Energiemanagement im Gesundheitswesen

Im Rahmen des Projekts wurde eine intelligente Messung der Medien Wasser, Wärme, Gas und Strom umgesetzt. Ziel war es, für ausgewählte Gebäude auf dem Gelände des Zentralen Militärkrankenhauses in Ružomberok ein einheitliches System zur Erfassung und Verarbeitung der Daten aller wichtigen Abnahmestellen aufzubauen.

Die Geräte wurden in ein einheitliches Kommunikationssystem integriert. Auf der unteren Ebene arbeitet Modbus RTU, der Industriestandard für die Datenerfassung. Alle Geräte sind parallel verbunden und über eindeutige Modbus-IDs adressiert.

Auf der Ebene der Datenaggregation wird das Protokoll von Modbus RTU auf Modbus TCP umgesetzt, was eine effiziente Integration in das IP-Netz des Krankenhauses ermöglicht. Auf dieser TCP-Ebene erhält jedes Gerät eine eindeutige IP-Adresse, über die es in der Infrastruktur identifiziert und verwaltet werden kann.

Für Messstellen an schwer zugänglichen Orten oder dort, wo keine Kabelverbindung möglich ist, wurde Funkkommunikation über ein LoRaWAN-Netz eingesetzt. Dieses Protokoll überträgt Daten über große Entfernungen bei geringem Energieverbrauch und ist über LoRaWAN-Gateways an das übergeordnete System angebunden, die die Daten ins IP-Netz umsetzen.

Verarbeitung und Archivierung der Daten

Die Daten aller Messstellen werden in einem Edge-Gerät, einem Datenaggregator, gesammelt, das Folgendes sicherstellt:

eine primäre Datenbank für die lokale Speicherung und Archivierung,

die Vorverarbeitung der Daten (Filterung, Grundvalidierung, Zeitstempel),

die sichere Übertragung an das übergeordnete System über einen verschlüsselten Kanal.

Die aggregierten Daten werden anschließend in die Umgebung Azure Cloud übertragen, wo Folgendes stattfindet:

die gespiegelte Speicherung in einer Cloud-Datenbank (Sicherung und hohe Verfügbarkeit)

Mit dieser Lösung entstand ein zentrales Energiemonitoring, das einen genauen und lückenlosen Überblick über den Verbrauch aller Energien und Medien bietet, eine detaillierte Analyse der Netzqualität, der Effizienz der Heizkreise und des Umgangs mit Wasser und Gas ermöglicht, eine einheitliche Plattform für den weiteren Ausbau und die Integration in die Krankenhausinfrastruktur schafft und Unterlagen für Kostenoptimierung, Instandhaltungsplanung und Umweltberichte liefert.

Strom: 54 Netzanalysatoren

Wärme: 15 Wärmezähler (Ultraschall)

Gas: 4 Messstellen (Mengenumwerter + Impulsgeber an den Gaszählern)

Wasser: 17 Messstellen (Ultraschall-Durchflussmesser + optische Ausleseköpfe an mechanischen Wasserzählern)