Messdatenerfassung mit Remote Monitoring über WWAN/LTE

Durch Remote Monitoring können dezentral erfasste Messdaten zentral online überwacht und analysiert werden. Außerdem lassen sich darüber Geräte aus der Ferne einrichten und konfigurieren. Die Datenübertragung erfordert keinen Eingriff in sensible Netzwerke (IT Security), sondern erfolgt über einen separaten Mobilfunkanschluss und einer verschlüsselten VPN-Verbindung.

Durch Remote Monitoring weit entfernte Anlagen überwachen

Remote Monitoring ist ein Verfahren, um den Online-Zustand von Anlagen aus der Entfernung zu verfolgen. Dabei werden die Messdaten über eine verschlüsselte Mobilfunkverbindung sicher übertragen und zentral oder entfernt von der Messdatenerfassung analysiert, visualisiert und archiviert. Die Mobilfunkverbindung kann auch genutzt werden, um das Messgerät und die Messkanäle einzurichten und zu konfigurieren. In Verbindung mit einem GPS-Empfänger ist auch eine GPS-Zeit-Synchronisation oder eine Standortverfolgung von mobilen Messanwendungen möglich.

Remote Monitoring für unterschiedliche Anwendungen

Mit dem Konzept von Delphin wird das Remote Monitoring mit den Messgeräten der Expert-Serie als All-in-one-Lösung ohne externe Zusatzgeräte realisiert. Eine Verkabelung (z. B. die direkte Verbindung über LAN zwischen PC und Messgerät) ist nicht erforderlich.

Typische Anwendungen sind:

• Messdatenüberwachung von entfernten Standorten
• Remote Monitoring für Industrie-4.0-Anlagen
• Monitoring von mobilen Anwendungen
• Alarmmanagement für entfernte sowie unbemannte Stationen

Verschlüsselte VPN-Verbindung über WWAN/LTE

Das Remote Monitoring erfolgt getrennt von sicherheitskritischen Unternehmens- oder Produktionsnetzwerken. Für die Datenübertragung eignen sich Mobilfunkverbindungen (Wireless Wide Area Networks, WWAN) wie 3G und LTE. Delphin empfiehlt die Absicherung des Datenverkehrs über einen verschlüsselten VPN-Tunnel (Virtual Private Network) eines externen Providers.

VPN-Client im Messgerät: Das Expert-Messgerät ist bereits mit einem Mobilfunkmodem/Router, einem Einschub für die SIM-Karte und einem Open-VPN-Client für die VPN-Verbindung ausgestattet.

VPN-Client im PC/Laptop: Mit einer Schritt-für-Schritt-Anleitung und in wenigen Klicks wird der PC/Laptop als Gegenstelle mit einem Open Source Open-VPN-GUI ausgerüstet.

Mobilfunk und VPN-Dienst: Erforderlich sind die SIM-Card eines Mobilfunkanbieters und der VPN-Dienst eines Providers. Bei der Konfiguration des VPN-Dienstes werden in den Gegenstellen Zertifikate eingerichtet, die eine eindeutige Identifikation der Teilnehmer sicherstellen.

Verschlüsselter VPN-Tunnel: Schließlich wird die Transportstrecke zwischen Expert-Messgerät und dem PC/Laptop über einen virtuellen VPN-Tunnel sicher Ende-zu-Ende verschlüsselt.

Praxisbeispiel: Remote Monitoring mit Alarmmanagement

Ein Servicedienstleister überwacht per Remote Monitoring die Vibrationen einer Anlage in einer Raffinerie in den Niederlanden. Das Messgerät Expert Vibro erfasst mit 16 Messkanälen jeweils 10 ksamples pro Sekunde. Die gesammelten Daten werden über ein LTE-Modul in ausgewählten Zeitintervallen überwacht und bei Bedarf zur Zentrale übertragen. Hier erfolgen mit einer Verzögerung von nur wenigen Millisekunden die Online-Daten-Visualisierung und die Online-Analyse der Messwerte.  

Werden bei den Vibrationswerten voreingestellte Schwellwerte überschritten, erhält der Bearbeiter in der Zentrale über die Alarmmanagement-Funktion des Expert Vibro automatisch eine Alarm-SMS. Über die bestehende LTE-Verbindung kann bei Bedarf automatisiert sofort und direkt in den Prozess eingegriffen werden.

Zusatzoption: Remote Monitoring verknüpft mit GPS-Funktionalität

In Verbindung mit einer optionalen GPS-Antenne kann das Expert-Messgerät auch GPS-Funktionen übernehmen:

Standortverfolgung von mobilen Messanwendungen: Das Messgerät ist mit einem GPS-Empfänger ausgestattet und kann für mobile Anwendungen neben dem Remote Monitoring zusätzlich die GPS-Daten speichern, um beispielsweise eine Koordinaten- und zusätzlich eine Streckenführung zu dokumentieren.

GPS-Zeit-Synchronisation: Bei einer stationären oder mobilen Anwendung ohne Zeitgeber erfolgt über die GPS-Antenne eine GPS-Zeit-Synchronisation. So können unterschiedliche Signale zeitsynchron erfasst oder mehrere Messinseln synchronisiert werden.