Erstes Treffen des OSCAR-Begleiterkreises

Am 02.06.2021 fand das erste Treffen des OSCAR-Begleiterkreises statt. Die OSCAR-Verbundpartner informierten in mehreren Kurzvorträgen über erste Ergebnisse und gaben einen Ausblick auf die im weiteren Projektverlauf geplanten Arbeiten zu den Schwerpunkthemen:

  • Digitale Zwillinge für die Abwasserreinigung an Bord von Kreuzfahrtschiffen (LUH)
  • IoT Connector und OSCAR-Cloud – Anlagenfernüberwachung und -steuerung für den maritimen Bereich (SEGNO)
  • Messkonzept und Datenaufnahme an Bord (CMG).

Die anschließende Gesprächsrunde mit dem Begleiterkreis zeigte für die praktische Anwendung relevante Aspekte auf und lieferte Anknüpfungspunkte zur Vertiefung des Austausches.

Möchten Sie Teil des OSCAR-Begleiterkreises werden? Sprechen Sie uns gerne an!
Weitere Informationen dazu finden Sie hier.

Ansprechpartner:

Leibniz Universität Hannover (LUH)
Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH)
Dagmar Pohl

Datenübertragung in die OSCAR-Cloud mit dem IoT Connector

Siemens Mindsphere Cloud mit Prozessdaten aus der Laborkläranlage
Abbildung: Siemens Mindsphere Cloud mit Prozessdaten aus der Laborkläranlage sowie der SEGNO IoT Connector mit Modbus-Schnittstelle auf Basis UniPi Neuron S103

Für die Übertragung von Daten in eine Cloud sollte grundlegend eine gute Infrastruktur mit einem ausgereiften IT Sicherheitskonzept umgesetzt oder angedacht sein. Ein erster Schritt in den Anlagen ist die Digitalisierung und Standardisierung von Daten mit Hilfe von Standard-Kommunikations- und Netzwerkprotokollen, wie z.B.: Modbus TCP/IP, OPC UA oder der direkte Anschluss von Prozess-Signalen. Dafür haben wir von SEGNO einen IT-sicheren Direkt IoT Connector für die Mindsphere Cloud auf Basis eines Industrie-Raspberry PI entwickelt und erprobt. Der IoT Connector ist so konzipiert, dass die Funktionalitäten sich auf beliebige Hardware-Systeme, u.a. auch auf den Siemens IoT2050, portieren lassen.

Der im Rahmen von OSCAR im Hause SEGNO entwickelte IoT Connector wurde an die OSCAR-Versuchsanlage (ISAH Laborkläranlage) angeschlossen und sorgt seit Dezember 2020 für eine zuverlässige Datenerfassung und -übertragung in die OSCAR-Cloud. In der Cloud werden die Daten gespeichert, visualisiert und für die weitere Nutzung zugänglich gemacht. Auf diese Weise kann der Anlagenzustand aus der Ferne überwacht und die Prozessdaten weiter analysiert werden.

Der IoT Connector verfügt über verschiedene Datenschnittstellen, wodurch eine Ankopplung an viele unterschiedliche Anlagensteuerungen flexibel möglich ist. Die sehr gute Portierbarkeit und weitgehende Hardware-Unabhängigkeit des IoT Connectors hat sich in erfolgreichen Tests auf verschiedenen Plattformen und Betriebssystemen gezeigt. Damit bietet der IoT Connector eine mit zahlreichen unterschiedlichen Systemen kompatible Lösung zur zuverlässigen Erfassung und Übertragung von Prozessdaten.

Eigenschaften des SEGNO IoT Connectors

  • Schnelle Direktkopplung zur Siemens Mindsphere Cloud über REST API
  • Zwischenspeicherung von Daten
  • Lückenlose Datennachlieferung zur Cloud nach Verbindungsunterbrechung
  • EDGE Computing und Node-RED für Datenvorverarbeitung
  • Neben OPC UA auch Modbus TCP/IP enthalten
  • Datenübertragung auch per GSM für mobile Anwendungen
  • Erweiterung von Kommunikations-Protokollen möglich

    Folgende Hardware-Systeme wurde bisher getestet und erfolgreich erprobt:

    • UniPi Neuron S103
    • Siemens IoT2050 mit Flashspeicher
    • Siemens IoT2050 mit SDCard Speicher
    • Industrie Mini-PC mit Windows 10
    • Standard Desktop-PC Windows 10
    • Dell-Rack Server mit MS Windows Server 2016 und 2019
    • Weitere Systeme in der Erprobung

Ansprechpartner:

SEGNO Industrie Automation GmbH
Thorsten Arendt

Leibniz Universität Hannover (LUH)
Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH)
Dagmar Pohl

Start der Laborversuche am ISAH

Bild: Teilansicht der Laboranlage für erste abwassertechnische Untersuchungen in OSCAR zur Erzeugung von Daten für den Digitalen Zwilling

Zur Entwicklung des Prototyps des Digitalen Zwillings wurde mit Versuchen in der Laborkläranlage des ISAH begonnen. Im weiteren Projektverlauf wird der hier entwickelte Digitale Zwilling auf größere Schiffskläranlagen übertragen werden.

Die Laborkläranlage bietet hervorragende Voraussetzungen für die Modellentwicklung, da die vorhandene Online-Messtechnik eine umfangreiche Datenaufnahme erlaubt und die Prozessbedingungen gut kontrollierbar sind. Die Beschickung der Anlage erfolgt mit nachgebildetem Schiffsabwasser. Dabei können verschiedene Lastfälle und Tagesgänge abgefahren werden, um die Dynamik der Anlage bei typischen und extremen Betriebssituationen zu untersuchen. Die genutzte Schiffsabwasser-Rezeptur basiert auf der zuvor in OSCAR erstellten Erfassung und Charakterisierung der verschiedenen Abwasserteilströme an Bord.

Ansprechpartner:

Leibniz Universität Hannover (LUH)
Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH)
Dagmar Pohl

Besuch der AIDAmar in Warnemünde am 22.07.2019

An Bord der
AIDAmar erhielt die Leibniz Universität Hannover einen Einblick in die
installierte Abwasser- und Sensortechnik der Schiffskläranlage. Um weitere
Daten zum Anlagenbetrieb zu gewinnen und in der Modellierung nutzen zu können,
wird die AIDAmar im Rahmen von OSCAR mit zusätzlicher Online-Messtechnik
ausgestattet werden.

Kick-off des Verbundprojektes OSCAR

Mit dem Kick-Off-Meeting in Hamburg haben die Partner Carnival Maritime, SEGNO und Leibniz Universität Hannover den Kurs für das dreijährige Forschungsvorhaben OSCAR (Online Modeling, Simulation and Remote Control System for environmental technologies on-board (Cruise) Ships) gesetzt.