省級醫(yī)院建筑節(jié)能的論文
1省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)整體構架理念
參照國家標準和規(guī)范，設計方案中將醫(yī)院院區(qū)內(nèi)建筑按使用功能分為門診類、住院類、醫(yī)技類、醫(yī)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(yī)院用電，設計方案中將醫(yī)院用電劃分為醫(yī)療用電和輔助用電兩種類型:
(1)醫(yī)療用電主要包括門診、住院、醫(yī)技和醫(yī)療綜合等建筑的照明插座、空調(diào)用電、醫(yī)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(diào)用電、動力用電和特殊用電等。在數(shù)據(jù)采集中，照明插座用電主要采集功能區(qū)域的照明、插座等室內(nèi)設備用電數(shù)據(jù);空調(diào)用電采集空調(diào)、采暖服務的設備用電數(shù)據(jù);動力用電采集各種動力服務(包括電梯、非空調(diào)區(qū)域通風、生活熱水、自來水加壓、排污等)的設備(不包括空調(diào)采暖系統(tǒng)設備)用電數(shù)據(jù);特殊用電采集那些不屬于建筑物常規(guī)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(qū)域及設備)。醫(yī)院院區(qū)內(nèi)將采集的每棟建筑的分類分項能耗數(shù)據(jù)上傳至該醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測平臺，經(jīng)該平臺對數(shù)據(jù)分類匯總處理后上傳至省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)。省級醫(yī)院節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)直接接入省公共建筑節(jié)能監(jiān)測數(shù)據(jù)中心，與省數(shù)據(jù)中心的通信采用中心內(nèi)聯(lián)通道。這樣既可在保持原有監(jiān)測系統(tǒng)結構的前提下充分利用醫(yī)院能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)，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(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)的整體安全性。省數(shù)據(jù)中心與市數(shù)據(jù)中心之間通信通道采用VPN硬件設備連接，在公網(wǎng)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(shù)據(jù)。
2省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計
2．1省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計構架
省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)負責全省各醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測平臺上報的能耗數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計、分析、展示和發(fā)布，其系統(tǒng)軟件架構。整個醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)由表現(xiàn)層、應用層及信息資源與數(shù)據(jù)層構成，在軟件編制時，統(tǒng)籌考慮標準和規(guī)范要求，并嵌入安全保障模塊，達到系統(tǒng)的規(guī)范、統(tǒng)一、安全、高效的要求。系統(tǒng)軟件采用B/S結構，平臺使用WindowsServer2003或WindowsServer2008操作系統(tǒng)，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(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用SQLServer2008企業(yè)版。整個系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫，授權數(shù)據(jù)也是分布式，同時具有分級授權功能。省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)的表現(xiàn)層實現(xiàn)權限管理，主要針對不同用戶(如系統(tǒng)開發(fā)管理人員、醫(yī)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(shù)據(jù)及消息管理、分析展示和后臺管理為三大板塊。其中，數(shù)據(jù)及消息管理板塊由數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)上報、消息管理等模塊組成。省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)接收省內(nèi)各醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測子系統(tǒng)發(fā)送的建筑能耗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)解包、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)處理和存儲、發(fā)送反饋結果等功能。
2．2省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測子系統(tǒng)構架及各模塊功能
數(shù)據(jù)分析展示子系統(tǒng)處于省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)的應用層，是應用層重要組成模塊。它對經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的分類分項能耗數(shù)據(jù)進行分析匯總和整合，通過靜態(tài)表格或動態(tài)圖表方式將能耗數(shù)據(jù)展示出來，為節(jié)能運行、節(jié)能改造、信息服務和制定政策提供信息服務。根據(jù)實際需求，文章所設計研發(fā)的分析展示子系統(tǒng)主要由信息發(fā)布、能耗詳覽、能耗分析、醫(yī)院信息、數(shù)據(jù)報表、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)挖掘和運行日志等八個功能模塊構成。
(1)信息發(fā)布
信息發(fā)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(yī)院能耗排名、建筑物信息統(tǒng)計、各醫(yī)院建筑及分項總能耗和單位面積能耗、所有醫(yī)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(tài)柱狀圖及折線圖等形式實現(xiàn)，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(diào)用電、特殊用電和照明插座用電等能耗數(shù)據(jù)匯總展示。折線圖則對全省以及各地市的醫(yī)院根據(jù)建筑類型的能耗數(shù)據(jù)進行分類顯示。
(2)能耗詳覽
能耗詳覽模塊則提供醫(yī)院能耗和建筑物能耗信息。該功能實現(xiàn)對各醫(yī)院及醫(yī)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(diào)用電、動力用電和特殊用電等數(shù)據(jù)按日、月、年進行查詢，并以表格、棒圖及折線圖形式展現(xiàn)出來。尤其是各醫(yī)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(jié)能提供了決策參考和依據(jù)。
(3)能耗分析
能耗分析模塊提供醫(yī)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(jié)能改造和建筑節(jié)能提供數(shù)據(jù)參考和決策依據(jù)。其中，醫(yī)院能耗的橫向分析功能可實現(xiàn)針對同一所醫(yī)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(yī)院能耗的縱向分析功能可選擇兩所不同的醫(yī)院，根據(jù)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(yī)院，根據(jù)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(yī)院的.不同建筑物，根據(jù)對比類別、能耗分項進行能耗對比。
(4)醫(yī)院信息
醫(yī)院信息則主要處理醫(yī)院基本信息和醫(yī)院內(nèi)建筑物的基本信息。其中，醫(yī)院基本信息可以查看醫(yī)院名稱、編碼、別名、描述、經(jīng)度、緯度及醫(yī)院人數(shù)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(yī)院信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫(yī)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(shù)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(yī)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(yī)院下的建筑物。除以上四大模塊外，分析展示子系統(tǒng)還有數(shù)據(jù)報表、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)挖掘、運行日志等功能。數(shù)據(jù)報表實現(xiàn)匯總各醫(yī)院在某個時間段內(nèi)(按日、月、年劃分)各時間段的能耗數(shù)據(jù)匯總查詢。系統(tǒng)管理主要用于用戶管理、角色管理、節(jié)點管理、臨界值管理、節(jié)點分配和手動匯總數(shù)據(jù)等用途。其中，節(jié)點管理可以查看系統(tǒng)的節(jié)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(yī)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(shù)據(jù)挖掘的功能是對監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘分析，該模塊為預留模塊。運行日志包含數(shù)據(jù)接收日志、數(shù)據(jù)發(fā)送日志、數(shù)據(jù)處理日志和異常數(shù)據(jù)日志，用于實現(xiàn)對當前數(shù)據(jù)的發(fā)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(yī)院建筑分類編碼設計
節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)中，能耗數(shù)據(jù)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(tǒng)實現(xiàn)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(yī)院、建筑物類別等信息)。編碼不僅要滿足節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)需求而且必須滿足在全省范圍內(nèi)的統(tǒng)一及建筑物編碼的唯一性。
3省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)的應用
文章所設計研發(fā)的醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)從2012年開始作為山東省專項推動醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)管平臺建設的重要組成部分在山東省投入使用，系統(tǒng)運行良好，穩(wěn)定可靠，可自動采集、存儲和分析各醫(yī)院能耗監(jiān)測平臺上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)和建筑物基礎信息，為我省醫(yī)院的節(jié)能管理和節(jié)能改造提供了決策依據(jù)，2013年通過項目驗收。山東省醫(yī)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(shù)、采暖面積及建筑外圍護結構等信息。
4結語
開展建筑節(jié)能降耗，推進節(jié)約型醫(yī)院建設離不開醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管平臺。文章遵循頂層設計的思想，結合醫(yī)院節(jié)能監(jiān)管和節(jié)能改造需求，設計了省級醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)方案，開發(fā)實現(xiàn)了包含數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)上報、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示、用戶權限管理、醫(yī)院信息管理、建筑物信息管理、數(shù)據(jù)倉儲等功能的醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對不同類型醫(yī)院建筑的分項用電用水等重點能耗進行數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析與展示，使得各醫(yī)院建筑能耗管理變得有數(shù)據(jù)可參考，為全省醫(yī)院節(jié)能減排工作提供了決策參考依據(jù)。醫(yī)院是建筑節(jié)能工作的重點領域，今后將會有越來越多的醫(yī)院建立能耗監(jiān)管平臺并與省醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。因此，仍需進一步拓展和完善系統(tǒng)功能，強化數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，以數(shù)據(jù)分析應用為目標，加強數(shù)據(jù)深度挖掘、多維度分析研究和能力建設，為建筑節(jié)能各項工作提供既實用又有效的數(shù)據(jù)支持。
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