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IoT am Edge: Dem Gas richtig Druck machen

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medium.jpgVon Daniel KaltenbachIoT & Digital Domain Manager Germany bei Hewlett Packard Enterprise

Kommt es zu einem Schaden an einer Erdgas-Pipeline, drohen Millionenverluste und Menschenleben sind in Gefahr. Denn in einem Gasrohr für den Hausanschluss liegen nur 20 bis 50 Millibar Überdruck an, an einer Weitstreckenleitung hingegen bis zu 200 bar.

Ein Pipeline-Betreiber muss den Druck in den Fernleitungen über Hunderte, mitunter Tausende Kilometer hinweg konstant halten. Dazu sind die Pipelines alle 40 bis 100 km mit Kompressorstationen bestückt.

Jede dieser Stationen schickt alle zwei Minuten Angaben zu Druck, Dichte und Energiegehalt (Temperatur) des Gases an die Leitstelle – 70 bis 80 TByte Daten pro Station und Jahr. Die Auswertung dieser Daten ist aufwändig: Die Leitstelle erhält die Werte typischerweise in Excel-Dateien; aus diesen ermittelt ein Ingenieur dann per Makros die Monitoring-Ergebnisse – ein umständlicher und zeitraubender Prozess.

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Dass dies heute einfacher, schneller und kostengünstiger ablaufen kann, haben SAP und Hewlett Packard Enterprise Mitte Juli in Frankfurt gezeigt. Dort stellte  SAP die neue Industrial-IoT-Plattform SAP Leonardo vor, mit der das Softwarehaus sein Datacenter-Portfolio auf Industrieumgebungen ausdehnt. Diese sind vielschichtig und komplex, weshalb SAP auf Kooperationen setzt, darunter HPE als langjähriger SAP-Partner.

Denn HPE hat bereits umfangreiche Erfahrung mit industriellen IoT-Anwendungen aufgebaut und verfügt über ein breites IoT-Portfolio. Dazu gehören zum Beispiel Dienstleistungen für die Definition neuer IoT-Prozesse und der IoT-Architektur, für die Einbindung in die SAP-HANA-Umgebung und den laufenden Betrieb. Speziell für raue Industrieumgebungen konzipierte konvergente IoT-Systeme und -Gateways oder ein Micro Datacenter übernehmen die lokale Aggregation und Analyse anfallender Daten vor Ort (am Edge).

Big-Data-Lösungen zum Beispiel auf Hadoop-Basis erlauben Speicherung, Management und Analyse großer Datenmengen, während die HPE Aruba Switches, WLAN-Komponenten und Security-Lösungen die IoT-Umgebung anbinden und absichern.

Datenanalysen vor Ort

Industrielle IoT-Umgebungen erfordern vor der Trendanalyse im Datacenter eine erste Aggregation und Analyse der Sensorikdaten am Edge, also direkt dort, wo die Daten anfallen. Andernfalls wären im obigen Beispielfall des Energieversorgers PBytes an Messdaten pro Jahr über das WAN zu schicken – geht es hier doch um ein Streckennetz mit rund 12.000 km Länge, vergleichbar dem deutschen Autobahnnetz.

GettyImages-155386817_RF_800_0_72_srgb.jpgMittels Edge Computing lassen sich Messwerte vor Ort zu einem Status der Kompressorstation zusammenzufassen: Sind alle Sensorikwerte im grünen Bereich, muss die Station lediglich alle zwei Minuten ein „grün“ übermitteln, bei Störungen nur die Abweichungen vom Sollwert.

Aggregation und Automation senken die Kosten der Datenübertragung ebenso wie den Aufwand in der Leitstelle.

Der Ansatz ermöglicht zudem eine vorausschauende Wartung: Löst traditionell erst das Überschreiten von Schwellenwerten Alarm aus, entdecken Edge-Systeme bereits früh Zusammenhänge wie etwa sich häufende geringe Abweichungen vom Sollwert. So kann ein Techniker das Bauteil auswechseln, bevor der Defekt eintritt. Dies senkt die Betriebskosten und erleichtert es, Störungen und Unfälle zu vermeiden.

Im Datacenter optimieren dann die zentrale Speicherung der vorverarbeiteten Daten in einer Big-Data-Architektur und Auswertungen mit SAP HANA die Planung, Qualitätskontrolle, Kostenstruktur und Field-Service-Steuerung. Die HPE Lösungen für Hybrid IT und den Intelligent Edge komplettieren so SAPs Leonardo-Strategie. Dadurch herrscht hoher Druck nur in der Pipeline und lastet nicht auf den Schultern des Betreibers.

Weitere Informationen zur Leonardo-Veranstaltung von SAP finden sich hier.

 

Über den Autor

Daniel Kaltenbach ist IoT & Digital Domain Manager Germany bei Hewlett Packard Enterprise.

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