質(zhì)子重離子加速器系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)需要眾多團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)作，如何智慧賦能以實(shí)現(xiàn)設(shè)備與電氣系統(tǒng)的高效運(yùn)維管理？

在能源安全和雙碳目標(biāo)的雙重驅(qū)動(dòng)下，質(zhì)子重離子醫(yī)院如何實(shí)現(xiàn)低碳化與電氣化的平穩(wěn)轉(zhuǎn)型？

本期《行業(yè)·啟施錄》，讓我們將鏡頭聚焦到質(zhì)子重離子醫(yī)院的設(shè)施運(yùn)維管理與低碳電氣化領(lǐng)域，看施家智囊團(tuán)與行業(yè)大咖給出了怎樣的洞察？《質(zhì)子重離子醫(yī)院電力系統(tǒng)藍(lán)皮書》又為我們提供了怎樣的專業(yè)見解？

01.復(fù)雜系統(tǒng)，智慧運(yùn)維正當(dāng)其時(shí)

離子源系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)等眾多子系統(tǒng)共同組成了質(zhì)子重離子治療設(shè)施及其附屬系統(tǒng)，承載著成千上萬(wàn)患者的治療希望。也正因如此，設(shè)備運(yùn)行與治療的中斷將帶來(lái)重大的損失，對(duì)于相關(guān)設(shè)備的運(yùn)維與保障工作尤為重要。

在粒子治療(Particle Therapy, PT)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)維管理過程中，充分的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)與前瞻性的頂層視角相當(dāng)必要，盡可能在早期設(shè)計(jì)與施工中迭代經(jīng)驗(yàn)。例如通過UPS不間斷電源或DVR/DVRS動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償器來(lái)穩(wěn)定精密設(shè)備運(yùn)行、提升冷卻水系統(tǒng)對(duì)電壓暫降的適應(yīng)性等措施，減少治療中斷和設(shè)備損壞的潛在可能?！鯁⑻液戏孰x子醫(yī)學(xué)中心有限公司副總經(jīng)理

綜合考量可靠性、成本控制、應(yīng)急處理與可持續(xù)性這四大關(guān)鍵要素，施家選擇以數(shù)字化智能配電系統(tǒng)賦能質(zhì)子重離子醫(yī)院設(shè)備運(yùn)維管理。

從響應(yīng)性維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)再到預(yù)測(cè)性維護(hù)，設(shè)備運(yùn)維管理方式的不斷迭代也代表著行業(yè)正朝向更加符合時(shí)代風(fēng)向、順應(yīng)先進(jìn)需求的路徑發(fā)展。針對(duì)負(fù)荷分級(jí)和電能質(zhì)量?jī)?yōu)化，施耐德電氣提出定制化電力系統(tǒng)智能運(yùn)維解決方案，確保質(zhì)子重離子醫(yī)院設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定?！莒褪┠偷码姎飧呒?jí)主任架構(gòu)師

為應(yīng)對(duì)治療設(shè)備斷電時(shí)間小于150毫秒等挑戰(zhàn)，施家依托基于EcoStruxure架構(gòu)下的數(shù)字化智能配電系統(tǒng)，為上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院的設(shè)備運(yùn)維開出“良方”——

通過多點(diǎn)位測(cè)量?jī)x表等互聯(lián)互通的產(chǎn)品部署，結(jié)合配電與電力監(jiān)控系統(tǒng)等邊緣控制軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、參數(shù)與突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)，完成對(duì)電力資產(chǎn)及電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)分析并可視化呈現(xiàn)，從而為設(shè)備本身的可靠性提供保證、為關(guān)鍵設(shè)備及附屬系統(tǒng)的運(yùn)維管理提供強(qiáng)勁的后備支持，最終實(shí)現(xiàn)精密捕捉-深度洞悉-全面治理的全周期運(yùn)維進(jìn)化。

外電網(wǎng)波動(dòng)是電網(wǎng)運(yùn)行過程中客觀存在且不可避免的現(xiàn)象。電網(wǎng)波動(dòng)中的電壓暫降現(xiàn)象會(huì)造成設(shè)備系統(tǒng)性停機(jī)并對(duì)正常治療產(chǎn)生影響。通過在重要系統(tǒng)中加裝施耐德電氣DVR（動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償器），可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓并補(bǔ)償外電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)發(fā)生的電壓暫降，將電網(wǎng)波動(dòng)引發(fā)的停機(jī)時(shí)間降低了80%。

另外，電氣系統(tǒng)中定期的熱成像檢測(cè)是電氣發(fā)熱事故預(yù)防的有效手段，及時(shí)掌握發(fā)熱信息并處理能預(yù)防電氣事故發(fā)生。最后，開關(guān)越級(jí)跳閘是保護(hù)動(dòng)作中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，需要及時(shí)糾正。通過了解上下級(jí)開關(guān)的保護(hù)類別及負(fù)荷電流的特性，來(lái)確定開關(guān)的選型及整定值設(shè)定，可有效避免開關(guān)越級(jí)跳閘故障。

回顧整個(gè)電力系統(tǒng)的保障，我認(rèn)為整個(gè)電力系統(tǒng)的保障需要以專業(yè)設(shè)計(jì)和專業(yè)運(yùn)維為技術(shù)支撐，制定系統(tǒng)性檢查、檢測(cè)、測(cè)試等手段為管理方式。做好提前預(yù)防，減少事故發(fā)生，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定?！齑航苌虾Ｊ匈|(zhì)子重離子醫(yī)院后勤保障部主任

知易行難，針對(duì)質(zhì)子重離子醫(yī)院電氣設(shè)施長(zhǎng)線、穩(wěn)定的運(yùn)維管理系統(tǒng)搭建，施家已有充分的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與全面的軟硬件支持：基于PowerSystemService（配電系統(tǒng)分析咨詢服務(wù)）與Etap專業(yè)電力軟件對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行宏觀的分析、評(píng)估、計(jì)劃制定，結(jié)合POI站控專家、能力全面的開關(guān)柜與傳感單元等組合，實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定、監(jiān)測(cè)細(xì)致、行之有效的解決方案覆蓋。

02.時(shí)代命題，低碳提效作何解？

質(zhì)子重離子治療設(shè)備本身能耗巨大，其附屬的水冷、真空、射頻等系統(tǒng)也需長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，整體能耗居高不下。與此同時(shí)，動(dòng)態(tài)的能耗變化與節(jié)能改造潛在的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)也為質(zhì)子重離子醫(yī)院的能效升級(jí)出了一道難題。

受到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限制，很多醫(yī)院的早期項(xiàng)目難以完全符合低碳提效的新標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)高峰電價(jià)導(dǎo)致的成本增加，也對(duì)質(zhì)子醫(yī)院提出了探索更高效能耗調(diào)度方案的新需求。為此，我們正在通過負(fù)載模式識(shí)別系統(tǒng)和能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等措施，結(jié)合光伏發(fā)電、儲(chǔ)能優(yōu)化和控制策略，探索降低電力系統(tǒng)能耗的答案?！钊f(wàn)宏上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院高級(jí)工程師

作為能源管理領(lǐng)域的先行者與踐行者，施家著力于推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)智能微電網(wǎng)架構(gòu)建設(shè)，以應(yīng)對(duì)能源穩(wěn)定性與能源成本的挑戰(zhàn)，助力醫(yī)院實(shí)現(xiàn)低碳化與電氣化轉(zhuǎn)型。

一方面，施家具備針對(duì)微電網(wǎng)建設(shè)的創(chuàng)新解決方案，以監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備、分布式能源資產(chǎn)等各類智能互聯(lián)產(chǎn)品構(gòu)成“底層建設(shè)”，以微電網(wǎng)控制器與相關(guān)軟件相結(jié)合構(gòu)成負(fù)責(zé)邊緣控制的“中流砥柱”，并通過EcoStruxure Microgrid Advisor微網(wǎng)能源顧問為核心的系列解決方案搭建“頂層設(shè)計(jì)”。三大功能層緊密協(xié)調(diào)，完成控制指令和數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，滿足市電接入、分布式發(fā)電設(shè)備和用能設(shè)備的多樣調(diào)配需求，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)子重離子醫(yī)院提高彈性、節(jié)約成本和使用可再生能源的微網(wǎng)賦能。

另一方面，施家也在探索高耗能系統(tǒng)更多的精進(jìn)可能。例如，通過AI技術(shù)聯(lián)動(dòng)并優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與能源消耗數(shù)據(jù)，以能耗數(shù)據(jù)指導(dǎo)運(yùn)行策略、以運(yùn)行效率提升反哺能源效率提升，最終實(shí)現(xiàn)“雙向奔赴”、“互惠共進(jìn)”。

在健康中國(guó)行動(dòng)的需求下，醫(yī)療行業(yè)迎接的既有高質(zhì)量新發(fā)展的機(jī)遇，也有更加高效、可靠、低碳的挑戰(zhàn)。未來(lái)，施家將攜手更多行業(yè)伙伴，以前沿洞察與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合全面的創(chuàng)新解決方案，為質(zhì)子重離子醫(yī)院乃至醫(yī)療行業(yè)提供有價(jià)值的參考與服務(wù)，助力行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。