Fernüberwachung per Cloud leicht gemacht

Modulares System wächst mit den Anforderungen

Das Gateway Netbiter EasyConnect wird mit Feldgeräten verbunden, loggt Prozessdaten und überträgt diese an einen zentralen Server, der diese sammelt und speichert. Mit beliebigen Endgeräten ist dann ein sicherer Zugriff auf die Daten über ein Webportal möglich. Bild: HMS

Beim Überwachen von dezentral gelegenen Anlagen oder Gebäuden ist es mit einem Industriemodem alleine oft nicht getan. Daten müssen nicht nur gesammelt, sondern auch verständlich dargestellt und ausgewertet werden. Eine große Erleichterung schafft nun eine fertige Cloud-Lösung zur Fernüberwachung, die ohne Softwarekenntnisse schnell und einfach vom Benutzer an die individuellen Anforderungen angepasst werden kann. Dank skalierbarem Aufbau kann das System einfach mit Anwendungen mitwachsen. Es wird deutlich: „Cloud“ ist mehr als ein Modewort, sondern kann echten Mehrwert schaffen.

Das Spektrum an Anwendungen, in denen Sensordaten für den zuverlässigen Betrieb fernüberwacht werden müssen, ist breit. Sei es in Windkraftanlagen, Klärbecken, im Gebäudemanagement oder beispielsweise in Silos, überall ist Condition Monitoring gefragt. Gerade bei kleineren Anlagen rechtfertigen die notwendigen Überwachungsaufgaben aber oft nicht die Entwicklung einer eigenen Prozessvisualisierung. Dennoch müssen Prozessdaten nicht nur ermittelt und an eine zentrale Stelle übertragen, sondern für den zuverlässigen Anlagenbetrieb auch übersichtlich dargestellt werden. Aber längst nicht jeder, der Lösungen zur Fernüberwachung herstellt, hat auch das Know-how im Haus, eine eigene Prozessvisualisierung zu entwickeln. Die Karlsruher HMS Industrial Networks GmbH bietet für genau solche Zwecke ein Komplettlösungspaket, das sich einfach installieren und bedienen lässt.

In kurzer Zeit zur eigenen Visualisierung

Das Gateway lässt sich mit allen Geräten mit Modbus-Schnittstelle verbinden Bild: HMS

Das Gateway lässt sich mit allen Geräten mit Modbus-Schnittstelle verbinden

Netbiter versteht sich als ein Fernüberwachungssystem mit Datenportal für Analyse und Archivierung. Die Gesamtlösung besteht aus einem Gateway (Netbiter EasyConnect), einem Daten-Hosting-Service (Netbiter Argos) und einem Webportal als Benutzeroberfläche. Um Sensordaten aus der Ferne auszulesen, lässt sich das Gateway mit allen Geräten mit Modbus-Schnittstelle verbinden. Dabei ist der Gesamtaufwand der Installation abhängig von der Anzahl der überwachten Prozessdaten, je nach Projektgröße aber realistisch in wenigen Stunden zu bewerkstelligen. Beim ersten Einrichten müssen sogenannte Device Templates angelegt werden. HMS bietet hierfür eine lange Liste bereits erprobter Templates, was dem Anwender bei vielen Komponenten das Einrichten erleichtert, denn er muss lediglich die für seine Anwendung relevanten Parameter aus einer Liste auswählen.

Nach dem einmaligen Einrichten loggt das Gateway vor Ort die vorhandenen Anlagendaten. Je nach Logabständen, anfallenden Datenmengen und Übertragungsabständen werden die Daten für etwa 10 bis 700 Tage im Datenportal Netbiter Argos gespeichert. Die Anlagendaten werden über eine gesicherte Verbindung entweder per Funk oder Ethernet auf das Datenportal – einen Server von HMS – übertragen und dort in verschlüsselter Form abgelegt. Je nach Einsatzfall können nun Anlagenbediener und/oder Anlagenerrichter im Webportal auf die notwendigen Informationen zugreifen. Mit dieser Cloud-Lösung ist ein Einblick in die Anlagendaten überall dort möglich, wo man einen Internetzugang hat, also von der zentralen Leitwarte ebenso wie von unterwegs mit einem mobilen Endgerät.

Ist ein Projekt einmal aufgesetzt, lassen sich Profile einfach kopieren. Das bringt Geräteherstellern Vorteile, die ihren Kunden fertig konfigurierte Lösungen anbieten. Wer mehrere verschiedene Projekte mit dem System verwaltet, profitiert besonders von dessen Skalierbarkeit. So lassen sich verschiedene Projekte einfach zu einem Masterprojekt zusammenfügen.

Vielfältige Funktionen zur Fernüberwachung

Web-Dashboards lassen sich individuell anpassen und geben einen schnellen Überblick Bild: HMS

Web-Dashboards lassen sich individuell anpassen und geben einen schnellen Überblick

Das im Gesamtpaket enthaltene Datenportal macht den Unterschied zum einfachen Industriemodem aus, denn hier stehen dem Anwender verschiedene Funktionalitäten für die Fernüberwachung zur Verfügung: Web-Dashboards, die sich individuell an die jeweilige Anlage anpassen lassen, ermöglichen einen schnellen Überblick. Im Störfall werden Alarme ebenfalls im Portal dargestellt, lassen sich zusätzlich aber auch per E-Mail oder SMS versenden. Hier ist je nach Anwendung auch das zur Verfügung stehende GPS-Tracking hilfreich, denn so kann das zuständige Instandhaltungspersonal direkt sehen, wo ein Problem vorliegt, und Servicemaßnahmen entsprechend planen. Ebenfalls enthalten sind Tools zur Diagnose und Trendanalyse, was gerade im Zusammenhang mit bedarfsgerechter Wartung hilfreich ist. Des weiteren gibt es Berichtfunktionen sowie eine Benutzer- und Projektverwaltung. Selbstverständlich lassen sich alle im Portal gespeicherten Daten auch exportieren, zum Beispiel als csv-Datei. Integration in andere IT-Anwendungen wie CRM oder ERP ist ebenfalls möglich. Verschiedene Log-in-Stufen ermöglichen es, bestimmte Nutzerrechte zuzuteilen.

Alarme werden im Webportal dargestellt und lassen sich per SMS oder E-Mail versenden. Bild: HMS

Alarme werden im Webportal dargestellt und lassen sich per SMS oder E-Mail versenden.

Vorteile der Cloud-Lösung

Dass Anwendung und Daten nicht lokal beim Anwender auf einem Rechner, sondern in der Cloud gespeichert werden, bringt gleich mehrere Vorteile: Keine Installation, keine Server-Infrastruktur, die gepflegt werden muss und Neuentwicklungen stehen dem Anwender sofort zur Verfügung ohne aufwändiges Aufspielen von Software-Updates. Zudem muss er sich keine Gedanken um die Datensicherung machen. Speicherplatz kann modular je nach Bedarf der Anwendung einfach ergänzt werden. Skalierbarkeit ist ein weiteres Argument, das für die Cloud spricht. So lassen sich mit dem Portal auch sehr einfach mehrere Projekte gleichzeitig verwalten, von einer zentralen Stelle können also mehrere Anlagen oder auch unterschiedliche Projekte überwacht werden.

Mit der Funktion GPS-Tracking können z.B. Alarme übersichtlich in einer Karte dargestellt werden. Das erleichtert das Instandhaltungsmanagement. Bild: HMS

Mit der Funktion GPS-Tracking können z.B. Alarme übersichtlich in einer Karte dargestellt werden. Das erleichtert das Instandhaltungsmanagement.

Ergänzende Produkte bringen zusätzliche Erleichterung

Weil den Experten für industrielle Kommunikation eine möglichst einfache Installation des Überwachungssystems wichtig ist, haben sie für die oft wiederkehrende Aufgabe der Füllstandsmessung in Kraftstofftanks einen eigenen Ultraschallsensor entwickelt. Auffüllen des Tanks zum Kalibrieren des Sensors ist nicht nötig. Dank seiner großen Genauigkeit lassen sich auch geringe Mengenänderungen im Tank ermitteln. Bei ungewöhnlichen Verbräuchen kann ein entsprechender Alarm abgesetzt und somit Diebstahl oder Lecks entgegengewirkt werden. Selbstverständlich ist auch eine zuverlässige Verbrauchsanalyse mit dem Sensor in Kombination mit dem Überwachungssystem möglich. Mit Sensor und Gateway aus einer Hand wird die Installation nun noch einfacher.

Ein interessanter Einsatzbereich für das Fernüberwachungssystem sind die Gebäudeautomation und der HLK-Bereich Bild: HMS

Ein interessanter Einsatzbereich für das Fernüberwachungssystem sind die Gebäudeautomation und der HLK-Bereich

Flexibel und in der Praxis erprobt

Generell sind die Einsatzbereiche des Fernüberwachungssystems Netbiter breit gefächert, weil es im Gegensatz zu anderen Produkten am Markt nicht auf individuelle Anwendungen zugeschnitten ist. In der Gebäudeautomation finden sich zum Beispiel Anwendungen zur Fernüberwachung von Heizung, Lüftungs- und Klimageräten. In Karlsruhe wird im deutschen Vertriebssitz des Unternehmens mit dem Gateway im Serverraum der Batteriestatus von USV-Anlagen überwacht. Auch die Temperatur- und Luftfeuchtemessung wie die Zutrittskontrolle wird mit dem System realisiert.

Die Windenergiebranche bietet einen weiteren Anwendungsbereich für die Fernüberwachungslösung. Ein Anwender nutzt hier das System z.B. um die Leistung von Generatoren über einen längeren Zeitraum zu messen sowie Windgeschwindigkeit, Außentemperaturen und weitere Parameter zu ermitteln. Mit diesen Messdaten kann er dann den Wirkungsgrad optimieren. Weitere Anwendungen im Bereich erneuerbare Energien finden sich in Blockheizkraftwerken, Solarpanels oder Biogasanlagen.

Im Bereich erneuerbare Energien finden sich Einsatzgebiete zum Beispiel in Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerken, bei Solarpanels oder Biogasanlagen. Bild: HMS

Im Bereich erneuerbare Energien finden sich Einsatzgebiete zum Beispiel in Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerken, bei Solarpanels oder Biogasanlagen.

Auch in Wasserwerken, Kläranlagen oder Pumpstationen setzen Anwender auf das Fernüberwachungssystem unter anderem zur Feuchte-, CO2- oder Füllstandsmessung sowie zur PH-Wert-Bestimmung oder zum Übertragen von Störmeldungen aus unbemannten Pumpstationen. Weitere interessante Anwendungsgebiete finden sich beispielsweise in Schwimmbädern. Bei Notstromaggregaten oder unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) ermöglicht das System u.a. Fernüberwachung von Batterieständen, Kraftstoffvorräten, Öldruck, Kühlmittelständen usw.

In Wasserwerken, Kläranlagen oder Pumpstationen kann das Fernüberwachungssystem seine Stärken ausspielen, z.B. bei Feuchte-, CO2- oder Füllstandsmessung sowie zur PH-Wert-Bestimmung oder zum Übertragen von Störmeldungen. Bild: HMS

In Wasserwerken, Kläranlagen oder Pumpstationen kann das Fernüberwachungssystem seine Stärken ausspielen, z.B. bei Feuchte-, CO2- oder Füllstandsmessung sowie zur PH-Wert-Bestimmung oder zum Übertragen von Störmeldungen.

Und auch exotischere Lösungen beweisen die große Flexibilität des Systems, so z.B. das in Schweden realisierte Überwachen von Selbstbedienungsautomaten, die automatisch ihren Füllstand melden, bzw. Nachfüllbedarf äußern. Die möglichen Anwendungsbereiche sind eigentlich nur durch die Kreativität des Anwenders begrenzt.

Das breite Spektrum an Einsatzgebieten macht deutlich, wie vielfältig das Fernüberwachungssystem ist. Mit dem cloudbasierten Fernüberwachungssystem wird Condition Monitoring für jedermann einfach realisierbar. Dem Anwender steht eine komplett fertige Lösung aus Hard- und Software zur Verfügung, die lediglich an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden muss. Entsprechende Dokumentation, Webinare, technischer Service und Schulungen erleichtern die Installation zusätzlich. Im Gegensatz zur Entwicklung einer eigenen Portallösung, die je nach Fall schon mal Jahre in Anspruch nehmen kann, verkürzt sich die Time to Market deutlich, was heute in vielen Entwicklungen ein entscheidender Faktor ist.

Was ist eigentlich die Cloud?
Ganz allgemein betrachtet ist mit „Cloud“ einfach nur das Internet gemeint. Der Begriff wurde von Grafiken abgeleitet, in denen das Internet typischerweise als Wolke dargestellt wird. Im engeren Sinne versteht man unter dem Begriff „Cloud“, dass ein Teil der IT, wie z.B. bestimmte Software-Anwendungen, Infrastrukturen und Geschäftsprozesse, vom Nutzer nicht mehr selbst betrieben oder lokal bereitgestellt, sondern bei Bedarf über das Internet von einem oder mehreren Anbietern als Dienstleistungen abgerufen werden.

Über HMS Industrial Networks
HMS Industrial Networks entwickelt und fertigt intelligente Lösungen zur Vernetzung von Automatisierungsgeräten. Der Vertrieb und Support für Produkte im deutschsprachigen Raum befindet sich in Karlsruhe. Die Produkte des Unternehmens gliedern sich in die Bereiche embedded Kommunikationsmodule, Gateways und Fernüberwachungslösungen. Die Produktgruppe Netbiter zur Fernüberwachung ist dabei weit mehr als ein Industriemodem, sondern eine Gesamtlösung mit Datenportal für Analyse und Archivierung. Mit der Cloud-basierten Lösung können Anwender sehr einfach eine eigene Anlagenvisualisierung realisieren. Ziel des Unternehmens ist es für den Anwender höchste Flexibilität bei der Anbindung von Geräten und Systemen an die vielen verschiedenen industriellen Netzwerke zu schaffen. Hier helfen die Experten für industrielle Kommunikation ihren Kunden, Entwicklungskosten zu sparen und gleichzeitig immer auf dem neuesten technischen Stand zu sein. Das Anybus-Produktsortiment ist heute das meiste gekaufte Zulieferprodukt im Bereich industrieller Kommunikation. Hauptsitz des Unternehmens ist in Halmstad/Schweden.

Bilder: HMS Industrial Networks GmbH

Weitere Informationen zum Thema: http://www.netbiter.de/products/easyconnect.shtml

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Heiko Langer

Key Account Manager bei HMS Industrial Networks GmbH

Nora Crocoll

Nora Crocoll

Studium Technische Redaktion, Praxis in der Elektronik-Industrie. Diplomarbeit in der Softwareentwicklung (XML-basierte Arbeitsumgebung für Redaktionsleitfaden). Seit 2005 als Autorin beim Redaktionsbüro Stutensee.

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