Smart.
Wireless.
Autonom.
Batteriebetriebene, outdoortaugliche IoT-Sensorlösung in Industriequalität mit LoRaWAN®.
Hierfür werden robuste induktive, energieoptimierte Einzel- oder Doppelsensoren aus dem breiten Pepperl+Fuchs Portfolio über standardisierte M12-Anschlüsse schnell und einfach an die WILSEN.valve-Zentraleinheit angeschlossen. Diese Zentraleinheit versorgt die Sensoren über eine Hochleistungsbatterie mit Strom und meldet den von ihnen erkannten Ventilstatus an das Zielsystem. Da der Ventilstatus direkt und bereits verarbeitet gesendet wird, entfällt für den Anwender eine aufwändige Auswertung der einzelnen Sensorzustände und die Zuordnung zum jeweiligen Ventilstatus. Die integrierte GPS-Funktionalität der Zentraleinheit ermöglicht zudem eine einfache Lokalisierung der Ventile auch in weit verzweigten Prozessanlagen. Darüber hinaus überträgt die Zentraleinheit zusätzliche Diagnosedaten und meldet Fehlerzustände wie Leitungsbruch oder Kurzschluss an das übergeordnete System.
Vor allem in Nachrüstszenarien oder bei Anwendungen, die an entlegenen, schwer zugänglichen Orten ohne herkömmliche Spannungsversorgung realisiert werden müssen, erweist sich der WILSEN.node als durchdachte und einfach zu implementierende Lösung. Die Zentraleinheit versorgt die Sensoren über eine Hochleistungsbatterie mit Spannung und überträgt die Informationen via LoRaWAN über eine Entfernung von mehreren Kilometern. Neben den eigentlichen Sensormessdaten werden auch zusätzliche Diagnosedaten und Fehlerzustände, wie Leitungsbruch oder Kurzschluss, an das übergeordnete System gesendet. Die integrierte GPS-Funktionalität ermöglicht zudem die genaue Lokalisierung von Zentraleinheiten an abgelegenen Standorten.
Ob im kommunalen Versorgungsbetrieb, einem Mehrparteienhaus oder in einem industriellen Prozess – für die durchgehende Warmwasser- oder Heizwärmeversorgung müssen sich die manuell betätigten Armaturen in der jeweils korrekten Position befinden. Der WILSEN.valve erfasst die Stellung der Ventile und Kugelhähne in Wasserverteilungsanlagen auch an abgelegenen Standorten. Bis zu zwei induktive Doppelsensoren können an eine WILSEN.valve-Zentraleinheit angeschlossen werden, sodass die IoT-Sensorlösung bis zu zwei Ventile gleichzeitig überwachen kann. Für eine besonders schnelle und einfache Installation wird der Doppelsensor auf einer Montageplatte befestigt und der Betätiger mit der Achse des Handhebels verbunden. Die Zentraleinheit kann zum Beispiel an einer Wand oder einer Strebe in der Nähe des Ventils angebracht werden. Das Gerät überträgt die Stellung der angeschlossenen Ventile in der Wasserverteilungsanlage über LoRaWAN mit hoher Zuverlässigkeit an das Zielsystem. Vor Ort kann die Armaturenstellung zudem durch eine gut sichtbare Markierung am Antrieb identifiziert werden.
Die Überwachung der Endlage und die Rückmeldung der Ventilstellung von Ablass- und Verteilerventilen liefern wichtige Informationen zur Optimierung von Prozessen in der Produktion. Darüber hinaus lassen sich die kostspielige Verschwendung von Prozesswärme oder -produkten vermeiden, indem versehentlich geöffnete Ventile schnell identifiziert werden. Der WILSEN.valve erfasst die Ventilstellung über einen induktiven Doppelsensor mit zwei induktiven Sensorelementen. Diese überwachen völlig verschleißfrei und störungsarm jeweils eine der beiden Endlagen (offen/geschlossen) des Betätigers. Die Zentraleinheit lässt sich zusammen mit dem Sensor und dem Betätiger schnell und einfach direkt auf der Armatur montieren und überträgt anschließend die Ventilstellung über mehrere Kilometer Entfernung per LoraWAN an ein Zielsystem. In definierten Fällen wird ein Alarm oder eine Folgemaßnahme ausgelöst.
Aufgrund der hohen Spannung der ankommenden Leitungen besteht in Transformatorenhäusern Lebensgefahr und ihre Türen müssen dementsprechend stets geschlossen sein. Nur zu Wartungszwecken und unter Einhaltung entsprechender Sicherheitsmaßnahmen dürfen sie geöffnet werden. Mit dem WILSEN.node kann sichergestellt werden, dass die Tür eines Trafohauses abseits solcher Wartungsarbeiten jederzeit ordnungsgemäß geschlossen ist. Zu diesem Zweck wird ein induktiver Sensor an die WILSEN.node-Zentraleinheit angeschlossen, der den Schließzustand der Tür erkennt und eine Veränderung meldet. Wird die Tür außerhalb der geplanten Wartungsarbeiten geöffnet, kann das Sensorsignal einen definierten Alarm auslösen. Der Schutz von Anwohnern und Passanten ist somit sichergestellt.
Brunnen, Kanalzugänge und andere Schachtöffnungen im Boden benötigen eine sichere und korrekt sitzende Abdeckung. Diese verhindert Unfälle und schützt Mensch und Material. Mit dem WILSEN.node lässt sich kontinuierlich überprüfen, ob sich solch eine Abdeckung an ihrem Platz befindet. Die Zentraleinheit wird außerhalb des Schachtes installiert und mit einem passenden Sensor auf der Innenseite verbunden, der die Lage der Schachtabdeckung detektiert und per LoRaWAN direkt in das gewünschte Zielsystem überträgt.
An den zweiten Eingang der WILSEN.node-Zentraleinheit kann zusätzlich ein Schwimmerschalter angeschlossen werden, der eine mögliche Überflutung von Schächten, zum Beispiel bei Starkregenereignissen, erkennt. So entsteht eine umfassende Sensorlösung zur Schachtüberwachung mit nur einer Zentraleinheit.
Weidetiere sollen für einen festgelegten Zeitraum auf der zugewiesenen Weide bleiben. Dies ist nicht nur für die Bewirtschaftung wichtig, sondern auch eine Frage von Sicherheit und Haftung. Mit dem WILSEN.node lässt sich das Risiko ungewollt geöffneter Tore mit geringem Aufwand minimieren. Ausgestattet mit einem passenden Sensor zur Objektanwesenheitserkennung, überwacht das Gerät die Stellung des Gatters. Bleibt es ungeplant offen, wird über die Zentraleinheit ein Signal an die zuständige IoT-Plattform gesendet, von der der Landwirt umgehend eine entsprechende Nachricht erhält. Die WILSEN.node-Zentraleinheit ist äußerst robust konstruiert, entspricht der Schutzart IP66/67 und ist in einem weiten Temperaturbereich von -25 bis +70 °C einsetzbar. Damit eignet sie sich besonders für den Außeneinsatz unter den rauen Bedingungen einer Tierweide.
Scheunen dienen der Lagerung von Ernteerträgen, Futtermitteln und Stroh sowie als Stellplätze für landwirtschaftliche Maschinen und Geräte. Dabei handelt es sich oftmals um sehr hohe Werte, die entsprechend vor vor Witterungseinflüssen, Beschädigung und Diebstahl geschützt werden müssen. Hierfür sollen die Scheunentore im Regelfall geschlossen sein, solange dort keine Arbeiten stattfinden oder betriebsnotwendige Ein- und Ausfahrten stattfinden. Durch den Einsatz des WILSEN.node können Schäden und Verluste verhindert werden, ohne dass eine aufwändige Verkabelung oder komplexe Installation notwendig ist. Die Zentraleinheit wird hierfür an der Torinnenseite montiert. Ergänzt um den entsprechenden Sensor zur Objektpräsenzerkennung erfasst die WILSEN.node-Lösung nun die Stellung des Scheunentors (offen/geschlossen) und übermittelt diese an eine IoT-Plattform, die den Landwirt bei unbeabsichtigtem Öffnen per Push-Nachricht informiert.
Um Messwerte aus den WILSEN-IoT-Sensoren in eine cloudbasierte IoT-Plattform zu transferieren und sie dort auszuwerten, wird ein sogenanntes LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) benötigt. Diese einfach skalierbaren IoT-Netzwerke zeichnen sich durch ihre Kombination aus niedrigem Energiebedarf bei gleichzeitig hoher Reichweite und sicherer Kommunikation aus.
Üblicherweise besteht eine solche LoRaWAN-Architektur, neben den IoT-Sensoren oder anderen Endgeräten, aus reichweitenstarken Gateways, die in einer Sterntopologie angeordnet sind. Diese Gateways übersetzen die Daten der WILSEN-Sensoren in ein ethernetfähiges Protokoll und übertragen die konvertierten Informationen an einen LoRa-Netzwerkserver. Der Netzwerkserver entschlüsselt die Sensordaten und leitet sie an einen Applikationsserver zur initialen Verarbeitung weiter, ehe die Daten schließlich in einer IoT-Plattform ausgewertet werden können.
Gleichzeitig ist über den LoRa-Netzwerkserver und die Gateways auch die Kommunikation in die Gegenrichtung möglich: So können nicht nur Sensordaten empfangen werden, sondern über den sogenannten „Downlink Channel“ auch Parametriereinstellungen in den WILSEN-Sensoren bequem via Fernzugriff vorgenommen werden. Pepperl+Fuchs stellt hierfür eigens einen kostenfreien Web-Service zur Verfügung.
Alternativ erfolgt die Parametrierung der Sensoren mithilfe einer Mobilgeräte-App direkt vor Ort.
Die autonomen IoT-Funksensoren der WILSEN-Serie liefern im LoRaWAN-Netzwerk ohne Kabelanschluss zuverlässig Daten zu Füllstand, Abstand, Ventilstellung und Objektanwesenheit. Erfahren Sie mehr über ihr Funktionsprinzip und ihre einzigartigen Features.
Wie parametriert man die WILSEN-Sensoren von Pepperl+Fuchs über den Downlink-Kanal? Unser Experte zeigt in diesem Video, wie die Einrichtung schnell und einfach funktioniert.
Als Mitglied der LoRa Alliance® engagiert sich Pepperl+Fuchs für die Interoperabilität der Produkte und den weltweiten Einsatz dieser Technologie.
Die LoRa-Technologie bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich, durch die sie sich besonders gut für den Einsatz mit IoT-Sensoren wie dem WILSEN eignet:
Durch diese Eigenschaften erlaubt LoRa den Aufbau sehr großer Funknetze für die Umsetzung von Applikationen für Städte und Gemeinden. Gleichzeitig können effektiv kostengünstige private Netzwerke auf Firmengeländen eingerichtet werden.
Wir sind optimal vernetzt und können dementsprechend auf einen breiten Pool an Partnern aus dem LoRa- und IoT-Bereich zurückgreifen. Profitieren Sie bei der Umsetzung Ihrer Projekte von der gebündelten Expertise von Pepperl+Fuchs und diesen renommierten Partnern.
Pepperl+Fuchs bietet nicht nur technische Exzellenz, sondern auch erstklassigen Service und Support: Unsere globale Präsenz, unser tiefes Verständnis für unterschiedliche Branchen und unsere Kundenorientierung zeichnen uns aus. Das gilt natürlich auch für unser Portfolio an WILSEN-Sensoren: In diesem Abschnitt finden Sie eine Auswahl an Tools, die Ihnen helfen, stets das Beste aus Ihren Sensoren herauszuholen und die Betriebskosten so niedrig wie möglich zu halten.
Weitere Informationen
Pepperl+Fuchs Vertrieb Deutschland GmbH
Lilienthalstraße 200
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