1省級醫院建筑節能監測系統整體構架理念

　　參照國家標準和規范，設計方案中將醫院院區內建筑按使用功能分為門診類、住院類、醫技類、醫療綜合類、后勤保障和辦公類等六種類型。在用能方面首先分析用能特點，然后將其細化和分類。例如醫院用電，設計方案中將醫院用電劃分為醫療用電和輔助用電兩種類型:

　　(1)醫療用電主要包括門診、住院、醫技和醫療綜合等建筑的照明插座、空調用電、醫療設備用電(特殊用電)和動力用電四個分項;

　　(2)輔助用電主要包括后勤保障和辦公等建筑的照明插座、空調用電、動力用電和特殊用電等。在數據采集中，照明插座用電主要采集功能區域的照明、插座等室內設備用電數據;空調用電采集空調、采暖服務的設備用電數據;動力用電采集各種動力服務(包括電梯、非空調區域通風、生活熱水、自來水加壓、排污等)的設備(不包括空調采暖系統設備)用電數據;特殊用電采集那些不屬于建筑物常規功能的用電設備的耗電量(其中，特殊用電的特點是能耗密度高、占總能耗比重大的用電區域及設備)。醫院院區內將采集的每棟建筑的分類分項能耗數據上傳至該醫院建筑節能監測平臺，經該平臺對數據分類匯總處理后上傳至省級醫院建筑節能監測系統。省級醫院節能監測系統直接接入省公共建筑節能監測數據中心，與省數據中心的通信采用中心內聯通道。這樣既可在保持原有監測系統結構的前提下充分利用醫院能耗監測數據，又能有效地提高運行效率，避免了資源的浪費，同時保證了全省節能監測系統的整體安全性。省數據中心與市數據中心之間通信通道采用VPN硬件設備連接，在公網上建立VPN虛擬專用通道，通過電子身份認證建立起通信連接，定時傳輸數據。

　　2省級醫院建筑節能監測系統軟件設計

　　2．1省級醫院建筑節能監測系統軟件設計構架

　　省級醫院建筑節能監測系統負責全省各醫院建筑節能監測平臺上報的能耗數據的匯總、統計、分析、展示和發布，其系統軟件架構。整個醫院建筑節能監測系統由表現層、應用層及信息資源與數據層構成，在軟件編制時，統籌考慮標準和規范要求，并嵌入安全保障模塊，達到系統的規范、統一、安全、高效的要求。系統軟件采用B/S結構，平臺使用WindowsServer2003或WindowsServer2008操作系統，采用Microsoft．NetFramework3．5為底層基礎類庫，使用面向對象的C#語言編寫程序。數據庫系統采用SQLServer2008企業版。整個系統采用分布式數據庫，授權數據也是分布式，同時具有分級授權功能。省級醫院建筑節能監測系統的表現層實現權限管理，主要針對不同用戶(如系統開發管理人員、醫院管理人員等)授予相應查看或修改信息的權限。而應用層按功能可分數據及消息管理、分析展示和后臺管理為三大板塊。其中，數據及消息管理板塊由數據接收、數據處理、數據上報、消息管理等模塊組成。省級醫院建筑節能監測系統接收省內各醫院建筑節能監測子系統發送的建筑能耗數據。數據接收子系統主要包括數據接收、數據解包、數據校驗、數據處理和存儲、發送反饋結果等功能。

　　2．2省級醫院建筑節能監測子系統構架及各模塊功能

　　數據分析展示子系統處于省級醫院建筑節能監測系統的應用層，是應用層重要組成模塊。它對經過數據處理后的分類分項能耗數據進行分析匯總和整合，通過靜態表格或動態圖表方式將能耗數據展示出來，為節能運行、節能改造、信息服務和制定政策提供信息服務。根據實際需求，文章所設計研發的分析展示子系統主要由信息發布、能耗詳覽、能耗分析、醫院信息、數據報表、系統管理、數據挖掘和運行日志等八個功能模塊構成。

　　(1)信息發布

　　信息發布模塊中主要提供能耗總覽功能，在能耗總覽中可以查看醫院能耗排名、建筑物信息統計、各醫院建筑及分項總能耗和單位面積能耗、所有醫院建筑及不同建筑總能耗和單位面積能耗的信息。該功能主要以動態柱狀圖及折線圖等形式實現，展示各市總能耗的匯總情況。其中，柱狀圖分為對總能耗、總電耗、動力用電、空調用電、特殊用電和照明插座用電等能耗數據匯總展示。折線圖則對全省以及各地市的醫院根據建筑類型的能耗數據進行分類顯示。

　　(2)能耗詳覽

　　能耗詳覽模塊則提供醫院能耗和建筑物能耗信息。該功能實現對各醫院及醫院建筑物的總能耗、單位面積能耗、人均能耗、照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電等數據按日、月、年進行查詢，并以表格、棒圖及折線圖形式展現出來。尤其是各醫院能耗指標、建筑物用能比例排名、不同功能建筑不同日期總能耗、單位面積總能耗等信息為建筑節能提供了決策參考和依據。

　　(3)能耗分析

　　能耗分析模塊提供醫院能耗的橫向/縱向分析和建筑物能耗的橫向/縱向分析，為節能改造和建筑節能提供數據參考和決策依據。其中，醫院能耗的橫向分析功能可實現針對同一所醫院的不同建筑類型、對比類別及能耗分項，按時間刻度，選擇日、月、年等不同日期，進行能耗對比;而醫院能耗的縱向分析功能可選擇兩所不同的醫院，根據建筑類型、對比類別及能耗分項，按不同時間粒度進行能耗對比。建筑物能耗的橫向分析則對兩所不同的醫院，根據建筑類型、對比類別及能耗分項;建筑物能耗的縱向分析對不同醫院的不同建筑物，根據對比類別、能耗分項進行能耗對比。

　　(4)醫院信息

　　醫院信息則主要處理醫院基本信息和醫院內建筑物的基本信息。其中，醫院基本信息可以查看醫院名稱、編碼、別名、描述、經度、緯度及醫院人數信息和能耗價格信息。如果是管理員進入，默認加載所有的醫院信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫院。而建筑物基本信息可以查看建筑名稱、編碼、年代、功能、層數和面積等詳細信息及附加信息。如果是管理員進入，默認加載所有的醫院的建筑物信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫院下的建筑物。除以上四大模塊外，分析展示子系統還有數據報表、系統管理、數據挖掘、運行日志等功能。數據報表實現匯總各醫院在某個時間段內(按日、月、年劃分)各時間段的能耗數據匯總查詢。系統管理主要用于用戶管理、角色管理、節點管理、臨界值管理、節點分配和手動匯總數據等用途。其中，節點管理可以查看系統的節點名稱和編號等信息，并可以進行修改和刪除操作。臨界值管理可以查看各醫院每棟建筑物的基本信息以及能夠對建筑用電各分項臨界值進行設定。數據挖掘的'功能是對監測建筑的能耗數據進行數據挖掘分析，該模塊為預留模塊。運行日志包含數據接收日志、數據發送日志、數據處理日志和異常數據日志，用于實現對當前數據的發送、接收和處理日志進行瀏覽，查看顯示建筑物異常信息匯總，以便用戶及時收到下轄各建筑物的實時情況。

　　2．3省級醫院建筑分類編碼設計

　　節能監測系統中，能耗數據的采集、傳輸和存儲均以一棟建筑為基本單位，每棟建筑物均需配唯一編碼作為建筑物身份標識。因此，建筑物編碼在系統實現過程中非常重要，它要求以極短的字段包含盡可能多的建筑物信息(如建筑物所處地市、建筑物所屬醫院、建筑物類別等信息)。編碼不僅要滿足節能監測系統需求而且必須滿足在全省范圍內的統一及建筑物編碼的唯一性。

　　3省級醫院建筑節能監測系統的應用

　　文章所設計研發的醫院建筑節能監測系統從2012年開始作為山東省專項推動醫院建筑節能監管平臺建設的重要組成部分在山東省投入使用，系統運行良好，穩定可靠，可自動采集、存儲和分析各醫院能耗監測平臺上傳的監測數據和建筑物基礎信息，為我省醫院的節能管理和節能改造提供了決策依據，2013年通過項目驗收。山東省醫院全部建筑和不同類建筑一天24h的總電耗情況;圖6給出了建筑物基本信息，包含建筑年代、建筑層數、采暖面積及建筑外圍護結構等信息。

　　4結語

　　開展建筑節能降耗，推進節約型醫院建設離不開醫院建筑能耗監管平臺。文章遵循頂層設計的思想，結合醫院節能監管和節能改造需求，設計了省級醫院建筑節能監測系統方案，開發實現了包含數據接收、數據處理、數據上報、數據分析、數據展示、用戶權限管理、醫院信息管理、建筑物信息管理、數據倉儲等功能的醫院建筑節能監測系統。該系統實現了對不同類型醫院建筑的分項用電用水等重點能耗進行數據采集、統計、分析與展示，使得各醫院建筑能耗管理變得有數據可參考，為全省醫院節能減排工作提供了決策參考依據。醫院是建筑節能工作的重點領域，今后將會有越來越多的醫院建立能耗監管平臺并與省醫院建筑節能監測系統聯網。因此，仍需進一步拓展和完善系統功能，強化數據的準確性和可靠性，以數據分析應用為目標，加強數據深度挖掘、多維度分析研究和能力建設，為建筑節能各項工作提供既實用又有效的數據支持。

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