医院电气工程及其自动化的智能化技术应用研究

期刊: 现代医学研究 DOI: PDF下载

宋湛

吉林省人民医院 吉林 长春 130000

摘要

随着信息技术的飞速发展,智能化技术在各行业的应用愈发广泛,医院作为特殊的公共服务场所,对电气工程及其自动化系统的可靠性、安全性和高效性有着极高要求。本文聚焦医院电气工程及其自动化的智能化技术应用,首先分析了医院电气工程智能化的重要意义,随后从供配电系统、照明系统、安防系统、楼宇自控系统等多个方面,探讨了智能化技术在其中的具体应用,包括技术实现方式、应用案例及成效。最后,指出了当前应用中存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望,旨在为医院电气工程智能化建设提供参考。


关键词

医院;电气工程;自动化;智能化技术;应用研究

正文


一、引言

医院是集医疗、科研、教学、康复等多种功能于一体的复杂场所,其电气工程及其自动化系统是保障医院正常运转的重要基础设施。随着医疗技术的不断进步和患者对医疗服务质量要求的提高,传统的电气工程及其自动化系统已难以满足现代医院的发展需求。智能化技术的出现为医院电气工程的升级改造提供了新的契机,通过将智能化技术与医院电气工程深度融合,能够提高系统的运行效率、降低能耗、增强安全性,为患者提供更优质的医疗环境。

二、医院电气工程智能化的重要意义

(一)提高系统运行效率

传统的医院电气工程及其自动化系统多采用人工操作和监控,不仅效率低下,还容易出现人为失误。智能化技术的应用实现了系统的自动化运行和智能化监控,能够实时监测设备的运行状态,及时发现并处理故障,减少了人工干预,大大提高了系统的运行效率。例如,在供配电系统中,智能化的监控系统可以实时监测各回路的电流、电压、功率等参数,当出现异常情况时,能够自动报警并采取相应的保护措施,避免了故障的扩大化。

(二)降低能耗

医院的能耗较高,其中电气工程及其自动化系统是主要的能耗来源之一。智能化技术可以通过对设备运行状态的精准控制,实现能源的合理分配和高效利用,从而降低能耗。比如,智能照明系统可以根据不同区域的光照强度和人员活动情况,自动调节灯具的亮度和开关状态,避免了能源的浪费。

(三)增强安全性

医院的安全性至关重要,涉及到患者、医护人员的生命财产安全。智能化技术能够对医院的电气工程及其自动化系统进行全方位、实时的监测和预警,及时发现潜在的安全隐患,并采取有效的防范措施。例如,在安防系统中,智能监控设备可以实时监测医院的各个角落,当出现异常情况时,能够及时发出警报并通知相关人员进行处理,提高了医院的安全防范能力。

三、智能化技术在医院电气工程及其自动化中的具体应用

(一)供配电系统智能化

供配电系统是医院电气工程的核心,其稳定运行直接关系到医院的正常运转。智能化技术在供配电系统中的应用主要体现在以下几个方面:

智能监控与保护:采用智能配电终端和监控系统,实时监测供配电系统的运行参数,如电流、电压、功率因数等。当系统出现过流、过压、短路等故障时,智能终端能够快速动作,实现对设备的保护,并将故障信息上传至监控中心,便于工作人员及时处理。某三甲医院在供配电系统改造中,引入了智能监控系统,通过对各配电回路的实时监测,成功将故障处理时间缩短了 50% 以上,提高了系统的可靠性。

负荷预测与管理:利用大数据分析和人工智能技术,对医院的用电负荷进行预测,根据预测结果合理安排供电计划,实现负荷的优化分配。同时,对用电设备进行分类管理,对高能耗设备进行重点监控和节能改造,降低了医院的整体能耗。

备用电源自动切换:当主电源出现故障时,智能控制系统能够快速检测到故障信息,并自动切换至备用电源,确保重要医疗设备的不间断供电。某医院的手术室和 ICU 病房采用了智能备用电源切换系统,在主电源中断后,备用电源能够在 0.5 秒内完成切换,保障了患者的生命安全。

(二)照明系统智能化

医院的照明系统不仅要满足照明需求,还要考虑到患者的舒适度和节能要求。智能化照明技术的应用实现了照明系统的精准控制和高效管理:

智能感应控制:在病房、走廊、楼梯间等区域安装人体感应传感器和光照传感器,根据人员活动情况和自然光照强度自动调节灯具的亮度和开关状态。当人员离开后,灯具能够自动关闭;当自然光照充足时,自动降低灯具亮度,达到节能的目的。某医院在住院部走廊安装了智能感应照明系统后,照明能耗降低了 30% 左右。

集中控制与管理:通过中央控制系统对医院的照明系统进行集中管理,工作人员可以在监控中心对各个区域的照明状态进行实时监控和远程控制。同时,还可以根据不同的时间段和使用需求,设置不同的照明模式,如白天模式、夜间模式、应急模式等,提高了照明系统的管理效率。

应急照明智能化:应急照明系统是医院安全保障的重要组成部分,智能化应急照明系统能够在断电等紧急情况下,自动切换至应急照明状态,并根据疏散路线指示灯具的亮灭,引导人员疏散。某医院在应急照明系统改造中,采用了智能应急照明灯具和控制系统,提高了应急照明的可靠性和及时性。

(三)安防系统智能化

医院的安防系统涉及到人员、财物的安全,智能化技术的应用提升了安防系统的防控能力:

智能视频监控:采用高清摄像头和智能视频分析技术,对医院的出入口、走廊、病房等区域进行实时监控。智能视频分析技术能够自动识别异常行为,如人员聚集、翻越围墙、物品遗留等,并及时发出警报。同时,还可以对监控录像进行智能检索和分析,为案件侦破提供有力支持。某医院引入智能视频监控系统后,治安案件发生率下降了 40%。

门禁系统智能化:在医院的重要区域,如手术室、药房、实验室等,安装智能门禁系统,采用指纹、刷卡、人脸识别等多种识别方式,严格控制人员出入。智能门禁系统还可以记录人员的出入信息,便于管理人员进行查询和统计。

火灾自动报警系统:结合智能传感器和报警控制器,实现对医院火灾的早期预警和快速响应。智能传感器能够准确检测烟雾、温度等参数,当检测到异常情况时,及时发出报警信号,并联动消防设备进行灭火。同时,报警信息能够实时上传至消防控制中心和相关部门,便于及时组织人员疏散和救援。

(四)楼宇自控系统智能化

楼宇自控系统主要对医院的空调、通风、给排水等设备进行集中监控和管理,智能化技术的应用提高了系统的运行效率和节能效果:

空调系统智能化控制:根据不同区域的温度、湿度要求和人员密度,智能调节空调设备的运行参数,实现空调系统的精准控制。同时,利用变频技术对空调水泵和风机进行调速,降低了设备的能耗。某医院的门诊大楼采用了智能空调控制系统后,空调能耗降低了 25%。

通风系统智能化管理:对医院的通风系统进行实时监控,根据室内空气质量和异味情况,自动调节通风量。在传染病房等特殊区域,通过智能通风控制系统实现空气的定向流动,防止交叉感染。

给排水系统智能化监测:实时监测给排水系统的水位、压力、流量等参数,当出现漏水、缺水等情况时,及时发出警报并自动采取相应的措施。同时,对水泵等设备进行智能控制,根据用水量的变化自动调节水泵的运行台数,提高了水泵的运行效率。

四、当前应用中存在的问题

(一)技术标准不统一

目前,在医院电气工程及其自动化智能化技术的应用领域,尚未形成统一的技术标准和规范体系。由于缺乏统一的标准指导,不同厂家的设备和系统在设计和制造过程中存在较大的差异,导致它们之间的兼容性较差。这种兼容性问题不仅给系统的集成工作带来了极大的挑战,还使得系统后期的维护和升级变得复杂和困难。例如,在实际应用中,不同品牌的智能照明系统和楼宇自控系统之间往往难以实现有效的数据共享和联动控制,这种互操作性不足直接影响了智能化系统的整体运行效果和用户体验。

(二)资金投入不足

医院电气工程及其自动化的智能化改造是一项系统工程,涉及设备采购、系统集成、人员培训等多个环节,每个环节都需要大量的资金投入。然而,部分医院由于财务状况紧张,预算有限,难以承担高昂的改造费用。资金的不足不仅限制了先进设备和技术的引进,还可能导致改造项目无法按计划推进,甚至被迫中断。这种资金瓶颈严重制约了智能化技术在医院电气工程中的应用进程,使得许多医院的智能化改造工作进展缓慢。

(三)专业人才缺乏

医院电气工程及其自动化智能化系统的运行和维护需要高素质的专业技术人才。这类人才不仅要具备扎实的电气工程基础知识,还要熟悉智能化技术的原理和应用,以及相关软件的操作和调试。然而,目前医院普遍面临复合型技术人才短缺的问题。由于缺乏足够的专业人才,当系统出现故障时,往往不能及时得到诊断和修复,这不仅影响了系统的正常运行,还可能对医院的医疗服务质量造成负面影响。

(四)数据安全存在隐患

随着智能化技术在医院电气工程及其自动化系统中的广泛应用,系统产生了大量的数据,这些数据涵盖了医院的用电信息、设备运行状态、维护记录等敏感信息。如果数据安全管理不到位,存在安全漏洞,可能会导致数据泄露、篡改等严重问题。一旦发生数据安全事故,不仅会对医院的正常运营造成干扰,还可能引发患者隐私泄露、医疗信息失真等一系列连锁反应,给医院带来难以估量的损失和负面影响。因此,数据安全问题已成为医院智能化改造过程中亟待解决的重要课题。

五、未来发展趋势

(一)技术融合更加深入

未来,随着5G、物联网、人工智能等前沿技术的持续进步与发展,智能化技术与医院电气工程及其自动化的深度融合将成为大势所趋。具体而言,利用高速、低延迟的5G技术,可以实现对医院电气工程设备的远程实时监控和精准控制,确保设备运行的稳定性和可靠性;通过物联网技术的广泛应用,医院内的各类设备将实现无缝连接和高效的数据共享,打破信息孤岛,提升整体运营效率;借助强大的人工智能技术,系统将具备自主学习和智能决策的能力,能够根据实时数据和预设规则进行优化调整,从而显著提高系统的智能化水平,为医院提供更加智能化的服务支持。

(二)绿色节能成为主流

在国家大力推行节能减排政策的背景下,医院电气工程及其自动化的智能化技术应用将更加注重绿色节能理念的实施。通过积极引入和采用新能源技术,如太阳能光伏发电、地源热泵等清洁能源解决方案,结合先进的智能能源管理系统,医院将能够实现能源的高效利用和循环利用,最大限度地减少能源浪费,降低医院的碳排放量,积极响应国家的绿色发展号召,推动医院向绿色、低碳、环保的方向迈进。

(三)安全保障体系更加完善

为了有效应对日益严峻的数据安全和系统安全挑战,未来医院电气工程及其自动化系统将建立更加全面、严密的安全保障体系。具体措施包括:采用先进的加密技术,确保数据传输和存储的安全性;引入严格的身份认证机制,防止未经授权的访问;部署多重防火墙技术,构建坚固的网络防线;同时,通过定期进行系统安全检测和及时修复发现的漏洞,不断提升系统的抗干扰能力和整体安全性,为医院的稳定运行提供坚实保障。

(四)智能化程度不断提高

随着科技的不断进步和创新,医院电气工程及其自动化系统的智能化程度将迎来显著提升。新一代系统将具备更强的自主感知能力,能够实时监测和采集各类运行数据;同时,系统的自主决策和自主控制能力也将大幅增强,能够根据医院的实际需求和运行状况,智能地调整设备运行状态和优化资源配置,为医院提供更加优质、高效、智能的服务体验,助力医院实现智慧化转型。

六、结论

智能化技术在医院电气工程及其自动化中的应用,为医院的发展带来了诸多优势,提高了系统的运行效率、降低了能耗、增强了安全性。然而,当前在应用过程中还存在技术标准不统一、资金投入不足、专业人才缺乏、数据安全存在隐患等问题。未来,随着技术的不断发展和完善,这些问题将逐步得到解决,智能化技术与医院电气工程及其自动化的融合将更加深入,绿色节能、安全保障和智能化程度将不断提高。医院应积极推进电气工程及其自动化的智能化改造,结合自身实际情况,选择合适的智能化技术和方案,提高医院的管理水平和服务质量,为患者提供更加安全、舒适、高效的医疗环境。

 

参考文献

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