Sehen was passiert
Sicher verladen im Ex-Bereich dank WLAN
Bei großen Verladestationen stehen in der Regel mehrere Kesselwagen oder Tanklastzüge bereit, die gleichzeitig mit beweglichen Verladearmen befüllt oder entleert werden. Bei einer großen chemischen Fabrik werden zukünftig Zustandsinformationen wie Füllstände, Temperaturen usw. und detailgenaue Kamerabilder aus der ATEX Zone I in die Messwarte und per WLAN auf das mobile Endgerät des Verlademeisters übertragen. Dieser kann an einer Verladestelle arbeiten und anhand der aktuellen Bilder gleichzeitig die weiteren Verladestationen überwachen.
Natürlich stellten sich vor der Realisierung Fragen nach der Stabilität der WLAN-Übertragung und der Bildqualität. Vor allem aber mussten die Umgebungsbedingungen vor Ort geklärt werden. Der Standort auf der Schiene, die umgebenden Bauten und andere störende Einflüsse wurden geprüft und die Montage der WLAN-Komponenten so geplant, dass eine unterbrechungsfreie Übertragung gewährleistet ist. Im Bereich der Verladestellen und Verladearme wurden Access Points installiert, die Signale der installierten Kameras sowie Alarme zum Tablet des Verlademeisters übertragen. Durch die Verwendung von Rundstrahlantennen und gut durchdachter Positionierung, konnte dabei eine lückenlose Bildübertragung innerhalb des gesamten Verladebereiches realisiert werden. Eingesetzt wurden WLAN-Geräte aus der P-Ex-Serie von Primation Systemtechnik, die für die ATEX Zone I zertifiziert sind und Kamerasysteme von TecTradeSolution. Die WLAN-Geräte sind direkt in Aluminiumgehäusen integriert und benötigen für die Montage im Ex-Bereich keine weiteren Umgehäuse. Da der Anschlussraum in Ex-e Technik ausgeführt ist, erspart sich der Betreiber aufwendige Instandhaltungsmaßnahmen, die bei druckfesten Gehäusen durchzuführen sind. Die eigensicheren R-SMA Anschlüsse garantieren zusammen mit den zertifizierten Antennen ein Höchstmaß an Sicherheit bei gleichzeitiger uneingeschränkter Leistungsfähigkeit der schnurlosen Datenübertragung. Um die Datensicherheit zu gewährleisten wurde die Verbindung zwischen den einzelnen Geräten mit einem Private-Key Verfahren mit 128bit verschlüsselt. Durch die im Vorfeld geplante Kanalaufteilung im 2,4GHz Band können die Arbeiter mit den mobilen Endgeräten zwischen den einzelnen Arbeitsplattformen wechseln, ohne die Datenverbindung zu verlieren. Das unterbrechungsfreie Roaming ist gerade für die Übertragung von Alarmmeldungen wichtig. Bei der Installation konnte eine Datenübertragungsrate von 200Mb/s mit zwei spatial Streams erreicht werden. Durch die große Bandbreite lassen sich bei Bedarf weitere Kameras anschließen. Die Integration eines WLAN Controllers ermöglichte nicht nur die Kontrolle der über die WLAN Access Points verarbeiteten Daten, er bringt auch einen weiteren Vorteil mit sich: Im Falle eines defekten Access Points kann mit Hilfe des Controllers ein Ersatzgerät im Ex-Bereich installiert werden, das vorher nicht konfiguriert werden muss. Der im Verbund neu installierte Access Point bekommt seine Konfiguration über den WLAN-Controller zugewiesen und arbeitet nach kurzer Download- und Reboot-Zeit selbständig in der Installation mit. Für diesen Tausch ist kein Einsatz von IT-Spezialisten notwendig, sondern kann durch die Mitarbeiter der Instandhaltung durchgeführt werden.
Hochaufgelöste Bilder in Echtzeit
Die von TecTradeSolution gelieferten Morpheus Kameras sind über den einzelnen Kesselwagen mit Focus auf die Domdeckel oder die Verladestutzen positioniert. Per Netzwerk sind sie mit dem Prozessleitsystem verbunden und liefern hochauflösende Bilder auf die Monitorwand in der Messwarte. Die angeschlossenen Bildsensoren, die automatisch aktiviert werden, erkennen z.B. auffällige Vibrationen oder den Austritt von Flüssigkeiten oder Gas. Alarme und Bilder erreichen über das Prozessleitsystem die Messwarte und per WLAN das mobile Anzeigegerät des Verlademeisters, der dem Geschehen am nächsten ist. Damit dieser hochaufgelöste Bilder in Echtzeit sehen kann, ist hier für die WLAN-Übertragung eine entsprechende Bandbreite notwendig. Werte zur aktuellen Temperatur, Druck o.ä. müssen bei Alarm schnell abgerufen werden, damit klar wird, was passiert ist. Danach kann schnell reagiert werden. Sei es per Tablet die Verladung zu stoppen oder Pumpen auszuschalten um die Situation zu entschärfen. Mit dem System lassen sich von Alleinarbeiteplätzen aus mehrere Verladevorgänge sicher überwachen und es kann vor Ort schnell eingegriffen werden, bevor Ereignisse zur Gefahr werden.
