AcrelEMS 医院能源管理系统：构建安全、高效、智慧的绿色医院

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1. 概述

医院作为功能最复杂的公共建筑之一，对能源供应的安全性和高效性有着极高要求。随着智慧医院建设的推进，传统粗放式能源管理已无法满足现代医院对供电可靠性、能效优化和精细化管理等多重需求。

本文以某省属三级甲等综合性医院为例，该医院总建筑面积约75万平方米，开放床位约4600张，分为三个院区。AcrelEMS医院能源管理系统是一套集成电力监控、能耗分析、电能质量监测与治理、电气安全、智能照明控制、医用隔离电源、防雷在线监测、运维巡检管理等功能的一体化能源管理平台。系统可辅助后勤管理人员对能源供应系统及设备进行运行管理，帮助管理层实时掌握能耗情况，为医院能源信息化建设和节能管理提供技术支撑。

2. 医院能源管理的重要性

• 供电可靠性要求：医院配电结构复杂，手术室、ICU、层流病房、血液透析等关键区域属于一级或特一级负荷，需确保供电连续性与稳定性。

 

 

• 能耗成本压力：医院24小时不间断运行，能源消耗巨大。在“双碳”目标背景下，建立科学的能耗监测与分析体系，有助于识别浪费、制定节能策略、降低运营成本。
• 管理精细化需求：智慧医院要求能源管理从“被动响应”转向“主动预防、精准管控、智慧决策”，实现各科室能耗的分项计量与考核。

 

3. 传统医院能源管理的挑战与痛点

• 运维管理粗放：巡检、维修、保养记录以纸质台账为主，缺乏智慧化平台，数据分散，故障响应慢，定位耗时长。

 

• 电气安全隐患：漏电电流、线缆温度异常等电气火灾风险缺乏实时监测，医用气体等关键安全信息未统一监控。

 

4. AcrelEMS医院能源管理系统解决方案

4.1 系统架构

系统采用四层结构设计：

• 设备层：包括微机保护装置、备自投装置、多功能仪表、光伏储能系统、电能质量治理装置、电气安全传感器、隔离电源绝缘监测仪、SPD在线监测模块、照明控制器、水气表及各类传感器等。

 

• 通讯层：智能网关、交换机等，支持Modbus-RTU、IEC60870-5-101/103、DLT645等多种协议，实现数据采集与分发。

 

• 子系统层：涵盖电力监控、能耗分析、电能质量治理、电气安全、智能照明、隔离电源、防雷监测、环境监测、运维管理、用户报告等子系统。

 

• 平台层：统一的能效管理平台，支持WEB和APP访问，便于用户便捷获取数据。

4.2 变配电系统监控

• 10kV变电所配置AM5SE系列保护测控装置，具备电流速断、过流、零序过流等保护功能。

 

• 配置ARB6母线弧光保护装置，采用弧光与电流双判据，单判据动作时间≤3.8ms。

 

• ASD500开关柜操控装置集成动态模拟、带电显示、温湿度控制、电力参数测量。

 

• ATE400无线测温传感器监测断路器触头、母排、线缆连接处温度，提前预警。

 

• APM520多功能仪表提供全电力参数测量、复费率计量、电能质量分析。

 

• 实时监测柴油发电机、直流屏、UPS等应急电源的运行状态、电压电流、油压油位、电池电压等，确保不间断供电。

 

4.3 电能质量治理

针对UPS和医疗设备产生的谐波，系统配置ANAPF有源电力滤波器与ANSVG静止无功发生器，实现谐波治理、无功补偿和三相不平衡调节，响应时间≤5ms，保障医疗设备供电质量。

4.4 新能源接入与调控

系统可接入分布式光伏和储能系统，通过ACCU协调控制器、防孤岛保护、防逆流保护等装置，实现新能源消纳、削峰填谷、防逆流、柔性扩容、需量控制等功能，提高供电可靠性。

4.5 能耗监测与分析

系统采集用电、用水、冷热量等分类分项用能数据，提供碳排放统计、同环比分析、非工作时段用能统计、能源流向图、整点能耗报表及能耗排名等功能，帮助发现能耗异常，支持节能管理。

4.6 电气安全与消防监控

• 电气火灾监控系统实时监测漏电电流和线缆温度，异常时报警。
• 消防设备电源监控系统监视消防设备电源状态。
• 消防应急照明和疏散指示系统可按预案快速启动疏散。
• 配置故障电弧探测器、限流式保护器、防火门监控系统、余压监控系统等。

4.7 防雷智能在线监测

系统由SPD浪涌保护器、SCB后备保护器、SPD检测单元组成，实时监测防雷装置运行状态，实现雷电预警、雷击峰值检测、接地电阻监测、SPD寿命预判等功能。

4.8 智能照明控制

支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种方式。开关驱动器具备边缘计算能力，可脱网独立工作；人体感应与光照度传感器实现有人自动亮灯、人离熄灯，有效降低照明能耗。

4.9 医用隔离电源

针对手术室、ICU、透析室等2类医疗场所，配置医用隔离变压器和AIM系列绝缘监测仪，实时监测绝缘性能、负载率和变压器温度，支持故障定位，数据上传平台实时预警，保障关键场所供电安全。

4.10 运维管理

运维功能涵盖任务管理、巡检记录、缺陷记录、消警记录、抢修记录、通知工单，实现全流程闭环管理。故障报警分级为一般、重要、事故三级。系统定期生成能耗分析报告，包含总用量同环比、复费率量费分析、能耗排名等。

5. 效益评估与分析

• 安全效益：全维度电气状态监测与预警，可在故障发生前发出预警，为检查维护争取时间，有效规避重大故障。
• 管理效益：智能告警、专家诊断、移动运维、远程管理帮助运维人员快速处置故障，减轻后勤负担。预防性维护可提前发现隐患，避免设备突发故障影响医疗工作。
• 经济效益：精细化能耗管理可对科室及设备进行分项计量，精准识别浪费，制定节能策略。智能照明系统降低照明能耗，变电所无人值守减少运营成本。
• 社会效益：提升供电可靠性和能源利用效率，保障医疗安全，助力“双碳”目标，推动医院绿色低碳发展。

6. 结语与展望

AcrelEMS医院能源管理系统通过“监、控、维”一体化设计，为医院构建全方位能源管理数字化平台。应用数字孪生技术构建院区能源模型，基于大数据分析提高负荷预测与故障诊断精度。未来将推动“源-网-荷-储”一体化综合能源系统建设，结合屋顶光伏、储能、充电桩等，实现新能源安全并网与优化消纳，助力医院达成低碳、零碳目标，进一步提高供配电运行安全可靠性。

审核编辑 黄宇