座，全天候監(jiān)測冰柜用電情況，并對采集的數(shù)據(jù)進行傳送、分析和預警，當數(shù)值觸發(fā)閾值，自動及時發(fā)出警報，并通過手機、平臺端推送消息提醒運維人員及時處理，保障冷柜持續(xù)運行和物資有效性。

　　8、場景——手術室 Operating Room

　　隨著醫(yī)院數(shù)字化逐步深入，院內(nèi)越來越多的業(yè)務依賴IT、設備及各類設施進行運營。一旦供電出現(xiàn)問題，影響面非常之大。例如：手術中一旦出現(xiàn)供電中斷，瞬時脈沖會對病人健康產(chǎn)生威脅。因此，手術室需要使用不間斷電源，以保障供電的穩(wěn)定性。

　　國內(nèi)醫(yī)院很多醫(yī)療設備是進口的，比如CT、MRI等影像設備大多是進口設備，對于供電穩(wěn)定性要求比較高，一旦停電對于醫(yī)療設備有損耗。因此，電源質量直接影響到設備壽命。借助前端的服務、后臺的技術力量提高電源的可靠性，能夠進一步提高設備的使用壽命。

　　基于醫(yī)院不同場景對于供電要求的特殊性，通過配置高可靠配用電安全保護終端，確保電網(wǎng)中單相線接地短路時不會造成電網(wǎng)停電，保障區(qū)域內(nèi)供電的連續(xù)性和安全性，保證電網(wǎng)連續(xù)、安全、可靠供電，從而保證手術的正常進行。

　　安全用電針對各科室的供配電及能效管理解決方案，能夠讓病房、手術室、影像室、后勤辦公室、配電室、數(shù)據(jù)機房、終端配電等多個關鍵應用場景更安全、更高效。

　　9、場景——醫(yī)用冷柜　Medical refrigerator

　　醫(yī)用冷柜廣泛用于各類醫(yī)藥用品的貯藏儲存，不同藥品對于存儲溫度有不同要求。而一般來說0℃~8℃的冷柜常用于疫苗、藥劑的存儲;-5℃~1℃多用于儲存血液、藥物生物制品;而-20℃~-30℃多用于血漿、生物材料等儲存。一旦出現(xiàn)電力線路故障，導致藥品存放環(huán)境變化，嚴重影響醫(yī)療服務的開展。

　　小電羊用電安全保護系統(tǒng)致力于保障醫(yī)用物資冷藏系統(tǒng)的供電可靠性。通過在每臺醫(yī)用冷藏柜電源進線處部署AKUU智能插座，實時監(jiān)測各冷柜用電情況，以冷柜用電數(shù)據(jù)實現(xiàn)冷柜電氣基因檢測、冷柜故障診斷，多維智能預警、告警，第一時間通知運維人員，來保障醫(yī)用物資的有效性。

　　10、場景——門診、病房　Outpatient Clinic

　　門診、病房等空間存有各類易燃易爆物品，如酒精、消毒劑、氧氣罐、壓力容器、防護服、被褥紙張等，這些物品一旦燃燒將迅速燃起大火，還會產(chǎn)生高溫有毒氣體，對院內(nèi)人員生命安全構成極大威脅。除此之外，醫(yī)院人員密集，通道相對狹窄，就醫(yī)者多是身體不適、行動不便的患者，人員逃生非常困難，很容易造成重大傷亡事故。

　　為防范電氣故障引發(fā)的火災，可以在醫(yī)院總配電箱及分支配電箱的進出線部署“智慧安全用電邊緣融合終端”，不間斷監(jiān)測線路中過流過載、過欠壓、線路超溫、漏電、電弧故障等容易引發(fā)電氣火災的安全隱患，發(fā)現(xiàn)隱患及時預警報警，必要時執(zhí)行脫扣保護動作;重點區(qū)域安裝“高可靠配用電安全保護終端”，實現(xiàn)漏電不傷人、短路不起火、故障不停電;同時配合“綜合環(huán)境感知終端”來感知區(qū)域環(huán)境情況，如二氧化碳、煙霧/甲烷、PM2.5、亮度等，對于高危病人，或者老人小孩的起居環(huán)境提供監(jiān)測數(shù)據(jù)。

　　通過系統(tǒng)來建立互聯(lián)互通的平臺，精確感知醫(yī)院各個場景內(nèi)的電氣安全健康情況、用電負荷情況，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測、超前預警，有效防范電氣火災，同時對各科室的配電資產(chǎn)及能耗管理系統(tǒng)可有效統(tǒng)籌管理，助力醫(yī)院實現(xiàn)配電及負荷設備的數(shù)字化與透明化。