A dolgok internete a szenzorral kezdődik

IoT-specifikus megoldások a sörtartályoktól a hidak terheléseloszlásának figyeléséig

2017. november 28., kedd, 06:00

Címkék: árvízvédelem Dolgok internete élelmiszeripar Internet of Things Keller mérés méréstechnika szenzor szenzortechnika vegyipar

A dolgok internete (IoT) mindig egy szenzorral kezdődik, hiszen maguk a „dolgok” nem képesek állapotokat rögzíteni, és műveleteket sem végezhetnek el, ha nem érzékelik a környezetüket. Ez a két tevékenység és a hálózathoz való kapcsolódás teszi a tárgyakat intelligensé és alkalmassá a kezelői beavatkozás nélküli munkára. Az Európa vezető nyomásérzékelő-gyártójának számító KELLER AG für Druckmesstechnik az IoT-megoldások megvalósításában is kulcsszerepet vállalt magára.

Az IoT napjainkban már széles körben ismert és némileg ellentmondásos kifejezéssé vált. A dolgok internete azonban körülvesz minket a mindennapokban, akár észleljük, akár nem. Ha például a mobiltelefonunkkal vezéreljük a televízió felvételeit vagy az otthoni lámpákat, akkor az már az „intelligens otthon” kategóriájába tartozik. Ha egy vállalat a saját rendszerében automatikus, független folyamatokat használ, azt „intelligens gyárnak” vagy „ipar 4.0-nak” nevezzük. De intelligens lett az energia, a mobilitás vagy az egészségvédelem is. Ágazattól függetlenül a szenzor végső soron az adatok legfontosabb „szállítója”, és ezáltal a dolgok internetének kiemelt összetevője. Objektumokra, berendezésekre szerelve az érzékelők helyi és globális kommunikációs hálózatokhoz csatlakoztathatók. A folyamat utolsó lépése az adatok hálózati számítógépeken vagy felhőalkalmazásokban történő elemzése.

Az IoT-folyamatok nagymértékben testreszabhatók, és folyamatosan fejlődnek. A Keller számos nagyvállalattal működik együtt az „intelligens” és ügyfélspecifikus megoldások kidolgozásához. Az alábbi öt példa jól szemlélteti, hogy a KELLER szenzorok milyen sok ágazatban és alkalmazásban segítik elő az IoT fejlődését.

Automatikus árvízvédelem

Az áradások sokszor váratlanul jönnek, és kiszámíthatatlanok. A patakok és folyók percek alatt ki tudnak lépni a medrükből, hogy autókat ragadjanak magukkal és óriási pusztításokat végezzenek a házakban és az emberéletekben. Bár az időjárás-előrejelzés rendszerint kiad figyelmeztetést a rendkívüli időjárási körülmények előtt, sok város nincs alaposan felkészülve a hirtelen áradásokra. Nehezen hihető, hiszen a legtöbb régióra már léteznek részletes térképek, amelyek a veszélyzónákat is megfelelően feltüntetik. Ezek a térképek azonban rendszerint nem a városházán, a tűzoltóságon és a mentőállomásokon találhatók meg, mert az emberek nagy része nem a megelőzés lehetőségein szokott gondolkozni. A speciális térképek ráadásul viszonylag elnagyoltak; sok esetben nem tüntetik fel az akadályozó épületeket vagy a csatornaként működő utakat. A térképek tehát azonosíthatják a problémát, de nem adnak rá életképes megoldást.

Ez az oka annak, hogy egy IoT-megoldás a korai stádiumban képes azonosítani a veszélyeket, és megbízható vészjelzést tud küldeni hirtelen áradások esetén. Ennek eredményeképpen a mentőszolgálatok és a katasztrófavédelem másodpercek alatt értesítést kapnak, így a megfelelő intézkedések még a régió legtávolabbi pontjain is időben elvégezhetők.

A GSM-2 távadatátviteli egység az ilyen figyelmeztető rendszerek szerves részét képezi. A műszer egyetlen berendezésben kombinálja egy autonóm adatgyűjtő és egy rádiójeles átviteli eszköz előnyeit. Egy nyomástávadóval vagy egy szintérzékelővel kombinálva megbízhatóan továbbítja a vízszintekre és a nyomásra vonatkozó adatokat SMS-ben, e-mailben vagy FTP-n keresztül a GSM mobiltelefon-hálózaton keresztül azoknak, akik az árvízre vonatkozó figyelmeztetések kiadásáért felelősek.

Az US National Weather Service (NWS) például egy olyan GSM-2 megoldást használ, amelyben a pontos szintérzékelők (1), a rádiójeles átviteli eszköz (2) és a speciális szoftver is a szervezet igényeihez van igazítva. A KELLER technikai támogatást nyújt a rendszer felállításához, telepítéséhez és programozásához, amely SMS-értesítést küld az érintett munkatársaknak a vízszint emelkedése esetén. A rendszer bevezetése után a védelmi infrastruktúra a manuálisan elhelyezett mobilgátakról véglegesen telepített kapukra állhatott át, amelyek az áradás bekövetkezése esetén bezáródnak.

Hálózatba kötött sörtartályok

A távmérővel történő szintmérés nemcsak a veszélyek észlelésére, hanem egyéb – töltöttségi szinttel összefüggő – alkalmazások esetén is praktikus. Nézzük meg például közelebbről a kocsmákat, ahol a sörtartály kiürülése hasonló veszélyeket hordoz magában.

Ebben az alkalmazásban a tartályban kétoldalt elhelyezett nyomásérzékelők képezik a rendszer lelkét, amelyek a tartályban lévő folyadék szintjét mérik, és figyelmeztető üzenetet küldenek a sörfőzde részére a GSM-2 távadatátviteli egységgel e-mailen, a mobiltelefon-hálózaton és az interneten. A sörfőzde automatikus megrendelési javaslatot küld a söröző vezetőjének, akinek egyszerűen meg kell erősítenie a rendelést.

Az automatizált, „intelligens” M2M (machine-to-machine) megoldás csökkenti a kocsmák vezetőinek a leterheltségét, és a sörfőzdéket is mentesíti a hétvégi szállításoktól. Megszűnnek a pontatlan rendelésfeladások, optimalizálhatóvá válik a szállítás, és a sörözők folyamatosan friss éltető nedűt tudnak kínálni a szomjas vendégeknek. A válság leküzdve.

Az „intelligens” üzemanyagtartály

A víz és az ital mellett a tüzelőanyag is egy olyan folyadéknak számít, ami ideálisan kezelhető automatizált, „intelligens” folyamatokkal. A fűtőolaj, a dízel és a benzintartályok tüzelőanyagszintjének távoli ellenőrzése nagy segítséget jelent az olajipari cégeknek, illetve a benzinkutak, valamint egyéb létesítmények tulajdonosainak.

A KELLER egy svájci olajkereskedő céggel együttműködve fejlesztette ki az „EasyOil®” távfelügyeleti rendszert. A rendszer pozitív fogadtatásra talált a piacon, és a fűtőolajjal kapcsolatos megállapodások 80 százalékában szerepet is kap.

A rendelési folyamat hasonló, mint a sörtartályok esetében: az olaj nyomását és szintjét a tartály legalacsonyabb pontján mérik, a tartályban lévő aktuális mennyiséget a tartály alakja szerint számítják ki literben, és az adatokat GSM-hálózaton keresztül továbbítják. Az alkalmazás különlegessége az ügyfélspecifikus szoftver, amely a töltöttségi szint, a fogyasztás és a rendelési előzmények aktuális adatain kívül az olajárakat is tartalmazza, amelyek naponta kétszer frissülnek. Ez a kombinált információmennyiség optimalizálja a rendelési folyamatot, lehetővé téve az ügyfelek számára a készletezést, ha az olaj ára éppen alacsonyan van.

Mivel a benzinkutaknál fennáll annak a veszélye, hogy egy elektromos szikra berobbanthatja a gázatmoszférát, az ilyen típusú környezetben méréseket végző nyomástávadóknak gyújtószikramentesnek kell lenniük. A szóban forgó alkalmazásban a GSM-3 távadatátviteli egység egy beépített biztonsági reteszeket tartalmazó dobozzal egészült ki, amely a robbanásveszélyes zónákban korlátozza a mérőrendszer elektromos teljesítményét, megakadályozva ezzel a szikrák képződését.

A vegyi anyagok eloszlásának átfogó felügyelete

A robbanáskockázat kulcsfontosságú kérdés a vegyi anyagok esetében is. A vegyiparban használt raktárakban számos tartály található, amelyek különféle robbanásveszélyes vagy egyéb módon káros anyagokat tartalmaznak.

Gyakran előfordul, hogy a vegyipari tartályok belsejében lévő töltöttségi szintet nem mérik, és kívülről vizuálisan sem jelzik. Megoldás lehet egy nagymértékben rezisztens úsztatott szintmérő alkalmazása, de ez nem elegendő a biztonságos szállításhoz, és a tartály tartalmát sem képes folyamatosan kijelezni szállítás közben. A töltöttségi szint folyamatos nyomon követése azonban elengedhetetlen ahhoz, hogy a szállítás biztonságát a vonatkozó szabványokkal összhangban garantálni tudjuk.

A tartályban uralkodó nyomás és töltöttségi szint mérésével ellenőrizhető, hogy a tartály megfelelően lezárt állapotban van, illetve a szállítás során kinyitották-e. A naplóból az is kideríthető, ha a mozgatás során a tartály túlzott gyorsításnak volt kitéve.

Ebben az alkalmazásban a töltöttségi szintet két kompakt, a 7LD szériába tartozó nyomástávadó méri. A KELLER olyan megoldást fejlesztett ki, amelyben a tartály eredeti alakjának megőrzése mellett tudta felszerelni a jelátalakítókat.

Mivel a tartály nyomás alatt van, egy jelátalakító a tartály tetején került elhelyezésre az apadásból adódó nyomásváltozások kijelzésére. Egy másik jelátalakítót pedig a tartály aljára szereltek a teljes tartálynyomás figyelésére. A két 7LD jelátalakító által mért nyomáskülönbség kiadja a tartályban lévő töltöttségi szintet.

A kapott információ a hőmérsékleti adatokkal és a tartály aktuális pozíciójával együtt kerül továbbításra. Az IoT-képesség megkönnyíti a kulcsfontosságú információkhoz való hozzáférést éppen azokon a helyeken, ahol a legfontosabb a vegyi anyagok megfelelő monitoringja.

A hídterhelések hatékony felügyelete

A szenzorok által végzett erőmérés más területeken is megkönnyíti az intelligens megfigyelést. A hidak terheléseloszlásának mérésére és rögzítésére is alkalmazhatók a nyomásérzékelők. A közúti forgalom erőssége ismeretlen tényező, és a teherautók és kamionok növekvő száma egyre nagyobb terheket ró a hidakra. Az alapozás azonban nem tekinthető statikusnak, hiszen bolygónkon minden mozog, így a lábunk alatt lévő talaj szerkezete is változhat egyik napról a másikra. Ez a két változó a hídon lévő terheléseloszlást is folyamatosan módosítja. A biztonság garantálása érdekében a szenzorok segítségével folyamatosan detektálni kell a terheléseloszlás változásait.

Korábban a terhelés mértékét a híd teherhordó elemeinek mechanikai változásaiból olvasták ki, amit a helyszínen kellett és lehetett megfigyelni. A KELLER a híd központi támasztóelemére összpontosította figyelmét, és egy hálózatba kötött nyomásmérő rendszert épített bele. A hídra nehezedő terhelés egy elasztomerpárnára adódik át (1). A nyomásérzékelő (2) és az elasztomer között egy kenőanyagréteg (3) van, ami nyomástovábbító közegként viselkedik, és lehetővé teszi a terhelés okozta belső nyomás mérését. Ezt a nyomásváltozást egy olyan nyomástávadó határozza meg, amelynek ügyfélspecifikus kialakítása tökéletesen illeszkedik a híd teherhordó eleméhez.

A GSM modul (4) közvetlenül a digitális interfészről olvassa le az adatokat, és a mért értéktől függően küld figyelmeztető üzenetet az érintetteknek. A rendkívül hosszú élettartamú acélházas nyomásérzékelők évtizedekre garantálják a megbízható méréseket és a működési biztonságot. Az IoT-megoldásokkal a hidak terheléselosztásának változásai megbízhatóan és folyamatosan figyelemmel kísérhetők, így szükség esetén azok lezárhatók a forgalom elől.

A dolgok internete olyan „intelligens” megoldásokat kínál, amelyek megkönnyítik és kényelmesebbé teszik az életet, javítják és korszerűsítik a folyamatokat, valamint olyan információkat hoznak felszínre, amelyek korábban nem vagy nehezen voltak hozzáférhetők. Az intelligens megoldások rendkívül személyre szabottak, de mindig egy tárggyal és a szenzorral kezdődnek.

www.keller-druck.com

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek