一种用于医院的能源智能管理系统的制作方法

本发明涉及能源管理，尤其涉及一种用于医院的能源智能管理系统。

背景技术：

1、随着社会的发展和医疗设施的进步，医院作为重要的公共机构，其能源消耗量逐年增加。有效的能源管理系统不仅可以提高能源使用效率，还能降低运营成本，对环境保护也有积极意义。目前市场上的能源管理系统大多侧重于单一的能源类型或者缺乏智能化管理手段，对于医院这种多能源需求的场所来说，存在诸多不足之处。

2、中国专利公开号cn111817296a公开了一种微电网用电能调度方法及系统，其中,该方法包括:获取微电网设备的历史配电信息和配电计划；基于历史配电信息和配电计划,并以预设时间段为周期,通过用于模型预测控制的滚动优化算法对预设决策模型函数进行优化；对经优化后的预设决策模型函数进行求解；根据求解结果对微电网设备的配电计划进行调度。通过上述技术方案,可以实现:根据微电网中不同微电网设备运行特性构建对应模型,引入用于模型预测控制策略设计优化的滚动优化算法,设计包含微电网设备使用偏好、设备安全运行状况的效用函数,通过各用户间电能交易、调度、协同管理,实现降低设计微电网内峰值负荷,稳定电力需求,保障电网运行安全,节省发电成本的目标；由此可见，该发明未对微电网在不同应用场景下的电能调度进行分析，无法实现对电能的精准调度，存在对医院能源管理效率低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种用于医院的能源智能管理系统，用以克服现有技术中对医院能源管理效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于医院的能源智能管理系统，包括：

3、信息获取模块，用以获取监测周期内各科室的设备数据、患者数量和环境数据，还用以获取医院历史用电数据和科室等级；

4、时段分析模块，用以根据历史电网数据对医院用电稳定性进行分析，并根据医院用电稳定性分析结果对能源输送状态进行分析；

5、科室等级分析模块，用以根据医院历史用电数据和科室等级对科室用电等级进行划分；

6、电能监测模块，用以根据监测周期内的医疗设备数据、基础设备数据和科室用电等级对各科室的电能消耗状态进行分析，并根据监测周期内各科室的电能消耗状态分析结果对医院电能消耗异常状态进行分析；

7、调整优化模块，用以根据监测周期内患者数量和环境数据对医院电能消耗状态的分析过程进行调整；

8、电能调度管理模块，用以根据监测周期内的医院电能消耗异常状态分析结果和能源输送状态分析结果生成下一监测周期的电能管理方案，并将电能管理方案向用户进行输出。

9、进一步地，所述时段分析模块设有时段分析单元，所述时段分析单元根据预设时长t将监测周期分为各监测时段；

10、所述时段分析单元根据历史电网数据对各监测时段内医院用电稳定性进行分析，其中：

11、当β(j)＜b时，所述时段分析单元判定该监测时段内医院用电稳定性正常；

12、当β(j)≥b时，所述时段分析单元判定该监测时段内医院用电稳定性异常；

13、其中，β(j)是第j监测时段的医院用电稳定指数，设定β(j)＝|p(j)-h(j)|/h(j)，p(j)是第j监测时段的电网负荷，h(j)是第j监测时段的历史平均电网负荷，b是预设稳定指数；

14、所述时段分析模块还设有输送分析单元，所述输送分析单元根据医院用电稳定性分析结果对能源输送状态进行分析，其中：

15、当时段内医院用电稳定性正常时，所述输送分析单元将该时段的能源输送状态判定为电网输送；

16、当时段内医院用电稳定性异常时，所述输送分析单元将该时段的能源输送状态判定为联合输送。

17、进一步地，所述科室等级分析模块设有单一历史分析单元，所述单一历史分析单元根据医院历史用电数据对各科室的历史用电状态进行分析；

18、所述单一历史分析单元根据将各科室的历史用电功率w(i)对各科室的历史用电状态进行划分，其中：

19、当w(i)＜p时，所述单一历史分析单元判定该科室的历史用电状态为低耗电状态；

20、当w(i)≥p时，所述单一历史分析单元判定该科室的历史用电状态为高耗电状态；

21、所述科室等级分析模块还设有紧急状态分析单元，所述紧急状态分析单元根据医院各科室的科室等级对各科室的紧急状态进行分析，其中：

22、当科室等级为非紧急病症科室时，所述紧急状态分析单元将该科室的紧急状态设置为非紧急状态；

23、当科室等级为紧急病症科室时，所述紧急状态分析单元将该科室的紧急状态设置为紧急状态。

24、进一步地，所述科室等级分析模块还设有等级分析单元，所述等级分析单元根据各科室的历史用电状态分析结果和紧急状态分析结果对各科室的用电等级进行分析，其中：

25、当科室的历史用电状态为低耗电状态时，若科室的紧急状态为非紧急状态，所述等级分析单元将该科室的用电等级设置为四级；若科室的紧急状态为紧急状态，所述等级分析单元将该科室的用电等级设置为二级；

26、当科室的历史用电状态为高耗电状态时，若科室的紧急状态为非紧急状态，所述等级分析单元将该科室的用电等级设置为三级；若科室的紧急状态为紧急状态，所述等级分析单元将该科室的用电等级设置为一级。

27、进一步地，所述电能监测模块设有电能统计单元，所述电能统计单元根据监测周期内各科室的医疗设备数据和基础设备数据对监测周期内各科室用电量进行分析；

28、所述电能统计单元根据监测周期内各科室的基础设备数据和医疗设备数据计算科室用电量e(i)，科室消耗电能e(i)的计算公式如下：

29、e(i)＝μ(i)×w+t(i)×p(i)；

30、μ(i)＝k(i)/k；

31、其中，μ是第i科室的分摊系数，w是医院基础用电回路的总消耗电能，k(i)是监测周期内第i科室的空调用电量，k是医院空调机房的总用电量，t(i)是第i科室的医疗设备使用时长，p(i)是第i科室的医疗设备的总平均工作功率。

32、进一步地，所述科室异常分析单元用以根据各科室用电量分析结果对各科室的电能消耗状态进行分析，其中：

33、当科室的用电等级为一级时，若e(i)≥h1，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗异常；若e(i)＜h1，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗正常；

34、当科室的用电等级为二级时，若e(i)≥h2，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗异常；若e(i)＜h2，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗正常；

35、当科室的用电等级为三级时，若e(i)≥h3，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗异常；若e(i)＜h3，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗正常；

36、当科室的用电等级为四级时，若e(i)≥h4，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗异常；若e(i)＜h4，所述科室异常分析单元判定该科室的电能消耗正常；

37、其中，h1是第一预设消耗电量，h2是第二预设消耗电量，h3是第三预设消耗电量，h4是第四预设消耗电量。

38、进一步地，电能监测模块还设有医院异常分析单元，所述医院异常分析单元用以根据监测周期内各科室的电能消耗状态分析结果对医院电能消耗异常状态进行分析；

39、所述医院异常分析单元统计电能消耗异常的科室数量n1，并根据统计结果对医院电能消耗异常状态进行分析，其中：

40、当v＜m时，所述医院异常分析单元判定医院电能消耗正常；

41、当v≥m时，所述医院异常分析单元判定医院电能消耗异常；

42、其中，m是预设异常比例，v是医院异常科室比例，设定v＝n1/n。

43、进一步地，所述调整优化模块设有调整单元，所述调整单元用以根据监测周期内的患者数量ns对医院电能消耗异常状态的分析过程进行调整，其中：

44、当ns＜nk时，所述调整单元判定监测周期内医院的患者数量正常，不进行调整；

45、当ns≥nk时，所述调整单元判定监测周期内医院的患者数量异常，并将预设异常比例m调整为m’，设定m’＝m×{1-arctan[(ns-nk)/nk]}；

46、其中，nk是预设医院承载患者数量。

47、进一步地，所述调整优化模块还设有优化单元，所述调整优化模块还设有优化单元，所述优化单元根据监测周期内的环境数据对医院电能消耗异常状态的调整过程进行优化，其中：

48、当u1≤u＜u2时，所述优化单元判定监测周期内温度正常，不进行优化；

49、当u≥u2或u＜u1时，所述优化单元判定监测周期内温度异常，若u≥u2，所述优化单元将预设医院承载患者数量nk优化为nk’；若u＜u1，所述优化单元将预设医院承载患者数量nk优化为nk”；

50、其中，u是监测周期内的医院所在城市平均温度，u1是第一预设温度，u2是第二预设温度，u1＜u2。

51、进一步地，所述电能调度管理模块根据监测周期内电能消耗异常状态分析结果和能源异常状态分析结果生成下一监测周期的电能管理方案，其中：

52、当医院电能消耗正常时，若时段内能源输送状态为电网输送，所述电能调度管理模块不改变下一监测周期医院电力能源的调度过程；若能源输送状态为联合输送，所述电能调度管理模块根据各科室的用电优先度γ(i)对医院各科室进行优先排序，得到排序队列，并将排序队列作为下一监测周期的电能管理方案；

53、当医院电能消耗异常且能源输送状态为电网输送，所述电能调度管理模块将“启动医院备用电力能源”作为下一监测周期的电能管理方案；

54、当医院电能消耗异常且能源输送状态为联合输送，所述电能调度管理模块根据各科室的用电优先度γ(i)对医院各科室进行优先排序，得到排序队列，并将排序队列作为下一监测周期的电能管理方案；

55、其中，设定γ(i)＝exp{l g[g(i)]+n(i)}，g(i)是编号为i的科室的用电等级，n(i)是监测周期内第i科室的患者数量；

56、所述电能调度管理模块将电能管理方案向用户进行输出。

57、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过所述信息获取模块对本实施例所需信息的获取，提高了信息获取的完整性和准确性，通过所述时段分析模块对医院用电稳定性进行分析，并对能源输送状态进行分析，提高了对能源输送状态分析的准确性，通过所述科室等级分析模块对科室用电等级进行划分，提高了对各科室用电等级划分的准确性，通过所述电能监测模块对各科室的电能消耗状态进行分析，并对医院电能消耗异常状态进行分析，提高了对医院用电监测的准确性，通过所述调整优化模块对医院电能消耗状态的分析过程进行调整，提高了对医院用电监测的准确性，通过所述电能调度管理模块根据监测周期内的医院电能消耗异常状态分析结果和能源输送状态分析结果生成下一监测周期的电能管理方案，并将电能管理方案向用户进行输出，提高了对医院能源管理的效率。