Einfach smart loggen

Transkript

1 opti-s SERIE smartgeolog Einfach smart loggen Seismische Überwachung & Erschütterungsmessungen

2 Das smartgeolog der optimeas smartlog Familie optimeas setzt mit der Entwicklung der hauseigenen smart-geräte-serie einen neuen Trend: Einfache, benutzerfreundliche Bedienbarkeit bei gleichzeitig komplexer Leistungsfähigkeit durch spezielle Aufgabenanpassung. Streng der Philosophie folgend: Immer die beste Lösung und den Nutzen im Blick! optimeas smartlog-systeme sind moderne Messgeräte und Datenlogger, die sich durch Skalierbarkeit, Flexibilität, hohe Speichertiefe, Messgenauigkeit und intelligente Vorverarbeitung auszeichnen und damit autark Daten erfassen, speichern und bewerten. Das smartgeolog wurde speziell für geologische und geophysikalische Messungen entwickelt. Erdbeben oder Tunnelbau sind Beispiele für Erschütterungsquellen, die Menschen und Bauwerke gefährden können. Zur Überwachung von Erschütterungsquellen sind mobile Messgeräte gefordert, die Erschütterungen bewerten und auf das Überschreiten von Grenzwerten prüfen. Das smartgeolog ist präzise an diese Aufgabe angepasst; batteriebetrieben kann es jede Art von seismischen Bewegungen messen und die relevanten Daten sowohl per Kabel als auch drahtlos per Mobilfunk an einen beliebigen PC übertragen. Alle erforderlichen Bewertungen und Analysen erledigt die Software im Gerät ganz automatisch. Einsatzbereiche: Das smartgeolog ist optimal geeignet für sämtliche Anwendungen im Bereich der Geophysik und Geomechanik: Lokalisierung seismischer Vorgänge und Qualifizierung seismischer Ereignisse Ingenieurseismische und seismologische Warnsysteme mit Alarmierung nach kundenspezifischen Vorgaben Langzeitüberwachung von Parametern Mobile und permanente Messung, Überwachung und Dokumentation Immissionsschutz bei Baumaßnahmen und im Schienen- und Straßenverkehr Kombination seismischer Überwachungsanlagen mit Erschütterungsmessstellen nach DIN und wird eingesetzt in: Bergwerken Steinbrüchen Erdgas- und Erdölförderung Bauwerken Standsicherung Erschütterungsempfindlichen Maschinen und Anlagen Atomkraftwerken Baustellen Sprengungen Sprengungen Straßenbau Tunnelbau Ölindustrie Tage- und Bergbau Maschinenüberwachung

3 Im Internet, im lokalen Netz oder autark Einschalten und los geht s Sobald das smartgeolog eingeschaltet wird, startet es eigenständig mit der eingespielten Software. Von allen verfügbaren Schnittstellen werden daraufhin Daten erfasst. Dabei können Messwerte mit einer Rate von 10 Hz bis 5 khz aufgezeichnet und überwacht werden. Die Speicherung erfolgt automatisch auf einer handelsüblichen SD-Karte. Der Sensor einer Erschütterungsmessstelle kann per Kabel an das 4-8 kanalige System des smartgeolog angeschlossen werden, um Erschütterungen wie Spannungen, Senkungen, Rutschungen etc. zu erfassen. Die relevanten Daten werden per Mobilfunk (LTE) ins Internet übertragen und können dort über den opticloud- Server von überall abgerufen werden. Die Anbindung des Gerätes an das Internet erlaubt die Kommunikation mit den Geräten, das Abfragen von Daten und bietet sogar die Möglichkeit eines vollständigen Software-Updates. Optional kann die Übertragung auch via LAN oder WLAN verlaufen. Über einen direkt gekoppelten Rechner kann das Gerät komfortabel bedient und konfiguriert werden. Erschütterung Bergbau Ölindustrie WLAN Web Browser Kraft Baustellen Straßenbau Mobilfunk FTP Beschleunigung Direkt Spannung Sprengungen Maschinen LAN Direkt Anschließen Erfassen Übertragen Einstellen Visualisieren Auswerten Anpassbar durch ein flexibles Softwarekonzept Das Plattformkonzept der optimeas smart-geräte umfasst nicht nur die Hardwarekomponenten, sondern auch die Betriebssoftware der Geräte. Dort kommt optimeas OCEAN zum Einsatz. optimeas OCEAN ist eine skalier- und erweiterbare Software, mit der nahezu alle Aufgaben in den Bereichen Loggen, Messen, Steuern, Regeln und Automatisieren erledigt werden können. Durch die Kombination einzelner Softwaremodule lässt diese sich ideal an die Aufgabe anpassen. Eventuell fehlende Module werden einfach ergänzt. Dadurch sind auch kundenspezifische Lösungen wie spezielle Berechnungen, Überwachungen oder Protokolle als Erweiterungen möglich. Die Stärke von optimeas Als fachübergreifendes Team aus Elektrotechnikern, Physikern, Informatikern und Medizinern beherrschen wir messtechnische Anwendungen aus den verschiedensten Bereichen. Neben unserem universellen smart-system umfasst die smartlog-serie das smartgeolog, sowie Systeme für die Medizin (smartmedilog), Energiewirtschaft (smartdriveslog), dem Maschinenbau und der Automobilindustrie (smartcanlog). Auf Basis unserer bestehenden Komponenten und Ihrem Know-How entsteht die optimale Lösung für Ihren Bedarf. Sprechen Sie uns an!

4 Einfache und zugleich smarte Messlösungen Das smartgeolog verfügt über eine integrierte Internetanbindung durch ein LTE Modem mit großer Bandbreite. Erschütterungssensoren können über 4 (optional 8) hochauflösende Eingänge mit einer Abtastrate von 10 Hz bis 5 khz und einer Speichertiefe bis 64 GB angeschlossen werden. Über GPS werden verteilt aufgestellte Systeme µs-genau miteinander synchronisiert. Dadurch können Laufzeitmessungen und die Lokalisierung von seismischen Ereignissen realisiert werden. Das Gerät ermöglicht interne Verrechnungen wie RMS oder Frequenzanalysen. Die verschiedenen Triggerbedingungen sind variabel einstellbar und eine durch den Trigger ausgelöste Alarmierung erfolgt optional über den Internetserver per oder SMS. Universell durch kombinierbare Komponenten Damit der smartlog optimal in die Anwendung passt, ist er konfigurierbar und durch verschiedenste Komponenten erweiterbar. Internetanbindung, Zeitsynchronisation oder Positionsbestimmung sind nur einige davon. Zum Speichern der Daten sind alle smartlog-geräte mit einem SD oder µsd Karten-Slot ausgestattet. Mit bis zu 64 GByte steht genug Platz zum Loggen zur Verfügung. Zur PC-losen Konfiguration wird eine SD Karte mit einer Konfigurationsdatei einfach in das Gerät gesteckt. Die Geräte parametrieren sich dann selbständig und beginnen mit der Aufzeichnung. Zum drahtlosen Betrieb der Geräte in einem lokalen Netzwerk können die smartlog-geräte mit einem eingebauten oder externen WLAN-Stick erweitert werden. Dieser unterstützt IEEE b/g/n bei maximal 300 Mbps im Dualband Betrieb. Über das optionale Mobilfunkmodem können die smartlog-geräte direkt eine Verbindung ins Internet aufbauen. Standardmäßig erfolgt die Kommunikation nach dem Mailbox Prinzip mit einem festgelegten Server. Darüber können Messdaten von den Geräten geladen und Konfigurationen geändert werden. Auch ein Update der Betriebssoftware ist möglich. Sofern die smartlog-geräte verteilt aufgestellt sind, jedoch synchron im Geräteverbund laufen sollen, kommt die GPS-Synchronisation zum Einsatz. Dadurch werden die Messwerte der einzelnen Geräte bis auf 1 µs genau miteinander synchronisiert. Darüber hinaus stehen die Positionsdaten des Gerätes als Messkanal zur Verfügung.

5 K-UTEC AG Baustellen Tagebau Bergbau Tunnelbau optimeas smartgeolog Erdbeben Über eine Zusatzkomponente ist das smartgeolog in der Lage, analoge Eingänge zu erfassen. Dazu stehen Module wie 4 (optional 8) Eingänge ±10V, 24 Bit, 5kHz pro Kanal zur Verfügung. Weitere Module sind auf Anfrage erhältlich. In einigen Fällen ist das Setzen von Alarm- oder Steuerausgängen erforderlich. Dazu verfügen die smartlog-geräte standardmäßig über 4 digitale Eingänge (24V) und 4 digitale Ausgänge (24V, 100mA). Insbesondere im mobilen Einsatz sind immer wieder Spannungsausfälle zu überbrücken. Zu diesem Zweck können die smartlog-geräte optional mit einem Akku ausgestattet werden. Abhängig von der Akkukapazität können die Geräte bis zu mehreren Stunden autark betrieben werden. APPsolut clever Die Funktion des Loggers wird zu einem großen Teil durch die Betriebssoftware bestimmt. Um den Einsatzbereich des smartgeologs weiter zu vergrößern, entwickelt und modifiziert optimeas die Software in enger Zusammenarbeit mit ihren Kunden. Es entstehen Apps, die wie bei einem Smartphone ganz einfach in die Geräte nachgeladen werden können. Durch dieses Konzept ist die Software optimal an eine bestimmte Anwendung angepasst: Es entstehen leistungsfähige und besonders robuste Geräte.

6 Technische Daten des smartgeolog smartgeolog Basissystem Prozessor SD/µSD Temperaturbereich Spannungsversorgung Power / Watchdog - Controller HMI Schnittstellen Basissystem smartmodul 4U5K-1 Schnittstellen smartmodul 8U5K-1 Schnittstellen optional --> optional --> optional --> smartmodul LTE/GPS-1 Schnittstellen Technische Daten Freescale 512MB RAM; 128MB NAND Flash alternativ: Freescale i.mx 1GB RAM; 128MB NAND Flash 1x µsd intern mit 2x Betriebssystem + Apps und Einstellungen 1x SD extern zur Speicherung von Messdaten etc. (derzeit bis 64 GB) 1x SATA (intern) -40 C bis +70 C Umgebungstemperatur VDC (interner DC/DC Wandler), Leistungsaufnahme ca. 2,5 W ohne Modembetrieb alternativ: 17,5 bis 36 VDC (interner Step-Down Wandler; nicht isoliert) optionale Pufferung über einen Akku Auswahl der Boot-Quelle: Partition A oder B der internen µsd-karte Fallback-Boot aus dem NAND-Flash bei defekter / nicht vorhandener µsd-karte Watchdog-Überwachung der Betriebssoftware Zeitweises Ausschalten des Boards zum Energiesparen Gerätestart über digitalen Eingang 1x 10 Bit Analoger Eingang zur Messung der internen 3,3V Versorgung; Abtastrate 1Hz 1x 10 Bit Analoger Eingang zur Messung der internen Akku-Spannung; Abtastrate 1Hz 2x Taster 1x Buzzer 1x 7-Segment Anzeige 1x LVDS Display-Port (intern) 1x USB 2.0 High-Speed Host-Port 1x USB 2.0 High-Speed Device-Port 1x 10/100 Mbps Ethernet 2x CAN: ISO11898 konform, Isoliert 1x interner Temperatursensor 4x digitaler Ausgang (Opto-Koppler; Common Ground; max. 550mA@60V pro Ausgang) 4x digitaler Eingang (Opto-Koppler; High ab 5V) 1x 12 Bit NTC / PT100 Temperatur-Eingang Abtastrate 1Hz 1x 12 Bit Analoger Eingang: +/- 25V; Abtastrate 1Hz; optional: interne Brücke zur Messung der Versorgungsspannung 2x smartmodul Systembus Steckplätze zur Aufnahme von jeweils 4 Erweiterungsmodulen 4x 24 Bit Analog Eingang: +/- 10V (Max. Eingangsspannung +/- 12,5V) 15V Sensorversorgung mit max. 100 ma Abtastrate bis 5kHz 4x 24 Bit Analog Eingang: +/- 10V (Max. Eingangsspannung +/- 12,5V) 15V Sensorversorgung mit max. 100 ma Abtastrate bis 5kHz GLONASS & GPS Empfänger GNS1301 mit A-GPS & 1PPS Impuls (10 ns Abweichung RMS) LTE-Modem mit GSM, GPRS, WCDMA, EDGE, HSDPA, HSUPA, HSPA+, LTE-FDD

7 Unser Partner in der Geophysik für optimale Messleistungen von Erschütterungen und seismischen Ereignissen: K-UTEC AG Die Firma K-UTEC AG versteht sich als kompetenter Dienstleister im Bereich Geophysik und Geomechanik errichtete sie die erste Erschütterungsmessanlage. Spezialisiert auf Salzbergwerke und Tagebaugebiete bedient K-UTEC AG zahlreiche sowohl nationale als auch internationale Auftraggeber. Das Angebot von K-UTEC AG erstreckt sich von der Erschütterungsmessung über geophysikalische Erkundungen bis hin zu ingenieurseismischen und seismologischen Überwachungen. Dazu gehören die generelle Datenauswertung, Beweissicherung und Ursachenklärung, Prognosen zur Gefährdungsabschätzung, sowie die Planung und Durchführung von Testmessungen für ihre Kunden. Weitere Informationen über K-UTEC erhalten Sie online: K-UTEC AG K-UTEC AG Anwendungsbeispiel Zur Übersichtsmessung von großen Flächen wie einem Bergbaugebiet werden seismische Ereignisse über verschiedene Erschütterungsmessstellen mit entsprechenden Sensoren ermittelt. Das Messsystem dient hierbei der Überwachung und Gefahrenaufweisung anthropogener und tektonischer Ursachen. Da sich Bewegungen oder Spannungszustände großflächig auswirken können, wie z.b. auf die naheliegenden Gebäude und den Straßenverkehr, ist ein zuverlässiges Frühwarnsystem notwendig. Darüber können entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet und langfristig seismische Ereignisse reduziert werden. Für zum Teil schwer zugängliche Messstellen, wie in diesem Fall, erweist sich die mobile Datenübertragung als prädestiniert. Die relevanten Daten werden bei Bedarf automatisch ins Internet übertragen. Das smartgeolog von optimeas wird den spezifischen Anforderungen durch die Kombination einer leistungsfähigen, aber energiesparenden Hardware mit speziell angepasster Software gerecht. Mit K-UTEC AG als Servicepartner fließt zudem jahrelange Erfahrung im Bereich Geophysik und Geomechanik mit ein. K-UTEC AG

8 Ihre Experten: Dr. Jens-Achim Kessel, Jahrgang 1968, studierte Automatisierungsund Regelungstechnik und promovierte auch in diesem Bereich. Nach seiner Promotion über Turboladermodellbildung, war Dr. Kessel bei der Firma Technogerma Systems GmbH in Darmstadt als Leiter der Entwicklung zuständig für die Automatisierung von Motoren- und Getriebeprüfständen wechselte er dann zur ADDITIVE GmbH, wo er zusammen mit Herrn Schranz am Ausbau des Prüfstandsbereiches arbeitete. Herr Dr. Kessel ist verantwortlich für Automatisierung, Regelungstechnik und die Entwicklung der Standardsoftwareprodukte. Dr. Patrick Langfeld, Jahrgang 1971, ist Diplom-Ingenieur Elektrotechnik mit den Schwerpunkten digitale Signalverarbeitung und industrielle Informationstechnik. Er promovierte im Bereich der schnellen Powerline Kommunikation. Herr Dr. Langfeld hat in den vergangenen 10 Jahren mehrere OFDM-Systeme entwickelt, war als Entwicklungsleiter tätig und verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung von kundenspezifischen digitalen Kommunikationssystemen. Herr Dr. Langfeld betreut den Bereich der mobilen Datenerfassung und der sowohl drahtlosen als auch drahtgebundenen Übertragungstechnik. Burkhard Schranz, Jahrgang 1964, ist Diplom-Physik-Ingenieur und hat direkt im Anschluss an sein Studium ein Forschungsprojekt über Windenergie betreut. Bereits zu dieser Zeit hat er sich mit Messtechnik und technischer Softwareentwicklung beschäftigt. Nach einem Jahr Selbständigkeit, war er von 1993 bis Anfang 2010 als Technischer Leiter des Geschäftsbereichs Messtechnik bei der Firma ADDITIVE Soft- und Hardware GmbH tätig, verantwortlich für die technische Dienstleistung, Kommunikation und Projektabwicklung. Die Schwerpunkte von Herrn Schranz sind Dienstleistung, Prüfstände, Marketing und Vertrieb. optimeas GmbH Am Houiller Platz 4/B D Friedrichsdorf Tel: Fax: optimeas GmbH. Alle Produktnamen sind eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. Irrtum und Änderungen vorbehalten. Detaillierte Funktionsbeschreibung und Lieferzeiten auf Nachfrage.