医院智能能耗监控系统的设计与研究
摘要：随着我国经济的高速发展，建筑能耗，能源价格也随之上涨，特别是国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。医院属大型公共机构建筑的重要组成部分之一，医院的能耗成本也水涨船高，这给医院经营方面带来了不小压力，是否将能源有效使用，避免浪费，充分做到按需所用，是当前许多医院面临的首要问题。为了确保医院正常工作的能源需求且实现有效节能，建立能源远程监控与管理系统、掌握医院水、电、暖、气能耗的实时数据、对医院各种能源系统进行分布式监控与集中管理。
关键字：智慧医院、互联网+、人工智能
ABSTRACT：With the rapid development of China's economy，building energy consumption，energy prices also rise，especially the high energy consumption of government office buildings and large public buildings has become increasingly prominent. Hospital is one of the important parts of large-scale public institutions，and the cost of energy consumption in hospitals is also rising. This has brought great pressure to the hospital management. Whether to use energy effectively，avoid waste，and make full use of it on demand is the primary problem facing many hospitals. In order to ensure the normal work of the hospital energy demand and achieve effective energy-saving，the establishment of energy remote monitoring and management system，to grasp the hospital water，electricity，heating，gas real-time data，a variety of hospital energy systems for distributed monitoring and centralized management.
Key words：smart hospital，Internet +，AI
0引言
随着各种能源价格的飞涨，各医院用于能耗的开支费用日益增加，各管理部门均想方设法节约能耗开支。每所医院都有我们无法忽视的成本，那就是巨额能耗。而多数医院都是根据以往的经验来管理使用能源，这种粗放型的能源管理方式，使得多数管理者只能从保障设备安全运行的角度对能源进行管理，而很难从效率和成本的角度，对能源的使用实施效率管理。我们往往花费大量的精力通过行政管理手段来进行能源管理和节能宣传工作，如：“节约用电”、“随手关灯”、“节约用水”、“拧紧水龙头”等等，但收效甚微。因为缺乏科学的计量考核、用能监测体系，使得多数管理者不清楚能耗漏洞在哪里？什么时间消耗了多少？改善的机会是什么？有哪些？
1方案设计
医院建筑与一般民用建筑不同，医院建筑设计是公共建筑设计领域中相当复杂又专业性极强的项目，医院建筑的规划设计受医疗功能制约的程度很高。一座综合性医院一般包括门诊、急诊、各医技检查和治疗科室(MRI、CT、DSA、X光、加速器等)、手术室、重症监护室(ICU、CCU等)、中心供应、药库、病房(普通病房、无菌病房)及后勤保障等部门。每个科室由于医疗工艺的需要，对各专业有不同的设计要求。
能耗监测及节能管理系统采用先进的低压电力载波通讯系统，可以方便的深入到建筑物内各个区域，实现对能源消耗全过程、全参数(能耗、环境参数、灯光状态等)在线监测；系统专用软件对各种监测数据进行统计和分析，并生成各类报表和违规报警；系统还可以根据各监测点监测数据变化情况对能耗设备进行自动控制。节能监控系统是大型公共建筑及医院能耗监测、节能运行管理和自动控制的综合解决方案。
该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
2能耗采集分析子系统
载波能耗监测管理系统对医院内各类能耗进行实时监测、采集与存贮各类能耗数据，并对数据进行统计与分析，使医院管理部门对医院内各种能耗进行有效的监测与管理，为医院节能降耗研究、设计改(建)造提供参考数据；对已实施节能改造的建筑提供节能效果真实数据，同时还可以显示、查寻、打印、发布、远程传输数据。
3载波技术与其它技术比较：
1.载波技术：利用无处不在的现有“电力线”传输信号，因而无需开墙凿洞大量布线，安装施工简易快捷，不破坏原有环境，易于新建安装和旧工程改造，无后期运营费用和维护费用，安全可靠，是其它任何技术(专线传输、网络传输、无线传输)无法比拟的。
2.载波技术与其它载波技术比较：
基于载波技术的经济性、实用性，各种载波技术的应用也相继投放于市场建设，但终因难以逾越通信信号在传输过程中的“实时性和抗干扰性” 两大技术问题而难以满足市场智能化建设需求。
载波敢于突破传统技术，将自主研发核心技术与军事通信技术有机结合，即在直接序列展频技术(DSSS)基础上增加多个可选择通信频段，在检测到某一频段的同频干扰较大或传输的稳定性和可靠性较差时，可自适应直接选择到其它传输较稳定或可靠性較高频段。完全突破了国内外载波技术仅靠单一频段通信所带来的抗干扰能力差和信号传输不稳定弊端，实现了其它载波技术只能“监管”不能“控制”的瓶颈，对不同种类能源真正实现随心所欲的控制，从而世界唯一实现：数据准确率100%，抄读成功率100%(目前抄读成功率国外：欧美92%，韩国、以色列95%，中国85%)，通断控制率100%。
3.载波技术优势与资源优势
载波技术就是在已有“电力线”上进行信息通信、数据传输、智能控制、集中管理、红外感应、传感控制、监控管理等广泛应用，因而无需从新铺设专用通信线路，不破坏已建城市环境，低成本、高利用、施工快捷、易于新建项目和旧工程改造，是构建资源节约型和环境友好型的新技术方式和消费模式。
在原有的专线技术遇到瓶颈时，载波技术可以解决现有专线网络的瓶颈问题，帮助客户进行细化控制。系统具有多种开放接口，可兼容医院原有任何系统，如医院前期已采用专线技术改造，该系统可兼容其原有系统，在其基础上无需另布任何专线、即可实施精细化、科学化的节能控制与管理。
4小结
系统一网融合了水、电、气、热(暖)四大能源的能耗采集、分析、监测、预警、公示、控制、调配等方面，同时涵盖环境、安全的监测、预警、防范机制，可以根据医院不同阶段、不同管理需求，以灵活可增加的模式为用户提供最优解决方案。
参考文献：
[1]智慧医疗 第2版 裘加林，田华，程韧编著 清华大学出版社 出版日期：2015.02；32-51
[2]“互联网+”时代智慧医院建设 孙虹著 电子工业出版社 出版日期：2017.03；18-23
[3]人工智能时代 作者：(美)杰瑞·卡普兰著；李盼译，浙江人民出版社，2016.04 ；112-138
[4]人工智能 作者：李开复，王咏刚，文化发展出版社，2017.05；139-143
[5]信息化打造智慧医院 郭潇雅 中国医院院长 2017第6期
[6]互联网医院：从网络化医院到智慧医院 张孝荣 中国战略新兴产业 出版日期：2017 期号：第9期, http://www.100md.com(丁志虎 毕学霞)
关键字：智慧医院、互联网+、人工智能
ABSTRACT：With the rapid development of China's economy，building energy consumption，energy prices also rise，especially the high energy consumption of government office buildings and large public buildings has become increasingly prominent. Hospital is one of the important parts of large-scale public institutions，and the cost of energy consumption in hospitals is also rising. This has brought great pressure to the hospital management. Whether to use energy effectively，avoid waste，and make full use of it on demand is the primary problem facing many hospitals. In order to ensure the normal work of the hospital energy demand and achieve effective energy-saving，the establishment of energy remote monitoring and management system，to grasp the hospital water，electricity，heating，gas real-time data，a variety of hospital energy systems for distributed monitoring and centralized management.
Key words：smart hospital，Internet +，AI
0引言
随着各种能源价格的飞涨，各医院用于能耗的开支费用日益增加，各管理部门均想方设法节约能耗开支。每所医院都有我们无法忽视的成本，那就是巨额能耗。而多数医院都是根据以往的经验来管理使用能源，这种粗放型的能源管理方式，使得多数管理者只能从保障设备安全运行的角度对能源进行管理，而很难从效率和成本的角度，对能源的使用实施效率管理。我们往往花费大量的精力通过行政管理手段来进行能源管理和节能宣传工作，如：“节约用电”、“随手关灯”、“节约用水”、“拧紧水龙头”等等，但收效甚微。因为缺乏科学的计量考核、用能监测体系，使得多数管理者不清楚能耗漏洞在哪里？什么时间消耗了多少？改善的机会是什么？有哪些？
1方案设计
医院建筑与一般民用建筑不同，医院建筑设计是公共建筑设计领域中相当复杂又专业性极强的项目，医院建筑的规划设计受医疗功能制约的程度很高。一座综合性医院一般包括门诊、急诊、各医技检查和治疗科室(MRI、CT、DSA、X光、加速器等)、手术室、重症监护室(ICU、CCU等)、中心供应、药库、病房(普通病房、无菌病房)及后勤保障等部门。每个科室由于医疗工艺的需要，对各专业有不同的设计要求。
能耗监测及节能管理系统采用先进的低压电力载波通讯系统，可以方便的深入到建筑物内各个区域，实现对能源消耗全过程、全参数(能耗、环境参数、灯光状态等)在线监测；系统专用软件对各种监测数据进行统计和分析，并生成各类报表和违规报警；系统还可以根据各监测点监测数据变化情况对能耗设备进行自动控制。节能监控系统是大型公共建筑及医院能耗监测、节能运行管理和自动控制的综合解决方案。
该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
2能耗采集分析子系统
载波能耗监测管理系统对医院内各类能耗进行实时监测、采集与存贮各类能耗数据，并对数据进行统计与分析，使医院管理部门对医院内各种能耗进行有效的监测与管理，为医院节能降耗研究、设计改(建)造提供参考数据；对已实施节能改造的建筑提供节能效果真实数据，同时还可以显示、查寻、打印、发布、远程传输数据。
3载波技术与其它技术比较：
1.载波技术：利用无处不在的现有“电力线”传输信号，因而无需开墙凿洞大量布线，安装施工简易快捷，不破坏原有环境，易于新建安装和旧工程改造，无后期运营费用和维护费用，安全可靠，是其它任何技术(专线传输、网络传输、无线传输)无法比拟的。
2.载波技术与其它载波技术比较：
基于载波技术的经济性、实用性，各种载波技术的应用也相继投放于市场建设，但终因难以逾越通信信号在传输过程中的“实时性和抗干扰性” 两大技术问题而难以满足市场智能化建设需求。
载波敢于突破传统技术，将自主研发核心技术与军事通信技术有机结合，即在直接序列展频技术(DSSS)基础上增加多个可选择通信频段，在检测到某一频段的同频干扰较大或传输的稳定性和可靠性较差时，可自适应直接选择到其它传输较稳定或可靠性較高频段。完全突破了国内外载波技术仅靠单一频段通信所带来的抗干扰能力差和信号传输不稳定弊端，实现了其它载波技术只能“监管”不能“控制”的瓶颈，对不同种类能源真正实现随心所欲的控制，从而世界唯一实现：数据准确率100%，抄读成功率100%(目前抄读成功率国外：欧美92%，韩国、以色列95%，中国85%)，通断控制率100%。
3.载波技术优势与资源优势
载波技术就是在已有“电力线”上进行信息通信、数据传输、智能控制、集中管理、红外感应、传感控制、监控管理等广泛应用，因而无需从新铺设专用通信线路，不破坏已建城市环境，低成本、高利用、施工快捷、易于新建项目和旧工程改造，是构建资源节约型和环境友好型的新技术方式和消费模式。
在原有的专线技术遇到瓶颈时，载波技术可以解决现有专线网络的瓶颈问题，帮助客户进行细化控制。系统具有多种开放接口，可兼容医院原有任何系统，如医院前期已采用专线技术改造，该系统可兼容其原有系统，在其基础上无需另布任何专线、即可实施精细化、科学化的节能控制与管理。
4小结
系统一网融合了水、电、气、热(暖)四大能源的能耗采集、分析、监测、预警、公示、控制、调配等方面，同时涵盖环境、安全的监测、预警、防范机制，可以根据医院不同阶段、不同管理需求，以灵活可增加的模式为用户提供最优解决方案。
参考文献：
[1]智慧医疗 第2版 裘加林，田华，程韧编著 清华大学出版社 出版日期：2015.02；32-51
[2]“互联网+”时代智慧医院建设 孙虹著 电子工业出版社 出版日期：2017.03；18-23
[3]人工智能时代 作者：(美)杰瑞·卡普兰著；李盼译，浙江人民出版社，2016.04 ；112-138
[4]人工智能 作者：李开复，王咏刚，文化发展出版社，2017.05；139-143
[5]信息化打造智慧医院 郭潇雅 中国医院院长 2017第6期
[6]互联网医院：从网络化医院到智慧医院 张孝荣 中国战略新兴产业 出版日期：2017 期号：第9期, http://www.100md.com(丁志虎 毕学霞)