{"id":44243,"date":"2023-02-07T11:38:08","date_gmt":"2023-02-07T11:38:08","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=44243"},"modified":"2023-02-07T11:38:15","modified_gmt":"2023-02-07T11:38:15","slug":"datenkommunikation-in-rauen-umgebungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/de\/automatisierung\/datenkommunikation-in-rauen-umgebungen\/","title":{"rendered":"Datenkommunikation in rauen Umgebungen"},"content":{"rendered":"\n

Dank fortschrittlicher Technologie und dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) k\u00f6nnen Fabrikanlagen und -standorte heutzutage ordnungsgem\u00e4ss \u00fcberwacht und St\u00f6rungen mithilfe von elektronischen Steuerungen, Sensorikkomponenten und automatisierten Produkten fr\u00fchzeitig erkannt werden. <\/p>\n\n\n\n

Bei der Datenkommunikation in rauen Umgebungen gibt es einiges zu ber\u00fccksichtigen, da Faktoren wie Witterungseinfl\u00fcsse, lange Latenzzeiten, geringes Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis, Verbindungsprobleme, starke Vibrationen und hoher Druck, den Datenaustausch beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Beitrag enth\u00e4lt Produktempfehlungen und Beispiele f\u00fcr einen reibungslosen Datenaustausch zwischen Maschinen unter schwierigen Bedingungen wie extreme Temperaturen, korrosive Feuchtigkeit und auslaufendem Kraftstoff.<\/p>\n\n\n\n

IIoT in rauen Umgebungen<\/h2>\n\n\n\n

Auch in rauen Umgebungen k\u00f6nnen Hersteller mithilfe von KI und dem IoT ihre Anlagen ordnungsgem\u00e4ss \u00fcberwachen und somit ihre Produktion aufrecht erhalten. Die vorausschauende Wartung, die sich h\u00e4ufig auf Fehlerbereiche konzentriert, wird von Machine-Health-Systemen \u00fcbertroffen, die industrielle IoT-Daten sammeln und mithilfe von KI-Algorithmen auswerten. Die autonomen Systeme sind in der Lage, diesen rauen Bedingungen standzuhalten und sch\u00fctzen die Elektronik vor Sch\u00e4den durch zu hohe magnetische und elektrische Felder. <\/p>\n\n\n\n

Einer der Hersteller, der Produkte bietet, die speziell f\u00fcr die Datenerfassung in rauen Umgebungen entwickelt wurden, ist Brainboxes<\/a>. Das Unternehmen liefert Hardware-L\u00f6sungen f\u00fcr die Maschinen\u00fcberwachung und IIoT-Projekte. Mit einem Team hochqualifizierter Software- und Hardwareentwickler hat Brainboxes seit 1984 seine eigenen Kerntechnologien entwickelt, produziert und unterst\u00fctzt. Das hat die Marke zu einem der weltweit f\u00fchrenden Hersteller von industriellen Kommunikationsger\u00e4ten gemacht.<\/p>\n\n\n\n

Maschinenbetrieb unter extremen Bedingungen \u2212 wie ist das m\u00f6glich?<\/h2>\n\n\n\n

Die Installation und der Anschluss von Ger\u00e4ten ist eine unglaubliche Herausforderung, da sich bestimmte elektronische oder sensorische Ger\u00e4te in rauen Industrieumgebungen unterschiedlich verhalten k\u00f6nnen. Die Langlebigkeit des Systems h\u00e4ngt davon ab, wo die Daten erfasst werden und welches Ger\u00e4t Sie verwenden. Einige Beispiele f\u00fcr schwierige Bedingungen in industriellen Anwendungen sind extreme Temperaturen, physikalische St\u00f6\u00dfe, elektrostatische Entladungen (ESD), Vibrationen und elektromagnetische St\u00f6rungen (EMI). <\/p>\n\n\n\n

Die L\u00f6sung sind IoT-f\u00e4hige Maschinen. Moderne technologische Ger\u00e4te sind mit Sensoren und Software ausgestattet, die Daten auch in rauen Industrieumgebungen erfassen und organisieren k\u00f6nnen. Zum Beispiel sind neue Automatisierungsprodukte von Brainboxes wie Industrial Ethernet Switches<\/a> oder analoge Eingangsmodule<\/a>, die die \u00dcberwachung von Schl\u00fcsselkomponenten des automatischen Systems erm\u00f6glichen, so konzipiert, dass sie das ganze Jahr \u00fcber Messungen aus der Ferne erfassen. Wie das geht, erfahren Sie im Folgenden anhand eines konkreten Beispiels.<\/p>\n\n\n\n

Automatisierung in der Antarktis<\/h3>\n\n\n\n

In der Antarktis fallen die Temperaturen im Winter unter -20 Grad bis zu extremen Tiefstwerten von -55 Grad. An 105 Tagen im Jahr herrscht zudem v\u00f6llige Dunkelheit. Trotz dieser schwierigen Umst\u00e4nde, werden an der Halley Forschungsstation Daten f\u00fcr die \u00dcberwachung des Erd-, Luft- und Weltraumwetters erfasst.<\/p>\n\n\n\n

Die Britische Forschungsstation Halley VI im Weddellmeer ist die erste mobile Forschungsstation der Welt, die auf einem schwimmenden Schelfeis errichtet wurde. Dank der preisgekr\u00f6nten Spitzenforschung in den modernen Labor- und Wohnr\u00e4umen der Station k\u00f6nnen Wissenschaftler dringende globale Probleme wie den Klimawandel und den Anstieg des Meeresspiegels sowie das Weltraumwetter und das Ozonloch untersuchen, das 1985 auf Halley entdeckt wurde.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Bild 1: Halley VI Forschungsstation auf dem Brunt-Schelfeis in der Antarktis. Quelle: British Antarctic Survey<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Station ist mit einem innovativen autonomen Energiesystem ausgestattet, das von Ingenieuren des British Antarctic Survey (BAS) entwickelt wurde. Dieses System erm\u00f6glicht es dem BAS-Team, diese Messungen ohne die Hilfe von Bodenpersonal durchzuf\u00fchren, indem es ein bahnbrechendes autonomes Energiesystem mit kontinuierlicher Treibstoff- und Datenzufuhr konstruiert. <\/p>\n\n\n\n

Die Station ist mit einer Mikroturbine ausgestattet. Dies ist das erste Mal, dass eine Mikroturbine in der Antarktis installiert wurde, um Instrumente autonom zu betreiben. Dadurch kann die BAS-Zentrale in Cambridge das System aus der Ferne \u00fcberwachen, steuern und abschalten. Die BAS-Ingenieure installierten den Capstone-Mikroturbinengenerator, da er im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Dieselgeneratoren neun Monate ohne Wartung auskommt und somit problemlos im Winter verwendet werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Im Inneren der Mikroturbine befindet sich ein analoges Eingangsmodul von Brainboxes<\/a>, das das ganze Jahr \u00fcber hochpr\u00e4zise Messungen von Spannungen und Str\u00f6men in rauen Umgebungen erfasst. Diese Module wandeln Signale aus der realen Welt in lesbare Daten um, die den Ingenieuren im Netzwerk \u00fcber 10.000 Meilen auf der ganzen Welt in Echtzeit zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Bild 2: Forschungsstation Halley VI des British Antarctic Survey. Quelle: Brainboxes<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die analogen Eingangsmodule von Brainboxes sind im Inneren der Mikrogasturbine angebracht, um die F\u00fcllstandssensoren im Kraftstofftank zu \u00fcberwachen und den Kraftstoffdurchfluss zu messen (Bild 2). Daf\u00fcr war es besonders wichtig eine stabile Temperatur im Inneren des Geh\u00e4uses sicherzustellen, da externe Tanks mit einem Fassungsverm\u00f6gen von etwa 50 m\u00b3 Brennstoff durchschnittlich 140 Liter pro Tag in die Mikroturbine pumpen mussten. Mithilfe eines komplexen \u00dcberwachungs-Dashboards, das Daten zum Kraftstoff, F\u00fcllstand, Druck und Ventilpositionen anzeigt, kann das Auslaufen des Kraftstoffs in Echtzeit \u00fcberwacht werden.<\/p>\n\n\n\n

Fazit<\/h2>\n\n\n\n

Maschinelles Lernen und KI k\u00f6nnen dazu beitragen, unerwartete Risiken<\/a> zu bek\u00e4mpfen und den Datenaustausch zu sch\u00fctzen, weshalb sie eine Schl\u00fcsselrolle bei der Bek\u00e4mpfung von St\u00f6rungen spielen. Aus diesem Grund werden viele Ger\u00e4te aus der Ferne gesteuert, ohne dass sie von Mitarbeitern am selben Ort \u00fcberwacht werden m\u00fcssen. Wie wir oben dargelegt haben, l\u00e4uft ein BAS-System seit fast 2 Jahren bei Temperaturen von bis zu -55\u00b0C, wobei das Personal nur in den Sommermonaten in der Station anwesend ist. Mit den Remote I\/O-Modulen von Brainboxes k\u00f6nnen Sie wichtige Komponenten des Automatisierungssystems unabh\u00e4ngig von den extremen Bedingungen \u00fcberwachen.<\/p>\n\n\n\n

Sehen Sie sich hier<\/a> das 3D-Modell des Halley VI Forschungszentrums an.<\/p>\n\n\n\n

Produktempfehlung<\/h2>\n\n\n\n
\n
\n

Remote IO, Brainboxes<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Funktionen:<\/p>\n\n\n\n