践行“双碳”目标,中建八二智能化团队“节”尽所“能”
发布时间:2025-04-14 10:57:02 | 来源:中国网 | 作者: | 责任编辑:吴一凡题记:2024年年初,由中建八局二公司承建的济南西部最大三甲医院——树兰(济南)医院正式运营,与此同时,以公司自研“智慧能源管理平台”为依托的“树兰(济南)医院智慧运维指挥中心”正式上线。而今,平台8个多月的稳定运行,助力医院在节能降碳、高效运维方面取得了显著成效,得到了院方领导及各界观摩人士的高度评价。
夜渐深,树兰(济南)医院园区内已少有行人。此时,在满足照明需求的前提下,园区内200盏路灯部分开始关闭,变为间隔开启,整个操作层序分明、有条不紊。控制这些路灯开关的终端并非人工,而是由医院运维指挥中心的“智慧能源管理平台”根据预先设定的照明方案自动控制,而且,这种照明模式比路灯长明模式省电一半以上。这种节能管控,在医院处处可见。
走进树兰(济南)医院65平方米大小的运维指挥中心,长8米、宽3米的“智慧能源管理平台”可视化管理大屏界面上,呈现了1:1还原的医院三维模型。界面底端,能源管理、综合安防、设备管理、运维管理四大功能集2400个空调、1100块水电表、600处门禁、1900个监控、万余盏灯等运营构件于一体,全部用电设备能耗情况、是否正常运营一目了然。只需一键,即可对医院全部用电设备进行能耗管控,真正实现节能更精准、降碳更高效、操作更便捷、省时更省力。
惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。自公司能源管理业务部署实施以来,项目智能化研发团队勇闯未知的“无人区”,用时两年,将研发概念变为优秀成果,向公司及院方交付了一份满意答卷!
系好“创新”的第一粒扣子
2020年9月,国家提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标后,各行业纷纷按下减碳“加速键”。
为积极响应国家“双碳”目标号召,全力贯彻落实国家节能减排政策,公司将与能源管理有关的研究纳入企业发展的重要环节。2022年12月19日,在公司发布的《2022年公司级科技研发项目立项》红头文件中,以“智慧能源管理平台研发”命名的科研课题正式立项。
距离课题结项还有两年半的时间,课题负责人魏飞龙已经带着团队打起了12分精神。
项目推进会上,大家讨论的声音一浪高过一浪。“我们多年专注于医院智能化建设,在助力医院节能降碳方面有明显的优势”“但这项创新业务需其他单位及多个专业配合,沟通、协调的难度不敢想象!”“完成这项任务是建筑行业的需要,也是我们八二人的使命”……数不清多少次头脑风暴与辩论后,公司结合树兰(济南)医院EPC管理模式的优势,决定在该项目开始全面部署能源管理业务。
早在2019年,公司已经开始探索与智慧能源管理有关的研究,而此次研发“智慧能源管理平台”则是在之前的基础上再升格,实现能耗监测、能源分析、用能预警、能流分析、设备监控、运维管理等集成化功能于一体,助力医院节能降碳、高效运维。一场非同寻常的创新路正式迈出了第一步!
“技术宅”到“技术社牛”的华丽转身
“这样才能融入医院的整体设计,使智慧新风系统更贴近患者需求,同时实现双倍节能……”2023年5月,在树兰(济南)医院项目一次需求协调会上,团队骨干成员陈子豪结合动画和案例,从智能化系统的最终呈现效果出发,生动地向院方及其他建设单位展示了他对医院整体节能设计的改进建议,赢得了现场阵阵掌声。
谁能想到,如今台风稳健、侃侃而谈的陈子豪,之前还是一名不善言辞的“技术宅”。“工作模式变了,打交道的机会多了,表达也顺畅了。”这位90后大男孩陈子豪说起自己的转变倍显自信。
传统的房建工程,智能化施工往往穿插于主体施工后半程,而在“智慧能源管理平台”项目中,一种称为“方案引领”的工作模式正式上新。“智慧能源管理平台要实现对医院各个用电构件的节能管理,就要在项目方案设计之初下足功夫,以节能方案指导各个板块施工、采购,确保其他建筑系统的施工满足后期节能的要求,而确保方案完美落地的重要环节就是沟通。”项目负责人郭爱涛介绍说。
与土建团队沟通公共建筑节能验收所需数据资料,与装饰团队沟通洁净区内净化空调、医用纯水等系统的集成需求,与材料供应商沟通其提供的通讯接口与子系统接入平台的技术路线一致……哪怕是一个小小的点位编号,团队都要做到充分沟通交底。“以前我们善后工作多、团队宅男多,现在团队中的每个人都是‘多面手’,都能自信地与不同专业背景的人进行有效沟通。”项目副经理穆晓琛如是说。
三个月“卧底时光”
为了保证医院运营期间节能管理高效精准、效果最佳,团队除了与中国建筑科研院等10余家单位进行技术交流外,还走进各地大型医院开启了一场为期三个月的“卧底”工作。
“卧底”期间,团队观察各个医院不同时间段、不同区域、不同使用场景下用电设备运行情况,与院方技术人员一起体验医院的日常能源管理,掌握患者、医护人员、后勤管理人员对照明、供暖供冷、日常运行维护、故障报修等方面的需求与使用感受……
在一次调研过程中,一位医院后勤管理人员提到,该医院科研教学楼的照明及空调能耗量较大,院方通过张贴“节约用电”标语、定时熄灯等方式控制能耗的效果并不理想。“卧底”团队通过深入研究该科研教学楼的电气图纸及不同科室的用电规律发现,楼宇使用的老式照明回路设计不合理,结合目前医生的工作、生活习惯,需要将照明回路进行调整,在满足不同场景照度的情况下,通过隔灯回路控制减少灯具打开数量,同时在窗户上增加窗磁传感器,当检测到开窗时即联动关闭空调,既可避免因开窗导致的冷气流失,也可减少不必要的能耗浪费,该方案的提出得到院方高度赞可。
“济南某医院5号冷水机组、锅炉等设备选型功率过高,导致能源利用率不高”“河南某医院配电室设备因为缺乏维护而频繁出现故障,导致能源浪费”……每位成员的日记本上,类似的“卧底笔记”密密麻麻记录着。这段“卧底时光”,不仅使团队进一步掌握了能源消耗的细节,还发现了许多隐藏的节能潜力,最终,协助团队形成10万余字《智慧建筑运维方案调研报告》,编写完成系统集成软件接口指引、子系统设备指标库。
一款自研的边缘计算网关
“数据中转流程过长,响应严重延迟。”正在进行测试的团队研发成员郭巍停下了手中的工作,看着测试数据陷入了思考。
能源管理平台在计算时,需要从云端调用数据,但研发过程中发现,能耗设备的数据,从采集到上传云端要经过很多个设备的中转,链条长、时间长,严重影响能源管理平台各功能的实时性。郭巍知道,要想从根本上解决数据“上云”速度与系统集成方面的问题,就必须引入边缘计算网关。
边缘计算网关是连接终端设备与“云端”的智能枢纽,通过对数据的预处理、实时计算和分析来提高数据应用效率。但若采用市面上的网关产品,则需部署第三方平台,自研能源管理平台功能的实现就会受限,直接影响系统的实时性、安全性和平台最终的节能效果。
经过“撒网式”的市场调研和技术评估后,团队最终决定自研一款与能源管理平台无缝对接、应用场景广泛,数据传输更加快速、安全的边缘计算网关。
团队成员立即行动起来,深入研究KNX、BACnet等协议生态,精细化规划平台与网关的分工配合,在网关中加入硬件控制功能……经过多轮测试与优化,这款自研边缘计算网关终于实现了数据“秒入云”,整个系统的安全性、响应速度得到了显著提升,为医院实现更精准的节能降耗提供了有力的技术支持。
“边缘计算网关只是我们团队的一个研发缩影,‘智慧能源管理平台’涉及的构件多、要求高,有很多产品是我们团队自行研发。只有各类构件满足平台对能源管理的不同要求,才能实现预期的能源管理成效,为院方提供高品质的服务。”郭巍介绍说。
停电后的挑战与惊喜
2023年初,一个寒冷的冬夜。
项目团队正在为即将到来的平台升级做最后的测试。突然,指挥室断电了!黑暗中,大家的交流难掩紧张与恐慌。“刚才更新的数据有没有保存?”“停电还可以稳定读取能耗数据吗?”……
“我们平时的研究都是在正常通电情况下进行的,平台能否在突发情况下正常工作还没有正式试验,大家快行动起来!”听了调试小组长曹洪达的话,团队马上启动备用电源,开始监测停电情况下能源管理平台的表现。而结果却令人惊喜,平台不仅稳定运行,还能够及时警告园区内设备异常情况并智能推送运维工单,以确保关键设备的正常工作。
这次意外的停电让团队意识到,如果突发条件下园区内上万台设备数据也能准确、及时地写入平台,将大大提高医院在面对突发事件时的能源使用安全和应急能力。于是,新一轮的研发开始了!
团队深入研究不同紧急状况下的能源需求,对平台进行定向升级、迭代。不到一年时间,团队完成了基础平台及“能源管理、设备管理、资产运维、物业运维、移动App”等功能开发,完成边缘物联网网关、联网温控器面板等11个硬件产品的研发,形成专利成果9项、软著11项、发表论文13篇。
以往一个小问题,需要切换多个软件去处理,现在通过平台,可以实现一键轻松解决。两年时间,“智慧能源管理平台”已可解决业内智能化系统建设孤立、能源管理系统功能不足、运维水平低下等问题,使能耗流、控制流、运维流、设备流、数据流“五流合一”。平台集成了更多的功能,医院的碳排放量却在减少,真正节省了人力物力成本!
仅2023年期间,“智慧能源管理平台”就迎来了全国各地、各行各业50余次观摩。依托该平台,“临沂大学合同能源管理项目”于2024年11月正式投用,“台儿庄医院智慧能源管理平台项目”也进入投用倒计时!“平台取得的成绩得到了各界的高度肯定,也让我们对未来更有信心!践行‘双碳’战略,我们八二人始终在努力!”项目研发成员信念坚定地说!