IIoT-Gateways: Temperatursensoren im TrafoFlex-Projekt

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Die IoTmaxx GmbH bietet leistungsfähige und transparente Industrial IoT-Lösungen für den Mittelstand, die einfach zu handhaben sind. Die Hardwarebasis für die Konzepte zur Fernüberwachung und Fernwartung industrieller Anlagen bilden die programmierbaren IIoT-Mobilfunk-Gateways aus eigener Entwicklung. Im slowenischen TrafoFlex-Projekt sammeln und übertragen Maxx GW4100-Gateways die Temperaturen von Transformatoren und deren Umgebung, um auf dieser Basis Dynamic-Thermal-Rating-Modelle zu validieren.

IIoT-Gateways in der Praxis: Das TrafoFlex-Projekt zielt darauf ab, die Belastbarkeit dezentral aufgestellter Mittelspannungs- und Niederspannungs-Transformatoren auf sichere Weise – also mit einer lückenlosen Zustandsüberwachung – zu erhöhen, ohne die Lebenserwartung zu beeinträchtigen. So hofft man im Zusammenspiel mit Flexibilitätsdiensten zusätzlichen Spielraum für die Bewältigung von Spitzenlasten zu gewinnen, insbesondere in Niederspannungsnetzen. Gleichzeitig sollen auf Basis der im Projekt gewonnen Daten die tatsächlichen Belastungen der Transformatoren im untersuchten Netz ausgewertet werden. Aus dieser Überwachung des "Gesundheitszustandes" der Transformatoren sollen Erkenntnisse für das Anlagenmanagement abgeleitet werden.

IIoT-Gateways für ein zuverlässiges Stromnetz

Das letztendliche Ziel dieses IIoT-Projektes ist die Entwicklung und Erprobung von Konzepten für den fortschrittlichen Einsatz von Transformatoren für den Betrieb des Stromnetzes, den Flexibilitätsmarkt und das Asset Management und damit die Vorbereitung der Masseneinführung dieser Technologie. TrafoFlex ist ein Gemeinschaftsprojekt des slowenischen Verteilernetzbetreibers Sodo, des Verteilernetzbetreibers Elektro Gorenjska und des slowenischen Übertragungsnetzbetreibers Eles in Zusammenarbeit mit dem externen Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen Operato d.o.o. Als wissenschaftliche Partner sind die beiden Forschungseinrichtungen Jožef Stefan Institute (IJS) sowie das Elektroinštitut Milan Vidmar (EIMV), beide aus Ljubljana, am Forschungsprojekt beteiligt.

Individuelle Mobilfunkkommunikation für den Mittelstand

Für die Übertragung der Temperaturmessdaten von den jeweiligen Transformatoren griff Operato auf das Know-how von IoTmaxx zurück. IoTmaxx ist spezialisiert auf Datenkommunikation und Mobilfunk und passt ihre IIoT-Lösungen und das individuelle Dienstleistungspaket immer auf den Bedarf sowie die Hard- und Softwareumgebung des Kunden an. Dabei gilt der Grundsatz so wenig komplex wie nötig und so leistungsfähig wie möglich zu sein. Für die Kommunikation setzt das Unternehmen deshalb auf höchste drahtlose Verfügbarkeit durch Mobilfunk im LTE-4G-Netz sowie auf Netzredundanz über zwei SIM-Karten.

Die IoTmaxx-Konzepte basieren auf leistungsstarken, programmierbaren Gateways und Routern. Zusammen mit den passenden Zusatzgeräten sowie Programmier- und Hosting-Angeboten erhält der Kunde ein Gesamtpaket aus einer Hand. Kundenindividuelle Gateway-Applikationen können durch den Kunden selbst oder als Service durch die IoTmaxx-Experten frei programmiert werden. Hohe Sicherheit aller IoTmaxx-Kundenlösungen ist unter anderem durch integrierte Firewalls, passwortgeschütztes Zugriffsmanagement, sichere Verbindung über OpenVPN und einen Secure Chip gewährleistet.

Schnittstellen unterstützen jede IIoT-Anwendung

Das zuverlässige, programmierbare IIoT-Mobilfunk-Gateway Maxx GW4100 sammelt und verarbeitet Informationen industrieller Maschinen und Systeme und überträgt die Daten über sichere Mobilfunkverbindungen. Die Datenübertragung erfolgt über Mobilfunk im 4G-Netz. Bei lokal schwachem 4G-Netz verfügt das Maxx GW4100 über ein automatisches Fallback auf 2G. Die Geräte können dank ihrer Schnittstellenvielfalt am Einsatzort aufgenommene Sensordaten aller Art aufnehmen und übertragen, beispielsweise auch Feuchtigkeit, Vibrationen, Schaltzustände und vieles mehr. Die Daten stellen Sie dann zur Verarbeitung für verschiedene Applikationen zur Verfügung.

IIoT-Gateways: Kompakte All-in-One-Lösung

Die IoTmaxx-Gateways ermöglichen die Anbindung unterschiedlichster Systeme. Sie sind auf sichere Anwendungen im mittelständischen Industrieumfeld abgestimmt und bieten mit ihrer Schnittstellen- und Protokollvielfalt für drahtgebundene und drahtlose Industrie-4.0-Anwendungen alle erforderlichen Optionen. Als physikalische Schnittstellen stehen Ethernet, USB, RS232, RS485, CAN-Bus sowie 1-Wire zur Verfügung. Sensoren können auch über zwei multifunktionale analoge I/Os angeschlossen werden. Die reichhaltigen Schnittstellen des Gateways bieten die Möglichkeit zum direkten Anschluss marktüblicher Sensoren. Die Weiterverarbeitung der Zustandsdaten konzipiert IoTmaxx individuell auf den Kunden zugeschnitten. Das Ergebnis ist eine preiswerte und kompakte All-in-One-Lösung ohne hohe Gerätevielfalt und ohne komplexe Installationen.

Besonders leistungsfähiges LTE 4G Mobilfunk-Gateway

Das Maxx GW 4100 ist ein robustes Mobilfunk-Gateway für Industrieanwendungen. Es kommuniziert über den hoch verfügbaren LTE-Mobilfunkstandard und gewährleistet damit höchste Verbindungssicherheit. Dank der Always-online-Funktionalität führt das Gateway einen selbstständigen Verbindungsaufbau sowie im Falle eines Fehlers den eigenständigen Neuaufbau der Verbindung aus. Damit besteht jederzeit und von jedem Ort aus uneingeschränkter Zugriff auf das wartungsfreie Gerät. Das LTE 4G Industrial-Gateway verfügt über ein schlankes, erweiterbares Linux-Betriebssystem sowie ein aktuelles Prozessorsystem. Das System ist großzügig mit Flash- und RAM-Speicher ausgerüstet und erlaubt zusätzlich die Verwendung von SD-Karten für sehr große oder häufig geänderte Daten.

Zuverlässiges Update-Verfahren aus der Ferne

Dank OpenVPN erfolgt das Gerätemanagement per verschlüsselter Einwahl über Mobilfunk. Damit sind IIoT-Gateways von IoTmaxx wie das Maxx GW 4100 nur für den Anwender selbst erreichbar. Die Sicherheits- und Fehlerkorrekturen für das Linux-Betriebssystem sowie für die individuellen Anwenderapplikationen und Konfigurationen erfolgen über den zentralisierten Over-the-Air-Firmware-Update-Service. Dieser sorgt für ein zuverlässiges Update-Verfahren aus der Ferne.

Der Autor Christian Lelonek ist Geschäftsführer der IoTmaxx GmbH.

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