易允恒安科瑞电气股份有限公司 本文以某知名大型三甲综合医院为案例,深入探讨了智慧医院智能化系统的整体架构、技术方案、建设目标及实施策略。论文详细介绍了智慧医疗的核心技术,包括物联网、大数据分析、智能识别技术等,并阐述了如何通过建筑集成管理系统(BIM)实现医院各智能化子系统的无缝整合。本文还分析了智慧医院在提升医疗服务质量、优化资源配置、保障安全可靠供电等方面的典型应用,旨在为智慧医院的建设提供全面的技术解决方案和实践参考。 随着信息技术的迅猛发展,医疗行业的智能化转型已成为必然趋势。医院作为医疗服务的主要载体,其智能化建设不仅关乎医疗服务的效率和质量,更直接影响到患者的就医体验和生命安全。传统的医院建筑智能化系统主要集中于机电设备管理和建筑设备控制,而现代智慧医院则通过引入物联网、大数据、人工智能等前沿技术,实现了从设备管理到临床、科研、教学、后勤等全方位的信息化、智能化升级。 医疗建筑中用电设备种类繁多,用途各异,其供电可靠性要求远高于普通建筑。在对患者实施诊断、抢救、治疗的过程中,如何保障安全用电,避免因电力故障对患者和医务人员造成影响,是医院智能化建设必须解决的关键问题。本文以某大型三甲综合医院为案例,提出了一套全面的智慧医院智能化解决方案,旨在为智慧医院的建设提供参考。 2.1发展历程 医院智能化系统的发展经历了从传统智能建筑到现代智慧医院的演变过程。最初,医院智能化主要集中于建筑设备管理和机电设备控制。随着物联网、大数据、人工智能等技术的兴起,医院智能化建设逐渐向更广泛的领域拓展,包括临床、科研、教学、后勤等各个方面。 2.2建设目标 智慧医院建设的核心目标是通过全面引入物联网、大数据、人工智能等先进技术,实现医院管理的智能化、精细化,提升医疗服务质量与效率。具体目标包括: 提升医疗服务质量:通过智能化系统,实现医疗服务的精准化、个性化,提升患者满意度。 优化资源配置:利用大数据分析,优化医院资源配置,提高运营效率。 保障安全可靠:确保医院供电和医疗设备的安全可靠运行,保障患者和医务人员的安全。 实现信息共享:通过统一的信息平台,实现医院内部及区域间的信息共享和协同工作。 推动绿色医院建设:通过能耗监测和管理系统,实现医院的绿色节能运营。 智慧医院的核心技术包括物联网、大数据分析、智能识别技术、云平台与云计算服务、多源数据融合与利用、传感技术以及移动终端管理等。这些技术的综合应用,使得医院能够实现以下功能: 物联网技术:通过传感器和智能设备,实现对医院各类设备和设施的实时监控和管理。 大数据分析:利用大数据技术,对医院运营数据、患者病历数据等进行深度分析,为医院管理提供决策支持。 智能识别技术:通过人脸识别、指纹识别等技术,实现医院门禁管理、患者身份识别等功能。 云平台与云计算服务:通过云平台,实现医院数据的集中存储和计算,提供高效的数据处理能力。 多源数据融合与利用:整合医院内部及外部的多源数据,实现数据的综合利用和深度挖掘。 传感技术:通过各类传感器,实现对医院环境的实时监测,如温度、湿度、空气质量等。 移动终端管理:通过移动终端,实现医生和患者之间的远程诊疗和健康监测。 4.1建筑集成管理系统(BIM) 建筑集成管理系统(BIM)是智慧医院的核心平台,通过该系统实现对医院各类智能化系统的集中管理和控制。BIM集成了楼宇设备管理系统(BMS)、办公自动化系统(OAS)和综合通信系统(CAS),实现了信息资源的共享和高效利用。 4.2各智能化子系统的设计方案 4.2.1楼宇设备管理系统(BMS) BMS负责对医院建筑内的各类机电设备(如空调、电梯、照明等)进行集中监控和管理。通过智能传感器和控制系统,实现设备的自动化运行和节能管理。 4.2.2办公自动化系统(OAS) OAS通过信息化手段,实现医院办公流程的自动化和数字化。包括电子病历系统(EMR)、医院资源规划系统(HRP)、办公文档管理系统等。 4.2.3综合通信系统(CAS) 4.2.4能耗监测与管理系统 该系统通过智能电表和传感器,实时监测医院的能耗情况,并提供数据分析和管理建议。通过优化能源使用,实现医院的绿色节能运营。 5.1远程诊疗 5.2智能病房 智能病房系统通过传感器和智能设备,实时监测患者的生命体征和病情变化,并提供自动化的护理服务。例如,自动调节病房温度、湿度和照明,提供紧急呼叫和远程监护等功能。 5.3医疗设备管理 通过BMS,实现对医院各类医疗设备的集中监控和管理。系统可以实时监测设备运行状态,提供故障预警和自动维护建议,确保设备的安全可靠运行。 安科瑞医院EMS能效管理系统包含配电监控、用水监控、新能源监测(发电风机、分布式光伏、储能)、电能质量监测、负荷分析、用电安全、设备电源监测、能耗分析(分类分项能耗、区域能耗、部门能耗、同比环比分析比较等)等功能模块,实现企业能效多方位的监测和预警,功能模块可以选择定制,支持建筑三维建模。 实时预警:实时监视漏电电流、消防设备以及重要负荷电源状态、供配电设备的运行状态,对出现电源电压异常、回路剩余电流异常、电缆或母线温度异常、微机保护装置动警,提醒运行和维护人员处理,尽早消除故障,保护用户人身和财产安全。系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件进行实时监测,并根据事件等级发出告警。系统报警时警窗口,并发出声音或语音提醒。 运行监视:系统实时监视变电所各回路出线的电流、电压、功率、电能,剩余电流、电缆及母线运行温度,消防设备和重要设备的电源状态、各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态等情况,图形动态展示,人机界面友好。 能耗分析:能效管理系统支持分类分项能耗数据统计和分析功能,可以采集用电、用水、燃气、热量冷量、工业气体等能源消耗量,并折算标煤。同时可以追溯支路能耗、区域能耗、部门能耗的数据,进行统计分析,并进行能耗数据的同比、环比比较,每个月可自动生成能源分析报告。 电能质量分析:对企业重要回路或者对电能质量敏感的回路进行质量监测,包括:电压合格率、三相不平衡度、2~63次谐波含量柱状图、功率因数曲线展示等等。对电能质量严重超出国家标准限制的,可以通过有源滤波、无功补偿等装置进行有效治理。 能耗报表统计:丰富的报表系统支持定时、分时段等抄表汇总统计功能,用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况,对站所进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明,并在用电误差偏大时可分析追溯,维护计量体系的正确性。 能源流向跟踪:能流图能很好地反映建筑或者企业的能源消耗流向,帮助企业梳理电费消耗明细,挖掘节能潜力。 重要设备管理:系统支持对企业重要设备的信息管理,包括厂家资料、维保信息等,包括空调设备的能效分析、震动异常报警、警等等。 设备选型如下 应用场合 型号 功能 低压出线低压进线 APM810 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD显示 ACR230EFLH 三相(I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ),四象限电能计量,THDu,THDi,2~31次各次谐波分量,CF(电压波峰系数),THFF(电话波形因子),KF(电流K系数),εu(电压不平衡度),εi(电流不平衡度)计算,电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量,平均值,RS485/Modbus,大屏幕点阵式LCD图形显示,全中文菜单 AEM96 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级 APM810 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD显示 ACR220EFL 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),RS485/Modbus,四象限电能,LCD显示 AEW100 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,总正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);RS485接口、470MHz无线通讯、红外通讯;电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度1级,无功电能精度2级 网关 ANet-YW1E2/2G 1路10M/100M以太网口2路RS485,1路2G(移动)上传通道,工作电源:24V直流 用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统 ANet-YW1E2/4G 1路10M/100M以太网口2路RS485,1路4g(全网通)上传通道,工作电源:24V直流 用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统 ANet-YW1E1 1路10M/100M以太网口1路RS485,1路4G(移动)上传通道,工作电源:24V直流仅支持采集点数100个点,用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统 ANet-YW2E4 2网4串工作电源:24V直流 用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统 平台系统 AcrelEMS-MED云平台 平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、设备台账、售电服务、运维派单等功能,并支持多平台、多终端数据访问。 智慧医院的建设是现代医院发展的必然趋势。通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术,智慧医院能够实现对医院各类资源的有效整合和优化配置,从而提升医院的管理效率、医疗服务质量和患者满意度。本文提出的智慧医院智能化系统设计方案,为医院建设提供了新的思路和解决方案,具有重要的参考价值。