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解析关键场景的供配电和制冷--保障医院业务的高效稳定运行
随着数字医疗的发展，如何把脉智慧医院建设的趋势？面对持续增长的硬件资源，如何更高效地利用医疗设备，减少意外断电、停机时间？
作为典型的生命保障场景，医院业务系统一旦出现故障，就将造成严重的后果，甚至威胁到病患安全。因此，如何保障医院业务的高效稳定运行显得尤为重要。
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日前，维谛技术(Vertiv，NYSE：VRT)在第四期“V-LoGeek维极百课”--2020线上研讨会上， 维谛技术(Vertiv)中国区市场研究和产品规划部总监易序馥，结合现代医院的建设趋势及医院智能化的发展方向，深入解析了对关键供电和制冷带来的全新需求和挑战。
供电、制冷是医院的业务支撑
一场突发的新冠肺炎疫情引发了对医疗行业的思考，并揭示了当前医疗资源存在的分布不均、资源短缺等问题。
因此，医疗行业正呈现增加医疗资源、优化医疗资源分配、提高医疗资源运转效率的发展趋势。同时，医院建设也利用AI、大数据、机器人等科技手段提高诊疗效率，降低医护人员工作强度。
医院提高诊疗效率一方面是利用信息化的手段，包括“AI人工智能+BigData大数据+Cloud云” 的加持，另一方面就是利用高精密的诊疗设备。
基于全新的发展趋势，现代化医院也涌现出了全新的业务需求，比如网上挂号预约、分诊、查询，现场机器人协助， AI辅助医学影像检查，AI和大数据辅助医生诊断和制定治疗方案 ，远程医疗等等。
这些新的需求也使得医院信息化建设对于敏捷、可靠的数据中心，保障医疗设备可靠运转等具有非同一般的要求。
我们选取比较典型且关联紧密的供电&制冷场景，包括信息中心、影像中心、配电室。这三个场景均面临革新的挑战一适应未来医院的需求。
在民用建筑规范中，将把医院列为重要的用电单位。医院有各种各样的分级负荷，但是在保障供电方面上存在一些认知误区。
l 首先，认为医院如果采用多回路供电，医院是不会停电的，事实上，很多时候多回路供电的上级是同一个变电站，一旦该变电站出 现停电故障，那么医院依然会面临停电事故。
l 其次，认为医院只要配备柴油发电机，医院供电就可以得到足够的保障，实际情况是，市电停电后切换至柴油发电机需要一定的时间，即使油机切换成功，在切换期间，仍需医护人员去查看，以确保关键生命支持设备的复位、重启、正常工作。
在医院业务开展中，无论是信息中心，还是大型医疗设备、配电室，都不允许发生供电间断，即使是毫秒级的供电间断也会造成很大的危害，比如，断电可能导致电脑控制单元工作站硬盘产生坏道甚至烧毁CPU、丢失重要医疗数据 、损坏医疗设备部件、设备重启需要耗费时间而降低诊疗效率等等。
三个关键场景都呈现哪些趋势
目前，医院信息中心内的主要业务系统包括HIS、PACS、CIS等关键系统，信息中心的任务就是保障各项业务子系统的正常运行。
基于现代医院信息化建设需求特点，特别是对高可靠性和对敏捷性的要求，目前医院的信息中心建设要求主要是私有云及少部分混合云，另外就是对对敏捷性的要求。之所以对敏捷性有特殊要求，就是基于医院业务系统的快速变化，需要全新的技术和应用系统满足业务需求。
因为地理位置等客观条件的制约，现在的医院信息中心大多总体上是参照GB50174的B级数据中心要求建设。但这并不妨碍对供电系统的要求更高的等级。
维谛技术(Vertiv)建议，医院信息中心的供电系统按照TIA942B - E4(容错)来设计和部署。UPS系统和电池需要采用隔离空间和信息机房分开部署，对整体的可靠性提升大有裨益。
针对医院信息中心对供电可靠性的高要求，维谛技术(Vertiv)旗下的SmartAisleTM模块化数据中心解决方案，既可以提供UPS系统1+1并机方案，也可以提供双母线结构，而且UPS和电池可隔离安放，可以充分满足医院业务对业务可靠性、敏捷性的要求。其中1+1并机方案可靠性更高，能消除单点故障，而整体建设成本只略有提升。
针对大型医疗设备的发展，也正呈现出智能化(AI)、信息化的趋势，更先进、更精确的医疗设备，由此对供电和制冷的要求也越来越高。
以医院影像中心为例，供电质量不佳可能导致产生伪影，降低医疗效率甚至造成误判，也可能造成软件跑飞、系统锁死，硬件故障、或损坏，不相关的设备之间成像相互干扰等问题。
比如磁共振，闪电可能引起EMI形成信号增强伪影，而电能质量劣化可导致带状伪影。目前，磁共振供电方案有两种:
l 一种是“前端稳压电源+控制单元小UPS”，优点是价格低、占地小，但是对抑制电网瞬态干扰几乎没有帮助 而且电磁干扰很大影响成像效果 ，也没有停电后备能力，可靠性不高；
l 一种是采用前端大型UPS系统对整机供电，优点是输出电能质量高，成像效果好， 电磁干扰小，不怕短时停电，但是这种方案成本较高，还要提前规划UPS和电池的安放空间及承重问题。
不仅如此，温湿度对成像质量也同样有很大影响。精密电子设备对温湿度的控制要求都非常高，如果温湿度的控制出现问题，就很容易导致电路板、接插件锈蚀、短路，从而能产生伪影，影响诊疗判断。
同时，扫描间、操作间、设备将等MRI不同空间，对环境条件也有不同的要求。其中，根据国家相关标准规定，设备间需要采用机房专用精密空调解决方案，而扫描间温度需要控制在21℃～24℃ 变化<3℃/Hour ，湿度控制在40%～60% 变化<5%/Hour，并对制冷方案要求低噪音。
针对医院影像中心的制冷，维谛技术(Vertiv)能提供Liebert？PEX4超高能效精密空调、Liebert？LPC恒温恒湿空调。Liebert？LPC恒温恒湿空调专门针对医院大型医疗设备应用设计开发，温度控制范围18℃～27℃，精度可达到± 0.3℃/±1.5%RH，噪音低，能效比可达3.0。
此外，现代医院配电室也呈现出智能化的发展趋势。其智能化趋势不仅提高供电可靠性，而且利于降低运维人员劳动强度，比如维谛技术(Vertiv)推出的全功率链智能管理解决方案，甚至可以通过移动终端就能掌握配电室的各个环节。
同时，温度控制是配电室的革新切入点，因为配电室智能化必然离不开电子设备，而电子设备对于温湿度的要求很高。并且根据相关国家标准，配电柜最高工作温度不超过40℃。
因此，越来越多的医院配电室开始应用空调，与民用空调相比，机房专用空调优点包括：
l 按照全年运行工况设计，可靠性更高，使用寿命也更长；
l 顺风距离远，需要配置的数量较少；
l 是原生群控设计，作为整体协调工作， 智能化程度高。
总之，利用AI、大数据、云计算、机器人提高诊疗效率是医院未来发展的重要的方向。医院信息中心作为这些关键技术的信息承载基础，不仅能对业务起到关键支撑， 而且具有很好的费效比。
有预见性地建设高可靠、柔性的数据中心，为昂贵的医疗设备提供高可靠的供电和制冷，提高供配电环节的可靠性和智能化， 能够起到事半功倍的效果。
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