Datenlogger mit Funkanbindung
Strom sparend für Solarbetrieb

Die Gemeinde Lindlar im Oberbergischen Kreis bezieht ihr Frischwasser vom Aggerverband und verteilt dieses über das eigene Versorgungsnetz an die Haushalte. Eventuelle Wasserverluste sind mit unnötig hohen Kosten verbunden und müssen demzufolge minimiert werden. Aus diesem Grund werden turnusmäßige Kontrollen und Plausibilitätsprüfungen durchgeführt.
In der Vergangenheit wurden in festgelegten zeitlichen Abständen alle Übergabestationen, Pumpwerke und Durchflussmessstellen (Wasserzähler) abgefahren. Aufgrund des hohen Zeit- und Personalaufwandes blieb diese Lösung jedoch immer ein Kompromiss, bei dem die Kontrollen zwar so oft wie möglich aber eben nicht so häufig wie gewünscht durchgeführt wurden. So dachten die Verantwortlichen irgendwann über eine automatisierte Datenerfassung nach. Doch die entlegenen Übergabestationen sowie eine Reihe von in Tälern liegenden Pumpwerken sind über das öffentliche GSM-Netz nicht erreichbar. Andere Lösungen mussten gefunden werden und es folgte eine Zusammenarbeit mit der Firma vKD GmbH Meß- und Prüfsysteme (vKD), die in Kooperation mit Funk-Electronic Piciorgros verschiedene Lösungen für die drahtlose Datenübertragung anbietet.

Drahtlose Datenübertragung

vKD bietet sowohl Lösungen für öffentliche als auch für nicht-öffentliche Funknetze an, und kann so auf die individuellen Kundenerfordernisse eingehen und steht nicht unter dem Zwang, eine bestimmte Lösung bevorzugen zu müssen. Im Fall der Gemeinde Lindlar hatte sich der Vergleich verschiedener Systeme schnell erübrigt, da wegen des nicht ausreichenden öffentlichen GSM-Netzes nur ein eigenes Funknetz auf den Frequenzen des nicht-öffentlichen Landfunks in Frage kam. In einem ersten Schritt wurden die vier Übergabestationen mit Funkmesseinheiten ausgestattet, von denen die Durchflussmengen im Minutentakt zur Zentrale ins Rathaus übertragen werden. Als nächstes wurden auch markante Stellen im Versorgungsnetz mit Durchflussmessgeräten ausgestattet bzw. die vorhandenen mit elektronisch nutzbaren Signalgebern modernisiert, sodass diese Werte per Funk zur Zentrale übertragen werden können.

Speziell für die Darstellung auf einem Handy

In der Zentrale werden die Daten mit der Visualisierung von vKD angezeigt, archiviert und analysiert. Alle Werte können auch auf einer Internetseite eingesehen werden. Eine frei konfigurierbare Kompaktseite zeigt die gewünschten Werte auf einer Miniseite, die speziell für die Darstellung auf einem Handy gestaltet wurde. Was aber ist nun der konkrete Nutzen der automatischen Datenerfassung? Der zuständige Abteilungsleiter der Wasserversorgung Lindlar sieht klare Erleichterungen und Verbesserungen. Erstens ist es nun nicht mehr notwendig zu Kontrollzwecken alle Stationen so oft wie früher anzufahren, was insbesondere für den Wochenenddienst ein Gewinn ist. Jetzt genügt es, einige Male täglich am heimischen Rechner die Werte im Internet zu kontrollieren, anstatt einige Stunden mit dem Fahrzeug die Runde zu drehen. Bei gezielten Kontrollen in den Nachtstunden hat man früher eine oder mehrere Leitungen abgesperrt, ist dann zu den Stellen mit Durchflussmessgeräten gefahren, hat diese einige Minuten beobachtet, um dann wieder zur Absperrstelle zu fahren, um alles in den Normalzustand zu bringen. Heute kann der Mitarbeiter mittels Handy oder Notebook jede Veränderung sofort erkennen und nach wenigen Minuten die Absperrung wieder öffnen. All dies vereinfacht nicht nur Arbeitsabläufe und Ergebnisvergleich, sondern spart auch effektiv einiges an Arbeitszeit.

Auswertung von Langzeittrends

Ein weiterer Vorteil ist die Auswertung von Langzeittrends. Erkennt der Bediener z.B. im Monatsdiagramm einen Trend oder einen dauerhaften Sprung nach oben, ist von einem Leck auszugehen. Aktuell wird das Datenerfassungssystem bei der Gemeinde Lindlar weiter ausgebaut. Für die Verantwortlichen liegen die Vorteile dieser Lösung auf der Hand und diese haben die Investitionen schon jetzt größtenteils ausgeglichen. Hier noch einige technische Details. Der vorzugsweise eingesetzte Datenlogger mit integrierter Solarversorgung ist einfach aufzubauen und benötigt keine zusätzlichen Vorbereitungen wie Schaltschrank, Klemmleisten oder Netzteil. Somit entfallen Kosten für einen Elektroinstallateur oder Anlagenbauer. Bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch von weniger als 5mA kommt dieses Gerät mit einem kleinen 10W Solarpaneel aus. Es hat zwei analoge 0-20/4-20mA Messeingänge, vier Zähl- und vier Statuseingänge und kann optional auch mit zwei Ausgängen bestückt werden. Zusätzlich bietet das System die Überwachung der Gehäusetemperatur und der eigenen Akkuspannung an. In einem kompakten gut geschützten Gehäuse befinden sich der Datenlogger mit Funkmodul, ein Akku und ein Solarregler. Ein sogenannter Solarhut bietet eine solide und durchdachte Halterung für das Messsystem und das Solarpaneel. Die Halterung kann direkt auf einen Standard Lampenmast aufgesteckt werden. Dies garantiert nicht nur eine einfache, sondern auch sehr zeitsparende Montage. Das SS20F ist flexibel programmierbar und speichert die Messdaten, versehen mit einem Zeitstempel, im integrierten Datenlogger ab. Der Messtakt kann in Minutenschritten bis zu einem Tagesintervall frei gewählt werden. Die Abfrage erfolgt über ein stationäres Zentralfunkmodem, welches an einen PC oder SPS angeschlossen ist. Je nach Entfernung gibt es das Gerät mit Frequenzen und Sendeleistungen für den genehmigungsfreien Betrieb oder auch für geschützte Frequenzen bei größerer Reichweite (bis 20km).

Verbindung auch in schwierigen Geländen

Da jede Station auch als Repeater für andere entlegene Stationen genutzt werden kann, sind auch größere Reichweiten möglich, die selbst in topografisch schwierigen Geländen (Berge, hohe Bebauung) Verbindungen realisierbar machen. Als Softwareschnittstelle wird ein OPC-Server mit zwei Modi angeboten. Die Daten können über die OPC-Schnittstelle online übernommen oder als Archivdaten mit Zeitstempel aus einer ASC-II-Datei gelesen werden. Die Geräte sind seit sechs Jahren auf dem Markt und haben sich in verschiedenen Projekten und über einige raue Winter bewährt. Seit neuestem werden sie in einer Variante mit GPRS für das öffentliche Mobilfunknetz angeboten, wodurch ein Einsatz bei beliebig großen Entfernungen möglich wird. Hierbei werden die Daten über GPRS übertragen und auf einer Leitzentrale mit einem speziellen OPC-Server in die Windowswelt übergeben. Der DIFUS-Datenlogger wird dabei mit einer normalen SIM-Karte bestückt, wie sie bei Handys benutzt wird. In der Zentrale benötigt der PC einen Internetzugang und den DIFUS-OPC-Server.