随着互联网+时代的到来,医院信息化程度越来越高,医院后勤管理体系需更注重信息的高效传递和信息网络建设。为了向临床一线提供更优质的服务,后勤部门必须保障全院设备的稳定安全运行,全院设备的数据要求快速、精确、高效[1]。
集控系统是由工控机、用户交互界面、传感器设备以及相关软件组成[3]。运用多种传感器与控制卡将所有设备在局域网中进行互联,将设备的数据采集与操作控制集于一体。值班人员可以通过PC主机实时设备的运行状况,在调试中可设置运行参数与阈值,工控机会按照内置程序对系统进行反馈调节,直至系统稳定。当设备出现异常情况时,系统会自动检测出哪项值偏离了设定值,并立即发出警报,了值班人员能在第一时间发现故障来源,并前往处理。
由于医院空调机组的特殊性,其运行的故障率必须降到最低,但是后勤值班人员的短缺与数量庞大的设备相比形成巨大矛盾。而巡视时需要进行现场数据采集,导致巡视效率低下,部分潜在故障往往不会被及时发现,造成一定的安全隐患。
智能集控系统应用之前,空调设备多凭借值班人员的经验进行操作。据统计,在医院用电量中,空调设备的用电量占到了全院用电量的60%左右,有时因为人为调整机组参数不及时,会导致部分用电浪费,增加运营成本。为了改善值班人员的巡检模式,优化空调机组的运行指标,同济医院空调中心采用集成控制系统对现有设备进行优化。采用工控机对空调机组系统进行整体控制,达到设备控制集成化,形成设备运行参数监管的新模式[2]。
空调系统的数据种类繁多,需要多种传感器对运行状态进行数据采集,从而实现反馈调节[4]。利用温度传感器采集冷冻水回水与出水温度、冷却水出水与回水温度以及各二次泵出水温度等。利用流量传感器采集集水器中冷冻水流量,利用压力传感器对各个二次泵、冷却水、冷冻水出水水管进行采集。
每个机组配备一组电控蝶阀与手动蝶阀,分别对冷冻水循环和冷却水循环进行控制。工控机软件的界面基于Web设计,利用LabVIEW编写人机交互界面,通过传感器采集到现场的数据后与设定值进行比较,利用与门、或门、非门逻辑语句搭建系统结构,形成主要两大控制模块:
2.1.1增减机组控制 通过采集离心机的出水温度与能量数据,判断用户对空调的使用情况,以便对离心机组进行调配。同时在系统中加入延时模块,防止系统初次启动未平衡而增加过多机组的情况。待机组达到动态平衡后,增减机组的机制才会起作用。
2.1.2冷却塔控制为了减少冷却塔运行时的相互影响,按照从两边到中间的顺序设定。再设定冷却塔增减动作的温度阈值,与传感器采集的冷却水回水温度比较,判断是否调整冷却塔的台数。由于实际温度难以保持定值,造成冷却塔增减机制会不停动作,系统不能保持稳定运行。为消除此现象,在阈值上增加±0.5℃的范围与延时模块,使冷却塔控能稳定的按需调控。两组模块逻辑图如图1所示。
集控系统通过对多台中央空调冷水机组和外围设备的自动化控制,来实现节能、精确控制和操作便捷的目的。集中大大减轻了劳动强度,简化了排除故障的过程,避免了由于操作疏忽而造成的设备损坏。运用PDA巡检设备,改变了以往在现场手抄数据的巡检方式,巡检时间也由原来的25分钟缩短至15分钟。由于数据的实时上传,管理人员也能第一时间了解设备的运行状态。
利用集控系统对空调机组进行调控,使机组可以自动调控冷量的输出,减少了因手动调控而出现的部分楼栋冷量供给不足而产生的投诉问题。同时,利用采集数据,每月进行机组能耗分析,可以形成相应的报表并有针对性的提出下月的优化对策。
同济医院空调中心现已采用智能集控系统且配备PDA巡检,在提升能源利用效率的同时也极大增加了值班人员的巡检效率与故障发现速度。同时,将系统的数据功能制作成手机APP软件,可实现值班人员与管理人员的实时交流与。
待集控系统在医院空调机组智能控制运行成熟以后,后期拟对其他动力控制系统进行升级优化,逐渐加强设备集成化程度,最终形成后勤动力系统的集控网络[4]。当前国内医院后勤信息集成发展是相对缓慢的,一个重要原因就是信息不对称性,因此提高后勤管理系统的信息化水平是后勤发展的重要方向。当系统集成化达到一定程度时,可将数据网络与其他医院的后勤网络系统互联,形成区域后勤信息网络[5]。
同济医院空调中心基于空调集控集控系统,通过智能化自动管理和集中设备监管,改善了值班人员的巡检模式,提高了整体巡检效率。通过对机组数据的实时,提高了发现潜在事故的概率。当系统运行发生故障时会立即发出警报,极大缩短了值班人员发现故障的时间,从而整体降低了空调机组较大事故的概率。
采用集控系统也为建设信息化后勤打下了基础,利用互联网实现远程群控与监管,加速了信息的采集与传递。当医院配电、供氧、锅炉等后勤设备形成集控网络后,整合医院动力集控系统采集的大数据可对医院进行全面分析,对医院整体运转情况、规模建设具有指导作用。空调集控系统在同济医院后勤信息化建设中的应用,改善了运行模式、降低了运行成本,在医院后勤的信息化发展中具有重要的作用。