Quản lý thông minh ESG - Giải pháp giám sát cơ sở qua mạng LoRaWAN giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của bệnh viện

Thông tin chung

Một bệnh viện ở Đài Loan, một trong những cơ sở y tế hàng đầu, luôn cam kết cung cấp các dịch vụ chăm sóc sức khỏe chất lượng cao. Tuy nhiên, trước tình hình các vấn đề bền vững toàn cầu đang được đặt lên hàng đầu, bệnh viện nhận thấy cần phải đánh giá lại hoạt động của mình từ góc độ quản lý năng lượng và bền vững môi trường. Do đó, bệnh viện đã bắt tay vào một loạt sáng kiến nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm thiểu tác động đến môi trường nhằm ứng phó với các vấn đề ESG.

Đầu tiên, bệnh viện tập trung vào các đơn vị trọng điểm như tòa nhà nội trú và Trung tâm Proton để xác định những cải tiến tiềm năng thông qua phân tích thống kê về nhu cầu năng lượng. Ngoài ra, bệnh viện đang tập trung nâng cao hiệu quả vận hành thiết bị, đặc biệt là giám sát và bảo trì các thiết bị như máy làm lạnh và hệ thống gas đang hoạt động liên tục và hoạt động bình thường của chúng có ý nghĩa quan trọng đối với việc tiêu thụ năng lượng của bệnh viện. Bằng cách giám sát hoạt động và bảo trì các thiết bị quan trọng trong bệnh viện, chúng tôi có thể đảm bảo hoạt động hiệu quả, ổn định và an toàn của các hệ điều hành khác nhau của bệnh viện, đồng thời thực hiện quản lý hiệu quả việc sử dụng năng lượng và bảo trì thiết bị.

Yêu cầu hệ thống

Nhận thức được tầm quan trọng của các vấn đề ESG (Quản trị môi trường, xã hội và doanh nghiệp) toàn cầu, bệnh viện này hy vọng sẽ góp phần bảo vệ môi trường thông qua tiết kiệm năng lượng và giảm lượng carbon. Thứ hai, trước đây, phương pháp kiểm tra thủ công đã được sử dụng nhưng bệnh viện gặp phải tình trạng kém hiệu quả và thiếu nhân lực, cũng như các vấn đề như phạm vi giám sát hạn chế và khả năng đánh giá sai do phương pháp thủ công. Hy vọng rằng việc giới thiệu chương trình giám sát thiết bị sẽ cải thiện những vấn đề này và nâng cao hiệu quả tổng thể để đảm bảo môi trường của bệnh viện và hệ thống bảo trì bệnh nhân hoạt động không bị gián đoạn như một địa điểm hoạt động 24 giờ.

Hệ thống cần giải quyết các tính năng sau:

• Không cần khoản đầu tư xây dựng lớn để tránh chi phí đắt đỏ và gián đoạn quá trình phục hồi sức khỏe của bệnh nhân. Thứ hai, hệ thống cần có khả năng giám sát và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng một cách hiệu quả để giảm chi phí kiểm tra, bảo trì và giảm thiểu rủi ro ngừng hoạt động của thiết bị.
• Xét đến diện tích rộng lớn của tòa nhà bệnh viện, nhiều trở ngại như tường và thiết bị, và thực tế là hầu hết các đường ống đều nằm trong phòng điện hoặc giữa các ống dẫn, gây khó khăn cho việc truyền tín hiệu không dây, khoảng cách xa, tốc độ cao. giải pháp truyền thông không dây có khả năng xuyên thấu mạnh là cần thiết để đảm bảo truyền dữ liệu ổn định. Do nhiều thiết bị trong bệnh viện, chẳng hạn như xe đẩy y tế, sử dụng tín hiệu Wi-Fi và Bluetooth để truyền dữ liệu, đồng thời băng tần 2.4G truyền thống dễ bị nhiễu nên băng tần Sub-GHz đã được chọn để liên lạc không dây.

Triển khai dự án

• WISE-2410: Cảm biến rung thông minh LoRaWAN
• WISE-2200-M: Module I/O RS-485 LoRaWAN
• WISE-4610: Module Wireless I/O LoRaWAN IoT
• WISE-6610: Gateway LoRaWAN công nghiệp
• MIC-770 V3: Máy tính không quạt mạnh mẽ

Mô tả hệ thống

Bệnh viện đã chọn áp dụng các giải pháp LoRaWAN của Advantech, sử dụng công nghệ LoRaWAN để kết nối thông tin từ cảm biến biên với đám mây. So với những hạn chế của Wi-Fi, chẳng hạn như khoảng cách phủ sóng ngắn và việc cài đặt mạng có dây tốn thời gian, LoRaWAN có những ưu điểm chính là kết nối đường dài, vùng phủ sóng rộng, tốc độ thâm nhập cao và tiêu thụ điện năng thấp và không cần đi dây và cáp.

Cảm biến rung WISE-2410 được giữ cố định bằng đế từ tính trên các thiết bị như máy làm lạnh và hệ thống gas hoạt động liên tục. Cảm biến truyền các đặc tính tốc độ quay và gia tốc đến gateway WISE-6610 thông qua mạng không dây LoRaWAN. Trong khi đó, mô-đun I/O WISE-2200-M LoRaWAN 1RS-485 nhận dữ liệu từ đồng hồ đo điện, được đưa vào qua tín hiệu RS-485. Ngoài ra, mô-đun I/O không dây LoRaWAN IoT WISE-4610 được cài đặt trên hệ thống phân phối khí để nhận và giám sát dữ liệu từ đồng hồ đo lưu lượng, nhiệt kế và thiết bị I/O cảnh báo cũng như cả WISE-2200-M và WISE -4610 truyền dữ liệu qua LoRaWAN đến gateway công nghiệp WISE-6610 LoRaWAN. Dữ liệu từ WISE-6610 được truyền qua Ethernet đến MIC-770 V3, một hệ thống không quạt đặt tại văn phòng hành chính của bệnh viện. Máy tính trực quan hóa và kết nối với hệ thống quản lý của bệnh viện, đồng thời dữ liệu đối chiếu được tải lên đám mây riêng nội bộ của bệnh viện để các đơn vị liên quan phân tích thêm.

• Cảm biến rung WISE-2410 LoRaWAN dành cho các ứng dụng kiểm tra cơ sở luân phiên tuân thủ ISO-10816. WISE-2410 cũng hỗ trợ cảm biến nhiệt độ và phát hiện rung 3 trục, đồng thời được xếp hạng IP66, với phạm vi nhiệt độ rộng (-20 ~ 80°C) để khắc phục môi trường khắc nghiệt của thiết bị làm lạnh hoặc hệ thống khí hoạt động liên tục.
  
• WISE-2200-M là mô-đun I/O LoRaWAN RS-485 dạng cắm-và-chạy cho phép người dùng dễ dàng định cấu hình cài đặt thu thập dữ liệu cũng như thu thập dữ liệu cảm biến và đồng hồ đo thông qua giao thức Modbus/RTU được hỗ trợ. Thiết kế nhiệt độ rộng (-25 ~ 70°C) cho phép thiết bị hoạt động trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
• WISE-4610 được trang bị giải pháp module I/O WISE-S617 để đáp ứng nhu cầu của các loại ứng dụng điều khiển và giám sát cơ sở từ xa khác nhau. Nó có DO để điều khiển chuyển mạch và các kênh AI/DI/RS-485 cho kết nối cảm biến và PLC.
• WISE-6610 là gateway LoRaWAN hỗ trợ giao thức Modbus TCP để kết nối với hệ thống SCADA trong phòng điều khiển.
• Hệ thống máy tính không quạt nhỏ gọn MIC-770 V3 được trang bị bộ xử lý Intel® Core™ thế hệ thứ 12/13, mang đến khả năng tính toán vượt trội để phân tích dữ liệu theo thời gian thực. Thiết kế chắc chắn của nó cũng đảm bảo hoạt động liên tục 24/7 trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
  

Kết luận

Công nghệ LoRaWAN và thiết kế sản phẩm dạng cắm-và-chạy đảm bảo tính ổn định cũng như triển khai nhanh chóng và dễ dàng hệ thống giám sát cơ sở. Ngoài ra, WISE-2410 và WISE-4610 chạy bằng pin và hỗ trợ các giao thức điều khiển công nghiệp, cho phép vận hành hiệu suất cao ở những khu vực mà nguồn điện không khả thi và hỗ trợ nhiều yêu cầu ứng dụng, bao gồm RTU RS-485 và Hỗ trợ TCP cho hệ thống SCADA. Sau giai đoạn đầu triển khai tại tòa nhà nội trú của khách hàng, giải pháp giám sát cơ sở của Advantech đã cải thiện đáng kể hiệu quả hoạt động của khách hàng và khách hàng đã quyết định tiếp tục triển khai giải pháp này trong các tổ chức của mình.