Wi-Fi-telemetrie voor operators van apparatuur op afstand

Maak kennis met de Messenger -gateway

Voor operators die in het veld motoren, generatoren en pompen bedienen, zijn de moeilijkst te beheren locaties altijd die geweest die het verst van een zendmast verwijderd zijn. Een waterpomp op een afgelegen boorplatform, een generator bij een compressiestation van een pijpleiding of een overpomp langs een waterleiding op het platteland kunnen zich mijlen ver buiten het bereik van betrouwbare mobiele dekking bevinden. Vroeger betekende dat maar één ding: als je wilde weten hoe de apparatuur functioneerde, moest iemand erheen rijden om een kijkje te nemen. 

Het groeiende telemetrieportfolio van Cattron op het gebied van ‘Messenger ’ heeft dat probleem gestaag aangepakt, en de nieuwste toevoeging dicht een van de laatste resterende hiaten. De ‘Messenger Gateway’ voegt wifi- en ethernetconnectiviteit toe aan het cloudgebaseerde assortiment voor monitoring op afstand van Cattron, waardoor operators apparatuurgegevens naar de cloud kunnen verzenden via elke internetverbinding die al ter plaatse aanwezig is, inclusief satellietbreedbandnetwerken die steeds vaker voorkomen op afgelegen industriële locaties. 

Wi-Fi en Ethernet Connectiviteit voor het op afstand monitoren van apparatuur

Tot nu toe communiceerden de Messenger -apparaten van Cattron voornamelijk via mobiele netwerken met het RemoteIQ™-cloudplatform. Dat werkt goed op plaatsen waar dekking is. Maar een aanzienlijk deel van de apparatuur die de klanten van Cattron gebruiken, heeft die luxe niet. 

“De vorige reeks ‘ Messenger ’-apparaten maakte allemaal gebruik van mobiele communicatie met de RemoteIQ-backend,” aldus Charles Christie, manager van de IoT- en RemoteIQ Cloud-oplossingen bij Cattron Global. “We hebben verzoeken gekregen van klanten om via wifi of ethernet gegevens naar onze cloud te kunnen sturen, en dat kwam grotendeels van onze klanten in de olie-, gas- en mijnbouwsector, die apparatuur hebben staan in afgelegen gebieden buiten het bereik van het mobiele netwerk.”

Wat deze afgelegen locaties vaak wel hebben, is een satellietinternetverbinding. Op boorlocaties, bij de aanleg van pijpleidingen en in afgelegen pompstations wordt vaak gebruikgemaakt van satellietbreedband voor communicatie, telefoons en andere apparatuur. Met de Messenger Gateway kunnen operators gebruikmaken van die bestaande uplinks, in plaats van te betalen voor aparte mobiele connectiviteit of, erger nog, helemaal geen zichtbaarheid te hebben. 

De connectiviteitskloof beperkt zich niet tot afgelegen gebieden. Christie noemde een tweede, heel ander gebruiksscenario: noodgeneratoren in commerciële en industriële omgevingen, zoals ziekenhuizen en supermarkten. Deze faciliteiten beschikken doorgaans al over robuuste netwerken. Voor hen is het aantrekkelijk om de extra kosten van een mobiel data-abonnement te vermijden wanneer er al een prima ethernet-aansluiting in de muur zit of er een wifi-hotspot in de buurt is. In beide scenario’s is de meerwaarde van de Gateway hetzelfde: hij maakt gebruik van de bestaande infrastructuur van de klant.

Monitoring op afstand zorgt voor minder bezoeken ter plaatse en lagere exploitatiekosten

Het duidelijkste rendement van telemetrie op afstand wordt gemeten in het aantal ritten dat niet hoeft te worden gemaakt. Elk bezoek aan een afgelegen locatie brengt kosten met zich mee op het gebied van arbeid, brandstof, slijtage aan voertuigen en tijd. Wanneer de locatie uren rijden verderop ligt, lopen die kosten snel op. 

“Je kunt meer doen met minder mensen en snellere reactietijden realiseren,” zei Christie. Dankzij monitoring op afstand kunnen operators de status van de apparatuur bekijken zonder dat er een technicus hoeft te worden gestuurd, en dankzij bediening op afstand kunnen ze direct actie ondernemen op basis van wat ze zien. Voor veel klanten van Cattron is de mogelijkheid om apparatuur via een laptop of telefoon te starten, te stoppen en in te stellen net zo waardevol als de monitoring zelf. 

Dit voordeel strekt zich uit tot de manier waarop problemen worden opgelost. Wanneer een operator de specifieke foutcode kan zien die een controller doorgeeft, verandert de hele manier waarop er op de storing wordt gereageerd. In plaats van een expert een lange rit te laten maken om het probleem ter plaatse te diagnosticeren, kan een manager het probleem op afstand vaststellen en vervolgens een lokale technicus begeleiden die misschien niet gespecialiseerd is in die apparatuur, zodat de technicus met het juiste gereedschap en de juiste onderdelen ter plaatse komt. 

“Ze weten waar ze aan beginnen,” zei Christie. “Als je een paar uur moet reizen om iets te repareren, wil je er zeker van zijn dat je het juiste gereedschap en de juiste onderdelen meeneemt.” 

Het doel is steeds vaker om problemen op te sporen voordat ze tot een storing leiden. Cattron breidt zijn mogelijkheden op het gebied van voorspellende analyse en voorspellend onderhoud uit, waardoor operators de kans krijgen om een zich ontwikkelend probleem aan te pakken terwijl het nog in een vroeg stadium verkeert. 

Realtimebewaking van motoren, generatoren en pompen

Zodra de Messenger -gateway is aangesloten op een ondersteunde controller, leest deze alle gegevens uit die de controller verzamelt, inclusief alle sensorgegevens die erop zijn aangesloten. Vervolgens verzendt de gateway die gegevens via MQTT – een berichtenprotocol dat veel wordt gebruikt in toepassingen met verbonden apparaten – via een beveiligde, versleutelde verbinding naar de RemoteIQ-cloud. 

De Gateway is standaard zo geconfigureerd dat hij de bedrijfsparameters rapporteert die het belangrijkst zijn voor operators van motoren, generatoren en pompen, en Christie heeft specifiek aangegeven welke parameters klanten het nauwlettendst in de gaten houden. Het brandstofpeil staat hoog op de lijst, met name bij draagbare pompen en generatoren, omdat het operators aangeeft welke eenheden aandacht nodig hebben. Foutcodes zijn belangrijk omdat ze wijzen op zich ontwikkelende problemen. Aan de hand van het motortoerental kunnen operators de bedrijfstijden en motorbelasting bijhouden, wat op zijn beurt laat zien hoe efficiënt de apparatuur werkt. En bij pomptoepassingen kunnen druk- en debiettrends wijzen op daadwerkelijke fysieke problemen in een leiding, of het nu gaat om een breuk die een drukval veroorzaakt of een zich ontwikkelende verstopping die de druk doet stijgen. 

Voor klanten die de Gateway koppelen aan een CANplus™-pomp bedieningspaneel, zijn geavanceerdere diagnostische functies mogelijk. Als de juiste sensoren zijn geïnstalleerd, kan de machine learning-functie zelfs cavitatie in de pomp detecteren – een verschijnsel dat op den duur schade aan de apparatuur veroorzaakt – voordat er blijvende schade ontstaat. 

Robuuste, plug-and-play-telemetrie voor apparatuur op afstand 

De apparatuur die deze units bewaken, werkt onder zware omstandigheden, en de Gateway is daarop afgestemd. Hij is ondergebracht in een weerbestendige NEMA 4X-behuizing en geschikt voor installatie buitenshuis en in veeleisende omgevingen binnen een breed bedrijfstemperatuurbereik. Hoewel de Gateway zelf nieuw is, bouwt hij voort op een beproefde reputatie. Eerdere apparaten van Messenger hebben een lange staat van dienst in precies deze omgevingen, en Cattron heeft de Gateway ontworpen om aan dezelfde eisen te voldoen. 

De inbedrijfstelling is zo ontworpen dat deze snel verloopt. Gebruikers kunnen de Gateway op twee manieren aansluiten. Via Ethernet hoeft er in feite niets te worden geconfigureerd. Het apparaat maakt gebruik van DHCP, dus elk netwerk dat het een IP-adres kan toewijzen en verbinding kan maken met de cloud, zorgt ervoor dat het apparaat zonder verdere instellingen rapporten verstuurt. Via wifi is het proces bijna net zo eenvoudig. Een technicus verbindt een telefoon of laptop met de ingebouwde wifi-hotspot van de Gateway, zoekt het netwerk van de locatie, voert het wachtwoord in en klaar is Kees. 

CANplus- en DynaGen-controllers verbinden met de cloud 

Voor gebruikers die al Cattron-regelaars in gebruik hebben, is het toevoegen van Gateway-connectiviteit bedoeld als een vrijwel moeiteloze aangelegenheid. De Messenger Gateway ondersteunt de CANplus CP1000- en CP750-E-pompbedieningspanelen, evenals de DynaGen™ PRO600-, TG410- en TE410-motorregelaars. Met de juiste kabelboom verloopt de installatie snel, omdat het apparaat vooraf is geconfigureerd om alle parameters van de regelaar – en daarmee ook van de motor – uit te lezen. 

Die ontwerpfilosofie geldt voor de gehele Messenger -serie. Omdat elk Messenger -apparaat op dezelfde manier verslag uitbrengt aan dezelfde RemoteIQ-cloud, kunnen operators apparaten binnen een vloot naar believen combineren op basis van de connectiviteit die op elke afzonderlijke locatie beschikbaar is. Een mobiele Messenger op de ene locatie en een Gateway op een andere locatie zien er voor de eindgebruiker identiek uit zodra hun gegevens de cloud bereiken. Het enige verschil is de manier waarop de gegevens daar terechtkomen. 

Cloudgebaseerde bewaking en bediening op afstand met RemoteIQ

Voor de Messenger Gateway is een RemoteIQ-abonnement vereist, en het is op het platform dat de gegevens hun nut bewijzen. Na het inloggen zien operators al hun apparaten zowel in een lijstweergave als op een kaart. Als ze op een afzonderlijk apparaat inzoomen, verschijnen er dashboards met motorparameters en aangesloten sensoren, compleet met trendgegevens in de loop van de tijd. Operators kunnen alarmen en meldingen instellen voor de omstandigheden die voor hen van belang zijn, waardoor veldpersoneel via spraak, sms of e-mail wordt gewaarschuwd. Daarnaast kunnen ze rapporten in verschillende formaten downloaden of deze op regelmatige basis per e-mail laten bezorgen. 

Bediening op afstand is een kernfunctie voor gebruikers aan wie de juiste rechten zijn toegekend door accountbeheerders. Voor een pomp houdt dit in dat het apparaat kan worden gestart en gestopt, dat het toerental kan worden aangepast om het debiet en de druk te verhogen of te verlagen, en dat op afstand een noodstop kan worden geactiveerd. Voor een generator is de bediening eenvoudiger en beperkt deze zich doorgaans tot starten en stoppen, aangezien het toerental van de generator vastligt. 

RemoteIQ biedt gedifferentieerde data-abonnementen aan, en Christie merkte op dat de meeste klanten met generatoren en pompen voor het hoogste abonnement kiezen. Die exploitanten willen doorgaans continue diagnostische gegevens waarmee ze trends kunnen analyseren, en de mogelijkheid om op afstand de controle over te nemen wanneer dat nodig is. Lagere abonnementen zijn geschikt voor exploitanten die alleen op uitzonderingen gebaseerde waarschuwingen nodig hebben, waarbij het systeem meldt wanneer er iets misgaat in plaats van continu gegevens te streamen.

Veilige industriële IoT-connectiviteit en cloudcommunicatie

Aangezien verbonden industriële apparatuur steeds vaker het doelwit wordt van cyberdreigingen, is de Gateway uitgerust met beveiliging op bedrijfsniveau, waaronder WPA3-draadloze versleuteling en versleutelde cloudcommunicatie. Het MQTT-protocol waarmee de gegevens worden verzonden, vormt op zichzelf al een beveiligingsvoordeel en is bij uitstek geschikt voor toepassingen met verbonden apparaten, mede vanwege de manier waarop het de verbinding beveiligt. 

“Tegenwoordig staat de hele kwestie van de beveiliging van IoT-toepassingen bij iedereen hoog op de agenda,” zei Christie. Het is een zorg die Cattron serieus neemt binnen zijn hele portfolio van verbonden systemen, en die een weerspiegeling is van de decennialange ervaring van het bedrijf met de ontwikkeling van zijn eigen, beveiligde communicatiesystemen. 

De toekomst van monitoring op afstand en voorspellend onderhoud

Christie stelde dat het bij de ‘ Messenger Gateway’ in wezen om keuzevrijheid draait. De klanten van Cattron beschikken over een groot, gemengd machinepark met verschillende merken en modellen, verspreid over diverse locaties, en het bedrijf streeft ernaar neutraal te blijven door monitoring- en besturingsopties aan te bieden die bij elk apparaat passen. De logica is cumulatief: hoe meer apparatuur een exploitant aansluit, hoe meer de gehele bedrijfsvoering kan worden geoptimaliseerd – een netwerkeffect dat toeneemt met elke eenheid die online wordt gebracht. 

In die visie speelt kunstmatige intelligentie een steeds grotere rol. Cattron integreert actief geavanceerde analysefuncties in het RemoteIQ-platform om diepgaandere inzichten te bieden voor operationele besluitvorming, en er komen nog meer mogelijkheden aan. Voor operators die nu nog uren moeten rijden om ergens in de middle of nowhere een meter af te lezen, breekt de toekomst van monitoring op afstand aan, en daarvoor is geen mobiel signaal meer nodig om hen te bereiken.