DE102021110763A1

DE102021110763A1 - Verfahren zur Übertragung von Messdaten

Info

Publication number: DE102021110763A1
Application number: DE102021110763.6A
Authority: DE
Inventors: Juan Garcia; Ralf Höll
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Computer-implementiertes Verfahren zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) auf eine mobile Bedieneinheit (19, 20), folgende Schritte umfassend: Festlegen zumindest einer geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33), die zumindest einem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) zugeordnet ist (S10); Bestimmen einer geographischen Position zumindest einer mobilen Bedieneinheit (19, 20) (S20); Bestimmen, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt (S30); Übertragen von Messdaten des zumindest einen Messgeräts (12, 13, 14, 15, 31) auf die mobile Bedieneinheit (19, 20), wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät auf eine mobile Bedieneinheit, ein System zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät auf eine mobile Bedieneinheit, eine Verwendung eines Messgeräts in einem solchen Verfahren, eine Verwendung einer mobilen Bedieneinheit in einem solchem Verfahren sowie ein Computer-Programm-Produkt.
Hintergrund
Messgeräte werden in der Fabrik- und Prozessautomation weitläufig eingesetzt. Messgeräte, wie beispielsweise Füllstandssensoren, Drucksensoren, Temperatursensoren, Durchflusssensoren, Grenzstandssensoren oder dergleichen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Die Messgeräte werden zur Erfassung von Messdaten eingesetzt, die beispielsweise für die Steuerung, Analyse, Überwachung und Dokumentation weiterverwendet werden. Die Messgeräte sind dabei beispielsweise in Anlagen und Behältern implementiert. Im Rahmen von Inspektionen, Wartungen, technischen Arbeiten und dergleichen ist technisches Personal darauf angewiesen vor Ort, d.h. in der Umgebung der Messgeräte, auf Daten der Messgeräte zuzugreifen. Allerdings sollen hierbei unberechtigte Zugriffe auf Messgeräte verhindert werden.
In diesem Zusammenhang hat sich herausgestellt, dass ein weiterer Bedarf besteht, eine Übermittlung von Daten eines Messgeräts auf eine mobile Bedieneinheit zu ermöglichen und dabei insbesondere eine sichere und effiziente Übermittlung von Daten eines Messgeräts auf eine mobile Bedieneinheit zu ermöglichen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Übermittlung von Daten eines Messgeräts auf eine mobile Bedieneinheit zu ermöglichen, insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine sichere und effiziente Übermittlung von Daten eines Messgeräts auf eine mobile Bedieneinheit zu ermöglichen.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafterweise weiter.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Computer-implementiertes Verfahren zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät auf eine mobile Bedieneinheit, umfasst folgende Schritte: Festlegen zumindest einer geographischen Zugriffsberechtigungszone, die zumindest einem Messgerät zugeordnet ist; Bestimmen einer geographischen Position zumindest einer mobilen Bedieneinheit; Bestimmen, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt; Übertragen von Messdaten des zumindest einen Messgeräts auf die mobile Bedieneinheit, wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt. Dabei kann die mobile Bedieneinheit an bestimmten Zeitpunkten auch Teil von mehreren geographischen Zugriffsberechtigungszonen sein, wenn dieses sich gerade in einer entsprechenden dafür gültigen Position befindet.
Der Begriff Messgerät ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst alle Feld- und/oder Messgeräte, die eingerichtet sind, um basierend auf einem physikalischen Messprinzip Messwerte zu erfassen und/oder Prozessvariablen zu beeinflussen.
Der Begriff Messgerät umfasst beispielweise eine oder mehrere Messkomponenten und/oder Messplattformen. Beispielsweise ist das Messgerät ein Füllstandssensor, ein Drucksensor, ein Grenzstandssensor, ein Temperatursensor oder ein Durchflussmessgerät. Beispielsweise umfasst das Messgerät eine Steuerung, einen Sensor sowie eine Datenschnittstelle. Beispielsweise ist die Datenschnittstelle kabelgebunden und/oder funkbasiert. Beispielsweise erfolgt die Datenübertragung über die Datenschnittstelle via 4...20mA, Feldbus (z.B. CANOpen, APL, RS-485, Profinet, Profibus, ModbusTCP, EthernetIP, EtherCAT), WIFI, LoRa, GSM, GPRS, UMTS, LTE, Bluetooth oder eine Kombination davon. Neben einem Datenaustausch zwischen einem Messgerät und einer mobilen Bedieneinheit können Daten, beispielsweise Diagnose-, Steuer-, Konfigurationsdaten oder ähnliches, auch zwischen einem mobilen Bedieneinheit und einem Steuergerät, einem Controller, einem Gateway oder dergleichen ausgetauscht werden. Der Begriff Messdaten ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst unverarbeitete Rohdaten des Messgeräts, Metadaten (z.B. Zeit, Messgerätetyp, Messstelle, Messbedingungen etc.), aufbereitete Messwerte und/oder Diagnosewerte des Messgeräts. Zudem können auch Diagnosedaten, Messwertinformationen, Parameterdaten und dergleichen übertragen werden. Der Begriff mobile Bedieneinheit ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst bewegliche, nicht ortsgebundene technische Geräte, die eingerichtet sind, um mit dem Messgerät Daten auszutauschen. Beispielsweise ist die mobile Bedieneinheit ein Smartphone, ein Tablet, ein Laptop, ein HART-Handheld, oder ein Diagnosegerät. Die mobile Bedieneinheit umfasst vorzugsweise ein Display, eine Steuerung, einen Speicher und eine Datenschnittstelle (z.B. WIFI, Bluetooth, Funkmodul, USB etc.). Die Datenschnittstelle ist dabei vorzugsweise eingerichtet, um zumindest eine Kommunikation mittelbar und/oder unmittelbar mit dem Messgerät herzustellen. Der Begriff geographische Zugriffsberechtigungszone ist vorliegend breit zu verstehen und meint einen Bereich, innerhalb dessen eine sich befindliche mobile Bedieneinheit berechtigt ist, auf Daten des Messgeräts zuzugreifen. Außerhalb dieses Bereichs liegt keine Berechtigung vor und es werden keinen Daten des Messgeräts an die mobile Bedieneinheit übertragen. Die Zugriffsberechtigungszone kann beliebige, einstellbare Größen und Formen aufweisen. Die Zugriffsberechtigungszone kann zusammenhängend oder in mehrere Bereiche aufgeteilt ausgeführt sein. Die geographische Zugriffsberechtigungszone ergibt sich dabei nicht lediglich aus einer Übertragungsleistung/Reichweite eines Funkmoduls, das eine Datenübertragung zwischen einem Messgerät und einer mobilen Bedieneinheit ermöglicht. Mit andere Worten ist die geographische Zugriffsberechtigungszone nicht durch die Sende- und Empfangsreichweite der Messgeräte und der mobilen Bedieneinheit gekennzeichnet/definiert. Der Zugriffsberechtigungszone können ein oder mehrere Messgeräte zugeordnet sein. Ebenso kann ein Messgerät, das sich in einer entsprechenden Position befindet, für einen betreffenden Zeitraum auch mehreren Zugriffsberechtigungszonen zugeordnet sein. Die Zugriffsberechtigungszone kann von einem Administrator über eine Benutzerschnittstelle beispielsweise über eine zentrale Recheneinheit (z.B. Leitrechner, Server, etc.) beliebig festgelegt bzw. angepasst werden. Die geographische Zugriffsberechtigungszone wird beispielsweise durch Koordinaten (z.B. GPS Koordinaten) beschrieben. Die mobile Bedieneinheit wird vorzugsweise von einer Person, beispielsweise einem Techniker oder ein Lieferant, der Tanks in der Anlage befüllt, der sich in eben dieser Zugriffsberechtigungszone aufhält bedient. Der Begriff geographische Position meint vorliegend eine Ortsposition und umfasst Koordinatenangaben. Die Koordinatenangaben können dabei beispielsweise GPS Koordinaten oder relative Koordinaten, d.h. auf einen Fixpunkt bezogen (z.B. Eingangsbereich einer Produktionshalle), sein. Der Begriff Bestimmen ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst das Ermitteln der geographischen Position der Bedieneinheit, das Vergleichen der ermittelten geographischen Position der mobilen Bedieneinheit mit der festgelegten Zugriffsberechtigungszone. Das Verfahren kann beispielsweise auf einer zentralen Recheneinheit, einem Server, einem Leitrechner und/oder auf der Steuerung des Messgeräts ausgeführt werden. Das Verfahren ist vorteilhafterweise unabhängig vom Typ der mobilen Bedieneinheit, wodurch sich die Anwendungsflexibilität erhöht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Betrieb, die Wartung und die Instandhaltung von Anlagen in der Prozess- und Fabrikautomation den wiederkehrenden Einsatz von Personen Vorort erfordert, um die Effizienz und Verfügbarkeit der Anlagen zu gewährleisten. Aus Sicherheitsgründen (z.B. Schäden durch Fehlbedienung, Industriespionage etc.) ist der Zugang zu Messdaten nur an berechtigte Personen zu gewähren. Um eben diesen Sicherheitsaspekt zu erhöhen müssen sich gemäß dem hier beschriebenen Verfahren die berechtigten Personen in Zugriffsberechtigungszonen befinden. Somit ist sichergestellt, dass die Personen beispielsweise notwendige Sicherheitsschleusen passiert haben oder sich tatsächlich auf bzw. in der Anlage befinden. Insbesondere bei Cloud basierten Systemen kann von überall auf der Welt auf Daten zugegriffen werden. Dies kann in Bezug auf Datensicherheit zu erheblichen Problemen führen, was eine Berechtigungsvergabe zu einem wichtigen Instrument macht. Weiterhin kann die individuelle Berechtigungsvergabe an Personen einen organisatorisch erhöhten Aufwand darstellen, da sich die Anlagen beispielsweise über große Bereiche in einer Halle oder einem Fabrikgelände verteilen und die Personen unter Umständen nicht zu allen Messgeräten Zugang erhalten sollen. Die Personen sollen beispielsweise lediglich Zugang zu Daten von Messgeräten erhalten in deren Nähe sie sich aufhalten dürfen. Durch das Verfahren wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass aufwändige, ggf. zeitlich begrenzte und fehlerhafte Berechtigungsvergabeprozesse (bspw. pauschales Zuteilen von Zugangscodes für Messgeräte, fehlerhafte Zuteilung von Zugangscodes für Messgeräte) reduziert bzw. optimiert werden. Das Verfahren nutzt vorteilhafterweise den Umstand aus, dass eine Person, die sich in einem gesicherten Anlagenbereich befindet, grundsätzlich auch schon im Regelfall beim Betreten des Anlagenbereichs überprüft wurde und somit berechtigt ist, sich dort aufzuhalten und auf die sich dort befindenden Messgeräte zu zugreifen, z.B. auch nur lesend, für Visualisierung oder Diagnose. Durch die Ermittlung der geographischen Position der mobilen Bedieneinheit, das die Person mit sich trägt, und den Vergleich mit einer dem Messgerät zugeordneten geographischen Zugriffsberechtigungszone kann effizient und sicher die Berechtigung der Person festgestellt werden sowie der Person ein komfortabler Datenaustausch zwischen dem Messgerät und seiner mobilen Bedieneinheit (z.B. Smartphone) ermöglicht werden. Die Person kann beispielsweise durch Öffnen des Browsers oder Einlesen einer Kennung (z.B. QR Code vor Ort) die Anwendung starten. Durch die Festlegung der Form und Größe der Zugriffsberechtigungszone kann vorteilhafterweise eine Zugriffsberechtigungsvergabe noch gezielter ausgestaltet werden. Beispielsweise kann die Person nicht auf Messgeräte benachbarter Anlagen zugreifen, wenn sie sich nicht mit der mobilen Bedieneinheit in der zugehörigen Zugriffsberechtigungszone aufhält. Insgesamt kann durch das Verfahren eine ortsabhängige, sichere, aufwandsarme, effiziente und automatisierte Zugriffsberechtigungsvergabe zur Datenübertragung ermöglicht werden. Die Zugriffsberechtigung kann dabei mit unterschiedlichen Berechtigungstiefen eingerichtet sein, beispielsweise einer „nur-Lesen“ Berechtigung oder einer „Lesen und Schreiben“ Berechtigung. Die Zugriffsberechtigung kann auch für einzelne Geräte (Messgerät, Steuergerät, Controller, Gateway oder dergleichen) oder für Gerätetypen/-kategorien unterschiedlich eingerichtet sein. Ferner entfällt vorteilhafterweise die Administration von Nutzern und Verwaltung von Zugangsdaten.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren weiter ein Bereitstellen einer Messwertvisualisierung und/oder Diagnosevisualisierung des zumindest einen Messgeräts durch die zumindest eine mobilen Bedieneinheit. Mit anderen Worten werden nicht nur Messdaten übertragen, sondern zusätzlich Messdaten aufbereitet bzw. weiterarbeitet und Diagnosemöglichkeiten durch das Verfahren bereitgestellt. Die Messwertvisualisierung kann dabei beispielsweise graphisch oder tabellarisch erfolgen. Die Diagnosevisualisierung ermöglicht einen effizienten Zugang zu den Messdaten und kann bspw. eine Wartungstätigkeit der Person optimieren. Die Messwertvisualisierung und/oder Diagnosevisualisierung auf der mobilen Bedieneinheit kann ständig aktualisiert werden.
Vorteilhafterweise erfolgt die Übertragung der Messdaten des Messgeräts auf die mobile Bedieneinheit direkt mittels Drahtlosschnittstellen der mobilen Bedieneinheit und des Messgeräts oder indirekt über eine zentrale Recheneinheit (beispielsweise einem Server), die mittels Kommunikationsschnittstellen mit der mobilen Bedieneinheit und dem Messgerät verbunden ist. Mit anderen Worten kann der Datenaustausch zwischen der mobilen Bedieneinheit und dem Messgerät direkt point-to-point erfolgen und/oder indirekt über eine oder mehrere weitere Rechnereinheiten. In letzterer Ausgestaltung kann das Messgerät die Daten/Messwerte zunächst auf eine Rechnereinheit, wie einem Server oder einem Leitstandrechner, übertragen und die mobile Bedieneinheit erhält die Daten anschließend von dieser Rechnereinheit. In Abhängigkeit der örtlichen Begebenheit kann es sein, dass eine direkte Übertragung aufgrund von Störeinflüssen (z.B. abschirmende Gegenstände wie die Anlage selbst, die keinen Durchgang eines Funksignals zwischen der Position der mobilen Bedieneinheit und dem Messgerät zulässt) nicht möglich ist. Durch die mittelbare Übertragung über eine zentrale Recheneinheit (z.B. ein Leitrechner, Server, SPS, PLS, SCADA System, Cloud) können solche Störeinflüsse umgangen werden. Beispielsweise kann sich das Messgerät auch an einem mobilen Behälter befinden, sodass eine direkte Übertragung der Messdaten zur mobilen Bedieneinheit von Vorteil sein kann, da nicht immer gewährleistet werden kann, dass eine Verbindung zum Zentralrechner hergestellt werden kann. Beispielweise kann auch eine Kombination zwischen direkter und indirekter Übertragung vorliegen. Dies erhöht vorteilhaft die Flexibilität des Verfahrens.
Vorteilhafterweise ist die mobile Bedieneinheit ein Smartphone, ein Tablet, eine Datenbrille, eine Smartwatch oder ein Laptop ist. Die Einbindung von mobilen Bedieneinheiten des technischen Alltags kann die Anwenderfreundlichkeit des Verfahrens und deren Einsatzflexibilität erhöhen.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren weiterhin ein Einlesen oder Eingeben eines Auslösecodes durch die mobile Bedieneinheit zum Auslösen des Verfahrens, wobei der Auslösecode innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone angeordnet. Der Auslösecode kann beispielsweise eine Webadresse, die auf einer Tafel an einer Anlage steht, sein, die eine Person in einen Browser der mobilen Bedieneinheit eingibt. Der Auslösecode kann beispielsweise ein QR Code, der an einem Behälter angebracht ist, sein, den eine Person mit dem Smartphone oder Tablet vor Ort einscannt.
Vorteilhafterweise ist die geographische Zugriffsberechtigungszone mittels einer zentralen Recheneinheit festlegbar. Die zentrale Recheneinheit kann dabei beispielsweise ein Leitrechner, ein Arbeitsplatzcomputer oder ein Server sein. Auf der zentralen Rechnereinheit kann beispielsweise über eine Schnittstelle durch eine Person eine Zugriffsberechtigungszone manuell festgelegt bzw. angepasst werden.
Vorteilhafterweise ist die geographische Zugriffsberechtigungszone ortsfest festgelegt. Der Begriff ortsfest meint vorliegend, dass die geographische Zugriffsberechtigungszone ihre Position nicht ändert. Dies kann von Vorteil sein, wenn sich die Anordnungen des einen oder der mehreren Messgeräte für einen längeren Zeitraum nicht ändern (z.B. nach Inbetriebnahme einer stationären Anlage).
Vorteilhafterweise ist die geographische Zugriffsberechtigungszone relativ zu dem zumindest einen Messgerät festgelegt; und wobei das zumindest eine Messgerät an einer mobilen Einheit angeordnet ist, wobei die mobile Einheit vorzugsweise ein Intermediate Bulk Container (IBC) ist. Durch relative Festlegung der geographischen Berechtigungszone kann vorteilhaft auf bewegliche Messgeräte zugriffen werden und so die Flexibilität bei gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit ermöglicht werden. Beispielsweise werden Intermediate Bulk Container auf einem Firmengelände beliebig in zeitlichen Abständen neu positioniert. Durch die relative Festlegung kann diesem Umstand Rechnung getragen werden.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren weiter ein Beenden der Übertragung der Messdaten von dem zumindest einen Messgerät auf die mobile Bedieneinheit, wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit außerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone für das zumindest eine Messgerät liegt. Durch das Beenden wird die Berechtigung der Übertragung wieder aufgehoben. So kann ein zeitlich begrenzter, an den Aufenthalt der mobilen Bedieneinheit in der geographischen Berechtigungszone gekoppelter Datenaustausch gewährleistet werden.
Vorteilhafterweise basiert die Bestimmung der Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit auf GPS Daten oder auf einem Triangulationsverfahren. Beispielsweise umfasst die mobile Bedieneinheit (z.B. Smartphone) einen GPS Sensor und leitet die GPS Daten über Funk zur Auswertung an eine Recheneinheit auf der die Schritte des computer-implementierten Verfahrens ausgeführt werden. Beispielsweise ist im Bereich oder der Nähe der geographischen Zugangsberechtigungszone eine Lichtquelle und ein elektronischer Bildwandler angeordnet (z.B. als integrale Einheit), die das Triangulationsverfahren zur Bestimmung der Position der mobilen Bedieneinheit durchführen. Die so erfassten Daten werden der Recheneinheit zur Bestimmung der Position übermittelt.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin Ermitteln und Ausgeben von Ortsinformationen zur geographischen Zugriffsberechtigungszone an einer mobilen Bedieneinheit, wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit nicht innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt. Die Ortsinformationen können beispielweise GPS Koordinaten oder Entfernungsangaben (z.B. 5m nach Norden und 8m nach Westen) umfassen. Die Ortsinformationen können beispielweise in Form einer Karte erfolgen, wobei die geographische Position der mobilen Bedieneinheit und eine Kontur der geographischen Zugriffsberechtigungszone eingetragen sind. Das Ermitteln der Ortsinformationen und daraus abgeleiteter Informationen (z.B. Entfernungen, Richtungen) kann durch Berechnungen der Abstände der geographischen Position des zumindest einen mobilen Bedieneinheit und geographischen Zugriffsberechtigungszone erfolgen. Insgesamt kann die Ausgabe der Ortsinformationen dazu führen, dass eine Person die geographische Zugriffsberechtigungszone auffinden kann.
Auch können der geographischen Zugriffsberechtigungszone weiterhin unterschiedliche Stellglieder (Ventile, Ventilregler, Betätigungselemente, oder dergleichen), Steuereinheiten, Steuergeräte oder dergleichen, zugeordnet sein, deren Daten ebenfalls mit der mobilen Bedieneinheit ausgetauscht werden können bzw. können diese Mittel ggf. auch durch die mobile Bedieneinheit angesteuert werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät auf eine mobile Bedieneinheit, umfassend: zumindest eine erste Recheneinheit eingerichtet, um zumindest eine geographische Zugriffsberechtigungszone festzulegen und zumindest einem Messgerät zuzuordnen; zumindest eine zweite Recheneinheit eingerichtet, um eine geographische Position zumindest einer mobilen Bedieneinheit zu bestimmen; zumindest eine dritte Recheneinheit eingerichtet, um zu bestimmen, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt; zumindest eine Übertragungseinheit eingerichtet, um Messdaten des zumindest einen Messgeräts auf die mobile Bedieneinheit zu übertragen, wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt. Die erste, zweite und dritte Recheneinheit sowie die Übertragungseinheit können jeweils beispielsweise eine SPS, ein Mikrocontroller oder dergleichen mit je einer oder mehr Kommunikationsschnittstellen sein. Die Kommunikationsschnittstelle basiert beispielweise auf einem Feldbus (z.B. CANOpen, APL, RS-485, Profinet, EtherCAT, ModbusTCP, EthernetIP), WIFI, Bluetooth, Ethernet, oder eine Kombination davon. Die erste, zweite und dritte Recheneinheit und die Übertragungseinheit können separat oder in einer Hardware ausgeführt sein. Die Übertragungseinheit steuert beispielsweise über Funksignale die Datenübertragung von dem Messgerät auf die mobile Bedieneinheit, wobei sie auf eine Steuerung des Messgeräts und der mobilen Bedieneinheit zugreift. Auch besteht die Möglichkeit, die Funktionalitäten der genannten Rechnereinheiten in einer Rechnereinheit oder mehreren Rechnereinheiten zu integrieren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Messgeräts in einem oben näher beschriebenen Verfahren. Das Messgerät ist beispielsweise ein Grenzstandssensor, ein Drucksensor, ein Füllstandssensor, ein Temperatursensor oder ein Durchflusssensor oder dergleichen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer mobilen Bedieneinheit in einem oben näher beschriebenen Verfahren. Die mobile Bedieneinheit ist beispielsweise eine Smartphone, ein Tablet, ein Laptop, eine Datenbrille oder eine Smartwatch.
Ein letzter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm-Produkt, das eingerichtet ist, um die Schritte eines oben näher beschriebenen Verfahrens auszuführen.
Figurenliste
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben, darin zeigt

1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 eine schematische Teilansicht eines Systems einer bevorzugten Ausführungsform; und
3 eine schematische Teilansicht eines Systems einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.

1 zeigt ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Computerimplementierte Verfahren zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät auf eine mobile Bedieneinheit umfasst folgende Schritte.
In einem ersten Schritt S10 wird zumindest eine geographische Zugriffsberechtigungszone, die zumindest einem Messgerät zugeordnet ist, festgelegt. Die Festlegung erfolgt vorliegend über eine Recheneinheit. Die Recheneinheit ist vorliegend eine SPS mit einer Benutzerschnittstelle oder ein cloudbasierter Server. Über die Benutzerschnittstelle kann ein Techniker die geographische Zugriffsberechtigungszone manuell eingeben, grafisch aufbauen oder mittels anderen Verfahren festlegen. Die Zugriffsberechtigungszone kann dabei beliebige Formen und Größen aufweisen und verändert bzw. aktualisiert werden. Die Zugriffsberechtigungszone wird vorliegend in GPS Koordinaten beschrieben. Der geographischen Zugriffsberechtigungszone können eine oder mehrere Messgeräte zugeordnet sein. Das eine oder die mehrere Messgeräte sind vorliegend vorzugsweise Füllstandmessgeräte.
In Schritt S20 wird eine geographische Position zumindest einer mobilen Bedieneinheit bestimmt. Die geographische Position wird mittels einer GPS Ortung ermittelt, wobei die mobile Bedieneinheit beispielsweise ein Smartphone ist. Das Smartphone verfügt ein GPS Modul. Die GPS Ortung wird über die Recheneinheit ausgeführt, wobei die Recheneinheit über ein Funkmodul auf die GPS Daten des Smartphones zur Ermittlung zugreift. Alternativ kann die Bestimmung der geographischen Position auch über ein Triangulationsverfahren erfolgen. Es können auch geographische Positionen mehrerer mobiler Bedieneinheiten gleichzeitig bestimmt werden. Die geographische Position wird vorliegend kontinuierlich ermittelt.
In Schritt S30 wird bestimmt, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt. Die Bestimmung wird vorliegend über die Recheneinheit durch eine mathematische Auswertung, beispielsweise einem Vergleich, der GPS Daten der geographischen Position der mobilen Bedieneinheit und der geographischen Berechtigungszone durchgeführt. Basierend auf dem Vergleich der geographischen Position der mobilen Bedieneinheit und der geographischen Berechtigungszone besteht zudem die Möglichkeit dem Anwender Informationen an die mobile Bedieneinheit zu übermitteln. Beispielsweise können auf die mobile Bedieneinheit verschiedene Nachrichten, Symbole, Piktogramme oder dergleichen angezeigt werden, wie beispielsweise folgende Textnachrichten: „Sie verlassen in Kürze die Zugriffsberechtigungszone“, „Sie halten sich bereits zu lange in der Zugriffsberechtigungszone auf“, „Die Zugriffsberechtigung wird in Kürze entzogen“, „Das Zentrum mit optimalen Zugriff auf alle in der Zugriffsberechtigungszone befindlichen Messgeräte befindet sich in dieser Richtung:“, usw.
In einem Schritt S40 werden Messdaten des zumindest einen Messgeräts auf die mobile Bedieneinheit übertragen, wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt. Die Übertragung erfolgt vorliegend über Funknetzwerk (z.B. Mobilfunk oder WIFI), in dem sich die mobile Bedieneinheit, das Messgerät und die Recheneinheit befinden. Die Recheneinheit erteilt dabei der mobilen Bedieneinheit Zugriffsberechtigung auf das Messgerät und initialisiert die Datenübertragung der Messdaten. Weiter wird beispielsweise eine Messwertvisualisierung und/oder Diagnosevisualisierung des zumindest einen Messgeräts durch die zumindest eine mobile Bedieneinheit bereitgestellt. Die Messwertvisualisierung kann dabei beispielsweise graphisch oder tabellarisch auf der mobilen Bedieneinheit dargestellt werden. Die Bereitstellung der Messwertvisualisierung und/oder der Diagnosevisualisierung (z.B. für Personal das Silos oder Tanks befüllt), erfolgt vorliegend über die Recheneinheit, welche die Daten hierzu in Form von Graphen über das Funknetzwerk auf die mobile Bedieneinheit überträgt und entsprechend darstellt. Auch besteht die Möglichkeit die Geräte mittel der mobilen Bedieneinheit zu konfigurieren und/oder zu parametrieren.
2 zeigt eine schematische Teilansicht eines Systems 10 zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät auf eine mobile Bedieneinheit einer bevorzugten Ausführungsform.
Das System 10 umfasst vorliegend beispielhaft die Messgeräte 12, 13, 14, 15. Die Messgeräte 12, 13, 14, 15 sind im gezeigten Beispiel jeweils Füllstandsmessgeräte, die an Behältern (nicht dargestellt) angeordnet sind. Die Messgeräte 12, 13 sind festverdrahtet mit einer übergeordneten Messgerätesteuerung 16, vorliegend eine SPS, verbunden. Die Messgerätesteuerung ist festverdrahtet mit einem Server 17 verbunden. Der Server 17 fungiert hier als eine Art zentrale Recheneinheit. Die Datenübertragung zwischen den Messgeräten 12, 13, der übergeordneten Messgerätesteuerung 16, die vorliegend beispielhaft drahtgebunden ausgeführt ist (z.B. mittel 4...20mA/Hart, Profibus), und zwischen der Messgerätesteuerung 16 und dem Server 17 erfolgt vorliegend beispielhaft über Ethernet. Der Server 17 kann weiterhin eine WIFI Schnittstelle umfassen, sowie eine Anbindung an ein cloudbasiertes System. Die Messgeräte 14, 15 verfügen beispielsweise über eine WIFI Schnittstelle oder eine Mobilfunkschnittstelle. Das System 10 umfasst weiterhin eine erste mobile Bedieneinheit 19 und eine zweite mobile Bedieneinheit 20, vorliegend beispielshaft jeweils Smartphones, die von Personen getragen bzw. bedient werden. Die Personen scannen mit ihren Smartphones jeweils einen QR-Code ein, um das oben beschriebene Verfahren zu starten. Weiterhin umfasst das System 10 eine Recheneinheit 21, vorliegend beispielhaft ein cloudbasierter Server oder ein Leitrechner. Auf den cloudbasierten Server kann beispielsweise über ein Smartphone via Mobilfunkt zugegriffen werden. Die Recheneinheit 21 ist eingerichtet, um zumindest eine geographische Zugriffsberechtigungszone 11 festzulegen. Die geographische Zugriffsberechtigungszone 11 ist vorliegend ortsfest angeordnet. Die Recheneinheit 21 ordnet dieser geographischen Zugriffsberechtigungszone 11 die Messgeräte 12, 13 und 14 zu. Die Recheneinheit 21 ist ferner eingerichtet, um eine geographische Position der mobilen Bedieneinheiten 19 und 20 zu bestimmen. Die Recheneinheit 21 ist ferner eingerichtet, um zu bestimmen, ob die geographische Position der mobilen Bedieneinheiten 19 und 20 innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone 11 liegt. Vorliegend liegt lediglich die geographische Position der mobilen Bedieneinheit 19 innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone 11. Die Person, die die mobile Bedieneinheit 20 trägt, hat sich vorliegend aus der geographischen Zugriffsberechtigungszone 11 entfernt. Das System 10 umfasst ferner eine Übertragungseinheit 18, die eingerichtet, um Messdaten der Messgeräte 12, 13 und 14 auf die mobilen Bedieneinheiten 19 und 20 zu übertragen, wenn sich die geographischen Positionen der mobilen Bedieneinheiten 19 und 20 innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone 11 liegen. Da sich vorliegend lediglich die geographische Position der mobilen Bedieneinheit 19 innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone 11 befindet, werden die Messdaten der Messgeräte 12, 13 und 14 lediglich zur mobilen Bedieneinheit 19 und nicht zur mobilen Bedieneinheit 20 übertragen. Die Übertragungseinheit 18 ist vorliegend beispielsweise ein Wireless Access Point. Die Übertragung der Messdaten der Messgeräte 12 und 13 erfolgt vorliegend mittelbar zunächst über die übergeordnete Messgerätesteuerung 16 und dem Server 17 über Ethernet und zur mobilen Bedieneinheit 19 von dem Server 17 über WIFI oder Mobilfunk. Die Übertragung der Messdaten des Messgeräts 14 erfolgt mittelbar über WIFI oder Mobilfunk durch den Server 17 zur mobilen Bedieneinheit 19. Es erfolgt keine Übertragung der Messdaten des Messgeräts 15, durch den Server 17, zu den mobilen Bedieneinheiten 19 und 20, da das Messgerät 15 nicht der geographischen Zugriffsberechtigungszone 11 zugeordnet ist.
3 zeigt eine schematische Teilansicht eines Systems 30 einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Im Unterschied zu 2 weist das System 30 ein Messgerät 31, vorliegend ein Sensor, wie z.B. ein Füllstandmessgerät, auf, das an einem mobilen Objekt (nicht dargestellt) angeordnet ist. Das mobile Objekt ist vorliegend Intermediate Bulk Container. Das System 30 zeigt vorliegend exemplarisch zwei unterschiedliche geographische Zugriffsberechtigungszonen 32 und 33, die sich mit dem beweglichen Objekt mitbewegen. Hierzu legt eine Recheneinheit 34 kontinuierlich in Abhängigkeit einer geographischen Position des Messgeräts 31 die geographischen Zugriffsberechtigungszonen 32 oder 33 fest. Die Bestimmung der geografischen Position des Messgeräts 31 erfolgt beispielsweise über die Auswertung eines GPS Signals, das von dem Messgerät 31 über Mobilfunk oder LoraWAN an eine die Recheneinheit 34 übermittelt wird. Weiterhin umfasst das System 30 eine Übertragungseinheit 35 sowie einen Server 36. Alternativ kann die Funktionalität der Rechnereinheit 34 auch im Server 36 implementiert sein. In einem solchen Fall ist die Rechnereinheit 34 nicht notwendig. Das Messgerät 31, die Recheneinheit 32, die Übertragungseinheit 35 und der Server 36 kommunizieren über Funk (z.B. Mobilfunk, LoRaWAN, WIFI etc.) miteinander. Die Datenübertragung von Messdaten zwischen einer mobilen Bedieneinheit (nicht dargestellt) und dem Messgerät 31 erfolgt analog zu den in den 1 und 2 beschriebenen Verfahren bzw. dem System.
Die vorliegende Erfindung ist dabei allerdings nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist.
Bezugszeichenliste

S10: Festlegen zumindest einer geographischen Zugriffsberechtigungszone
S20: Bestimmen einer geographischen Position
S30: Bestimmen, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone liegt
S40: Übertragen von Messdaten
10, 30: System
11, 32, 33: geographische Zugriffsberechtigungszone
12, 13, 14, 15, 31: Messgerät
16: übergeordnete Messgerätesteuerung
17, 36: Server
18, 35: Übertragungseinheit
19, 20: mobile Bedieneinheit
21, 34: Recheneinheit

Claims

Computer-implementiertes Verfahren zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) auf eine mobile Bedieneinheit (19, 20), folgende Schritte umfassend: Festlegen zumindest einer geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33), die zumindest einem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) zugeordnet ist (S10); Bestimmen einer geographischen Position zumindest einer mobilen Bedieneinheit (19, 20) (S20); Bestimmen, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt (S30); Übertragen von Messdaten des zumindest einen Messgeräts (12, 13, 14, 15, 31) auf die mobile Bedieneinheit (19, 20), wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend Bereitstellen einer Messwertvisualisierung und/oder Diagnosevisualisierung des zumindest einen Messgeräts (12, 13, 14, 15, 31) durch die zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20).
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Übertragung der Messdaten des Messgeräts (12, 13, 14, 15, 31) auf die mobile Bedieneinheit (19, 20) direkt mittels Drahtlosschnittstellen der mobilen Bedieneinheit (19, 20) und des Messgeräts (12, 13, 14, 15) oder indirekt über eine zentrale Recheneinheit/Server (17, 36), die mittels Kommunikationsschnittstellen mit der mobilen Bedieneinheit (19, 20) und dem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) verbunden ist, erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mobile Bedieneinheit (19, 20) ein Smartphone, ein Tablet, eine Datenbrille, eine Smartwatch oder ein Laptop ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Einlesen oder Eingeben eines Auslösecodes durch die mobile Bedieneinheit (19, 20) zum Auslösen des Verfahrens, wobei der Auslösecode innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) angeordnet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die geographische Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) mittels einer zentralen Recheneinheit (17, 36) festlegbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die geographische Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) ortsfest festgelegt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die geographische Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) relativ zu dem zumindest einen Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) festgelegt ist; und wobei das zumindest ein Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) an einer mobilen Einheit angeordnet ist, wobei die mobile Einheit vorzugsweise ein Intermediate Bulk Container (IBC) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend Beenden der Übertragung der Messdaten vom zumindest einen Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) auf die mobile Bedieneinheit (19, 20), wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) außerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) für das zumindest eine Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestimmung der Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) auf GPS Daten oder auf einem Triangulationsverfahren basiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Ermitteln und Ausgeben von Ortsinformationen zur geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) an der mobilen Bedieneinheit (19, 20), wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) nicht innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt.
System (10, 30) zur Übertragung von Messdaten von einem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) auf eine mobile Bedieneinheit (19, 20), umfassend: zumindest eine erste Recheneinheit (21, 34, 36) eingerichtet, um zumindest eine geographische Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) festzulegen und zumindest einem Messgerät (12, 13, 14, 15, 31) zuzuordnen; zumindest eine zweite Recheneinheit (21, 34, 36) eingerichtet, um eine geographische Position zumindest einer mobilen Bedieneinheit (19, 20) zu bestimmen; zumindest eine dritte Recheneinheit (21, 34, 36) eingerichtet, um zu bestimmen, ob die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt; zumindest eine Übertragungseinheit (18, 35) eingerichtet, um Messdaten des zumindest einen Messgeräts (12, 13, 14, 15, 31) auf die mobile Bedieneinheit (19, 20) zu übertragen, wenn die geographische Position der zumindest einen mobilen Bedieneinheit (19, 20) innerhalb der geographischen Zugriffsberechtigungszone (11, 32, 33) liegt.
Verwendung eines Messgeräts (12, 13, 14, 15, 31) in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verwendung einer mobilen Bedieneinheit (19, 20) in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Computer-Programm-Produkt, das eingerichtet ist, um die Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem System nach Anspruch 12 auszuführen.