DE102021127572A1

DE102021127572A1 - Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Baustelle

Info

Publication number: DE102021127572A1
Application number: DE102021127572.5A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kahlig; Martin Buck
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2023-04-27

Abstract

Beschrieben ist Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Baustelle, wobei eine Vielzahl von batteriebetrieben Funksensoren an verschiedenen für den reibungslosen Betrieb der Baustelle erforderlichen beweglichen wie unbeweglichen Teileinheiten montiert sind.Die Funksensoren erfassen Messdaten an den Teileinheiten. Diese werden über ein LPWAN Netzwerk an eine Basisstation übertragen und von der Basisstation über eine Mobilfunkstrecke an einen Cloud-Speicher gesendet. In der Cloud werden die Messdaten dienstleisterspezifisch zur Auswertung bereitgestellt bzw. sind dort abrufbar. Die verschiedenen Dienstleisterhaben nur Zugriff auf die für sie relevante Daten und/oder Auswertergebnisse.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Baustelle.
Teileinheiten einer Baustelle können heutzutage bereits überwacht werden. Dabei werden verschiedene Sensoren und unterschiedliche Übertragungstechnologien und Methoden eingesetzt.
Für die Einrichtung sind jeweils Spezialisten für die entsprechende Übertragungstechnologie und Methode erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, in einfacher Weise eine Zustandsüberwachung einer Baustelle zu ermöglichen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte.
Die wesentliche Idee der Erfindung ist es, die Funktechnologie mioty zu verwenden, mittels derer es leicht ist, ein geeignetes Funknetz auf Großbaustellen durch die Installation von wenigen mioty Basisstationen aufzubauen.
Der Vorteil ist nun der, dass es mit mioty erstmalig möglich wird, auch in rauen Umgebungen wie Baustellen von beliebigen Positionen (auch aus dem Keller, im Beton... etc.) Messdaten zu generieren und diese zuverlässig zu empfangen und über eine Kombination aus LTE und mioty Daten direkt in die Cloud zu senden. Das eröffnet völlig neue Applikationsfelder, zu denen die kabellose Überwachung von einzelnen Gewerken der Baustelle zählen. Einzig einen Stromanschluss muss hier vorhanden sein um die Basisstation zu betreiben.
Die verwendeten Basisstationen empfangen die Sensordaten über mioty und leiten diese dann direkt über Mobilfunk in die ifm Cloud weiter. Ifm bietet nun Kunden als Sensor as a Service oder anderen Abrechnungsmodellen die Möglichkeit, Messdaten über ein Onlineportal jederzeit abzurufen und in ihre Systeme zu exportieren um so dringliche Arbeitsvorgänge zu überwachen und gegebenenfalls Maßnahmen zu ergreifen. So können beispielsweise Dixikloanbieter ihre Klos auf Wartungsintervalle überwachen und sparen sich Leerfahrten, Füllstände von Estrichsilos oder anderen Flüssigkeiten könnten überwacht und bei Bedarf eine Nachfüllung in Auftrag gegeben werden, oder Maschinen- und Bauwerkszustände sowie Vandalismusschutz könnten hier entscheidende Vorteile sein.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:

1 mioty Funkstandard mit einer zerlegten Nachricht
2 digitalisierte Baustelle mit verschiedenen Teileinheiten

1 zeigt eine zerlegte Nachricht beim mioty Standard. Die mioty Subpakete werden über die Frequenz verteilt versandt, um die Störanfälligkeit zu minimieren.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer digitalisierten Baustelle mit verschiedenen Teileinheiten. Die Basisstation funkt sowohl mit dem Funkstandard mioty als auch mit einer herkömmlichen Mobilfunktechnologie. Die Basisstation ist oben auf einem Kran montiert. An einer mobilen Toilette wird der Füllstand mit einem Funksensor gemessen. Daneben wird auch ein Bagger mit verschiedenen Funksensoren überwacht. Zusätzlich kann die Temperatur z. B. vom Beton an verschiedenen Stellen einfach gemessen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Baustelle erfordert, dass eine Vielzahl von batteriebetrieben Funksensoren an verschiedenen für den reibungslosen Betrieb der Baustelle erforderlichen beweglichen wie unbeweglichen Teileinheiten montiert sind.
Die beweglichen Teileinheiten können u. a. auch Kräne sein, von denen man den besten Überblick auf eine Baustelle hat und die für die Montage von Basisstationen aufgrund ihrer Höhe besonders geeignet sind.
Die Funksensoren erfassen die Messdaten an den verschiedenen Teileinheiten und übertragen sie über ein LPWAN Netzwerk an eine Basisstation. Von der Basisstation werden die Messdaten über eine Mobilfunkstrecke an einen Cloud-Speicher gesendet, wo sie gespeichert, verarbeitet und zum Abruf bereitgestellt werden. Durch entsprechende Sicherheitsmaßnahmen werden die Messdaten dienstleisterspezifisch gekapselt. Somit haben die verschiedenen Dienstleister nur Zugriff auf die für sie relevante Daten und/oder Auswertergebnisse Zugriff. Der Anbieter des Zustandsüberwachungssystems hat natürlich die Möglichkeit, wenn Messergebnisse von anderen Dienstleistern relevant sein könnten, diese mit Zustimmung des originären Dienstleisters einem dritten Dienstleister zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung beschreibt die Möglichkeit, mittels der neuen LPWAN Funktechnologie mioty robuste Funknetze aufzubauen und so viele (batteriebetriebenen) Sensorknoten (Funksensoren) im Umfeld zu empfangen.
So entsteht die Möglichkeit, mioty zur Digitalisierung von Baustellen zu verwenden. Dabei ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, die Basisstationen an exponierten Positionen auf der Baustelle zu verorten, oder es gibt sogar die Möglichkeit, auf mobilen Geräten Basisstationen zu installieren, da auch bei Bewegung ein Empfang von mioty Telegrammen möglich ist.
Die Basisstationen müssen neben der mioty Schnittstelle zusätzlich mit einer Mobilfunkverbindung (3G, 4G, 5G) Schnittstelle ausgerüstet sein, damit die Daten direkt und schnell in die Cloud gesendet werden können.
Mioty ist eine Technologie, die auf dem „Telegram Splitting Ultra narrow band“ (TS-UNB) basiert, dass im ETSI standard TS 103 357 („TS-UNB Specification“) verankert ist.
Durch das Telegram Splitting (siehe ) ist mioty sehr robust, was Störfestigkeit, Reichweite und Durchdringung selbst von flüssigen Medien betrifft. Das Telegram Splitting ermöglicht es zudem, dass bis zu 50 % der Subpakete beim Versenden verloren gehen, trotzdem kann die Nachricht nach Empfang weiterhin zusammengesetzt werden.
Beschrieben ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Baustelle, wobei eine Vielzahl von batteriebetrieben Funksensoren an verschiedenen für den reibungslosen Betrieb der Baustelle erforderlichen beweglichen wie unbeweglichen Teileinheiten montiert sind.
Die Funksensoren erfassen Messdaten an den Teileinheiten. Diese werden über ein LPWAN Netzwerk an eine Basisstation übertragen und von der Basisstation über eine Mobilfunkstrecke an einen Cloud-Speicher gesendet. In der Cloud werden die Messdaten dienstleisterspezifisch zur Auswertung bereitgestellt bzw. sind dort abrufbar. Die verschiedenen Dienstleisterhaben nur Zugriff auf die für sie relevante Daten und/oder Auswertergebnisse.
Die Kerngedanken der Erfindung sind:

Die Digitalisierung von Baustellen mittels einer Basisstation mit LPWAN (mioty) und Mobilfunk bereitzustellen. Die Basisstation kann auf einer mobilen Arbeitsmaschine statt stationär montiert sein. Die Daten können als Dienstleistung für Handwerker und beteiligte Firmen insbesondere Zulieferer auf der Baustelle in der Cloud z. B. ifm Cloud abgerufen und verarbeitet werden können.

Claims

Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Baustelle, wobei eine Vielzahl von batteriebetrieben Funksensoren an verschiedenen für den reibungslosen Betrieb der Baustelle erforderlichen, beweglichen sowie unbeweglichen, Teileinheiten montiert sind, gekennzeichnet dadurch, dass die Funksensoren Messdaten an den Teileinheiten erfassen und die über ein LPWAN Netzwerk an eine Basisstation übertragen werden und von der Basisstation über eine Mobilfunkstrecke an einen Cloud-Speicher gesendet werden, wobei die Messdaten dienstleisterspezifisch z. B. Handwerkern oder Zulieferer zur Auswertung bereit gestellt werden bzw. abrufbar sind und die verschiedenen Dienstleister Zugriff nur auf die für sie relevante Daten und/oder Auswertergebnisse Zugriff erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten an eine Basisstation, die an einer mobilen Arbeitsmaschine montiert ist, übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation mit dem LPWAN-Funkstandard mioty ausgestattet ist.
Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten als Dienstleistung für Handwerker und beteiligte Firmen auf der Baustelle in einem Cloud-Speicher abgerufen und verarbeitet werden können.