CN103283102B - 带有备用电源的可靠的配电系统 - Google Patents

Abstract

一种管理医疗保健机构的电力分配系统的方法，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载。控制器从电力分配系统中的设备接收信号，以及通信网络耦合到电力分配系统中的控制器和设备上。控制器接收关于向负载的电力传输的信息，该信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生。当跳闸状况发生时，控制器传输报警，从而可以采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输；控制器存储并定期地评估关于跳闸状况的发生和负载对备用电源的使用情况的信息；并且当评估识别到任意负载的性能改变时，传输警告。

Description

带有备用电源的可靠的配电系统

技术领域

本发明涉及用于提供应急电力的通信系统，并且更具体地涉及监控系统以确定是否应用应急电力的通信网络。

背景技术

诸如医院之类的医疗保健机构依赖于不间断的供电，特别是向关键区域（如急诊室）的供电。例如，存在不间断的能量是强制性的并且需要协调维护的不同的部门。电源是必需的甚至是至关重要的典型区域是手术室、重症监护室、数据中心。这些机构通常包括含有无需具有备用电源的非基本电路和设备的普通的电气系统以及基本的电气系统。这些基本的电气系统包括紧急供电系统（EPSS）和设备系统，所述紧急供电系统包括用于将备用电源供应到对于生命和安全性的保护至关重要的负载上的电路和设备，以及所述设备系统包括用于供应电力设备的电路和设备。这些可以包括患者护理相关的电路，诸如ICU或手术室，以及应急照明、报警系统、电池充电器、数据中心，以及需要确保对生命安全至关重要的设备电力中断保持为小于最大的法律规定持续时间（在美国通常为10秒钟）的所有电气基础设施设备。基本系统的较低级别可以为安全性、灭火和其他系统提供电力。

紧急供电系统包括一个或多个备用电源，例如能够在主公共电源的中断期间向医疗保健机构供电的UPS或发电机组。每当主公共电源发生间断时，都使用自动转换开关（ATS）将电力从主公共电源传送到备用电源。机构可以具有一个或几个独立的EPSS。

根据机构的管辖权，不同的管理要求指出了EPS系统需要如何加以维护和测试。许多国家制定了用于发电机测试的特定的遵从性标准，并且一些国家需要向政府机关递交正式报告和许多用于审计目的的正式报告。这些遵从性标准可以由联邦政府、当地（州/省）政府、或由民间组织来规定。在美国，例如，医院需要在等于或高于制造商所推荐的发动机排气温度或在发电机铭牌等级的30％的最小负载下测试EPSS，每年至少12次，每20到40天一次，每次持续30分钟。此外，通常需要小于10秒的最大传送时间。

通常的情形是，由于测试和维护不充分，备份发电机在满负载下无法启动或无法运行。事实上，在一些情况中，标称的运行测试实际上可能在发电机组内产生问题，这些问题会影响在真实紧急情况下的操作（比如湿堆叠，其中当发电机运行时间太短或超出制造商所推荐的参数执行时，未燃烧的燃料或碳在排气系统中堆积）。

源于电力可用性和质量的问题经常被低估，且可对人的生命、财政、技术操作和环境有严重的后果，更不用说影响医院的形象。这里没有所谓的零风险，但可以通过采用“可靠性”方法来防止产生故障，即通过采用措施来改进医疗保健机构中的配电基础设施的可靠性。该策略大体上包括将机构管理者的需要与整个机构中的专门为重要活动开发的合格的和被证实的技术解决方案关联。

因此，需要集成系统来确保配电保持在诸如医院的医疗机构中的关键区域。

发明内容

根据一个实施方案，提供了一种用于管理医疗保健机构的电力分配系统的方法，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载、在电力分配系统中的电力监控设备和中断设备、用于通过电力分配系统向负载供电的主公共电源、从电力分配系统中的设备接收信号的控制器，以及耦合到电力分配系统中的控制器和设备的通信网络。控制器通过通信网络接收关于从主公共电源向负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生。控制器在跳闸状况发生时通过通信网络传输警报，从而可以采取行动以恢复向已经中断电力传输的负载的电力传输；存储并定期地评估关于跳闸状况的发生和负载对备用电源的使用情况的信息；并且当所述评估识别到任意负载的性能改变时，通过通信网络传输警告。

在特定实现中，电力分配系统包括低压回路架构和中压回路架构；响应于警告启动维护行动；将警告以诊断信息的格式实时地传输给远程机构管理站；诊断信息包括关于远程重新闭合断路器的信息；诊断信息启动故障检查以确定跳闸状况的原因并确定是否可以安全地恢复电力传输；由远程机构管理站自动产生警告；诊断信息包括源于配电系统中的断路器内的信息；和/或响应于接收到关于跳闸状况的信息，发送预测性维护或服务呼叫。

在改进的实施方案中，控制器通过通信网络接收关于中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合，以及断路器的设置的改变的信息；控制器在跳闸状况发生时通过通信网络发送警报，从而可以采取行动以恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输；以及当断路器的设置改变时，控制器进行协调性研究，并且通过通信网络传送由协调性研究所识别的任一潜在故障点的标识。

在特定实现中，协调性研究识别配电系统中的单个最可能的潜在故障点；响应于警告来启动断路器的运行的维护模式；和/或所述协调性研究被实时地进行。

在另一个改进的实施方案中，控制器通过通信网络接收关于从主公共电源到所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合，以及断路器的设置的改变；通过通信网络传送关于配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息；接收和监控这种信息；以及响应于通过所述监控而在关于所述配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息中检测到的预设变化，通过所述通信网络发送警告或启动维护行动。

根据参照附图进行的各种实施方案的详细说明，本发明的前述及附加方面对于本领域的技术人员来说将是明显的，接下来提供对附图的简要说明。

附图的简要说明

通过下列的优选实施方案的描述并参考附图可更好地理解本发明，其中：

图1是集成了各种组件以确保电力可用性的机构中的可靠性系统的方框图。

图2A和2B是图1的可靠性系统的两个潜在的中压回路的图。

图2C是图1的可靠性系统的可重构的中压回路的图。

图3A是电气危机电力恢复（ECPR）单元中的一个的图。

图3B是使用ECPR单元响应检测到的故障的过程的流程图。

图3C是包括在每一个ECPR单元中的短路测试器的示意图。

图4是图1的可靠性系统的关键区域系统的方框图。

图5是显示了图1中的系统的自动紧急供电系统的功能方框图。

图6A是图5中的自动紧急供电系统的基本或基础配置。

图6B是图5中的自动紧急供电系统的增强配置。

图6C是图5中的自动紧急供电系统的综合配置。

图7是基于图1中的可靠性系统解决了服务问题的流程图。

图8是使用图1的可靠性系统对关于发生跳闸状况的信息进行评估的过程的流程图。

图9是使用图1的可靠性系统进行协调性研究的过程的流程图。

图10是使用图1的可靠性系统监控信息的过程的流程图。

尽管本发明容许各种修改和替换形式，但是在附图中通过实例的方式示出了具体实施方案，且这些具体实施方案将在本文进行详细地描述。然而，应当理解的是，本发明不试图局限于所公开的特定形式。而是本发明将覆盖在由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围内的全部修改、等价物和替换物。

具体实施方式

尽管将结合某些优选的实施方案对本发明进行说明，但是应理解的是本发明不限于这些具体的实施方案。相反，本发明意在覆盖可被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有替换物、修改和等价物。

本实例涉及一种用于机构（如医疗保健机构）的关键区域的可靠性系统，其确保了电力的可靠性和可用性，以允许过程和系统在所有情况下都为在这些区域内的需要高可靠性电力传输的关键负载继续工作。所公开的可靠性系统为医疗保健机构（如医院机构）将多种产品和设备集成在一起并允许其共享通信和管理。可靠性系统由许多子组件组成，这些子组件经过结合来进行监控和交互以提高整体安全性，确保可追溯性并改善医院机构的电气基础设施的可靠性。下面描述的组合式可靠性系统覆盖了整个医院机构从服务入口到插头的电力需求，并提供了所需的高可靠性电力。在医院机构中，存在不间断的能量是强制性的并且需要协调维护的不同的部门。电源是必需的甚至是至关重要的典型单元是手术室、重症监护室、数据中心。当然，应该理解，可靠性系统借助于医院机构进行说明，但是还可应用于所有类型的关键建筑物或校园。

图1是医疗保健机构（如医院机构102）中的可靠性系统100的组件的方框图。医院机构具有电气负载，所述电气负载包括需要高可靠性电力传输的关键负载。存在几种单独的组件，这些组件彼此协同工作以产生高可靠性系统100。主公共电源（如中压（MV）服务入口）将流经整个配电网络的电力供应到手术室区域和医院病房中的负载的最终分配。该系统将如下组件结合到医院机构102的整个可靠性系统100中：中间服务入口设备、中压自动转换开关（ATS）回路重构、作为紧急危机一部分的低压配电诊断（ECPR）单元、预防和恢复系统（ECPR）、手术区域系统、低压配电板、低压ATS、医院病房配电板、紧急供电系统（EPSS）、电力监控和远程服务。可选地，当没有中压和自动转换开关回路时，中压系统和自动转换开关可以是独立的组件。

在该实例中，医院机构的系统的维护和运行外包给第三方机构管理者，如外部的第三方服务提供商104，其作为远程机构管理者工作。紧急危机预防和恢复系统（ECPR）与电力监控和远程管理服务的先进特性的组合允许第三方通过在线网络门户提供服务。通过使第三方能够执行机构管理，可以远程地管理整个配电网络，并向医院机构102提供信息，使得他们能够对他们的操作做出明智的决定。图1示出了构成可靠性系统100的产品/服务。

可靠性系统100包括中压回路系统110、可包括低压配电诊断系统112的紧急危机预防和恢复系统（ECPR）（下文简称为“ECPR单元）、关键区域系统114、非关键区域116、紧急供电系统118、自动EPSS测试系统120以及由远程服务提供商104提供的远程服务。医院机构102也包括监控系统122，该监控系统122与紧急危机预防和恢复系统（ECPR）112和其他系统对接。第三方服务提供商104对接到外部建筑系统如HVAC、照明消防、CCTV、接入和电气系统。监控系统122可以是监督控制和数据获取（SCADA）系统或建筑物管理系统（BMS）。监控系统122包括通信网络，该通信网络在机构中的负载的各种监视器和其它系统之间提供通信数据。通信网络也收集来自医院机构102中的各种监视器和控制器、ECPR系统112、关键区域系统114和任何其他互操作或兼容系统的信息。在该实例中的体格医院机构包括与由关键区域系统114覆盖的高度关键区域、由中度关键系统115覆盖的中度关键区域，以及由非关键区域系统116覆盖的非关键区域的接口。关键区域可包括手术室124、术前病房126和重症监护恢复单元128。中度关键区域可以分为表示建筑物或工作区130（安全）、132（医学成像）和134（管理）的部分。非关键（低度关键）区域可包括停车场136、自助餐厅138和候诊室139。中压系统通常被理解成包括将电压控制在480至15kV之间的系统。在该实例中，MV回路系统110包括耦合到两个MV服务入口141和142及紧急发电机144的主配电板140。主配电板140包括从MV服务入口141和142及紧急发电机144路由电力的自动转换开关146。各种MV变电站150、152、154和156都包括向各种低压系统提供低压的变压器。MV重构监控和控制站158允许控制ATS系统146。变电站150、152、154和156，MV服务入口141和142以及紧急发电机144形成MV回路160。

低压系统是EPSS118的一部分，该EPSS118确保向高度关键区域系统114供应电力。低压系统从MV变电站150和152中汲取电力。低压自动转换开关系统162耦合到MV变电站150和152以及另一个紧急发电机164。ATS系统162将电力路由到一对冗余的低压配电板166和168。配电板166和168轮流为UPS170供电。UPS170和冗余的配电板168都耦合到低压ATS172，该低压ATS172允许电力直接从配电板168或UPS170到达高度关键区域如手术室124。

MV变电站154向低压系统提供电力，该低压系统确保向中度关键系统115的供电。MV变电站154耦合到低压ATS系统180，该低压ATS系统180也耦合到另一个紧急发电机184。低压ATS系统180依次耦合到向中度关键区域130、132和134提供电力的低压配电板186。如果变电站154被禁用，那么ATS系统180允许切换到发电机184以进行供电。MV变电站156耦合到低压配电板190，该低压配电板190向非关键区域136、138和139提供电力。

MV回路160是有助于适当的配电的可选组件。MV重构提供了基于开环拓扑的配电，当像变电站发生故障这样的事件发生时，就可靠性和重构性方面而言，所述MV重构改善了MV回路系统110的性能。MV回路系统110将监控和控制系统集成在控制站158中。可以存在任意数目的回路，如一个、两个或三个不同的回路，每一个回路都由传送变电站（来自一个或两个公共新变电站）馈电。这些回路可包括发电机，如带有升压变压器的发电机144，其连接到一个或多个回路（用于资源的互用）。发电机144构成了备用电源并在来自公共电源入口服务141和142的电力中断的情况下将电力供应到医院机构的至少某些负载上，所述备用电源是紧急电力系统118的一部分。自动转换开关系统146选择性地将主公共电源和备用电源（如发电机144）耦合到医院机构中的电气负载。在两个公共入口出现故障的情况下，自动转换开关系统146将首先请求紧急发电机144启动，并当可用时，将来自公共入口服务141或142的负载传送到紧急发电机144。

图2A是用于图1中的MV回路系统110的单个MV回路160的实例。与图1中的那些元件相同的元件编号用于图2中。单个MV回路200包括主配电板140，该主配电板140从MV服务入口141或142或紧急发电机144汲取电力。MVATS系统146包括耦合到MV服务入口141的MV开关202和耦合到MV服务入口142的MV开关203。开关202和203耦合到MV汇流条204，该汇流条204电气地耦合MV回路200的不同组件。可包括断路器的一对MV回路保护电路206和208耦合在变电站150、152、154和156之间。MV回路保护电路206和208防止变电站150、152、154和156发生如短路和电流过载的故障状况。变电站150、152、154和156都在单个MV回路160中。

图2B是可以用于MV回路系统110的多回路配置的实例。这种配置可适合于存在具有多个关键区域的多个建筑物的校医院。图2B包括第一传送变电站210和第二公共传送变电站212。第一传送变电站210包括来自第一MV服务入口214的输入和耦合到升压变压器218的紧急发电机216。第二MV服务入口220耦合到第二传送变电站212以及紧急发电机216。第一传送变电站210是MV回路230的一部分，该MV回路230包括变压器232和双变压器234的一个变压器。第二传送变电站212是第二MV回路240的一部分，该第二MV回路240包括另一个变压器242和双变压器234的另一个变压器。代替诸如变压器234的双变压器，独立的变压器可包含在回路230和240的每一个中。

MV回路系统110是安装的关键部分，因为在中压电平的故障可造成严重的后果，如低压区域（如图1中的关键区域之一）的完全切断。例如，在欧洲法规中限定了医疗场所需要在电气故障情况下快速恢复（与北美或其他地理区域相似，但是可能具有稍微不同的限制）。例如，在某些欧洲法规中，最高级别的关键负载（如手术室）需要在0.5秒以内恢复，并且关键负载（如数据中心）需要在15秒以内恢复。

MV回路系统110包括自动回路重构系统，如果变电站之一出现故障，那么该自动回路重构系统提供重新路由。图2C示出了示例性自动回路重构系统250的方框图。通常自动回路重构系统250包括位于传入变电站处的单回路重构252。回路重构系统250包括嵌入到每个回路馈线（如机动单元）的数字中继单元254和256以及主控制器258。重构系统250包括多个变电站260a-h。变电站260a-h的每一个都包括相应的变电站控制单元262a-h，变电站控制单元262a-h可以是PLC或其他类型的控制器。变电站260a-h每个都包括一对相应的传感器264a-h和266a-h。变电站260a-h也包括耦合到相应的变压器272a-h的相应的断路器268a-h和270a-h。重构单元可被链接到电力监控系统，该电力监控系统是图1中的整个监控系统122的一部分，该监控系统122监控医院机构102的配电系统（通常为一般的单线图形式）。

当中压回路（如图1中的MV回路160）上出现故障（如变电站260a-h出现故障）时，断路器268a-h和270a-h将确保保护且重构系统250将重构回路252以通过切换到紧急发电机来保证电力对于系统仍然可用。重构系统250将通过打开开关来隔离出现故障的变电站，隐藏打开的回路使回路重新通电，并且然后关闭跳闸的断路器。如图2C所示，通过变电站260f上的传感器266f或变电器260e上的传感器264e检测到故障。所感测的数据表明故障发生在变电站260e和260f之间。主控制器250将通过控制各种断路器（如断路器270e和268f）来隔离出现故障的区域。重构系统250将向图1中的监控系统122和/或远程服务提供商104发送消息。例如，22个变电站从打开断路器到回路被重新通电时的响应时间小于4秒。当然，如果更少的变电站在回路中，那么响应时间变短。

为ECPR系统112的一部分的ECPR单元提供（1）设备级别和网络级别上的实时诊断和预测性维护，以及（2）包括电力恢复协助和安全附件（如保护设备的短路测试和无线重新关闭）的危机管理。

配电系统被设计并安装有对齐并选择性协调的断路器。随着时间的流逝，在测试或系统扩展期间，可以对设置进行修改，并且保护计划的完整性会受到损害。由ECPR提供的实时诊断允许跟踪保护计划中的改变并确保断路器协调保持正确设置用于人员和资产的安全性和最大运行时间。ECPR112警告工作人员断路器的设置点的改变是否影响了保护计划的完整性，并且使工作人员容易遵循并检查负载和断路器的温度分布。这种系统有助于阻止需要切换到紧急状况或备用电力的故障。如果故障确实发生了，系统则帮助识别电气问题的真实来源并安全且迅速地返回到正常运行。

危机管理确保断电的安全和迅速恢复，以及保护维护人员免遭电弧闪光的伤害。具体地，危机管理提供了关于电气跳闸的情境信息，协助识别故障的原因并且然后无缝且有效地返回到正常运行，同时确保通过安全、无线的方式来关闭跳闸的断路器。

如图3A所描述的，ECPR单元300a、300b……300n被设置在多个低压配电板301a、301b……301n的每个上。每个ECPR单元包括控制器302、短路测试器303和用于与ECPR的配电板301关联的所有断路器305的无线断路器闭合控制器304。

在每个ECPR单元300中的控制器302耦合到其相关联的短路测试器303和与其配电板301相关联的所有断路器（在图3A中由开关符号表示）。另外，每个控制器302都耦合到以太网305，该以太网305将每个控制器302耦合到其他ECPR的所有其他控制器上以及更高级别的监控系统和软件上，以提供协调信息和预测性维护或服务呼叫响应。控制器302的基本目的是（1）通过在跳闸情况下提供协助进行危机管理（例如，提供跳闸情境分析、协助故障清除，以及引导电力恢复），以及（2）基于环境状况、实时负载评估和历史状况（如跳闸/运行以及能量释放的次数），使用老化算法和破损参数监控，通过对改变的设置执行永久的选择分析、以及对断路器和网络执行实时分析来帮助预测问题。使用预定义的警报来跟踪状况并且在检测到网络异常时产生警报或通知。

利用所有设备共同的协议（如网络通讯协议Modbus），每个控制器302都能与通信断路器和计量设备进行通信。通信断路器的一个实例是由施耐德电气公司制造的“Masterpact”断路器。通过网页浏览器306或直接从监督站307或远程管理服务308经由以太网305可访问控制器302，并且控制器302也可以作为上游系统（如电力监控系统或远程能量监控和产品服务）的网关。通过从远程计算机经由以太网305或无线地从智能电话309发送到控制器302的信号可以远程地关闭通信断路器。

如图3B所描述的，与每个配电板301相关联的短路测试器303耦合到与配电板相关联的每个断路器上，以检查在馈线和负载或下游配电板之间的线缆上是否存在短路。例如，图3B中的短路测试器303连接到跳闸的断路器311和下游的断路器312以及负载313之间的电力线310。这允许操作者通过简单按下测试器303上的按钮来验证在重新闭合断路器之前，在跳闸的断路器311的下游不存在短路（例如，导致跳闸的故障已被清除）。类似地，短路测试器303’连接到将断路器312连接到下游负载313的电力线上，以测试断路器312下游的短路。例如，在测试器303和303’上的不同颜色的指示灯可以指示重新闭合跳闸的断路器是否安全，或故障是否仍然存在。指示器也可以被设置成指示由于存在电压（如果在电压不足的断路器上执行测试）或存在内部设备故障，何时测试是不可行的。

与每个配电板301相关联的无线断路器闭合控制器304是远程控制设备，其允许用户重新闭合包含通信线圈的任何断路器，同时用户在远离断路器的安全距离处。优选每个通信断路器都有独立的远程控制器，以确保正确的远程控制单元用于重新闭合所期望的断路器，使得错误的断路器不会被偶然闭合。

远程控制单元304优选使用Zigbee技术，该Zigbee技术保持电力消耗如此低使得单个电池可用于单元的整个寿命期，或者能量采集可用于完全消除对电池的需求。由手持机304产生的信号被耦合到控制器302的通信卡所接收，控制器302依次与每个断路器中的通信卡进行通信。这些通信卡是许多断路器（如可从施耐德电气公司购得的Masterpact断路器）的标准选项。由每个手持机产生的信号都是唯一的，使得控制器302可以确定响应于从任何给定的配电板中的多个断路器的不同手持机接收的信号对哪个断路器进行控制。

每个手持机304包括一块磁铁，使得它可以容易地附接到与手持机控制的断路器相邻的配电板壳体上。手持机和它们在配电板外壳上的安装位置优选以颜色进行编码，以有助于保持多个手持机在物理上与手持机控制的相应断路器相关联。

图3C描述了由ECPR单元300执行来响应检测到的故障的过程。在步骤350，当检测到故障时，产生警报消息并且在步骤352通过SMS、邮件等使用户（如机构管理者）接收到该警报消息。然后在步骤354中，用户使用连接（如Wifi）通过笔记本电脑、平板电脑或其他设备连接到ECPR系统。在步骤356中，ECPR控制器确定哪个（些）断路器已经跳闸，并在步骤358中分析故障模式和跳闸状况。在步骤360，使用基于收集的实际跳闸情形的一组决策树，ECPR控制器预测故障的可能原因和位置。在步骤362，基于这些预测，操作者试图移除或解决故障状况，并且然后在步骤364，操作者致动短路测试器以验证任何短路都已被清除。在ECPR的协助下，如果操作者确定重新闭合跳闸的断路器是安全的，那么在步骤366，无线的重新闭合器单元用于通过重新闭合跳闸的断路器来恢复电力。

回到图1，关键区域系统114通过集成的隔离变压器（图1中未示出）向关键区域（如手术室124）提供隔离的电力。集成的隔离变压器保护手术室124中的患者和工作人员免遭电击，手术室124通常被认为是湿楼层环境。关键区域系统114使用线路绝缘监视器（LIM）监控线路绝缘并在绝缘故障的情况下提供警报。关键区域系统114也监控环境参数，如温度、压力和湿度，以将感染的风险降至最小。关键区域系统114也提供医疗气体相关信息。

图4中示出了关键区域系统114，图4是包括图1中的手术室124、电气设备室402、监督人员办公室404和远程办公室406的示例性手术室区域400的透视图。手术室区域400包括多个触摸屏面板410。通过触摸屏面板410将以上参数呈现给手术室区域400内的工作人员，以便确定最佳电力可用性。这个系统也可以应用到如手术室、重症监护室或恢复室的关键区域。

关键区域系统114包括触摸屏面板410、监控控制系统412、控制器414和电气配电板416。可选地，控制器414可以是输入/输出控制器模块，如PLC。这些结合在一起的组件确保了对于关键区域（如手术室区域400）至关重要的电力供应的连续性。关键区域系统114的组件一起工作，从而为手术室工作人员提供本地信息和房间控制，同时警告维护人员需要注意的危险状况并允许事件记录。关键区域系统114可与中央电力监控系统或建筑物管理系统集成在一起，该建筑物管理系统是图1中的医院机构102的监控系统122的一部分。

这些组件物理地分布在医院机构102的各处，例如图4中的手术室区域400所示的。例如，监控系统412位于远程办公室406内。然而，监控系统412可以位于任何地方，如远离机构的地方、本地维护办公室、或位于监督人员办工室404中的监督工作站420等。监控系统412是手术室区域400和更高级别的监控系统（如图1中的监控系统122）之间的主要连接点。监控系统412具有不同的屏幕，这些屏幕显示在工作站420上或其他显示器上，其中一个屏幕允许护理监督人通过提供每个手术室状态的显示、生成事件报告的能力和设置手术室中的温度和压力的警报阈值的能力来管理他们的楼层。在另一个屏幕中，它允许维护人员被自动地建议任何故障，远程访问网页，以便故障识别、定位和诊断。维护人员将这些屏幕显示在维护计算机422或手持设备424上。

手术室触摸屏面板410位于手术室124中，并向外科医生或护士显示实时的环境、医疗和电气数据。其主要目的是通知医疗团队在手术室124中的电气安装或任何连接设备中存在电气故障或绝缘故障，且如果需要维护或维护正在进行中时将被通知。

控制器414和电气配电板416被连接到医院机构中的配电基础设施。在这个实例中，控制器414和电气配电板416都位于手术室外面的或接近电气设备室402的走廊中。

实际上，当电气故障发生时，组件如下起到改善可靠性和减少故障停机时间的作用。当故障发生时，这个系统检测到故障。故障立即被显示在手术室124中的本地触摸屏面板410上，并被调度到监督办公室404中的工作站420。同时也通过维护计算机422和/或手持设备424将故障发送到维护人员（无论是本地设备维护，还是如图1中的远程服务提供商104的远程服务，还是两者）。通过警报管理器将警报发送到远程服务或本地设备管理。例如，远程警报管理器通过GSM调制解调器的方式经由手持设备424（如移动电话）（通过SMS）将消息发送到设备维护人员。

维护首先可以远程地确认显示在触摸屏面板410或工作站422或手持设备424上的警报，并且帮助解决问题，从而缩短结果时间。远程修复是可能的，因为在维护呼叫中给定的信息可以在维护模式屏幕中观察到，联机的设备维护人员或远程服务提供商104可以从任何计算机或能够连接因特网的设备（如工作站422或手持设备424）远程地访问所述维护模式屏幕。在该实例中，系统114的维护模式屏幕由用户名/密码这种安全措施或其他安全协议来保护。维护模式屏幕提供关于故障的细节以便立刻做出关于修复的决定而不需要靠近手术室区域400来查找问题。如故障位置的问题可以通过虚拟的电气基础设施查看器屏幕看到，其中虚拟的电气基础设施查看器屏幕允许维护人员对发生故障的安装部分进行定位，并且允许维护人员进行修理。医务人员可被建议技术人员正在通过触摸屏面板410修复问题。护士长的系统或其他监视器（如触摸屏面板410）可以追踪所有的事件将其记录到数据日志中，用于进一步的跟踪和分析。也显示并记录其他参数，如温度、湿度、压力、医疗气体和电气差错或异常。

维护人员经由监控系统412进行远程访问，允许对故障的快速响应时间以减小故障停机时间。将监控系统412连接到机构建筑物管理系统（BMS）或图1的主监控系统122的其他机构系统，允许集成到当前的工作流中。例如，通过连接到医院BMS的远程警报管理软件或其他监控软件，当前故障的SMS或其他通信媒介自动地为技术人员或远程服务提出建议。

通过访问警报报告模块，将问题立即通知给远程服务和/或本地维护人员，并且操作者可以确认来自其工作站422的警报。这是有用的，因为它确保了医务人员自动接收到问题正在解决的过程中的信息。它也允许机构人员开始致力于解决问题，而不需要停止或关闭手术室124或其他关键区域。

对于医院的非关键区域，如图1中的非关键区域136、138和139，从关键到非关键（区域）存在多种对电力的需求。理解使用和防止如断电事件期间的关键电路上的过载对于系统的可靠性是至关重要的。具有监视和控制医院机构中的特定负载的能力实现了改善的稳定性和更快地响应灾难性故障。

大多数医院病室（病房）具有多个电源插座，通常根据所连接到的负载的关键程度通过颜色进行指明。经常，用户（护士和患者）没有意识到将设备的非关键部分连接到关键插座的后果。在公共电源出现故障的情况下，非关键负载可被卸载以确保足够的紧急电力用于关键负载。然而，如果相当大数量的非关键设备插入到关键电源插座，那么当医院不得不依赖紧急发电机时，不能卸载那些负载。

通过监控软件密切地监控连接到关键插座的负载的能力确保了紧急电力可用性阀值不被超出。与关键区域系统114一样，由维护人员通过监控系统对故障的信息进行远程访问允许对故障的快速响应时间以减少故障停机时间。类似地，使监控系统连接到机构建筑物管理系统（BMS）允许容易地集成到它们的当前工作流中。对识别插入到关键电源插座的非关键设备采取预测性行动，因此在紧急发电期间病房不能被适当地通电，有助于所需电力的可靠性和可用性以在任何情况下都保持运行。

在标题为“AutomatedEmergencyPowerSupplyTestUsingEngineExhaustTemperature（使用发动机排气温度的自动紧急供电测试）”的美国专利申请第12/917537号中详细地描述了图1中的EPSS测试和验证系统120。自动紧急供电系统（EPSS）测试系统120监视并提供EPSS测试方案的辅助控制。它记录关键设备的波形并生成符合相关法规（NFPA99和110）的报告，这些报告通过电子邮件发给机构管理者、远程服务，也可以为其他关键的利益相关者（如机构或建筑物CEO）提供简化的报告。EPSS测试系统120具有监测和控制能力，该监测和控制能力将启动EPSS测试并监测切换时间和系统的特征，以确保系统的可靠性和响应性未被损害。其提供了关于系统问题的警告，这些警报将推动维护行动并确保系统在真实事件期间100%运转正常。

通过用硬件和软件在任何时间自动电子地测量并监测EPSS118，无需对实际数据进行干扰，且对于大部分数据无需任何人员来手动记录测试数据，EPSS测试系统120提高了系统可靠性。

图1中的EPSS118包括一个或多个备用电源（如紧急发电机144）、自动转换开关和保护性断路器。一个或多个备用电源可以在主公共电源中断期间向设备供应电力。通常，在最小的、任何重要的、关键和紧急的负载处，备用电源由一个或多个柴油或燃气提供动力的发电机组成，且其大小被设计成方便携带。在主公共电源中断之后，使用自动转换开关将电力从主公共电源转换到备用电源。

所有的三个主要组件都与监控设备（例如，可从施耐德电气公司购得的基于ION7550/7650的电力仪表）耦合，所述监控设备依次耦合到监控软件。当如图1中的机构（如医院机构102）经历这样一个事件：如丢失主电源使机构发生故障，主配电板140上的自动转换开关使发电机144能够启动并且当闭合ATS时，切换到发电机。

图5是显示简化的自动紧急供电系统（EPSS）测试结构500的示例性结构和组件的功能性方框图，所述EPSS测试结构500是图1中的EPSS测试系统120的一部分或全部。EPSS测试结构500包括连接到计算设备504（如计算机或服务器）的通信网络502（如以太网）、数据库506以及自动转换开关（ATS）508。通过第一监控设备或可编程逻辑控制器（PLC）510监控ATS508的状态（如，“测试”、“正常”和“紧急”），且第二电力监控设备512测量电力的特征，如由发电机144产生的电流或电压，并且将所测量的电流或电压转变成相应的电气参数数据（如，功率），以通过通信网络502进行通信。ATS508的状态信息也可以包括电源信息，该电源信息表明正常的电力可从主公共电源142获得或者表明紧急电力或备用电力可从备用电源（如发电机144）获得。当将这种附加的状态信息报告给第一监控设备510时，除了记录在EPS系统118的测试期间产生的电气和发动机参数数据之外，EPSS测试系统120可用于记录在由正常电源（如MV服务入口142）的实际断电期间产生的电气和发动机参数数据。电力监视器也可以耦合到配电网络的不同部分。

可选的温度传感器514测量发电机144的发动机的排气温度，并传送表示发动机的排气温度的排气温度数据。温度传感器514可以通过通信网络502直接将排气温度数据传送给计算设备504，或间接地经由第二电力监控设备512将排气温度数据传送给计算设备504。来自第二电力监控设备512的电气参数数据、来自第二电力监控设备512或直接来自传感器514的排气温度数据，以及来自第一监控设备510的状态信息的任意组合都可以存储在数据库506中，该数据库506可由计算设备504来进行访问，以基于排气温度数据、电气参数数据和状态信息的任意组合来评估EPSS188的测试结果。

第二电力监控设备512可以是任意的监控设备，如可从施耐德电气公司购得的ION7550或ION7650电力监视器。第二电力监控设备512通过模拟输入端以及发电机144的三个状态触点来监控发电机144的电气参数（如，电流、电压、频率），发电机144的状态触点通过数字输入端监控发电机144的运行状态（如，“启动”、“运行”和“停止”）。三个触点的任何一个的运行状态的改变连同状态改变的时间戳一起存储在第二电力监控设备512的存储器中。时间戳可以包括发电机144的运行状态改变的时间和日期。另外，发电机144的一个或多个发动机参数，如发电机144中的电池的电压、发电机144的发动机的排气温度、发电机144的发动机的冷却剂温度或压力，或者发电机144的发动机的通过燃料过滤器的燃料压差等的任意组合，可以在第二电力监控设备512的模拟输入处接收到，并且存储在第二电力监控设备512的存储器中。或者，在发电机144中的发动机的控制器通过消息协议进行通信的实例中，电力监视器512可以直接从发动机控制器获取这些发动机参数。

计算设备504基于发动机参数数据和电气参数数据的任意组合来评估测试结果，并产生一个或多个报告516，报告516可以被显示在视频显示器上或从打印机打印出来。第一监控设备510捕获由ATS508传输的“测试”、“正常”和“紧急”状态信息。所有三个状态触点都连接到第一监控设备510（同样可以是PLC）的数字输入处。如上所述，来自ATS508的状态信息可以进一步包括表示“公共电力可用”或“紧急电力可用”的触点。这些附加的触点允许计算设备504的用户除了响应于EPSS测试之外，响应于实际公共电源断电生成EPSS报告516。

可靠性系统100中的监控设备通过通信网络502将状态信息、发动机参数数据和电气参数数据自动上载到数据库506，该数据库506可以是SQL服务器数据库，如可从施耐德电气公司购得的IONEnterpriseSQL服务器数据库。EPSS500的报告模块可从数据库506获取数据以生成EPSS测试报告516。报告模块是在计算设备504上运行的机器可执行组件。

图5中所示的功能性方框图图示了EPSS500中所涉及的基本组件，并且当然，存在EPS系统可被配置用于进行如本文所公开的自动测试的多种方法。图6A示出了一种基本的或基础的结构。

在图6A中，示出了基本的或基础的EPSS结构600，其基于图5中所示的EPSS500。编号为602的线路通过串行通信协议进行通信，编号为604的线路对应于数字I/O线路，以及编号为606的线路使用以太网通信协议进行通信。基本的EPSS结构600包括图6中示出的通信网络502和计算设备504。在该实例中，通信网络502是耦合到计算设备504及耦合到第一、第二、第三和第四监控设备或可编程逻辑控制设备608a、b、c、d的以太网。这里所公开的任何监控设备608也可以对应于图5中示出的监控设备510、512，反之亦然。第一、第二和第三监控设备608a-c通过串行通信协议如将与第一、第二、和第三备用电源610a-c相关联的发动机参数数据传送到相应的备用电源610a、b、c，如柴油发电机。每个发电机610a、b、c都包括至少三个数字输出端（标记为X的表示发动机启动状态，R表示发动机运行状态，以及S表示发动机停止状态），这三个数字输出端将发动机的相应的操作状态供应到对应的监控设备610a、b、c。第四监控设备608d监控一个或多个ATS开关508e、f的状态，其中每一个ATS开关都具有三个表示ATS开关的状态（如测试（标记为“T”）、紧急（标记为“E”）或正常（标记为“N”））的数字输出端。四个本地ATS开关508a-d都通过切换机构（如从施耐德电气公司可购得的电力断路器）连接到各自的过电流设备（OCD）。在第一监控设备或PLC设备608a的相应的数字输入端处接收到表示每个ATS开关的状态信息的ATS开关508a-d的数字输出。ATS开关508a-f的每一个都包括控制数字输入端，并且监控设备608a-608d的每一个都包括对应的控制数字输出端（图6A中标记为“T”），用于通过监控设备608a-608d指示每一个对应的ATS开关508a、b、c、d、e、f将其状态改变到测试状态以进行EPS系统118的测试。

例如，监控设备608a-c可以是从施耐德电气公司购得的ION7550电力监视器，其记录并存储来自相应的发电机610a-c的每一个的包括电力质量数据的电气参数数据，和关于ATS开关508a-d的每一个的状态信息，并且在主公共电源142断电期间，监控设备608a-c可以由电池或不间断电源（UPS）供电。监控设备608d也可以是从施耐德电气公司可购得的ION7550电力监视器，并且监控远离ATS开关508a-d的ATS开关508e、f。计算设备504可通信地耦合到寻呼设备614，用于在EPSS118测试期间传送警报或其他信息。

图6A中所示的自动EPSS结构600具有基本功能，其中仅在发电机610a、b、c上实施电力监控。所有的ATS开关508a-f只监控状态信息（测试、紧急、正常）。这种基本结构可适合于对成本敏感的工程。

对于需要在ATS级别以及发电机级别上进行电力计量的结构，可以使用图6B中所示的示例性的增强型结构600’的配置。在该示例性结构600’中，ATS状态信息也可以连接到相应的ATS计量仪中，或连接到具有数字输入端的任何附近的电力监控设备中。用相同的参考数字标示相同的组件。在图6B中，安装了附加的监控设备608e、f、g、h来提供来自ATS开关508a-f的电气参数数据。监控设备608e-h可以捕获并存储高峰需求值和国家电气法规（NEC）的第220.87章节中所规定的其他信息。在这种增强型EPSS结构600’中，监控设备608f和608g可以是从施耐德电气公司购得的基于PM8的电力监视器。计算设备504可以启动EPSS系统118的测试，并且可以提供与过电流设备612a-e相关联的状态信息。

最后，对于电力质量对于关键机械或设备（如MRI机器）重要的EPSS结构，希望为选择性ATS开关装配增强型电力质量计量仪。图6C图示了示例性的综合型EPSS结构600”，其中发电机610a-c装配有电力质量计量仪。结构600”与图6B中的结构600’类似，除了过电流设备（OCD）612a-e包括通信接口616a-e，并且由相应的监控设备608j-o来监控每个ATS508a-f以外。通过串行通信协议602，通信接口616a-e通过以太网502将电气参数数据（例如，电力质量数据、峰值需求数据，以及其他最大需求数据）和ATS状态信息（例如，测试、紧急和正常）经由监控设备608m传送到计算设备504。每个监控设备608j-o可选择地包括来自每一个ATS开关508a-f的指示正常电力可用的触点和紧急电力可用的触点的状态的附加输入端，所述这些触点指示通过ATS508传输的电力源（例如，正常142或备用144）。如上指出的，监控相应的发电机610a-c的每一个监控设备608a-c都监控发电机610a-c是否可以支持最低要求的负载级别（例如，在美国为30%）并持续最短的一段时间（例如，30分钟）。监控设备608a-c开始记录由监控设备608a-c监控的排气温度何时达到电堆温度。

图6A-6C中所示的基本的、增强的和综合的结构实例可以与本文公开的任何EPSS测试解决方案结合使用。当然，这些结构可按比例缩放到任何大小以适合特定的应用，并且可以使用比所示更少或者更多的设备。图5中所示的EPSS500是基本的EPSS，其可以被扩展到任何结构，如图6A-6C中所示的结构600、600’、600”。如本文所使用的，结构600、600’、600”也可以都称为EPSS。

EPSS测试系统120通过其监测和控制特征方面与图1中的其他系统相互作用，将实际测量数据传输到报告服务或机构管理者的内部警报系统和建筑物系统122。监控和/或计量发电机144的EPSS测试系统120提供关于发电机组负载以及发电机组状态的日志和时间戳、发动机参数的日志、废热，以及在负载启动和传输期间捕获的波形的细节。EPSS测试系统120监控ATS并提供ATS负载的细节及转换开关位置的日志和时间戳，这些细节对于容量规划/监控是有用的。此外，可以捕获转换的波形来验证转换开关没有导致异常电压中断。也对ATS的状态进行监控以便将实时监控和带有时间和日期戳及毫秒精度的转换开关位置的日志提供给用户，例如，为用户提供关于状态（ATS在正常位置、ATS在紧急位置）的信息，并控制ATS模式的类型（测试模式或正常模式）。

EPSS电力监控系统120也可以提供断路器状态信息。自动EPSS测试监控系统120也可以从监测和控制软件启动EPSS测试。这一点经由电力监控设备或RTU上的数字输出端，通过从监测和控制软件远程地将ATS置入测试模式来实现。

通过监控软件，EPSS118的非侵入性的测试或监控将图1中的EPSS测试系统120与可靠性系统100集成在一起。在适当的运行参数内定期地测试EPSS118是重要的，因为系统测试指出了问题区域，这些问题区域需要解决以增加系统的总体平均故障间隔时间（MTBF）。一些或全部的电力监视器可包括用于通过作为监控系统122的一部分的通信网络与远程管理机构（如第三方服务提供商104）进行通信的通信端口。

图1中的可靠性系统100基于以上描述的可以执行各种服务的组件的连接和自动化。通过为监控系统122的一部分的通信网络发送关于来自主公共电源（如MV服务入口142）的电力传输的信息。在可中断电力向关键区域（如手术室）中的负载传输的跳闸状况的情况下，该信息包括跳闸状况的发生。其他信息可包括断路器的重新闭合和断路器设置的改变。当跳闸状况发生时，通过通信网络传输警报，从而可采取行动来对已经中断了电力传输的负载恢复电力传输。警报被传输到与关键负载（如图4中的触摸屏面板410、工作站420和维护计算机422）相关联的至少一些通信站上。如果已经中断了电力传输的负载的电力传输没有在预设的时间段内恢复，那么自动地指示自动转换开关将备用电源（如发电机144）耦合到这些负载上。可靠性系统100也存储并定期地评估关于跳闸状况发生和负载使用所述备用电源的情况的信息，并且当评估识别到任何负载的性能改变时，通过通信网络将警告传输到相关各方（如机构管理者或第三方服务提供商104）。

基于可靠性系统100的使用，机构管理者能够做出明智的决定，这个决定将有助于防止配电故障，或不太可能出现故障。设备管理者也能够用最有利和最安全的方式尽可能地使电力系统重新通电。

系统100所提供的服务允许机构（如图1中的医院机构102）中的配电基础设施的维护和运行被外包给作为远程机构管理者的外部远程服务提供商104。通过启用外部的机构管理公司，整个配电网络可以被远程管理并且向医院机构提供信息来帮助他们对操作做出明智的决定。

这些服务可能包括：1）远程机构管理；2）驱动预测性维护；3）预防性和缩减性维护；以及4）电子化服务。远程机构管理服务可以通过监控系统122的通信网络从机构提取数据，并使用该信息来远程地管理机构。数据可包括电流、跳闸、断路器状态、生命周期信息、拾热元件、各种发电机组的发动机参数、负载等。通常通过远程机构管理服务提供四种类型的行动。这些行动可响应于警告或消息以启动响应于监控系统122所检测到的关于配电系统和关键区域中的关键负载的选定特征的信息的预设改变的维护行动。可靠性系统100可以使第三方维护服务及时进行服务。可靠性系统100可派遣第三方服务提供商来立即紧急处理以提供对设备的立即服务或维护或者对可能来自机构任意部分的警告进行查找。可靠性系统100可有助于使非专业人员按照步骤解决问题并使系统恢复联机。可靠性系统也可通过维护计划标记待解决的问题并远程地使系统再通电。由于增加了系统及其组件的可靠性，这对于用户是有利的，因为用户现在知道即使针对设备或部件触发警告（即，断路器跳闸），在标准的维护计划下部件不会发生故障，并且因此用户可以通过延迟非关键维护来降低成本。

图7是部署可靠性系统100发生的工作流的实例。断电或电力事件出现在机构（如医院机构102）中的电力系统上（700）。事件通过连接的监控设备向相关的利益相关者触发警告（702）。例如，可能存在断路器跳闸紧急事件，因为在机构的一部分中的医院没有电力。ECPR系统112获取断电的所有相关信息并将信息发送到远程服务或内部的设备维护者（704）。因为远程服务具有整个机构系统及其组件的概况，所以远程服务可以接收并了解问题，了解在整个电力系统环境中的组件问题、部件的背景、组件的磨损等，并且关于如何对电力系统做重新设置或使其重新通电做出明智的建议。然后，机构管理者联系远程服务（或反之亦然）（706）。可通过电子邮件、电话等进行通信，并且随着问题一起推向相关人员和关键的利益相关者，以帮助他们解决问题，或者向他们提供建议将问题推迟到另一个维护计划。“利益相关者”有很大不同，并且可以包括上层的机构管理者甚至是CEO，及负责检修班的有空的前线工作者等人员。根据（通过ECPR系统112）提供到远程服务的信息，他们现在可以与相对不太专业的人员一起工作来修理断路器&如果没有错误就重新闭合或者远程地重新闭合（708）。如果他们发现错误/警告位于系统中的哪个地方，那么他们可以根据需要安排时间并优先考虑修复。

在可靠性系统100中可能对解决方案和问题进行优先级排列。例如，主断路器可能比次断路器被标记更高的优先级。从ECPR系统112馈送具体的优先级信息。整个电力监控系统的概览提供了做出在时间和成本方面都高效的相关维护决定。

驱动预测性维护服务包括基于来自可靠性系统100（特别是来自EPSS测试系统120和ECPR系统112）的信息和来自制造商的数据提供预测性维护。在这种机构管理服务中，远程服务提供商将制造商对设备的限制与实际的事件匹配，并以最有效的方式提供建议，以在最短的故障停机时间下修理。这些服务使用实际的维护数据以基于实际状况创建与理论计算相反的仿真模型。通过从EPSS测试系统120和ECPR系统112获得数据并将数据馈送到服务模型，来产生真实的预测部分。

例如，断路器需要维护来运行，但是太多的维护也可成为一个问题。如果断路器从不运行，那么这导致可靠性顾虑，因为它们需要进行运转以润滑机械组件。然而，如果由于连续测试而连续地运行断路器，那么这也是一个可靠性顾虑，因为频繁的运行可能导致不得不更换断路器。在这种服务中，系统100使用ECPR系统112收集的数据（针对制造商的建议，运行的最小和最大次数），因此当实际跳闸发生时，有历史记录来帮助决定断路器是否需要紧急更换或它可以重新闭合并标记以便未来维护。制造商的断路器/设备的电气特征与实际使用数据的结合向远程服务提供商104提供关于断路器/设备何时需要手动维护、升级、更换等信息。

预防性和缩减性维护服务可以用于改善成本节约和可靠性，并且使用可靠性系统100在公共设施和机构之间进行协调。一种情景是在公共设施的请求下，关键机构被从输电网中卸载并且切换到其自身的电源。当公共电源与可得到的供应相比有太多的预测需求并且需要管理其自身的资源时，会发生该情况。如果公共电源由于天气或所预测的维护了解到即将可能断电，那么也会发生该情况。第二种情景是公共电源要求利用备用电源，但是被反馈到输电网上。当公共电源需要过多的容量来满足他们所需的需求时，会发生这种情况。另一种情景是当断路器的设置改变时，通过监控系统（如图4中的监控系统412）进行协调性研究。由协调性研究识别的任一潜在故障点的指示通过包含在监控系统122中的通信网络传输到人员（如机构管理者或第三方服务提供商，如服务提供商104）。

电子化服务是“智能报告”服务，其根据机构或其机器/产品的实际需求向相关的利益相关者提供报告。例如，标准的做法是每月都使备用发电机运行一小时以确保其工作，测试转换开关等。然而，实际上它是手动完成的，如果接近于通过，用户可能会“编造”数据，但实际上失败了（即，运行56分钟，而不是按照需求的1小时；转换开关花12秒来使系统重新通电，而不是规定所要求的10秒）。使用电子化服务，所有系统以及相关数据的监控和记录都可以被使用，并根据测试需求与实际标准的比较可以向机构提供精确的报告。作为扩展，这也给予关键的利益相关者（即，机构管理者、CEO等）对信息做出精确且自动化的“按需”报告的能力。

另一个电子化服务可以将机构信息与将影响机构的外部信息结合。通常，机构管理者不会意识到或洞察到此信息。这包括通过制造商跟踪安装的设备以便召回，并利用计划性维护对受影响的设备自动地采取行动或者如果必要的话立即将其更换。这对于机构是有利的，因为它将协调召回的需要和所需的维修/更换合并在所有一个事件中。其次，它有利于设备供应商，因为他们现在有如下能力：从电子化服务得到关于有多少件被召回设备在工作，具体地说有多少件在关键点并需要立即修复，以及多少件被召回设备有低风险问题且可以推迟一段时间进行维护或更换。

另一个实例正趋于分析在不同的机构（第三方的客户）的设备特征，以驱动设备的预测性维护。通常，一个机构中的设备的少量数据点可能不足以以高精度预测故障，但通过组合多个客户的数据，将提供足够的统计数据以改善何时需要维护的预测。实际上，如果只是每月一次，每次1小时（根据本地标准）对发电机进行测试，并且机构小到只有一台发电机，那么就不具有足够的数据来测量运行时间在很短的一段时间内的漂移。然而，与来自其他机构的其他类似的发电机数据结合，就为电子化服务给出了足够的信息，从而快速地分析信息来适当地预测维护或故障。同时，它也提供了被监控设备相对于其他位置的参考点，以指出它为什么不在范围内运行，或者也许所有设备处于“最高风险”，所以无论如何都需要进行调查。

这些算法的任何一种都包括用于由（a）处理器，（b）控制器，和/或（c）任何其他合适的处理设备执行的机器可读指令。将易于理解的是，系统100包括一个或多个这样的合适的处理设备。本文公开的任何算法可以体现在软件中，这些软件存储在有形介质上，例如，闪速存储器、CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字通用光盘（DVD）或其它存储设备上，但在本技术领域的普通技术人员将容易地认识到整个算法和/或其部分可以替代地由控制器以外的和/或以公知的方式嵌入在固件或专用硬件中的设备来执行（例如，它可由专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑设备（PLD）、现场可编程逻辑设备（FPLD），离散逻辑等来实现）。另外，本文所描述的在流程图中表示的机器可读指令的部分或全部可手动实现。此外，尽管参考本文所描述的流程图对特定算法进行了说明，但本技术领域的普通技术人员将容易地认识到可替代地使用实现示例性机器可读指令的许多其他方法。例如，可以改变块的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所述块中的一些。

图8是使用图1中的可靠性系统100进行评估的过程的流程图。可靠性系统100可以为医疗保健机构（如图1中的医院102）管理配电系统，该医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载（如在手术室124中）的电气负载。医疗保健机构具有主公共电源（如MV服务入口142），用于经由配电系统将电力供应到负载上，并且具有如发电机144的备用电源，用于在主公共电源的电力中断的情况下将电力供应到至少某些负载上。至少一个自动转换开关选择性地将主公共电源和备用电源耦合到负载上。通过诸如作为监控系统122的一部分的通信网络的通信网络接收关于从主公共电源向负载传输电力的信息（1000）。该信息包括中断向所识别的负载（如手术室124中的负载）传输电力的跳闸状况的发生。

当跳闸状况发生时，通过通信网络传输警报，从而可采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输（1002）。向与所述关键负载相关联的至少一些通信站（如图4中的触摸屏面板410或工作站422）传输警报。如果到已经中断了电力传输的负载的电力传输没有在预设的时间段内恢复，那么通过通信网络指示自动转换开关将备用电源耦合到这些负载（1004）。

存储并定期评估关于跳闸状况发生和负载对备用电源的使用情况的信息（1006）。当评估识别到任何负载的性能改变时，通过通信网络传输警告（1008）。警告可通过远程机构管理站（如远程服务提供商104）自动产生。可以响应于警告启动维护行动。警告可以以诊断信息的格式实时地传送到远程机构管理站，如远程服务提供商104。这种诊断信息可以包括关于远程重新闭合断路器的信息。诊断信息还可启动故障检查以确定跳闸状况的原因及电力传输是否可以被安全地恢复。

图9示出了管理医疗保健机构（如上文所描述的医院102）的配电系统的另一个过程。通过通信网络接收关于从主公共电源（如MV服务回路142）向负载的电力传输的信息（1100）。该信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合，以及断路器设置的改变。当跳闸状况发生时，通过通信网络传输警报，从而可采取行动来向已经中断了电力传输的负载恢复电力传输（1102）。在该实例中，将警报传输到至少与手术室124中的关键负载相关联的通信站，如工作站420或424。当断路器的设置改变时，通过控制器（如与工作站相关联的处理器）进行标准的协调性研究（1104）。如果需要的话，可以实时地进行协调性研究。通过网络传输由协调性研究所识别的任何潜在故障点的标识。协调性研究可以识别所述配电系统中的单个最可能的潜在故障点。监督人可响应于所述警告启动断路器的运行的维护模式（1100）。

图10示出了可靠性系统100用来管理医疗保健机构（如图1中的医院102）的配电系统的另一个过程。通过通信网络接收关于从主公共电源到医院102中的负载的电力传输的信息（1200）。该信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合，以及断路器设置的改变。通过通信网络接收关于配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息。接收并监控该信息（1204）。响应于在监控中所检测到的关于所述配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息的预设变化，通过通信网络传输启动维护行动的警告或通信(1206)。

尽管已经图示和介绍了本发明的特定实施例和应用，然而可以理解，本发明并不限于本文所公开的特定构造和组合，且在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种修改、改变和变型。

Claims (14)

1.一种管理医疗保健机构的配电系统的方法，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载及用于通过所述配电系统将电力供应到所述负载的主公共电源，所述方法包括：

通过通信网络接收关于从所述主公共电源向所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生，

当跳闸状况发生时，通过所述通信网络传输警报，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报被至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，

如果向已经中断了电力传输的所述负载的电力传输没有在预设的时间段内恢复，那么通过所述通信网络指示自动转换开关将备用电源耦合到该负载，以及

存储并定期地评估关于跳闸状况的发生和负载对所述备用电源的使用情况的信息，并且当所述评估识别到任意负载的性能改变时，通过所述通信网络传输警告。

2.根据权利要求1所述的方法，其包括响应于所述警告来启动维护行动。

3.根据权利要求1所述的方法，其包括将所述警告以诊断信息的格式实时地传送到远程机构管理站。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述诊断信息包括关于远程重新闭合断路器的信息。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述诊断信息启动故障检查以确定跳闸状况的原因并确定是否能够安全地恢复电力传输。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述警告由所述远程机构管理站自动产生。

7.一种管理医疗保健机构的配电系统的方法，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载及用于通过所述配电系统将电力供应到所述负载的主公共电源，所述方法包括：

通过通信网络接收关于从所述主公共电源向所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合以及断路器的设置的改变，

当跳闸状况发生时，通过所述通信网络传输警报，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，以及

当断路器的设置改变时，通过控制器进行协调性研究，以及通过所述通信网络传输由所述协调性研究所识别的任一潜在故障点的标识，

其中，所述协调性研究识别所述配电系统中单个最可能的潜在故障点。

8.根据权利要求7所述的方法，其包括响应于所述警报启动所述断路器的运行的维护模式。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，实时地进行所述协调性研究。

10.一种管理医疗保健机构的配电系统的方法，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载及用于通过所述配电系统将电力供应到所述负载的主公共电源，所述方法包括：

通过通信网络接收关于从所述主公共电源向所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合以及断路器的设置的改变，

当跳闸状况发生时，通过所述通信网络传输警报，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，

通过所述通信网络传输关于所述配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息，

接收并监控所述信息，以及

响应于通过所述监控检测到的、在关于所述配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息中的预设变化，通过所述通信网络发送警告或启动维护行动。

11.一种用于医疗保健机构的配电系统，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载，所述系统包括

电力分配系统，其在所述机构中用于将电力供应到所述负载，

监控设备，其耦合到所述电力分配系统用于监控供应到所述医疗保健机构中的选定负载的电力并检测故障状况，

电力中断设备，其在所述电力分配系统中用于响应于检测到故障状况，中断向选定负载的电力供应，

通信网络，其耦合到所述监控设备，以及

控制器，其耦合到所述监控设备、所述中断设备和所述通信网络，并且所述控制器被配置用于

接收关于向所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生，

当跳闸状况发生时，通过所述通信网络传输警报，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报被至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，

存储并定期地评估关于跳闸状况的发生和所述中断设备的使用情况的信息，以及

当所述评估识别到任意负载的性能改变时，通过所述通信网络传输警告。

12.一种用于医疗保健机构的配电系统，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载，所述系统包括

电力分配系统，其在所述机构中用于将电力供应到所述负载，

监控设备，其耦合到所述电力分配系统用于监控供应到所述医疗保健机构中的选定负载的电力并检测故障状况，

电力中断设备，其在所述电力分配系统中用于响应于检测到故障状况，中断向选定负载的电力供应，

通信网络，其耦合到所述监控设备，以及

控制器，其耦合到所述监控设备、所述中断设备和所述通信网络，并且所述控制器被配置用于

接收关于从主公共电源向所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合以及断路器的设置的改变，

当跳闸状况发生时，传输警报，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报被至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，以及

当断路器的设置改变时，通过控制器进行协调性研究，以及传输由所述协调性研究所识别的任一潜在故障点的标识。

13.一种用于医疗保健机构的配电系统，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载，所述系统包括

电力分配系统，其在所述机构中用于将电力供应到所述负载，

监控设备，其耦合到所述电力分配系统用于监控供应到所述医疗保健机构中的选定负载的电力并检测故障状况，

电力中断设备，其在所述电力分配系统中用于响应于检测到故障状况，中断向选定负载的电力供应，

通信网络，其耦合到所述监控设备，以及

控制器，其耦合到所述监控设备、所述中断设备和所述通信网络，并且所述控制器被配置用于

接收关于从主公共电源向所述负载的电力传输的信息，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生、断路器的重新闭合以及断路器的设置的改变，

当跳闸状况发生时，通过所述通信网络传输警报，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报被至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，

传输关于所述配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息，

接收并监控所述信息，以及

响应于通过所述监控而在关于所述配电系统和关键负载这两者中的至少一个的选定特征的信息中检测到的预设变化，发送警告或启动维护行动。

14.一种用于管理医疗保健机构的配电系统的装置，所述医疗保健机构具有包括需要高可靠性电力传输的关键负载的电气负载及用于通过所述配电系统将电力供应到所述负载的主公共电源，所述装置包括：

用于通过通信网络接收关于从所述主公共电源向所述负载的电力传输的信息的模块，所述信息包括中断向所识别的负载的电力传输的跳闸状况的发生，

用于当跳闸状况发生时，通过所述通信网络传输警报的模块，从而能够采取行动来恢复向已经中断了电力传输的负载的电力传输，所述警报被至少传输到与所述关键负载相关联的通信站，

用于如果向已经中断了电力传输的所述负载的电力传输没有在预设的时间段内恢复，通过所述通信网络指示自动转换开关将备用电源耦合到该负载的模块，以及

用于存储并定期地评估关于跳闸状况的发生和负载对所述备用电源的使用情况的信息，并且当所述评估识别到任意负载的性能改变时，通过所述通信网络传输警告的模块。