Zustandsorientierte und vorausschauende Instandhaltung

Der Aufzug funktioniert nicht, wenn man es eilig hat, oder die Klimaanlage gibt in der größten Hitze ihren Geist auf – der Ausfall von betriebswichtigen Geräten und Anlagen im Gebäude gehört zu den Hauptproblemen, mit denen sich sowohl Mieter als auch Gebäudebetreiber auseinandersetzen müssen. Die Fähigkeit, den Zustand dieser Geräte und Anlagen zu überwachen und Betriebsunterbrechungen vorherzusagen, bevor sie tatsächlich eintreten, bietet bei intelligenten Gebäuden ein erhebliches Potenzial für Kosteneinsparungen und für mehr Komfort. Ein solcher Nutzen ist allerdings nur erzielbar, wenn die geeignete Technik zur zustandsorientierten und vorausschauenden Instandhaltung für die kritische Infrastruktur des Gebäudes vorhanden ist.
Durch eine sensorgestützte Zustandsüberwachung lassen sich Erkenntnisse zum Istzustand der betreffenden Geräte und Anlagen in Gebäuden gewinnen. So entsteht eine solide Datengrundlage für weitere Analysen.

Darauf basierend ist eine datengestützte vorausschauende Instandhaltung möglich, anhand derer Geräte- und Anlagenausfälle anhand von Mustererkennung und intelligenten Softwaremodellen vorhergesagt und vermieden werden können. Intelligente XENSIV™-Sensoren dienen zur Erfassung der benötigten Daten und zur Zustandsüberwachung von Geräten und Anlagen in einem Gebäude, indem sie deren wichtigsten Zustandsparameter aufzeichnen.

Der Vorteile von Zustandsüberwachung und vorausschauender Instandhaltung kommen voll zum Tragen, wenn Sensoren, Mikrocontroller und Hardware-Sicherheitseinrichtungen miteinander kombiniert werden, wie dies beispielsweise bei HLK-Anlagen der Fall ist. HLK-Anlagen sind ein entscheidender Bestandteil der kritischen Infrastruktur eines Gebäudes. In HLK-Anlagen sind Ventilatoren, Motoren und Kompressoren diejenigen Komponenten, die am häufigsten ausfallen. Sensoren zur Messung verschiedener Parameter und Datenpunkte, wie beispielsweise Luftdurchsatz, aktueller Verbrauch, Betriebsgeräusch und Vibrationen, liefern Erkenntnisse darüber, ob die betreffende Anlage ordnungsgemäß läuft oder ob es bald zu Ausfällen kommen könnte.

Sensoren überwachen unter anderem die folgenden wichtigen Parameter: 

• Messung des Luftdurchsatzes am Kompressor mit dem Luftdrucksensor XENSIV™ DPS368
• Strommessung am Ventilator und Kompressor mit dem Stromsensor XENSIV™ TLI4970
• Positionserfassung für Motoren mit dem 3D-Magnetsensor XENSIV™ TLV493D-A1B6
• Erkennung von ungewöhnlichen Geräuschen in der Anlage mit dem MEMS-Mikrofon XENSIV™ IM69D130
• Vibrationsmessungen mit dem 24-GHz-Radarsensor XENSIV™

Nachdem die Daten auf Geräte- bzw. Anlagenebene erfasst wurden, müssen sie entweder direkt vor Ort analysiert oder zur weiteren Analyse an ein zentrales System, wie beispielsweise ein GLT-System oder die Cloud, übertragen werden. Der Mikrocontroller XMC4800 bietet, in Kombination mit Konnektivitätslösungen wie Ethernet oder EtherCAT®, die erforderliche Verarbeitungsfunktionalität und ermöglicht die Integration in bestehende Ökosysteme wie Amazon FreeRTOS. Zur sicheren Datenübertragung und -verarbeitung sind eingebettete Hardware-Sicherheitseinrichtungen von größter Wichtigkeit – nur so ist eine durchgehende Datensicherheit und -integrität gewährleistet.