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ESG 지능형 관리 - LoRaWAN 시설 모니터링으로 병원의 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

2024-05-21

글로벌 사례: 대만

배경

대만의 한 병원은 선도적인 의료 기관 중 하나로서 항상 고품질의 의료 서비스를 제공하는 데 전념해 왔습니다. 그러나 글로벌 지속 가능성 문제가 대두됨에 따라, 병원은 에너지 관리와 환경 지속 가능성 관점에서 운영을 재평가할 필요성을 인식했고, 이에 따라 병원은 ESG 문제에 대응하기 위해 에너지 효율성을 개선하고 환경 영향을 최소화하는 일련의 이니셔티브를 시작했습니다.

 먼저, 병원은 입원 건물과 양성자 치료 센터와 같은 주요 부서를 중심으로 에너지 수요에 대한 통계 분석을 통해 잠재적인 개선점을 식별하는 데 주력했습니다. 또한 병원은 특히 냉각기와 가스 시스템과 같은 연속적으로 운영되는 장비의 모니터링 및 유지보수를 통해 장비 운영 효율성을 향상시키는 데 집중하고, 병원의 주요 장비의 운영 및 유지보수를 모니터링함으로써 병원의 다양한 운영 시스템이 효율적이고 안정적이며 안전하게 운영될 수 있도록 하고, 에너지 사용과 장비 유지보수의 효과적인 관리를 실현할 수 있습니다.

시스템 요구사항

글로벌 ESG(환경, 사회, 기업 지배구조) 문제의 중요성을 인식한 이 병원 조직은 에너지 절약과 탄소 감축을 통해 환경 보호에 기여하고자 합니다. 이전에는 수동 검사가 사용되었지만, 병원에서는 비효율성과 인력 부족, 제한된 모니터링 범위 및 수동 오판 가능성과 같은 문제에 직면했습니다. 장비 모니터링 프로그램 도입을 통해 이러한 문제를 개선하고 전체 효율성을 향상시켜 24시간 운영되는 병원의 환경과 환자 유지 시스템의 중단 없는 운영을 보장하고자 합니다. 

 시스템은 다음과 같은 기능을 갖춰야 합니다: 

  • 높은 비용과 환자 회복 방해를 피하기 위해 대규모 공사가 필요하지 않아야 합니다. 에너지 사용 효율을 효과적으로 모니터링하고 개선하여 검사 및 유지보수 비용을 줄이고 장비 가동 중단의 위험을 최소화해야 합니다. 
  • 병원 건물의 넓은 면적, 벽과 장비와 같은 많은 장애물, 대부분의 배관이 전기실이나 덕트 사이에 위치해 무선 신호 전송이 어려운 점을 고려하여 안정적인 데이터 전송을 보장하는 장거리, 고침투력 통신 솔루션이 필요합니다. 병원의 많은 장치들이 Wi-Fi와 블루투스 신호를 사용하여 데이터를 전송하고, 2.4G 대역은 간섭에 취약하기 때문에 무선 통신을 위해 Sub-GHz 대역을 선택했습니다.

프로젝트 도입

시스템 설명

병원은 LoRaWAN 기술을 활용하여 엣지센서부터 클라우드까지 정보를 연결하기 위해서 어드밴텍의 LoRAWAN 솔루션을 채택하였습니다. Wi-Fi의 제한 사항(짧은 범위 및 유선 네트워크 설치의 시간 소모)과 비교할 때, LoRaWAN은 장거리 연결, 넓은 범위, 높은 침투율, 낮은 전력 소비 등의 주요 장점을 갖추고 있으며, 배선과 케이블이 필요하지 않습니다. 진동 센서 WISE-2410은 냉각기와 가스 시스템과 같은 지속적으로 운영되는 장비에 자석으로 고정됩니다. 이 센서는 LoRaWAN 무선 네트워크를 통해 회전 속도와 가속도 특성을 게이트웨이 WISE-6610으로 전송합니다. 한편, LoRaWAN 1RS-485 I/O 모듈 WISE-2200-M은 RS-485 신호를 통해 입력된 전력계의 데이터를 수신합니다. 또한 LoRaWAN IoT 무선 I/O 모듈 WISE-4610은 가스 분배 시스템에 설치되어 유량계, 온도계 및 알람 I/O 장치의 데이터를 수신하고 모니터링하며, WISE-2200-M과 WISE-4610 모두 데이터를 LoRaWAN을 통해 LoRaWAN 산업용 게이트웨이 WISE-6610으로 전송합니다. WISE-6610의 데이터는 병원 행정 사무실에 위치한 팬리스 시스템인 MIC-770 V3로 이더넷을 통해 전송됩니다. 이 컴퓨터는 병원 관리 시스템과 연결되며 시각화 작업을 수행하고, 집계된 데이터는 병원 내부의 프라이빗 클라우드로 업로드되어 관련 단위에서 추가 분석을 수행할 수 있습니다.

  • LoRaWAN 진동 센서 WISE-2410은 회전 시설 검사 애플리케이션을 위해 ISO-10816을 준수합니다. 또한 WISE-2410은 3축 진동 감지 및 온도 센서를 지원하며, 지속적으로 운영되는 냉각기나 가스 시스템 장비의 가혹한 환경을 극복하기 위해 IP66 등급과 넓은 온도 범위(-20 ~ 80°C)를 갖추고 있습니다.
  • WISE-2200-M은 사용자가 데이터 수집 설정을 쉽게 구성하고 지원되는 Modbus/RTU 프로토콜을 통해 센서 및 미터 데이터를 캡처할 수 있도록 해주는 플러그 앤 플레이 LoRaWAN RS-485 I/O 모듈입니다. 넓은 온도 설계(-25 ~ 70°C)는 이 장치가 극한의 산업 환경에서도 작동할 수 있게 합니다.
  • WISE-4610은 다양한 유형의 원격 시설 모니터링 및 제어 애플리케이션의 요구를 충족하기 위해 WISE-S617 모듈형 I/O 솔루션이 장착되어 있습니다. 이 장치는 스위칭 제어를 위한 디지털 출력(DO)과 센서 및 PLC 연결을 위한 아날로그 입력(AI), 디지털 입력(DI), RS-485 채널을 갖추고 있습니다.
  • WISE-6610은 제어실의 SCADA 시스템에 연결하기 위해 Modbus TCP 프로토콜을 지원하는 LoRaWAN 게이트웨이입니다.
  • 컴팩트 팬리스 시스템 MIC-770 V3는 최신 12세대/13세대 Intel® Core™ 프로세서를 탑재하여 실시간 데이터 분석을 위한 뛰어난 컴퓨팅 성능을 제공합니다. 또한, 견고한 설계로 인해 까다로운 환경에서도 24시간 연속 운영이 가능합니다.

시스템 다이어그램

결론

LPWAN 기술과 플러그 앤 플레이 제품 설계는 시설 모니터링 시스템의 안정성과 신속하고 간편한 배포를 보장합니다. 또한, WISE-2410과 WISE-4610은 배터리로 구동되며 산업 제어 프로토콜을 지원하여 전원 공급이 어려운 지역에서도 고성능 운영이 가능하고, RTU RS-485 및 SCADA 시스템을 위한 TCP 지원 등 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족합니다. 고객의 입원 병동에서 첫 번째 단계의 구현 후, 어드밴텍의 시설 모니터링 솔루션은 고객의 운영 효율성을 크게 향상시켰으며, 고객은 이 솔루션을 조직 내에 계속 구현하기로 결정했습니다.

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