Älykäs digitaalinen sairaala 4.0 sykkii sähkön tahdissa

Automaatio ohjaa ja valvoo yhä syvemmältä

Nykyaikainen sairaala on pitkälle automatisoitu prosessikriittinen laitos, joka sykkii sähkön tahdissa ja jonka älykäs sähköverkko mukautuu tulevaisuuden haasteisiin.

Toimintojen käytettävyyden, jatkuvuuden sekä henkilö- ja potilasturvallisuuden varmistamiseksi sähköverkon luotettava toiminta on kirjaimellisesti elintärkeä asia. Sairaala ei voi sammua missään olosuhteissa.

Älykäs sähkön pääjakelujärjestelmä sairaalan teknisenä sydämenä

"Sairaalan teknisenä sydämenä toimii älykäs sähkön pääjakelujärjestelmä", ABB:n sairaalatoimialan johtaja Timo Kontturi sanoo.

Pääjakelujärjestelmän toimintaa tukevat UPS- ja varavoimajärjestelmät mahdollistavat kriittisimpien toimintojen käytettävyyden myös poikkeusolosuhteissa. Sähkönjakeluteknologia on muuttumassa vauhdilla digitaaliseksi ja yksittäiset sähkönjakelulaitteet ja komponentit kuten jakelumuuntajat, keski- ja pienjännitekojeet, UPS-laitteet, releet ja katkaisijat ovat jo älykkäitä.

Kontturi jatkaa, että älykkään digitalisoidun sähkönjakelun väyläratkaisu on IEC 61850 -standardin mukainen protokolla, jossa Ethernet-pohjainen tietoliikennestandardi tarjoaa uusia toiminnallisuuksia sähköverkon ohjaukseen ja valvontaan.

Digitaalinen toimintatapa on energiatehokas ja tilaa säästävä

Digitaalisissa ratkaisuissa käytettävä sensoriteknologia pienentää elinkaaren aikaisia energiahäviöitä ja lisää ympäristöystävällisyyttä, koska esimerkiksi valmistusprosessissa tarvitaan vähemmän resursseja. Lisäksi perinteiseen analogiseen teknologiaan verrattuna digitaaliset sensoriteknologiaa hyödyntävät keskijännitekojeistot vievät tilaa jopa 10 prosenttia vähemmän.

"Samoin rakennusvaiheita on vähemmän, koska digitaalisessa muodossa välitettävä data vähentää ohjauskaapeleiden tarvetta jopa 90 prosenttia. Sensoriteknologia lisää myös operointivaiheen käyttöturvallisuutta", Kontturi mainitsee.

Älykäs automaatio ohjaa ja valvoo verkkoa yhä syvemmältä

ABB:n Suomessa kehittämä sähkö- ja varmennetun verkon reaaliaikaiseen ohjaukseen ja valvontaan käytettävä automaatioratkaisu, MicroSCADA Pro, on käytössä jo useissa Suomen sairaaloista.

"Operointihenkilöstön on mahdollista nähdä MicroSCADA-järjestelmän avulla yhdeltä näytöltä koko sairaalaverkon tilanne. Näkymä ulottuu varavoimajärjestelmän ohjaukseen asti parantaen oleellisesti vian paikannusta ja muuta häiriön selvittelyä. Näkemyksemme mukaan sähköverkon valvontaa ja ohjausta tullaan viemään entistä enemmän keskijänniteverkosta yhä lähemmäs kulutuspisteitä ja esimerkiksi 400 voltin pienjänniteverkon keskeiset komponentit, joista voidaan mainita esimerkiksi ABB:n älykkäät IEC 61850 -standardia hyödyntävät Emax2-sarjan pienjännitekatkaisijat, on mahdollista tuoda MicroSCADA-järjestelmän piiriin", Kontturi toteaa.

ABB:n sairaalatoimialan johtaja Timo Kontturi
ABB:n sairaalatoimialan johtaja Timo Kontturi

"Automaatioratkaisumme kylkeen on mahdollista integroida lukuisia muita jakeluverkon laitteita, ja esimerkiksi energianmittaukselle ei tarvitse hankkia erillistä järjestelmää. 400 voltin jakelussa haetaan energiatiedot ilmakatkaisijoilta ja sen lisäksi erillisiltä energiamittareilta jakelukeskuksista. Sähkönmittauksen lisäksi on mahdollista mitata myös sairaalan LVI-kulutukset, kuten veden- ja lämmönkulutukset sekä sairaalakaasut."

Vahva kyberturvallisuus digitaalisen sairaalan mahdollistajana

ABB ottaa kyberturvallisuuden huomioon tuotteiden ja järjestelmien elinkaaren kaikissa vaiheissa niin teknisissä ratkaisuissa kuin toimintatavoissa.

Kyberturvallisuutta edistävät perustoimenpiteet sisältyvät nykyisin ABB:n kaikkiin uusiin toimituksiin. Niiden tavoitteena on varmistaa tietojen luottamuksellisuus, saatavuus ja eheys toimituksen ajan sekä luoda toimitukselle ABB:n standardien mukainen kyberturvallisuuden minimitaso. Saavutetun tason säilyttäminen vaatii kuitenkin jatkuvaa työtä ja uhkakuvien kehityksen seuraamista.

Kohti älykästä kunnonvalvontaa ja kunnossapitoa

Sairaaloiden teknisestä operoinnista vastaava henkilöstö kantaa merkittävän vastuun monimutkaisten laitteiden ja järjestelmien teknisestä kunnosta, käytettävyydestä ja tätä kautta sairaalan kriittisten prosessien käyttövarmuudesta - joka päivä.

ABB Care on palvelulupaus sairaaloiden kriittisten sähkönjakelu-, varavoima-, automaatiolaitteiden ja järjestelmien käytettävyyden ja luotettavuuden tukemisessa ja tätä kautta sairaalan kriittisten prosessien käyttövarmuudesta. Älykäs sähkö- ja varavoimaverkko mahdollistaa sairaalan tehokkaan ja turvallisen teknisen operoinnin, kunnossapidon ja huollon digitaalisia palveluita hyödyntämällä.

ABB rakentaa sairaaloille asiakasarvoa ABB Ability™ -ratkaisun avulla. Älykästä kunnonvalvontaa on mahdollista hyödyntää myös yksittäisissä laitteissa kuten varavoimageneraattoreissa, UPSien akustoissa, kriittisissä jäähdytysjärjestelmissä sekä öljymuuntajissa.

"Palvelutarjontaamme kuuluvat myös sähkö-, varavoima- ja UPS-laitteiden ja -järjestelmien sekä sähkömoottoreiden ja taajuusmuuttajien huolto-, kunnossapito- ja elinkaaripalvelut. Tuemme sairaaloita lisäksi sähkö-, varavoima- ja automaatioteknisten laitteiden ja järjestelmien haavoittuvuuskartoituksissa, kriittisissä varaosissa, kyberturvallisuuskartoituksissa sekä vaativissa modernisoinneissa ja muutostöissä koko elinkaaren ajan", Kontturi luettelee.

Sairaala Novaan ABB:n älykästä sähkö- ja automaatioteknologiaa

ABB toimittaa Jyväskylässä rakenteilla olevaan Sairaala Novaan älykkään sähköautomaatiojärjestelmäkokonaisuuden, joka koostuu MicroSCADA Pro -ohjaus- ja valvontajärjestelmästä sekä energianmittaus- ja raportointijärjestelmästä.

Sairaala Novan sähköverkon laajuus vastaa suomalaisen pikkukaupungin verkkoa, mutta toimintavaatimukset ovat täysin erilaiset. Potilasturvallisuuden varmistaminen edellyttää sähköverkolta ehdotonta toimintavarmuutta.

ABB:n toimittama sähköautomaatiojärjestelmäkokonaisuus nostaa sairaalaverkon hallinnan uudelle tasolle. MicroSCADA Pro -järjestelmän avulla koko sairaalaverkon tilanne on nähtävissä yhdeltä näytöltä. Näkymä ulottuu varavoimajärjestelmän ohjaukseen asti. Sairaala Novassa MicroSCADA Pro viedään keskijännitetasoa huomattavasti syvemmälle verkkoon eli pienjännitetasolle asti. Kaikki 400 voltin pienjänniteverkon keskeiset komponentit tuodaan MicroSCADA Pro -järjestelmän piiriin.

Kehittyneet väylätekniikat ja IEC 61850 -standardin mukainen digitaalinen ohjausprotokolla mahdollistavat sen, että sähköverkon älykkäät laitteet liitetään tietoverkon kautta järjestelmään, joka kerää ja tallentaa datan edelleen hyödynnettäväksi.

Sairaala Novan sähköverkossa käytetään myös ABB:n älykkäitä pienjännitekatkaisijoita. IEC 61850 -standardin ohjausprotokolla on integroitu Emax2-sarjan pienjännitekatkaisijoihin, joten kaikki väylän ominaisuudet saadaan käyttöön myös pienjännitekatkaisijoihin.

Järjestelmän piiriin tulee mittava määrä laitteita eli lähes 500 sähkömittaria, noin 400 sähkönlaadun seurantalaitetta, noin 50 ilmakatkaisijaa ja 400 kompaktikatkaisijaa sekä 30 keskijänniteverkon suojarelettä. Lisäksi UPS-laitteita, varavoimakoneita, muuntajien ja vikavirran valvontalaitteita sekä muita sähköverkon älykkäitä laitteita.

Artikkeli julkaistu KunnallisSuomi/Sairaalatekniikka –julkaisussa, tammikuu 2019

Linkit

Yhteydenotto

Liitteet

Jaa tämä artikkeli

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp