In den USA haben viele Krankenhäuser damit begonnen, ihre klassischen Operationssäle zu hybriden OPs umzurüsten. Hybrid-Operationssäle sind im Unterschied zu sonstigen OP-Sälen mit modernen medizinischen Bildgebungsgeräten wie C-Bögen, Röntgengeräten und MRTs ausgestattet. Aufgrund des erhöhten Strombedarfs dieser Geräte musste in einem Krebszentrum die Stromversorgung erneuert werden.
Kundenanforderungen
Über einen Servicepartner wurde Bender von einem Krebszentrum kontaktiert, das seine bestehenden medizinischen IT-Systeme in 32 Operationssälen modernisieren wollte. Die Operationssäle verfügten noch über veraltete Schaltschränke aus den 1980er Jahren. Die Räume und Verteiler mussten daher dringend auf den neuesten Stand gebracht werden, um den heutigen Anforderungen zu genügen.
Zudem sollte der Bauaufwand minimiert werden, indem die vorhandenen Schaltschränke und Wandkästen beibehalten und lediglich die Baugruppen im Inneren modernisiert werden. Dies würde eine erhebliche Kosten- und Zeitreduzierung ermöglichen. Die Neuverkabelung wäre minimal, es wären keine Fliesenarbeiten erforderlich, und die vorhandenen Verteilerschranktüren würden erhalten bleiben. Bei der Evaluierung des Projekts mit dem Servicepartner stellte die Einrichtung fest, dass es sinnvoll wäre, die Verteiler mit zusätzlichen Sicherheitsfunktionen auszustatten. Zu diesen zusätzlichen Funktionen gehörten eine Überlastüberwachung und eine automatische Fehlersuche. Dies würde eine Echtzeitüberwachung wichtiger elektrischer Systeme ermöglichen, und im Falle eines Ausfalls würden die Bender-Systeme das Problem schnell und automatisch identifizieren. Dies würde die Techniker dabei unterstützen, die Reparaturzeit zu verkürzen und die Ausfallzeiten im Operationssaal zu minimieren.
Mit der Erneuerung der IT-System-Verteiler, benötigte das Krebszentrum eine Möglichkeit, alle Systeme effektiv und bequem von einem einzigen Standort aus zu überwachen. In diesem Fall wäre dieser Standort der Pflegestützpunkt, von dem aus Operationen überwacht werden, zusammen mit anderen kritischen Systemen. Die letzte Anforderung der Einrichtung bestand darin, das System vollständig von seinem Netzwerk und seinen Computersystemen zu isolieren. Mit anderen Worten: keine feste oder drahtlose Verbindung zu einem vorhandenen Krankenhauscomputer und/oder Netzwerk.
Die Bender-Lösung
Für den ersten Teil der Lösung war Bender in der Lage, eine kundenspezifische Innenbaugruppe mit Leistungsschutzschaltern bereitzustellen. Die Baugruppe umfasst außerdem einen oder mehrere neue, moderne Hauptleistungsschalter, Aluminium-Erdungsschienen und Benders Isolationsüberwachungsgerät LIM2010. Die Innenbaugruppe wurde so konzipiert, dass Installation und Verkabelung minimiert werden. Der Kunde würde einfach seine alte Verkabelung trennen, die alte Innenbaugruppe entfernen und die neue Baugruppe ohne Änderungen am Gehäuse, an der Verkleidung oder an der Wand anbringen.
Gemäß NEC 517 (US-amerikanischer National Electric Code) und NFPA 99 (US-amerikanische National Fire Protection Association) muss das Isolationsüberwachungsgerät im Operationssaal sichtbar und hörbar sein. In solchen Fällen, in denen der Isolationswächter LIM2010 nicht sichtbar ist, muss ein Control Panel verwendet werden.
Da sich bei dem bestehenden Verteilerschrank der Isowächter hinter der Verteilerschranktür befand, lieferte Bender eine Melde- und Prüfkombination der Serie MK2000, um den in den USA gültigen Standards zu entsprechen. In jedem Schaltschrank wurde zusätzlich ein Netzteil eingebaut, um vorhandene Control Panel älterer Bauart und MK2000-Melde- und Prüfkombinationen mit Strom zu versorgen. Jedes Control Panel und jedes Isolationsüberwachungsgerät LIM2010 verfügt über RS-485-BMS-Schnittstellen, um den Status in Echtzeit an einen zentralen Standort zu übermitteln.
Ausgewählte Verteiler wurden außerdem mit EDS441-Geräten zur Isolationsfehlersuche ausgestattet. Dieses Add-on ermöglicht die Lokalisierung des fehlerhaften Stromkreises im Falle eines Erdschlusses oder eines Alarms wegen zu hoher Fehlerströme. Jeder Verteiler verfügt über ein Isolationsfehlersuchsystem, das bis zu 16 Stromkreise überwachen kann, sowie über kompatible Stromwandler, die im Alarmfall den fehlerhaften Stromkreis identifizieren.
Isolationsfehlersuchgerät EDS441 (links) und Bausatz (rechts)
Touch Control Panel CP907 als Informationszentrale
Der letzte Teil dieser Lösung bestand darin, alle Überwachungsdaten von den verschiedenen Überwachungsgeräten an einen zentralen Ort zu bringen. Da die gesamte Anlage sehr groß ist und die Vernetzung der einzelnen Komponenten recht aufwändig war, entschied sich Bender, in jedem Abschnitt des Krankenhauses einen Condition Monitor COMTRAXX® COM465IP als Kommunikationszentrale zu installieren. Jedes Gateway wurde in der abgehängten Decke installiert, um eine einfache Kabelführung von den Räumen bis zur Decke zu den Modulen zu ermöglichen. Bender lieferte außerdem lackierte, aufputzmontierte Wandkästen aus verzinktem Stahl und Edelstahlabdeckungen zum Schutz der Geräte.
Jedes COM465IP-Gateway kann über RS-485 und Ethernet kommunizieren. Die Idee bestand darin, alle RS-485-Geräte innerhalb eines Abschnitts in ein eigenes Gateway einzubinden. Von dort aus würden alle Gateways über Ethernet über einen Ethernet-Switch mit dem Touch Control Panel CP907 kommunizieren. Dadurch entstand ein redundantes Kommunikationsnetzwerk, das einfach zu installieren und viel schneller als herkömmliches RS-485 war.
Mit dieser Konfiguration konnte die Anzahl der Kabel und Geräte in einer bestimmten Kette begrenzt werden. Dies führte zu einer einfacheren Installation und höheren Kommunikationsgeschwindigkeiten. Sollte ein Gerät oder Gateway ausfallen, wäre nur eine minimale Anzahl von Geräten betroffen. Außerdem wurden mehrere Zugangspunkte zum COMTRAXX®-Webserver von Bender für die Konfiguration und Echtzeitüberwachung geschaffen, falls ein Gerät offline geht.
Bild 2: RS-485- und Ethernet-Kommunikationsnetzwerk
Durch die Ethernet-Modbus TCP/IP basierte Bender BCOM Kommunikation konnten Subsysteme erstellt werden: Nordflügel, Südflügel usw. Damit wurde es möglich, die einzelnen Geräte so zu organisieren, dass es für das Pflegepersonal einfacher ist, betroffene Geräte im Alarmfall zu erkennen und zu lokalisieren.
Bild 3: Übersicht COMTRAXX® Webserver-Subsystem
Das Melde- und Bedientableau CP907 ist mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgestattet, der den Echtzeitstatus aller IT-System-Verteiler und Zubehörteile anzeigt. Das Control Panel wurde am Pflegestützpunkt des Krankenhauses installiert und liefert dort eine optische und akustische Anzeige etwaiger Gerätefehler. Es ist mit einem Wandkasten aus verzinktem Stahl und einer Frontabdeckung aus Edelstahl ausgestattet, komplett mit einem Ethernet-Switch und einem Netzteil. Über den Touchscreen ist der passwort-geschützte COMTRAXX®-Webserver zugänglich, um zusätzliche Informationen und Gerätekonfiguration bereitzustellen. Die Benutzeroberfläche hat mehrere Ebenen, um der Anzahl der Geräte gerecht zu werden. Die Geräte werden genauso wie das Kommunikationsnetzwerk auf dem PC-Bildschirm organisiert. Jede Seite repräsentiert einen bestimmten Abschnitt des Krankenhauses mit Registerkarten für jeden Operationssaal.
Das Pflege- und Wartungspersonal kann den betreffenden Operationssaal auswählen und zusätzliche Informationen zu den Verteilern in diesem Operationssaal anzeigen.
Angezeigt werden die Höhe des Fehlerstroms, die Systemlast als Prozentsatz der Gesamtkapazität und der Status des Fehlersuchsystems. Zusätzlich gibt es eine Testtaste, mit der der täglich durchzuführende Funktionstest des Isolationsüberwachungsgerätes LIM2010 remote vorgenommen werden kann.
Bild 4: Beispiel eines COMTRAXX Webserver-Systems
Bild 5: Detailansicht des COMTRAXX Webservers
Im Alarmfall geben sowohl das alarmauslösende Gerät als auch das CP907 eine visuelle und akustische Meldung. Das CP907 verfügt über eine benutzerdefinierte Alarmfunktion, mit der Alarmmeldungen, Farben, Alarmtöne und die Geräte, über die das Personal benachrichtigt werden möchte, individuell angepasst werden können. In diesem Fall werden Alarme über zu hohe Fehlerströme in Rot, Gerätefehler in Gelb und Kommunikationsfehler in Blau angezeigt. Jeder Alarm hat einen anderen akustischen Ton und zeigt das betreffende Gerät sowie eine benutzerdefinierte Nachricht an, die das Personal darauf aufmerksam macht, sich an das technische Personal zu wenden.
Bild 6: Beispiele für Alarmmeldungen
Fazit
Das Melde- und Bedientableau CP907 von Bender bietet eine moderne, kostengünstige Lösung für die Überwachung vieler Geräte, die sowohl RS-485- als auch Ethernet-Kommunikation nutzen. Es kann problemlos in neue oder bestehende Anwendungen an einem Pflegestützpunkt oder in einem Operationssaal installiert werden. Es bietet Echtzeitüberwachung und Konfiguration aller kompatiblen Bender-Geräte. Über die integrierte Modbus-RTU-Schnittstelle können auch Lüftungs- und Klimaanlagen, OP-Leuchten und andere Fremdgeräte eingebunden werden.
Bild 7: CP9xx in den Größen 7“, 15,6“ und 24“
Das Gerät ist hinsichtlich der Benutzeroberfläche vollständig an die Kundenvorgaben anpassbar. Individuelle Farben, Logos und Buttons können jederzeit bereitgestellt und geändert werden. Die gesamte Konfiguration erfolgt über die COMTRAXX®- Software von Bender, die vollständig webbasiert ist und keine lokale Softwareinstallation erfordert. Das System ist mit jedem netzwerkfähigen Gerät wie Mac, PC, iOS oder Android kompatibel. Das CP907 ist ein modernes und kostengünstiges Touch Control Panel, das alle Anforderungen chirurgischer Einrichtungen an Leistungsfähigkeit, Ästhetik und Hygienestandards erfüllt.
Für weitere Informationen stehen Ihnen unsere Experten gern zur Verfügung.
