Zusammenfassung des Projekts
Im Rahmen des Projekts wurde die intelligente Messung von Medien – Wasser, Wärme, Gas und Strom – umgesetzt. Ziel des Projekts war der Aufbau eines einheitlichen Systems zur Erfassung und Verarbeitung der Daten aller wichtigen Verbrauchsstellen anhand ausgewählter Objekte auf dem Gelände des Zentralen Militärkrankenhauses in Ružomberok.
Anzahl der gemessenen Punkte
Anzahl der installierten Geräte
Implementierung
Die Geräte wurden in ein einziges Kommunikationssystem integriert. Modbus RTU, der Industriestandard für die Datenerfassung, arbeitet auf der unteren Ebene. Alle Geräte sind parallel geschaltet und werden über eindeutige Modbus-IDs angesprochen.
Auf der Ebene der Datenaggregation wird das Protokoll von Modbus RTU in Modbus TCP umgewandelt, was eine effiziente Integration in das IP-Netzwerk des Krankenhauses ermöglicht. Innerhalb dieser TCP-Schicht wird jedem Gerät eine eindeutige IP-Adresse zugewiesen, mit der es innerhalb der Infrastruktur identifiziert und verwaltet werden kann.
Für Messstellen, die sich an schwer zugänglichen Orten befinden oder bei denen eine kabelgebundene Verbindung nicht möglich ist, wurde die drahtlose Kommunikation über das LoRaWAN-Netzwerk verwendet. Dieses Protokoll ermöglicht die Übertragung von Daten über große Entfernungen bei geringem Stromverbrauch. Die Verbindung zum übergeordneten System erfolgt über LoRaWAN-Gateways, die die Daten dann in ein IP-Netzwerk umwandeln.
Datenverarbeitung und Archivierung
Die Daten aller Messpunkte werden in einem Edge-Gerät – einem Datenaggregator – gesammelt, der die Daten bereitstellt:
primäre Datenbank für die lokale Speicherung und Archivierung,
Vorverarbeitung der Daten (Filterung, grundlegende Validierung, Zeitstempel),
sichere Übertragung an ein übergeordnetes System über einen verschlüsselten Kanal.
Die aggregierten Daten werden dann in die Azure Cloud-Umgebung übertragen, wo sie ausgeführt werden:
Doppelte Speicherung in der Cloud-Datenbank (Backup und hohe Verfügbarkeit)
Ergebnisse
Mit der Implementierung dieser Lösung wurde ein zentrales Energieüberwachungssystem geschaffen, das einen genauen und kontinuierlichen Überblick über den gesamten Energie- und Medienverbrauch, die Möglichkeit einer detaillierten Analyse der Qualität des Stromnetzes, der Effizienz der Heizkreise und des Wasser- und Gasmanagements, eine einheitliche Plattform für den weiteren Ausbau und die Integration mit der Krankenhausinfrastruktur, die Grundlage für Kostenoptimierung, Wartungsplanung und Umweltberichte bietet.
Elektrizität – 54 Stromnetzanalysatoren
Wärme – 15 kalorimetrische/Ultraschall-Messgeräte
Gas – 4 Messstellen (Hauptrechner + Impulssensoren an Gaszählern)
Wasser – 17 Messstellen (Ultraschall-Durchflussmesser + Optokoppler an mechanischen Wasserzählern)
