IIoT-Wasserdatenmanagement Intelligent, digital und skalierbar

Der Trend zum intelligenten Umgang mit Wasser- und Abwasserströmen kommt bei dem bisherigen Stand der Technik in Wasserbehandlungsanlagen an seine Grenzen. Oft wurde oft nur das nötigste an Mess- und Automatisierungstechnik installiert, damit die Basisaufgabe erfüllt wurde. Auch ist diese installierte Basistechnik oft veraltet und schlecht oder gar nicht an moderne Kommunikationstechnik anschließbar.

Das Monitoring wichtiger Wasserparameter ist eine Grundlage für die Bewertung unterschiedlichster Wasser- und Abwasserströme aus Kommunen, der Industrie oder natürlicher Vorkommen. Robuste Online-Sensorik, sicheres Datenmanagement und die ständige Verfügbarkeit der aktuellen Messdaten und Wasserzustände ist eine wichtiger werdende Aufgabe überall auf der Welt.

Smart-Water-Management

Gefragt ist hier der Komplettlieferant einer smarten und skalierbaren Systemlösung: vom Sensor in die Cloud oder in eine Scada.Software mit lokalem Server – die Daten sollten in gleichem Look&Feel und in gleicher Qualität stets zur Verfügung stehen. Ein solches System „State of the Art“ nennt man auch „Wasser-Daten-Management-System“ (WDMS). Skalierbar bedeutet hierbei, dass das System von der intelligenten Einzelmessstelle bis hin zur komplexen Überwachung von Großanlagen eingesetzt werden kann. Auswertung, Steuerung und Überwachung per PC/Laptop, Tablet-Computer oder Mobiltelefon von unterschiedlichsten globalen Standorten aus und durch definierbare Personengruppen ist ein Muss und damit Selbstverständlichkeit.

Eine wichtige Rolle spielen dabei die lokalen vernetzten Sensoren und Automationssysteme. Digitale Sensorik erleichtert dabei die Aufgabe. Dabei stehen heute zum Beispiel IO-Link-basierende Standardmessgrößen wie Temperatur, Druck, Leitfähigkeit oder Durchfluss zur Verfügung. Daneben kann mittels bewährter RS-485-Schnittstelle und ModBus-Protokoll ein Sensornetzwerk für wichtige Analysenparameter wie zum Beispiel pH, Redox, Sauerstoff, Trübung, Durchfluss oder Leitfähigkeit genutzt werden. Sensoren mit Funkübertragung runden das Bild ab. Die Vernetzung dieser unterschiedlichsten Technologien und auch der Anschluss herkömmlicher analoger Sensoren müssen durch das Automatisierungssystem sichergestellt sein. Neben regelungstechnischen Aufgaben wird gleichzeitig das Gateway zu einer Scada-Software oder einer Cloud-Lösung geliefert. Dabei müssen sichere Datenprotokolle „State of the Art“ verwendet werden können.

Wichtig im Bereich der Wasser- und Abwasserbehandlung ist es auch, dass manuelle Daten zum Beispiel aus Laborkon­trollen ohne großen Aufwand ebenfalls in der Cloud- oder Scada-Datenbank abgelegt und ausgewertet werden können. Auch dies muss einfach per Mobiltelefon, Tablet oder PC von jedem Ort der Welt aus möglich sein. Die Vernetzung mit anderen Datenbanken zum Austausch, zum Beispiel von Geo-Daten (GIS) oder Umwelt- und Wetterdaten, ist ebenfalls eine Anforderung an ein ganzheitliches System. Diese Anbindungen sind unter anderem in kommunalen Applikationen erforderlich.

Dezentrale Anlagenteile sollten mittels Kameraüberwachung ausgerüstet werden können, wobei die Bilder oder Live-Streams in der Cloud online überwachbar sein müssen. Bewegungserkennung sollte Ereignisse (Alarme) auslösen. Bei dezentralen Anlagen kann ein Kamerasystem notwendige Kontrollen durch Personal vor Ort einsparen beziehungsweise die Frequenz reduzieren. Die installierte und funktionierende Basistechnik in einer wassertechnischen Einrichtung muss dabei nicht abgebaut oder abgeschaltet werden. Hier eignen sich moderne Wasser-Daten-Management-Systeme auch dazu, eine zweite Ebene zu bilden, die ohne Eingriff oder Zugriff in die bestehenden Anlagen parallel die Datensammlung und -bereitstellung übernimmt. Dadurch entsteht eine erhöhte Anlagensicherheit.