Zhrnutie projektu
Projekt predstavuje rozšírenie a doplnenie prvej etapy systému inteligentného merania energií, realizovanej v rámci objektu Nemocnice generála Miloša Vesela. Cieľom tejto nadväzujúcej časti bolo rozšíriť centrálne monitorovanie aj na ďalšie budovy areálu Ústrednej vojenskej nemocnice SNP v Ružomberku, čím sa vytvoril jednotný a prepojený systém zberu a správy dát pre celé nemocničné prostredie.
Systém pokrýva meranie vody, tepla, plynu a elektrickej energie, pričom využíva kombináciu Ethernet, LoRaWAN a optických rozhraní na prenos meraní z jednotlivých meracích bodov. Zozbierané dáta sú spracovávané v centrálnej databáze s vizualizáciou prostredníctvom webového rozhrania, čo umožňuje on-line sledovanie spotrieb, energetické analýzy a optimalizáciu prevádzky.
Počet meraných bodov
Počet nainštalovaných zariadení
Implementácia
V rámci projektu boli jednotlivé meracie zariadenia pre elektrickú energiu, vodu, plyn a teplo integrované do jednotného komunikačného systému. Meracie prvky boli zvolené tak, aby spĺňali požiadavky na presnosť, spoľahlivosť a dlhodobú stabilitu prevádzky v nemocničnom prostredí.
Na základnej komunikačnej vrstve je použitý protokol Modbus RTU, ktorý predstavuje priemyselný štandard pre zber dát z meracích zariadení. Všetky zariadenia sú paralelne prepojené a adresované pomocou jednoznačných Modbus ID, čo umožňuje presné riadenie komunikácie a diagnostiku.
Na úrovni dátovej agregácie dochádza ku konverzii protokolu z Modbus RTU na Modbus TCP, čím sa zabezpečila efektívna integrácia celého systému do existujúcej IP siete nemocnice. Každé meracie zariadenie je v tejto vrstve identifikované pomocou unikátnej IP adresy, čo zjednodušuje správu, dohľad a údržbu systému.
Pre meracie body umiestnené v ťažko dostupných alebo oddelených lokalitách, kde nie je možné realizovať káblové pripojenie, bola implementovaná bezdrôtová komunikácia prostredníctvom LoRaWAN siete. Táto technológia umožňuje prenos dát na veľké vzdialenosti s nízkou spotrebou energie a je napojená na nadradený systém prostredníctvom LoRaWAN brán, ktoré následne konvertujú dáta do IP vrstvy.
Všetky merania sú zhromažďované v lokálnom dátovom agregátore (edge zariadení), ktorý zabezpečuje:
- primárnu databázu pre lokálne ukladanie a archiváciu dát,
- šifrovaný prenos spracovaných dát do nadradeného systému.
- Agregované dáta sú následne prenášané do cloudového prostredia (Azure Cloud), kde prebieha ich zálohovanie, správa a dlhodobá archivácia. Tento prístup umožňuje vysokú dostupnosť, škálovateľnosť a centralizovaný prístup k údajom prostredníctvom vizualizačného rozhrania, ktoré poskytuje technickému personálu nemocnice prehľad o aktuálnych aj historických spotrebách energií.
Výsledky
Realizáciou projektu inteligentného merania energií v Ústrednej vojenskej nemocnici SNP Ružomberok sa podarilo vytvoriť jednotný a plne integrovaný systém, ktorý zabezpečuje spoľahlivý a presný zber dát o spotrebe vody, tepla, plynu a elektrickej energie v reálnom čase. Zavedenie systému umožnilo efektívne monitorovanie a vyhodnocovanie energetických tokov, čím sa výrazne zlepšila kontrola nad prevádzkou technických zariadení a rozvodov v areáli nemocnice.
Projekt priniesol významné prevádzkové a ekonomické prínosy, najmä v oblasti optimalizácie spotreby energií, identifikácie strát a lepšieho plánovania údržby. Automatizovaný zber a spracovanie dát odstránil potrebu manuálneho odpisu meradiel, čím sa zvýšila presnosť, spoľahlivosť a dostupnosť informácií pre technický personál. Vďaka centralizácii údajov a ich vizualizácii v cloudovom prostredí má nemocnica k dispozícii komplexný prehľad o spotrebách jednotlivých médií, čo umožňuje efektívne riadenie energetických procesov a dlhodobé znižovanie prevádzkových nákladov.
Elektrická energia – 40 analyzátorov elektrickej siete
Teplo – 12 kalorimetrických / ultrazvukových meradiel
Plyn – 4 meracie body (hlavný prepočítavač + impulzné snímače na plynomeroch)
Voda – 8 meracích bodov (ultrazvukové prietokomery + optohlavy na mechanických vodomeroch)
