医院中央空调群控系统需同时满足 “医疗场景刚性需求”(如手术室恒温 ±0.5℃、ICU 恒湿 50-60%)与 “节能运营目标”(空调能耗占医院总能耗 40%-60%),传统群控依赖固定阈值与人工调节,易出现 “供能过剩浪费” 或 “参数波动影响诊疗” 的矛盾。AI 技术通过数据驱动的动态优化、预测性决策与协同控制,为医院中央空调群控系统注入 “智慧大脑”,实现 “医疗安全优先” 前提下的全链路能效提升。​

亚川科技20年专注于IBMS系统集成3D可视化数字孪生管理平台、建筑设备一体化监控系统、建筑设备管理系统、楼宇自控DDC系统、冷热源群控系统、空气质量监控系统、智能照明系统、能源能耗管理系统、FMCS厂务信息管理系统,DCIM数据中心基础设施管理系统、空气流向管理系统、消防防排烟一体化监控系统。

一、AI 赋能医疗场景化负荷预测:从 “被动响应” 到 “主动预判”​

医院空调负荷受诊疗活动(手术排期、门诊量)、设备散热(放疗仪、MRI)、环境变化(季节、昼夜)影响显著,传统群控按 “最大负荷” 配置运行,能耗冗余率超 20%。AI 通过多维度数据融合预测,精准匹配医疗需求与能源供给:​

  • 多源数据整合建模:AI 算法整合 3 类核心数据 ——​
  1. 医疗业务数据(HIS 系统手术排期、住院床位使用率、门诊挂号量),如 “明日 8 台肿瘤切除手术,预计 9:00-17:00 为手术高峰”;​
  1. 设备散热数据(放疗设备运行时长、影像中心 CT 开机计划),如 “MRI 开机时每小时额外产生 3kW 冷负荷”;​
  1. 环境数据(室外温湿度、日照强度、季节变化),如 “夏季极端高温天,门诊区冷负荷需提升 15%”。​

通过 LSTM 时序预测模型,将历史负荷数据与实时变量结合,实现未来 24 小时冷 / 热负荷预测准确率达 92% 以上。​

  • 分区域负荷精准分配:针对医院不同功能区的差异化需求,AI 生成 “区域专属负荷曲线”:​
  • 手术区:提前 2 小时预冷至 23±0.3℃,手术中根据灯光散热、人员数量动态微调负荷(如 10 人手术团队比 5 人团队冷负荷高 8%);​
  • 传染病房:维持负压环境需稳定新风量,AI 预测到 “病房患者转院后空置 6 小时”,自动降低新风负荷至基础值,避免能源浪费;​
  • 门诊区:结合实时挂号数据,在就诊高峰前 1 小时提升冷负荷,高峰后逐步下调,单日可减少无效能耗 12%-15%。​

二、AI 赋能动态协同控制:从 “统一调节” 到 “医疗优先级适配”​

医院各区域空调优先级差异显著(如手术室>ICU>普通病房>行政办公),传统群控难以动态平衡 “优先级需求” 与 “能耗优化”,AI 通过协同算法实现多机组、多区域的智能调度:​

  • 机组群协同优化:医院中央空调通常由多台冷水机组、水泵、冷却塔组成,AI 根据实时负荷与机组能效曲线(COP),计算 “最优开机组合”:​
  • 手术高峰时段(冷负荷 800kW):AI 指令 2 台 400kW 高效机组并联运行(COP 4.2),替代 1 台 800kW 低效机组(COP 3.5),单小时节电 35 度;​
  • 夜间低负荷时段(冷负荷 200kW):AI 关闭主机组,启用 1 台 150kW 变频机组 + 储能冷量补给,避免主机组 “小马拉大车” 导致的能效衰减(COP 从 3.8 降至 2.2)。​
  • 末端设备精准联动:AI 通过 DDC 控制器联动空调末端(风阀、风机盘管),实现 “医疗场景参数闭环控制”:​
  • 胚胎实验室需恒湿 55±2%:当湿度传感器检测到 58% 时,AI 指令除湿阀开度从 30% 增至 50%,同时调节新风量(从 20% 降至 15%),避免湿度骤降影响胚胎培养,调节精度较传统 PID 提升 40%;​
  • 普通病房 “分床控温”:通过床头温控面板采集患者需求(如老人病房设 25℃、青年患者设 23℃),AI 汇总数据后动态调节对应区域风阀开度,兼顾个性化需求与节能(单病房能耗降低 8%)。​

三、AI 赋能故障预警与健康管理:从 “故障停机” 到 “预防性维护”​

医院空调故障可能直接影响诊疗安全(如手术中断、药品存储温湿度超标),传统群控仅能 “故障后报警”,AI 通过设备运行数据的异常识别,实现提前预警与健康管理:​

  • 设备异常精准识别:AI 实时采集机组运行参数(压缩机电流、冷凝压力、出水温度),建立 “正常运行数据模型”,识别微小异常:​
  • 冷水机组 “冷凝压力持续升高 0.3MPa”(未达传统报警阈值 1MPa),AI 判断为 “冷凝器脏堵”,提前 72 小时推送维护工单,避免后续 COP 下降 15% 导致的能耗激增与停机风险;​
  • 风机盘管 “振动频率从 120Hz 升至 125Hz”,AI 关联历史数据判断为 “轴承磨损”,指令群控系统降低该风机转速(从 50Hz 降至 45Hz)延缓故障,同时安排维修,避免突发停机影响病房环境。​
  • 全生命周期健康评估:AI 基于设备累计运行时长、负荷波动、维护记录,生成 “设备健康度评分”(0-100 分):​
  • 对健康度<60 分的老旧机组(如运行超 8 年的水泵),AI 建议 “错峰运行 + 优先维护”,避免高峰时段故障;​
  • 对健康度>90 分的高效机组,AI 指令其承担更多负荷,减少低效机组启停次数,延长整体设备寿命 3-5 年。​

四、AI 赋能能源与医疗场景协同:从 “单一节能” 到 “安全 - 节能双平衡”​

AI 打破中央空调群控与医院其他系统的信息孤岛,实现 “能源 - 医疗” 场景深度协同,既保障诊疗安全,又最大化节能效益:​

  • 与医疗设备联动:当放疗设备、CT 机等大功率医疗设备启动时(瞬时散热增加 5kW),AI 实时接收设备运行信号,指令对应区域空调提升冷负荷,避免设备过热触发保护性停机,同时在设备停机后 15 分钟下调负荷,减少浪费;​
  • 与应急系统联动:火灾报警触发时,AI 立即指令群控系统关闭着火区域空调新风阀、开启排烟风机,同时维持相邻病房空调正常运行(避免患者因环境突变不适),联动响应时间从传统的 3 分钟缩短至 30 秒;​
  • 与能源系统联动:AI 对接医院光伏 - 储能系统,当光伏出力充足(如正午时段),指令群控系统优先使用绿电驱动空调机组,多余电量存入储能;当电网电价高峰(10:00-15:00),AI 降低非关键区域(行政办公)空调负荷,优先保障医疗核心区供能,单日可减少电费支出 2000-3000 元。​

五、医院场景 AI 赋能的核心价值落地​

通过 AI 赋能,医院中央空调群控系统可实现 “三重价值提升”:​

  1. 医疗安全保障:核心区域(手术、ICU)温湿度达标率从传统的 92% 提升至 99.8%,因空调参数波动导致的实验数据偏差、患者不适事件减少 70%;​
  1. 节能效益显著:空调系统综合能耗降低 25%-30%,按三甲医院年空调能耗 120 万度计算,年节电 30-36 万度,等效减少碳排放 210-252 吨;​
  1. 运维效率优化:设备故障响应时间从 “小时级” 缩至 “分钟级”,运维人员工作量减少 60%,避免因人工巡检疏漏导致的潜在风险。​

未来,随着 AI 算法与医疗业务数据的深度融合(如结合患者病情数据优化病房温湿度),医院中央空调群控系统将进一步向 “医疗个性化能源服务” 演进,成为智慧医院建设的核心支撑之一。

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