“第九屆醫(yī)院后勤精細化管理大會參評論文”
AI+電氣火災監(jiān)控與數(shù)據(jù)驅(qū)動式醫(yī)院電氣安全管理——以南京市中醫(yī)院為例
南京市中醫(yī)院 周莉莉
1 概述 2 南京市中醫(yī)院AI+電氣火災監(jiān)控項目實施情況
南京市中醫(yī)院是新中國成立最早的中醫(yī)醫(yī)院之一，占地面積92畝，建筑面積31.1萬平米，其中新建的大明路主院區(qū)于2018年投用，配用電系統(tǒng)共有3個配電房，10臺變壓器[1]，強電間近200個，二級配電柜、各類設備電源柜等超過1000個，各類電纜、密集型母線排等電氣設備數(shù)量多、分布廣。隨著院區(qū)投用時間增長，電氣安全管理方面開始出現(xiàn)以下問題，這些問題在醫(yī)院電氣安全管理方面具有很強的共性：
（1）院區(qū)短路跳閘事故時有發(fā)生，且數(shù)量呈逐年上升態(tài)勢；
（2）院區(qū)用電量隨醫(yī)院發(fā)展不斷增加，2023年比2022年全年新增用電量超100萬度，電氣設備的負擔也相應增加；
（3）院區(qū)自投用以來實施過大量改造項目涉及敷設電纜、增設配電柜與配電箱，但這些改造項目均未經(jīng)過系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃，只根據(jù)每個項目自身的需要進行放線接電施工，使線路情況不斷的復雜化，且偏離最初的電氣線路設計越來越遠，越來越難掌握全貌；
（4）院區(qū)電氣安全一線人員年齡偏大，理論知識相對不足，主要依賴經(jīng)驗工作，擅長處置明確的故障，但不擅長電氣安全隱患的發(fā)現(xiàn)、分析和排查整改；
（5）院區(qū)電氣安全一線人員流動性較高，新來的電工對院區(qū)線路和設備情況不熟悉，開展隱患排查整改工作難度更大；
（6）院區(qū)電氣安全管理制度主要依賴人工巡檢和故障響應式運維，但一線人員工作成效無法量化呈現(xiàn)，管理有效性存疑。
為解決以上電氣安全管理實踐中存在的問題，南京市中醫(yī)院投入資源在大明路主院區(qū)各配電房低壓開關饋線柜、各強電間配電柜、UPS設備間進出線位置加裝了AI+電氣火災監(jiān)控設備，共設置監(jiān)測點817個，覆蓋住院樓（A棟及B棟）、科研樓、學術報告廳、地下一二層共3個配電房，841個配電箱；通過實時采集和統(tǒng)計電氣安全管理所需各種電氣參數(shù)，并通過無線網(wǎng)絡傳輸至醫(yī)院綜合后勤管理平臺，經(jīng)過人工智能AI算法進行特征分析后自動給出一些文字結論，通過專門頁面進行數(shù)據(jù)可視化展示，以確保醫(yī)院內(nèi)部業(yè)務與互聯(lián)網(wǎng)應用的有效隔離[6]。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是一種上世紀90年代出現(xiàn)的消防電子產(chǎn)品，通過對漏電流幅值進行閾值報警達到電氣安全治理效果[7]。AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的功能差異直觀來說，就是將傳統(tǒng)的報警信息和監(jiān)測數(shù)據(jù)圖表轉(zhuǎn)化為形如“昨天上午7點42分1棟2樓有個2.5kW的電飯鍋在工作，其所在回路存在零線地線反接的電氣安全隱患”的文字性結論交付給一線工作人員。通過引入AI算法對歷史用電數(shù)據(jù)進行分析，可以在電氣安全隱患排查階段快速縮小排查范圍，節(jié)省時間，提升一線人員工作能力和效率。
項目自2024年4月1日建成1個月期間，累計發(fā)現(xiàn)電氣安全隱患12處，類型、數(shù)量及主要原因如下：
南京市中醫(yī)院通過在大明路主院區(qū)建設AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，將一線電氣工作人員的工作方式從主要依賴人工巡檢和故障響應式運維[8]，轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕鶕?jù)AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)提供的實時數(shù)據(jù)進行預防性運維，杜絕隱患發(fā)展致災致?lián)p。
3 數(shù)據(jù)驅(qū)動式醫(yī)院電氣安全管理模式探索
“數(shù)據(jù)驅(qū)動”這個詞在學術上有兩種意涵：一種意涵接近“唯象分析”，常用于工業(yè)設備或系統(tǒng)的故障和隱患分析，指的是用大量歷史數(shù)據(jù)進行基于數(shù)據(jù)自身的分析挖掘，及時發(fā)現(xiàn)設備或系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的異常和隱患，從而在尚無法進行統(tǒng)一和準確物理建模的復雜過程中實現(xiàn)相對高效的運維和管理[9]；另一種意涵又稱“大數(shù)據(jù)驅(qū)動”，相對于“事件驅(qū)動”，指的是企業(yè)基于精益管理的理念，通過業(yè)務數(shù)據(jù)化和數(shù)據(jù)業(yè)務化將數(shù)據(jù)作為一種生產(chǎn)要素加以利用，依據(jù)數(shù)據(jù)進行企業(yè)決策和管理[10,11]。
3 AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)頁面
南京市中醫(yī)院總務處在AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)建設完成后進行的“數(shù)據(jù)驅(qū)動”式管理模式探索，以上兩種意涵均有，一方面醫(yī)院線路中已有傳統(tǒng)斷路器和漏保的“跳閘”和傳統(tǒng)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的“報警”實踐中并未解決電氣安全管理的問題（如住院樓病房用電安全管理等）[12]，AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)確實在對大量歷史數(shù)據(jù)的唯象分析發(fā)掘異常，并通過AI智能診斷算法嘗試將數(shù)據(jù)異常轉(zhuǎn)換成具體的隱患種類、功率特征和時空位置信息；另一方面，總務處對電氣安全一線人員的管理也確實需要從主要依賴人工巡檢和故障響應式運維[13]，嘗試轉(zhuǎn)向主要基于監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的預防式運維，具體的改革措施包括：
（1）要求電氣安全一線人員每日到崗即登錄AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，首先檢查系統(tǒng)設備在線率，判斷是否需要報修；其次依據(jù)系統(tǒng)對醫(yī)院線路的電氣安全隱患的程度評估，如果存在被評為重度隱患的線路，一線人員應按系統(tǒng)提供的線路隱患嚴重程度排序，由上到下逐一開展排查整改工作；
（2）排查整改時，應優(yōu)先考慮AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)提供的電氣安全隱患數(shù)據(jù)分析報告對相應線路的智能診斷結論，應通過逐一斷開/重連分支線路、改變線路中設備工作狀態(tài)等現(xiàn)場小實驗方式優(yōu)先驗證智能診斷結論；
（3）如果在某線路隱患排查整改過程中，因受醫(yī)院用電管理規(guī)范限制，不能采用斷開線路的排查手段，或因其他原因被迫放棄整改，應將該情況記錄并上報，同時將該線路隱患問題納入重點關注，并優(yōu)先在下一個停電檢修時間窗口檢修該線路；
（4）配電房巡檢工作改為在線巡檢，日常巡檢時，可通過配電房的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)和AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)遠程檢查配電房環(huán)境和業(yè)務數(shù)據(jù)；
（5）AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)建成后，涉及電氣安全的報修記錄，應及時同步到系統(tǒng)云平臺，與歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)合并構成醫(yī)院每條電氣線路的“電氣安全病歷”知識庫，在交付關于某線路電氣安全隱患的智能診斷結論時，自動引用知識庫中相關內(nèi)容；
（6）嘗試實施以電氣安全隱患排查整改為KPI的電氣安全一線人員業(yè)績考核制度，定期統(tǒng)計“院區(qū)電氣安全故障報修修復次數(shù)”及“連續(xù)無報修日數(shù)”、“重度隱患線路（日級）排查整改完成次數(shù)”及“連續(xù)無新增重度隱患線路（日級）日數(shù)”，根據(jù)報修修復和整改完成次數(shù)對個人進行績效獎勵，根據(jù)連續(xù)無報修和無新增重度隱患線路日數(shù)對部門進行績效獎勵。
南京市中醫(yī)院總務處目前實施的數(shù)據(jù)驅(qū)動式電氣安全管理模式改革，改變了從安保部門使用火災自動報警系統(tǒng)形成的慣常工作方式，將重視在崗、重視報警響應的管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾曉谟茫ūO(jiān)控系統(tǒng)）、重視運維實效（預防性），讓電氣安全一線工作人員忙在事前、忙而不亂，最終促進醫(yī)院實現(xiàn)電不起火、電不傷人的電氣安全管理工作實效。
4 數(shù)據(jù)驅(qū)動式管理模式改革效益
傳統(tǒng)醫(yī)院電氣安全管理工作主要依賴于兩本臺賬，一本為日常巡檢臺賬，另一本為故障處置/設備維修臺賬，這兩本臺賬多為手工登記，管理效果主要依賴于電氣安全一線工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和自覺性[14]。
南京市中醫(yī)院的AI+電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)建成后，基于對監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能溯因診斷，每月自動生成兩份數(shù)據(jù)報告，一是面向醫(yī)院管理人員的“醫(yī)院電氣安全整體態(tài)勢分析評估報告”，二是面向電氣安全一線工作人員的“電氣安全隱患數(shù)據(jù)分析報告”，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)溯因診斷算法，讓本來看不見摸不著的電氣安全隱患原形畢露，使得管理人員可以針對性調(diào)配資源，指揮一線人員從容消除隱患；這兩份月度數(shù)據(jù)分析報告，將有效補充“日常巡檢臺賬”的不足。
此外，系統(tǒng)針對隱患數(shù)據(jù)分析報告中對電氣安全隱患的定位和類型分析，可以給一線工作人員的排查整改工作提供針對性意見，并且為排查整改工作提供即時的反饋，最終在每次排查整改工作完成后，形成“隱患排查整改報告”，有效補充“故障處置/設備維修臺賬”的不足。
基于以上具體工作，南京市中醫(yī)院的電氣安全管理工作得以實現(xiàn)“智慧化升級”，將原本的“響應式”運維升級為“預防式”，在取得更好安全防控效果的同時，提升了運維效率，降低了醫(yī)院后勤綜合成本。
5 隱患發(fā)現(xiàn)、處置、驗證處置有效性全過程實例
2024年3月29日，院方工作人員根據(jù)分析報告提示，進行初步排查，判斷鐵塔公司設備取電回路存在零地線錯接，隨即通知相應單位予以處置。鐵塔公司維保人員經(jīng)檢查確認該處存在零地線錯接故障（圖5(a)），將零線（綠）和地線（黃）位置對調(diào)（圖5(b)）,整改完成后平臺顯示數(shù)據(jù)恢復正常（圖6），至此隱患整改完成，回路恢復安全狀態(tài)。
圖5 零地線錯接故障整改前后對比圖
6 總結與發(fā)展預期
隨著社會對醫(yī)院電氣安全管理的要求不斷提升，電氣安全產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理模式從“閾值報警”升級為“智能診斷”，電氣安全管理模式從“事件驅(qū)動”升級為“數(shù)據(jù)驅(qū)動”都是必然的趨勢[15]，未來是數(shù)據(jù)驅(qū)動的時代。不斷引入更智能的電氣安全管理算法，不斷在算法能力基礎上探索契合的電氣安全管理模式，與醫(yī)院的用電特點相匹配，是醫(yī)院總務部門未來的一項重要工作內(nèi)容。
參考文獻：
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