医院空调系统运行管理现状

1. 空调系统总体运行情况

天津市肿瘤医院是集医、教、研、防为一体的大型三级甲等医院，目前建筑面积25.1万平方米，开放病床2000余张，日均就诊量约4000人，作为肿瘤学专业规模最大的医用建筑群，空调系统安全、高效运行对于诊疗活动平稳开展、提升患者就医体验意义重大。全院空调系统制冷机组17台、循环泵59台、主要配套设备10台套、各楼宇空调系统新风机组149台，设备体量庞大、管控难度高。空调系统设备机房3个，采取四班三运转管理运行模式，空调机房每班次1人在岗，24小时运行值守、间隔2小时巡检1次，各建筑空调末端每日巡检1次，管理运行人员与巡查管控频次有限。

2. 空调系统运行管理存在的问题

对于空调系统运行数据采集频次有限，因设备故障等原因可能出现无法定期记录情况，造成数据记录疏漏。数据记录多采用传统模式，人工记录数据易丢失污损、数据记录误差较大，不利于数据保存、查找与使用。现有空调系统运行数据仅有记录，无针对既数据的分析拓展，无法指导运行实际与管理决策。

根据室内外环境温度人工启停制冷机组、循环泵、冷却塔风扇，存在“大马拉小车”能源浪费情况。设备维保周期、新风机组运行状态与温度控制依赖于人员经验设定，受主观影响较大存在判断误差；部分区域空调末端循环不好，流量不够造成空调出风温度不理想；冬夏季建筑内公共区域、病房风机盘管需人工监测温度，工作量巨大、时间损耗长，各类隐患问题可能出现于巡检时段点位之外，设备出现故障或运行异常无法及时发现。

对冷冻水水质无监测、影响换热效率，室内外环境温度无监测。水流量无法进行精准控制，流量不匹配区域无法调整，冬夏两季需人工调控分汽包阀门以适应环境温度。设施设备分布分散，设备故障、突发应急等状况对反应时间要求高，风险与难度极大。楼宇新风机组数量较大、均处于手动操作状态，均需要至各个机房内现场开闭。

空调系统设施需24小时值守，后勤保障人员基数有限、老职工批量退休、新增机房运行需求导致现有人员数量无法满足运行现状。过渡季节（4月、10月）室外环境温度过低，运行人员至少每15min需进入机房查看机组运行参数，调整进出水阀门、冷却泵与冷塔风扇运行台数，繁杂的操作造成人力资源损耗较多。

基于物联网技术下的医院空调系统智慧管理

1. 基于物联网技术下的空调系统建设

天津市肿瘤医院空调系统以物联网技术为依托实现智慧管理，系统建设主要架构如图1所示，在空调机房及附属设施设备、建筑内空调系统使用末端关键点位安装传感器、远程传输仪表、控制阀门与模块，对于运行状态与运行参数进行实时数据采集、传输处理、统计分析与后台存储，经逻辑计算与分析实现对于设施设备的在线监测显示、远程操作控制。

图1 天津市肿瘤医院空调系统智慧管理系统架构图

表1 天津市肿瘤医院空调系统智慧管理建设内容汇总

2. 基于物联网技术下的空调系统管理

基于物联网技术下的空调系统智慧管理系统功能主要包括关键数据概览、运行监控、报警管理、BIM建模运维管理、日志管理、图表管理、移动应用等7个方面，具体内容与功能如表2所示。

表2 天津市肿瘤医院空调系统智慧管理系统功能统计

由关键数据概览可直观查阅空调系统运行管理中的重要信息，如空调系统机房及附属设备基本信息、总体分布、运行状态、故障数据、能源消耗等内容，管理运行人员能够对空调系统总体运行情况实时掌握。

通过末端传感器、监测设备的数据采集传输，实现远程监测所有设备的运行状态并实时显示，所有设备的主要运行参数可集中汇总统计并实时更新，根据后台定义的逻辑规则自主检测设备故障并实时通知，根据运行状况远程实现设备阀门开关、循环泵启停等调节操控并实时反应，突发应急情况或故障报警一键应急并实时处理，做到遥感、遥测、遥信、遥视、遥控。

当空调系统运行故障时管理后台会实时推送报警信息，管理操作人员可实时点击查看详细情况，并在应答区域内即时处理并作出批注。如报警条目被处理或复位，该信息会自动归档至历史记录供后续查询，历史报警将详细记载报警数量、时间、事由、推送人员、处理情况。根据空调系统运行可自定义报警级别，如“紧急”、“严重”、“一般”，按照设定内容界定执行。通过内置故障诊断规则实时监测设备运行，可实现设备运行异常情况诊断并生成报告，管理人员可参考诊断完成对设施设备的全生命周期管理。

空调系统管理运行参数、故障情况、能源消耗等数据，经深度分析处理可以柱形图、折线图、曲线图、三维图、统计表等形式予以展示，关键数据可根据时间进行同比、环比，能源消耗数据可折算为标准煤或碳当量进行分级核算，便于后期查询、统计、参考。

移动应用主要为手机接收报警信息、运行监测功能模块，在报警发生第一时间即可接收消息推送，获悉系统运行中出现的问题，提高响应效率，专业人员能够第一时间了解设备故障原因，为故障及时处理奠定了良好基础。

医院空调系统物联网技术应用成效

1. 提高实时监控能力，实现运行数据科学性应用

基于物联网技术下的医院空调系统智慧化管理，所属设施设备运行状态可通过远程传输记录、在线监测调控，全时空泛化管控得以实现。运行数据记录时间间隔以秒为单位，可随时调取以往记录，数据电子记录可以保存5年以上并随时打印。对设备运行参数进行实时记录、分析设备运行状态衰减可为设备更新提供依据，对长期运行历史数据进行比较分析可制定精准合理的设备保养周期和项目，解决操作决策完全依赖经验问题。

2. 提高安全应急系数，实现设备全生命周期管理

基于物联网技术下的医院空调系统智慧化管理，实现设备运行状态实时监控、隐患及时发现，解决人工巡检间隔较长、故障发生需在下次巡查发现的问题，通过重要数据限值设定、运行异常故障预警，解决安全故障排查反应因机房布局分散、在岗人员有限造成影响较大问题。原有静态的、片面的设备台账管理变为动态的、系统的设备全生命周期健康管理，使原来事后抢救、疲于奔命式的设备维修管理转变为事前预防性的设备安全管理，实现了故障问题的预检预修，极大提高了管理运行的安全系数。

3. 提高能源管控水平，实现舒适与节能降耗并行

基于物联网技术下的医院空调系统智慧化管理，根据外界环境温度对分集水器、建筑重点区域进行在线调控，解决水流量无法精准控制、区域温度不理想问题，实现建筑温度自平衡、提升使用舒适度。通过主机控制、循环系统控制、末端温度监测、自控系统集成，优化主机运行状态、控制供回水温差、关闭无人区域空调，达到节能降耗，结合能耗平台大数据分析，对于主要影响因素进行控制策略的变更，从而发掘出适合不同功能楼宇的节能运行策略。[5]

4. 提高运行管理效率，实现人力资源合理化配置

基于物联网技术下的医院空调系统智慧化管理，实现设备运行参数与室内外环境温度在线监测，解决人工监测工作量大、操作时间长问题，设备的运行台数、新风机组启停由控制平台在线控制调整，降低了人工控制复杂程度，空调系统运行管理效能得以极大提高。空调机房无人或少人值守，也极大解决人力资源成本高、后勤人员紧缺、新建机房人员需求增加问题，有利于创新管理运行模式、实现人力资源合理配置。

结   语

物联网技术为医院的管理提供了先进的手段和管理模式，以智慧型、精细型、准确型为特征的现代化信息技术已成为创新建设的重心[6]，天津市肿瘤医院针对空调系统运行情况开展物联网技术应用，智慧管理运行取得了一定效果，解决了数据采集记录、系统运行维护、设备实时监控、人力资源配置等方面的问题，提高了科学管控、安全应急、节能降耗、优化资源的能力，实现后台联控、打破数据孤岛，为指导决策提供了强有力的数据支撑。

随着物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的飞速发展，医院应结合空调系统智慧管理情况持续创新，为医疗一线与就诊患者提供更加安全、舒适、健康的诊疗环境。