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Die Erfindung betrifft einen tragbaren Koffer gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Bei heutigen industriellen, verfahrenstechnischen oder vergleichbaren Einrichtungen werden Daten kabelgebunden und/oder drahtlos übertragen. Ein typisches Beispiel für diese Datenübertragung ist der Austausch von Daten zwischen Sensoren bzw. Aktoren und einem Steuergerät.
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Bei der Erstinbetriebnahme solcher Einrichtungen besteht grundsätzlich das Problem, dass entweder noch keine Datenkabel verlegt und/oder noch keine Funkstrecken installiert sind. Dabei ist es von Nachteil, dass Bedienpersonen, die solche Einrichtungen in Betrieb nehmen sollen und hierzu die nötigen Geräte installieren müssen, auf schon vorhanden Datenübertragungen, zum Beispiel auf einen Zugriff auf das Internet, angewiesen sind, um beispielsweise Konfigurationsdaten für die einzelnen Bestandteile der Einrichtung, insbesondere deren Steuereinrichtungen, abrufen und in die Steuergeräte einprogrammieren zu können. Hierbei ist es oftmals zu umständlich, zunächst die gesamte Einrichtung zu installieren (ohne Zugriff auf externe Datenquellen) und erst nach passiver Inbetriebnahme die tatsächliche Inbetriebnahme derart durchzuführen, dass mit den installierten Einrichtungen ein Zugriff auf das Internet erfolgt, um die erwähnten Konfigurationsdaten abzurufen und die Elemente der Einrichtung, insbesondere deren Steuereinrichtungen, zu konfigurieren.
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Es besteht daher in der Praxis das Bedürfnis, schon vor vollständiger Einrichtung und Konfiguration der genannten Einrichtung einen Zugriff auf das Internet zu erhalten, um von dort aktuelle Konfigurationsdaten für die Erstinbetriebnahme der Einrichtung abrufen zu können. Da der nächstmögliche Zugangspunkt zum Internet drahtlos oftmals sehr weit entfernt und damit eine Kabelverbindung ausscheidet, ist das Bedürfnis gegeben, drahtlos im Bereich der einzurichtenden Einrichtung eine Internetverbindung herzustellen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung einer industriellen, verfahrenstechnischen oder vergleichbaren Einrichtung dahingehend zu vereinfachen, dass nach erstmaliger Einrichtung dieser Einrichtung deren Konfigurationsdaten und vergleichbare Daten drahtlos abgerufen und der Einrichtung zugeführt werden können.
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Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist ein tragbarer Koffer mit einem Außengehäuse vorgesehen, wobei in dem Außengehäuse eine Stromversorgung und ein Zugangspunkt für den Empfang und/oder das Versenden hochfrequenter Signale angeordnet ist.
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Der tragbare Koffer ermöglicht eine einfache Handhabung für eine Bedienperson zum Einrichten der industriellen, verfahrenstechnischen oder vergleichbaren Einrichtungen, wobei die nötigen Bestandteile, mit denen eine solche drahtlose Einrichtung realisiert wird, in einem Außengehäuse des Koffers geschützt untergebracht sind. Dies hat insbesondere dann den Vorteil, wenn der Koffer in rauen Umgebungsbedingungen eingesetzt wird.
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Weiterhin ist von Vorteil, dass in dem Außengehäuse eine Stromversorgung untergebracht ist, sodass das Einrichten autark erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in dem Bereich, in dem die Einrichtung angeordnet ist und eingerichtet werden soll, noch keine oder keine geeignete Stromversorgung zur Verfügung steht. Die in dem Koffer angeordnete Stromversorgung ist entweder eine Batterie, die ausgetauscht werden kann oder, besonders vorteilhaft, ein Akku, der wieder aufgeladen werden kann.
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Weiterhin ist in dem Außengehäuse des tragbaren Koffers ein Zugangspunkt für den Empfang und/oder das Versenden hochfrequenter Signale angeordnet. Hierdurch ist es möglich, vor Ort beim Einrichten der Einrichtung den tragbaren Koffer einzusetzen, der mittels des Zugangspunktes drahtlos zu einem weiter entfernten Zugangspunkt einen Internetzugriff und damit einen Datenaustausch bzw. einen Datenabruf ermöglicht. Die Verbindung zwischen dem Zugangspunkt des tragbaren Koffers und dem weiter entfernten Zugangspunkt erfolgt drahtlos über die jeweils vorhandenen Kommunikationsmedien. Dies kann bei geringerer Entfernung zum Beispiel über WLAN, WiFi oder dergleichen erfolgen. Ist zwischen dem weiter entfernten Zugangspunkt und dem Ort, an dem sich der Koffer mit dem Zugangspunkt befindet, ein größerer Abstand, kann eine Verbindung über Mobilfunk, Richtigfunk oder dergleichen erfolgen.
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Gleichzeitig wird es ermöglicht, dass an dem Zugangspunkt, der in dem tragbaren Koffer untergebracht ist, Steuergeräte oder dergleichen der Einrichtung, die in Betrieb genommen werden soll, angeschlossen werden. Beispielsweise kann bei einer solchen industriellen, verfahrenstechnischen oder vergleichbaren Einrichtung bzw. Anlage schon ein an sich bekanntes Netzwerk, zum Beispiel mit einer Ringtopologie, aufgebaut werden und an dem Zugangspunkt angeschlossen werden. Dadurch wird es in vorteilhafter Weise möglich, dass über den Zugangspunkt für die Einrichtung der Anlage Daten über eine Funkstrecke von einem weiter entfernten Zugangspunkt abgerufen werden und entsprechend in die Geräte (zum Beispiel Steuergeräte, Netzwerkgeräte und dergleichen) des Netzwerkes zu dessen Konfiguration eingespeist werden. Es versteht sich von selbst, dass das Außengehäuse des tragbaren Koffers entsprechende Anschlussmöglichkeiten vorsieht, mit denen der in dem Außengehäuse angeordnete Zugangspunkt drahtgebunden, zum Beispiel über Netzwerkkabel, mit den entsprechenden Geräten des Netzwerkes verbunden wird. Alternativ oder ergänzend dazu ist es selbstverständlich auch möglich, dass der Zugangspunkt des Koffers mit den Geräten des Netzwerkes ebenfalls drahtlos verbunden wird.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Außengehäuse einen Traggriff auf. Damit ist ein leichtes Handling des Koffers möglich und kann so an jeden Art, an dem die Einrichtung der Anlage stattfinden soll, gebracht werden.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Außengehäuse eine Steckverbindung für eine Stromversorgung auf. Über diese Steckverbindung ist es möglich, einen in dem Koffer angeordneten Energiespeicher, zum Beispiel Akku, zu laden. Alternativ oder ergänzend dazu kann daran gedacht werden, über diese Steckverbindung eine externe Stromversorgung für die Elemente, insbesondere den Zugangspunkt in dem Koffer, zu realisieren. In diesem Falle könnte daran gedacht werden, dass der Koffer keine eigene Stromversorgung innerhalb des Außengehäuses aufweist. Es ist jedoch von besonderem Vorteil, dass eine Stromversorgung in dem Außengehäuse angeordnet ist, damit mit dem Koffer autark gearbeitet werden kann.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Außengehäuse eine Steck- oder Schraubverbindung für eine Außenantenne auf. Einerseits kann daran gedacht werden, dass der Zugangspunkt eine Antenne aufweist, wobei die Antenne innerhalb des Außengehäuses angeordnet ist. Besteht das Außengehäuse beispielsweise aus einem Unterteil, in dem der Zugangspunkt angeordnet ist, und einem Deckel, kann nach Abnehmen bzw. Verschwenken des Deckels die in dem Außengehäuse angeordnete Antenne frei zugänglich sein oder aufgestellt werden, um den Empfang oder das Versenden hochfrequenter Signale zu ermöglichen. Alternativ oder ergänzend dazu ist denkbar, dass über eine Steck- oder Schraubverbindung oder vergleichbare Verbindungen von außen eine Außenantenne angeschlossen werden kann. Diese Außenantenne hat den besonderen Vorteil, dass der Koffer verschlossen bleiben kann, insbesondere wenn er rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist.
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In Weiterbildung der Erfindung nimmt das Außengehäuse Kabel auf. Bei diesen Kabeln handelt es sich beispielsweise Netzwerkkabel, mit denen der Zugangspunkt mit den Geräten der einzurichtenden Anlage, insbesondere deren Netzwerkgeräte, verbunden werden kann. Außerdem kann es sich bei den Kabeln um Ladekabel oder dergleichen handeln.
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In Weiterbildung der Erfindung nimmt das Außengehäuse verschiedene Adapter auf. Dies hat den Vorteil, dass mit zur Verfügung stellen des Koffers mit verschiedenen Adaptern es ermöglicht wird, unterschiedliche Steckverbinder entweder nur an dem Koffer oder nur an dem anzuschließenden Gerät bzw. an beiden einander anzupassen. Gleiches gilt auch für die Kabel, mit denen eine Stromversorgung des Koffers oder das Laden der Stromversorgung innerhalb des Koffers realisiert werden soll.
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Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen tragbaren Koffers ist bei der Ersteinrichtung bzw. Erstinbetriebnahme von Windkraftanlagen zu sehen. Solche Windkraftanlagen, insbesondere Windparks mit mehreren Windrädern, werden oftmals in entlegenen Gebieten auf dem Land (onshore) oder auf dem Wasser, insbesondere sehr wert im Meer vom Ufer entfernt (offshore) aufgebaut. Hierzu werden die mechanischen Teile solcher Windkraftanlagen wie Rotorblätter, Gondel, Tragturm und dergleichen an ihren Bestimmungsort verbracht und aufgebaut. Vor allen Dingen bei der Installation solcher Anlagen auf dem Meer ist es nicht möglich, das Netzwerk, welches sich innerhalb der Windkraftanlage befindet, kabelgebunden in Betrieb zu nehmen. Gleiches gilt aber auch für Windkraftanlagen, die auf Land in entlegenen Gebieten installiert werden. Es ist jedoch erforderlich, das Netzwerk innerhalb der Windkraftanlage zu konfigurieren, um einen ordnungsgemäßen Datenaustausch zwischen den Sensoren (zum Beispiel im Rotor angeordnet, um die Drehgeschwindigkeit, den Anstellwinkel der Rotorblätter und dergleichen zu erfassen), Aktoren und den Steuergeräten zu ermöglichen. Hierfür muss in dem Netzwerk die entsprechende Konfiguration der mechanischen, elektronischen und elektromechanischen Bauteile der Windkraftanlage nicht nur bekannt sein, sondern für die Erstinbetriebnahme auch ein erstes Mal zur Verfügung gestellt werden. Mit dem erfindungsgemäßen tragbaren Koffer ist es nun möglich, nach dem mechanischen Aufbau der Windkraftanlage eine drahtlose Funkverbindung zu einem Internet-Zugangspunkt, der weiter entfernt ist (zum Beispiel bei der Offshore-Montage an Land) herzustellen. Innerhalb der Windkraftanlage, in der sich dann der tragbare Koffer befindet, kann zudem in der Windkraftanlage installierten Netzwerk kabelgebunden und/oder drahtlos eine Verbindung hergestellt werden, sodass es möglich ist, über den tragbaren Koffer und dessen Zugangspunkt einen Datenaustausch insbesondere zum Abrufen und Einspeichern von Konfigurationsdaten der Geräte des Netzwerkes der Windkraftanlage zu ermöglichen.
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Im Folgenden wird die Erfindung noch anhand der Zeichnungen weiter beschrieben und näher beispielhaft erläutert.
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Die Portable Wifi Box (= tragbarer Koffer, auch als PortaLAN bezeichnet, 1) wurde insbesondere für den Einsatz an Standorten konstruiert, an denen keine Kommunikationsanschlüsse (Fest- oder Mobilnetz) vorhanden sind, jedoch ein Anschluss an einen zum Beispiel 14 km entfernten Punkt mit Sichtlinie möglich ist.
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Beim PortaLAN handelt es sich insbesondere um einen Doppelfrequenz-/Dual Radio Access Point, der eine lokale „Wifi Hot Spot”-Funktion in der und um die Box herum mit einer Reichweite von etwa 50 m bietet (tatsächliche Reichweite abhängig von der Umgebung, in der die Box aufgestellt wird). Dazu wird eine normbasierte 802.11 b, g, n 2,4 Ghz-Verbindung und eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung auf der Basis eines 5 Ghz-Backhaul-Funkmoduls für Sichtverbindungsübertragungen eingesetzt.
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Das erste „Radio Hot Spot”-Feature wird durch eine lokale Polantenne (siehe 3) gespeist, die sich im Deckel der Box befindet und über einen Adapter an die externe Antennenbuchse auf der Boxaußenseite angeschlossen wird (siehe 2). Das zweite Radio Feature, das die 5 Ghz-Backhaul-Funkverbindung unterstützt, wird mit Hilfe des Koaxkabels (im Hauptgehäuse der Box enthalten – siehe 3) und der Flachantenne eingerichtet, die sich im Deckel befindet (siehe 3).
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Die Energieversorgung des Gerätes wird primär durch die interne Batterie sichergestellt, mit der das Gerät bei maximaler Leistungsaufnahme ca. 16 Stunden lang betrieben werden kann. Es existiert auch eine externe Anschlussbuchse mit einem normbasierten Koppler (siehe Deckel in 3), die dem Anschluss eines externen Generators oder an die normale Netzspannungsversorgung dienen kann. 5 zeigt verschiedene Kabel, die im Produktlieferumfang enthalten sind; dazu zählen ein Netzkabel, ein Antennenkoaxkabel für die Backhaul-Antenne, ein Antennenadapter für die lokale „Hot Spot”-Polantenne sowie ein Netzspannungsadapter für britische Netzspannungsbuchsen.
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6 zeigt noch einmal eine Gesamtansicht des tragbaren Koffers mit Access-Punkt.
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7 schließlich zeigt ein Übersichtsdiagramm, das zeigt, wie die Lösung bei einer Punkt-zu-Punkt oder einer Punkt-zu-Multipunkt-5 Ghz-Backhaul-Drahtlosverbindung beim Übergang Mobilgerät/Tower und/oder Übergang Mobilgerät/Tower verwendet wird.
