Flughafen: Fernwärmepumpen und ein Lüftungsgerät
Ein Projekt an drei Maschinen, auf die ein Flughafen täglich angewiesen ist. PRECOG lernt, wie jede Maschine normalerweise schwingt, und zeigt, wenn sich ihr Zustand ändert.
Flughafen
Ziel des Projekts
Pumpen und Lüftung laufen an einem Flughafen rund um die Uhr. Fällt eine davon aus, kann der Betrieb eines ganzen Gebäudes betroffen sein. Das Projekt zeigt an drei Maschinen, dass sich aus den Sensordaten ein stabiles Referenzverhalten ableiten lässt, dass verändertes mechanisches Verhalten erkannt wird und dass nützliche Informationen für die Instandhaltung entstehen.
PRECOG beobachtet nur. Es sendet keine Steuerbefehle, ersetzt nicht den Schutz der Maschine und löst keine Instandhaltung automatisch aus. Es gibt den Menschen früher Auskunft über den Zustand, und sie entscheiden, was zu tun ist.
Anlagen
Überwachte Anlagen
Eine Pumpe von Svanehøj, Typ IFV 150-TL, mit einem Volumenstrom von etwa 550 m³/h und einer Drehzahl von etwa 1.965 rpm. Der Motor stammt von ABB und hat eine Leistung von etwa 200 kW. Ziel ist, die Schwingungen und den Lagerzustand von Motor und Pumpe zu verfolgen.
Eine Pumpe derselben Maschinenklasse wie Pumpe 1. Die beiden Pumpen lassen sich miteinander vergleichen, wodurch Unterschiede und Trends deutlicher werden.
Ein Ventilatormotor von Ziehl-Abegg, Typ ZAPE 280M-6/PHE, Effizienzklasse IE3, mit einer Leistung von etwa 55 kW bei etwa 985 rpm. Zwei Frequenzumrichter von Danfoss mit 55 kW und 22 kW steuern das Gerät. Ziel ist, den Motor, den Antriebsstrang, den Ventilator und die Lager zu verfolgen.
Messung
Was gemessen wird
PRECOG misst die Schwingungen des Motorgehäuses und den Status des Sensors. Der Druck des Fernwärmesystems und die digitalen Daten der Antriebe liegen ausserhalb des Projekts.
Die Analyse sucht nach Mustern, die auf Folgendes hinweisen:
- Lagerverschleiss
- Unwucht und Fluchtungsfehler
- Lockerungen und Veränderungen im Antriebsstrang
- verändertes Verhalten des Ventilators
- Schwingungsänderungen auf der Pumpenseite
Die Sensoren müssen starr und nahe an den Lagern sitzen. Die thermische Belastung des Montageorts wird vor Ort geprüft, denn die Umgebung der Fernwärme ist heiss.
Datenweg
Vom Sensor zum Dashboard
- Messung. Der Sensor liefert am Motor Schwingungs- und Statuswerte.
- Erfassung am Rand. Eine kleine Industrieeinheit neben der Maschine prüft die Werte, ergänzt einen Zeitstempel und eine Folgenummer und packt sie zusammen.
- Netzwerk und Strom. Eine kabelgebundene Ethernet-Verbindung überträgt die Daten, und dasselbe Kabel liefert den Strom.
- Übertragung. Die Einheit sendet die Daten über eine ausgehende HTTPS-Verbindung mit Maschinenauthentifizierung an die PRECOG-API.
- Analyse. PRECOG erstellt für jede Maschine ein Referenzverhalten, verfolgt den Trend und erkennt Anomalien. Die KI-Schicht klassifiziert eine Anomalie nur dann, wenn die statistische Schicht eine relevante Abweichung findet.
- Dashboard. Berechtigte Nutzer sehen den Zustand, die Anomalien und die Informationen zur Instandhaltung in einem Browser.
Lieferung ohne Datenverlust
Geht die Verbindung zur API verloren, speichert die Einheit die Datensätze in ihrem eigenen Speicher und lädt sie in der richtigen Reihenfolge hoch, sobald die Verbindung zurückkehrt. Ein Datensatz gilt erst als geliefert, wenn die API ihn bestätigt hat. Jeder Datensatz hat eine Gerätekennung, einen Zeitstempel und eine Folgenummer. So lassen sich fehlende, doppelte oder vertauschte Datensätze erkennen, und ein wiederholter Upload erzeugt keine Duplikate.
Die Zeitstempel brauchen eine verlässliche Zeitquelle. Die bevorzugte Lösung nutzt den Zeitserver des Flughafens selbst.
Daten und Sicherheit
Daten und Sicherheit
Nur anonyme technische Telemetrie verlässt den Standort. Ein Paket enthält die Schwingungs- und Statuswerte, einen Zeitstempel, eine Folgenummer und eine neutrale Gerätekennung. Es enthält keine personenbezogenen Daten, keine Bilder, kein Audio und keine Geschäftsdokumente, ebenso wenig einen Maschinennamen, eine Seriennummer oder einen genauen Standort.
Kommunikation
HTTPS mit TLS 1.2 oder höher, Maschinenauthentifizierung mit einer Signatur (HMAC), serverseitige Eingabeprüfung und ausschliesslich ausgehende Verbindungen der Einheiten.
IT-Anforderungen
Die Anforderungen der IT-Abteilung des Flughafens an Cloud, Netzwerk und Sicherheit wurden vor Beginn des Projekts Punkt für Punkt beantwortet.
Mehr zum Sicherheitskonzept finden Sie auf der Seite Sicherheit und IT-Architektur.
Nächster Schritt
Von der Cloud zum lokalen Betrieb
In der ersten Phase läuft die Anwendung in einer temporären Cloud, die Vida Soft betreibt. Danach ziehen die Anwendung, die API, die Analyse, die Datenbank und das Dashboard auf einen Server des Flughafens um. Die Einheiten erreichen dann nur noch die lokale API und den internen Zeitserver. Der Normalbetrieb braucht keine Internetverbindung und keine dauerhafte Freigabe für einen Cloud-Dienst.
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