Zusammenfassung des Projekts
Das Projekt stellt eine Erweiterung und Vervollständigung der ersten Stufe des intelligenten Energiemesssystems dar, das im General Miloš Vesel Hospital implementiert wurde. Ziel dieses Nachfolgeteils war es, die zentrale Überwachung auf andere Gebäude des Zentralen Militärkrankenhauses SNP in Ružomberok auszudehnen und so ein einheitliches und vernetztes Datenerfassungs- und Verwaltungssystem für die gesamte Krankenhausumgebung zu schaffen.
Das System deckt Wasser-, Wärme-, Gas- und Stromzähler ab und verwendet eine Kombination aus Ethernet-, LoRaWAN- und Glasfaserschnittstellen, um Messungen von einzelnen Messpunkten zu übertragen. Die gesammelten Daten werden in einer zentralen Datenbank mit Visualisierung über eine Weboberfläche verarbeitet, was eine Online-Verbrauchsüberwachung, Energieanalyse und Betriebsoptimierung ermöglicht.
Anzahl der gemessenen Punkte
Anzahl der installierten Geräte
Implementierung
Im Rahmen des Projekts wurden die einzelnen Messgeräte für Strom, Wasser, Gas und Wärme in ein einziges Kommunikationssystem integriert. Die Messgeräte wurden so ausgewählt, dass sie die Anforderungen an Genauigkeit, Zuverlässigkeit und langfristige Stabilität des Betriebs in einer Krankenhausumgebung erfüllen.
Auf der Basis-Kommunikationsschicht wird das Modbus RTU-Protokoll verwendet, das der Industriestandard für die Datenerfassung von Messgeräten ist. Alle Geräte werden parallel angeschlossen und über eindeutige Modbus-IDs adressiert, was eine präzise Kommunikationssteuerung und Diagnose ermöglicht.
Auf der Ebene der Datenaggregation wird das Protokoll von Modbus RTU in Modbus TCP umgewandelt, wodurch eine effiziente Integration des gesamten Systems in das bestehende IP-Netzwerk des Krankenhauses gewährleistet wird. Jedes Messgerät wird auf dieser Ebene durch eine eindeutige IP-Adresse identifiziert, was die Verwaltung, Überwachung und Wartung des Systems vereinfacht.
Für Messstellen, die sich an schwer zugänglichen oder isolierten Orten befinden, an denen eine kabelgebundene Verbindung nicht möglich ist, wurde die drahtlose Kommunikation über das LoRaWAN-Netzwerk implementiert. Diese Technologie ermöglicht die Übertragung von Daten über große Entfernungen bei geringem Stromverbrauch und ist über LoRaWAN-Gateways mit dem übergeordneten System verbunden, das die Daten dann in die IP-Schicht umwandelt.
Alle Messungen werden in einem lokalen Datenaggregator (Edge-Device) gesammelt, der sie bereitstellt:
- primäre Datenbank für die lokale Datenspeicherung und Archivierung,
- verschlüsselte Übertragung der verarbeiteten Daten an das übergeordnete System.
- Die aggregierten Daten werden dann in die Cloud-Umgebung (Azure Cloud) übertragen, wo sie gesichert, verwaltet und langfristig archiviert werden. Dieser Ansatz ermöglicht eine hohe Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und einen zentralen Zugriff auf die Daten über eine Visualisierungsoberfläche, die dem technischen Personal des Krankenhauses einen Überblick über den aktuellen und historischen Energieverbrauch bietet.
Ergebnisse
Mit der Umsetzung des Projekts zur intelligenten Energiemessung im Zentralen Militärkrankenhaus SNP Ružomberok ist es gelungen, ein einziges und vollständig integriertes System zu schaffen, das eine zuverlässige und genaue Datenerfassung zum Wasser-, Wärme-, Gas- und Stromverbrauch in Echtzeit gewährleistet. Die Einführung des Systems hat eine effiziente Überwachung und Auswertung der Energieströme ermöglicht, was die Kontrolle über den Betrieb der technischen Anlagen und Verteilungssysteme im Krankenhausbereich deutlich verbessert hat.
Das Projekt hat erhebliche betriebliche und wirtschaftliche Vorteile gebracht, insbesondere in den Bereichen Optimierung des Energieverbrauchs, Identifizierung von Verlusten und bessere Wartungsplanung. Die automatisierte Datenerfassung und -verarbeitung hat die manuelle Abschreibung der Zähler überflüssig gemacht und damit die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Informationen für das technische Personal erhöht. Durch die Zentralisierung der Daten und ihre Visualisierung in einer Cloud-Umgebung hat das Krankenhaus einen umfassenden Überblick über den individuellen Energieverbrauch, was effiziente Energiemanagementprozesse und langfristige Betriebskostensenkungen ermöglicht.
Elektrizität – 40 Stromnetzanalysatoren
Wärme – 12 kalorimetrische/Ultraschall-Messgeräte
Gas – 4 Messstellen (Hauptrechner + Impulssensoren an Gaszählern)
Wasser – 8 Messstellen (Ultraschall-Durchflussmesser + Optokoppler an mechanischen Wasserzählern)
