为转变传统医院后勤管理模式，提高后勤设备运行管理的科学化、精细化、专业化水平，医院自2015年底开始试点建设医院数字化后勤及后勤智能监控平台，对中央空调系统、生活水、消防水系统进行技术改造和相应的智能监控。

1、 后勤智能监控平台简介

1.1 监控平台概念 后勤智能监控平台立足于医院，面向后勤，基于后勤现代化管理理念，以信息化的视角，通过通信网络技术，对后勤各自控系统、智能化系统、仪表设备的信息采集融合并分析，将后勤管理中的各类业务管理信息、各保障设备的运行参数信息、各类能源的计量信息整合纳入统一集成的数据平台进行监控管理与决策分析。

1.2 监控平台体系结构 系统平台采用分布式、C/S二层架构。服务器的角色为SCADA，SCADA是数据采集与监视控制系统，作用于硬件设备通讯采集信号及信号控制，并进行数据处理和运算等功能。客户端的角色由HMI担任，是用于系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，使用文字描述、画面显示现场设备的状态及相关参数，并对开关、阀门等现场设备进行远程操作和控制。平台与智能设备的现场布线采用RS485总线、以太网方式链接，使用标准的MODBUS RTU/TCP通讯协议进行通讯。

2 、智能监控平台在重点设备的应用

2.1 监控设备技术改造 在没有引用智能平台前，中央空调的温度控制为手工调节手动阀门大小，调节一次进水的水流量，进而调控水温的大小，这种控制方式不能及时有效的调节到实际需要的温度值，耗时、精度差、效率低。同时，对二次水管道温度的监测也是使用人工实现，就会出现实时数据监测的不连续、空档等现象，达不到温控系统故障的及时反映。中央空调系统是医院的大型基础设备，具有可靠性要求高、连续运行时间长、原理复杂等特点，通过对空调系统的分析，选择在一次进水管处加装电动调节阀，在电动阀所在的一次水主管道电动阀进水及出水处连接一旁通，旁通上安装一个手动阀，平时手动阀处于常闭状态。在二次出水管处安装温度传感器，在采集箱里加装温度控制器，温控器接收温度传感器现场反馈回来的二次水温度值（对应的电阻值），通过输出模拟量0至10伏电压信号至电动调节阀，控制电动调节阀的开度大小，进而控制一次水进水流量的大小，起到自动控制中央空调输出温度的作用。对智能温度控制系统的温度值及阀门开度反馈值实时上传至监控平台，实现对设备数据的实时监测及故障报警。医院早期的空调冷水机组的控制模块没有信号通讯模块，不具备通讯功能，不能读取空调冷水机组的运行参数，通过在每台冷水机组加装一块支持MODBUS协议的通讯模块后，实现了系统对数据的采集与传输。为保障医院的生活水、消防水水箱液位能够自动实现液位在正常值范围内，在控制箱里加装液位控制器，根据现场实际反馈的液位和液控器中设定的高低阈值相比较启动或关闭控制阀，同时把液位的实时值采集到系统中，以达到对液位的实时监控及液位报警功能。

2.2 智能监控平台在医院后勤的应用 平台网络借助医院网络进行数据传输，与医院网络融为一体，平台位于医院内外网融合的DMZ区，现场信号采集设备到集业箱网关采集模块采用支持MODBUS-RTU和MODBUS-TCP通讯协议的带屏蔽的双绞线作为通讯链路，从网关采集模块转换出的信号沿光链路传输，链接至后勤监控中心的光纤交换机，光纤交换机通过光链路联接至医院核心交换机，后勤客户机IP地址医院统一规划，在医院的内网和外网地址均可通过授权访问监控平台，在平台上布署IIS，在客户端使用浏览器可访问平台监控画面（见图1），通过这种规划与建设，为后期医院后勤一站式服务打下网络基础。在实际应用中，空调系统、水系统的监控点位的设计和选择是关键因素，结合中央空调的运行控制原理、水系统液位的控制原理，设计和改造了100多个监测点位。对空调冷水机组加装通讯模块，读取冷水机组的运行状态；通过MODBUS协议，直接读取机组运行状态参数；在空调冷水机组一次进水管处、二次出水管处安装温度传感器、电动调节阀，在采集箱里加装温控器，实现读取冷水机组的进水温度、出水温度，并同时通过温控器，对出水温度实现控制和调节。对冷却水泵、冷冻水泵、消防水泵、生活水泵在原有机械水表的基础上，加装旁路的带远传功能的智能水表；在生活水、消防水系统的变频控制柜上，读取变频控制柜上的水箱液位数据。中央空调系统冷水机组的运行和停止信号是开关量信号，表现冷水机组的设备状态，冷水机组的吸气压力是模拟量信号，此模拟量信号是一些连续的数值，水泵压力变送器输出的是0至20MA的电流模拟信号。通过采集网关，把这些信号接入到网关交换机中。通过采集网关接线端子与寄存器地址的对应，完成数据的采集。使用“一问一答”的通讯模式，在回答结果的数据帧上加上CRC校验，确保数据传输的正确性和完整性（见图2）。

图1 医院后勤动力设备运行智能化管理系统原理图

图2 医院监控平台网络拓扑图

2.3 平台建设实施中的信号抗干扰性措施 在现场电气布局中，避免不了弱电信号走线和强电走线交叉并行的部分，为了保证现场采集到的设备信号即弱电信号不失真，避免交流强电的干扰。因此在施工中，使用光纤、带屏蔽的双绞线作为弱电信号采集、传输介质；采集箱做可靠接地；对弱电工程施工严格遵照各项电气施工国标及技术规范进行施工，以上这些措施有力的保证智能监控数据的准确、可靠和稳定。

3 、后勤智能监控平台应用效果

3.1 提高安全生产预警、增强隐患处置能力 智能监控平台通过安装在空调系统、各水系统上的不同的传感器，通过医院网络将传感器接收到的设备运行信息发送到监控平台进行集成处理和分析，对空调系统、各水系统的运行状态进行实时监测、安全预警和故障诊断。平台通过设定的时间段，每天定时对空调系统、水系统等的关键监测点的100多项运行参数轮巡一遍，提前主动发现问题，针对异常数据的紧急程度、预警级别，采取手机短信报警、程序界面高亮显示、监控平台语音报警方式。当预警解除后，手机短信提示预警解除，程序界面高亮显示消失。同时，平台工作人员通过监控屏幕可直观看到各系统运行的动态画面和监测点运行数据和趋势图。和传统人工巡检方式相比，智能监控平台的应用提高了后勤设备巡检的效率，大幅降低了后勤水暖班的人力成本。通过平台的预警与诊断功能，使后勤设备维保的模式从事后干预变成了事前干预，从源头上预防了安全事故的发生（见图3）。

图3 医院后勤报警查询列表

3.2 优化系统控制、促进设备合理配置和使用 通过智能监控平台采集和存储的历史数据分析，水暖班可以得到空调系统的主机制冷效率、供冷供热区域热量的消耗情况等数据，可 以 实 现 各 冷 水 机 组 相 互 协 调 控制，合理分配机组的运行时间，可以选择性的调整冷却水泵的开关台数，从而使中央空调的供冷供热更加合理、更加节能。

4 、结语

通过监控平台，对采集到的数据进行存储、监视、控制、报警、联动、指挥等，使外科楼、放疗楼的中央空调系统、生活水、消防水系统集成在一起，实现有效的联动及短信报警，消除后勤各设备子系统中存在的孤岛现象，提高了工作人员对各子系统的控制能力。通过智能监控平台的建设，后勤工作人员可实时获得中央空调、各水系统设备运行的直接现场数据，及时采取调度措施，提前设备预警，使系统尽可能处于最佳运行状状，改变了医院后勤传统的管理模式，提高了后勤的安全生产和智能化管理水平。