Government Behörden in Nordamerika, der EU und auf der ganzen Welt haben große Smart-City-Programme angekündigt, um die Effizienz der städtischen Infrastruktur durch den maximalen Einsatz der neuesten "intelligenten" Technologie zu steigern. Dazu gehören häufig intelligente Sensoren, die wichtige Informationen überwachen und zurückmelden können, um proaktivere Betriebsabläufe zu schaffen, die Risiken mindern und die zunehmend belasteten städtischen Ressourcen optimieren.
Als Reaktion auf diese Initiativen government entwickeln viele Versorgungsunternehmen ihre eigenen Strategien für Smart City oder Smart Economy. Dabei handelt es sich oft um hochkarätige Projekte, die darauf abzielen, ein effizienteres und technologisch fortschrittlicheres Netz zu schaffen, das einen besseren Kundenservice bietet und den immer strengeren Anforderungen der Aufsichtsbehörden gerecht wird.
Die Folgen von Versäumnissen bei der Erbringung angemessener Dienstleistungen und bei der Erfüllung der Erwartungen der Regulierungsbehörden können kostspielig sein und dem Ruf ernsthaften Schaden zufügen. NYSEG im Bundesstaat New York wurde kürzlich eine Geldstrafe von 10,5 Millionen Dollar wegen der Verletzung von Notfallplänen während zweier großer Winterstürme. Im Vereinigten Königreich wurden mehrere Energieunternehmen eine Geldstrafe von 10,5 Millionen Pfund wegen unzureichender Reaktion auf einen kürzlichen Stromausfall. Die Entwicklung einer intelligenteren Netzinfrastruktur unter Verwendung der neuesten IoT-Technologie (Internet der Dinge) ist ein wichtiger Weg, um bessere Dienstleistungen zu erbringen und Betriebsrisiken zu mindern.
Das Leben jeder modernen Stadt und ihrer Infrastruktur hängt von einer zuverlässigen und sicheren Strom-, Gas- und Wasserversorgung ab, aber das allein reicht nicht mehr aus. Die Versorgungsnetze und ihre Energieressourcen stehen vor neuen Herausforderungen, und bei Smart-City-Projekten werden neue Realitäten wie erneuerbare, dezentrale Energieerzeugung und intelligente Überwachung und Messung berücksichtigt. Diese Veränderungen können große Herausforderungen mit sich bringen, aber sie versprechen noch größere Vorteile, wenn sie richtig eingesetzt werden. So können beispielsweise durch die Überwachung lokaler Netztransformatoren Stromausfälle frühzeitig erkannt und vermieden und schwerwiegende Folgen für das nachgelagerte Netz verhindert werden.
IoT und Geospatial-Technologie
Die von intelligenten IoT-Sensoren generierten Informationen sind wertlos, wenn sie nicht in einem Kontext dargestellt werden können, der es ermöglicht, sie zu betrachten, zu bewerten und entsprechend zu handeln. Viele dieser Sensoren haben ihre eigenen Dashboards oder können über eine breitere IoT-Schnittstelle konsolidiert werden, aber diesen Schnittstellen fehlt fast immer der örtliche Kontext und sie haben keinen Bezug zu den Versorgungsnetzen. Hier kommt eine Geospatial-Plattform ins Spiel.
Unter IQGeo haben wir gesehen, wie unsere Geospatial-Plattform kritischen Echtzeit-Lokalisierungskontext liefert, der eine schnelle und genaue Entscheidungsfindung ermöglicht, und mit der Integration von IoT-Sensortechnologie können Sie eine unternehmenskritische Datenquelle hinzufügen. In der Tat nimmt IQGeo eine Vorreiterrolle bei der Implementierung von geospatial-basierten IoT-Dashboards bei Versorgungsnetzbetreibern ein. Der Einsatz des IQGeo Platform hilft unseren Kunden, eine klare, visuelle Beziehung zwischen abstrakten Sensordatenströmen und der physischen Realität ihrer vernetzten Anlagen im Feld herzustellen. Diese leicht verständliche, konsolidierte und validierte Geodatenansicht steigert die betriebliche Produktivität und fördert eine bessere Zusammenarbeit zwischen den Teams.
Ein netzwerkbasiertes IoT-Dashboard maximiert die betriebliche Effizienz und das Sicherheitspotenzial der Datenströme, die von der neuesten Übertragungstechnologie erzeugt werden.
IoT-Sensor-Übertragung Übersicht
Es gibt eine Reihe von IoT-Übertragungstechnologien, die heute auf dem Markt erhältlich sind, und im Folgenden finden Sie eine kurze Zusammenfassung einiger der gängigsten. Die Website IQGeo Platform ist unabhängig von diesen Kommunikationsprotokollen und kann Daten von jeder dieser Quellenarten sammeln und korrelieren.
LoRaWAN® ist ein Protokoll der Medienzugangssteuerungsschicht für Weitverkehrsnetze. Es wurde entwickelt, um Geräten mit geringer Leistung die Kommunikation von IoT-Inhalten über drahtlose Verbindungen mit großer Reichweite zu ermöglichen. Wie SIGFOX (siehe unten) verwendet auch dieses Protokoll ein offenes oder unlizenziertes Frequenzspektrum.
SIGFOX™ ist eine Mobilfunktechnologie, die einen geringen Stromverbrauch, niedrige Kosten und niedrige Datenraten für Geräte bietet, die aus der Ferne verbunden sind. Angesichts der niedrigen Datenraten, die für IoT-Verbindungen verwendet werden, nutzt das SIGFOX-Netzwerk die UNB-Technologie (Ultra-Narrow Band). Die SIGFOX-Funkfrequenz ist nicht lizenziert und wurde als skalierbares Netzwerk mit hoher Kapazität und sehr geringem Energieverbrauch konzipiert.
NarrowBand IoT (NB-IoT) ist ein Low Power Wide Area Network (LPWAN) Funktechnologiestandard, der entwickelt wurde, um eine breite Palette von Geräten und Diensten zu unterstützen, die über Mobilfunkbänder verbunden sind. NB-IoT ist eine Schmalband-Funktechnologie, die für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt wurde und zu einer Reihe von Technologien für das mobile IoT (MIoT) gehört, die vom 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardisiert wurden.
(Viele der in diesem Abschnitt dokumentierten Informationen zur Übertragungstechnologie wurden von unserem Partner Digimondo.)
Beispiele für IoT- und Geospatial-Anwendungsfälle
Die kurzen Anwendungsfälle in diesem Abschnitt geben einige praktische Einblicke in den Einsatz und die Vorteile einer Geodatenplattform in Kombination mit Sensortechnologien.
Anwendungsfall 1: Geospatial Dashboard verbessert die Zuverlässigkeit von Stromnetzen
Sensoren erzeugen einen Echtzeit-Datenstrom über die Kapazitäten, Spitzenlasten, Spannungsschwankungen und Ausfälle in einem Stromnetz. Mit einem raumbezogenen Dashboard und Alarmbenachrichtigungen hilft die Lösung den Versorgungsunternehmen, die Reaktionszeiten für ihre Kunden zu verbessern. Probleme werden von Sensoren erkannt und mit LoRaWAN-Technologie verteilt.
Mit Hilfe einer raumbezogenen Plattform können die Mitarbeiter sofort erkennen, welche potenziellen und tatsächlichen Auswirkungen Netzstromschwankungen innerhalb des Netzes haben und welche Bereiche und Hausanschlüsse genau betroffen sind.
- Versorgungsunternehmen können ihre Kunden aktiv über Ausfälle informieren und nicht umgekehrt
- Mögliche Fehlfunktionen können identifiziert und sogar vorhergesagt werden, was ein proaktives Handeln ermöglicht.
- Die Einsatzplanung kann auf der Grundlage des Standorts der betroffenen Anlagen optimiert werden.
Anwendungsfall 2: Optimierte Datenübertragungen durch intelligente Zähler
Das effiziente und kostengünstige Auslesen intelligenter Zählerdaten von ungünstigen Zählerstandorten ist eine der größten Herausforderungen für den Versorgungssektor. LoRaWAN ermöglicht eine zuverlässigere Verbindung über eine klassische Mobilfunkkonnektivität.
Die Bereitstellung dieser intelligenten Zählerdaten in nahezu Echtzeit in einer geografischen Ansicht ermöglicht es den Mitarbeitern, Bereiche, die aufgrund von Netzausfällen oder Naturkatastrophen potenziell problematisch sind, schnell zu identifizieren und entsprechende Maßnahmen zu planen.
- Zählerstände können in einem definierten Intervall erfasst und geografisch dargestellt werden
- Statistiken können in Echtzeit mit anderen Versorgungsnetzen ausgetauscht werden, um die öffentliche Sicherheit zu verbessern
- Betreiber können die Reaktion auf Serviceanrufe erfassen, um die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu unterstützen
Anwendungsfall 3: Überwachung von Abwassernetzen
Viele Gemeinden haben ein Problem mit dem Zugang zu unterirdischen Leitungen, da diese regelmäßig manuell überprüft werden müssen. Der Hauptgrund für eine Inspektion ist die Feststellung von Rohrschäden. So kann beispielsweise Wasser in einem Ventilschacht ein Hinweis auf einen Rohrschaden sein, es könnte sich aber auch um Regenwasser handeln. Mit neuen Sensortechnologien können Sie durch Temperatur- und Wasserstandsüberwachung zwischen Fernwärmewasser und Regenwasser unterscheiden und ggf. Alarm auslösen.
Eine raumbezogene Ansicht dieser statistischen Datensätze kann schnell größere Probleme aufzeigen, die sich auf eine bestimmte Linie oder ein ganzes Stadtviertel auswirken könnten.
- Information des Betreibers in Echtzeit über mögliche Schäden im Abwassernetz
- Weniger Serviceeinsätze durch Vermeidung unnötiger Wellenprüfungen
- Bereitstellung von Echtzeitinformationen über die Auswirkungen von Stürmen und Regenfällen auf das Netz
Anwendungsfall 4: Verwendung eines raumbezogenen IoT-Dashboards zur Überwachung der Zuverlässigkeit von Wasserversorgungsnetzen
Die neue Technologie der Sensorübertragung liefert wichtige Netzinformationen, die schnell erfasst und eingesehen werden können, so dass umgehend Maßnahmen ergriffen werden können. Bei der netzweiten Überwachung ist es nicht mehr praktikabel, Schwellenwerte manuell für Hunderte oder Tausende von Loggern einzeln festzulegen und diese Schwellenwerte zu pflegen, um ihre Relevanz für sich ändernde Netzbedingungen zu gewährleisten.
Die von IQGeo Platform bereitgestellte Geodatenansicht ermöglicht es, Alarme in ihrem geografischen Kontext und in Bezug auf das Wassernetz zu betrachten und die Betriebszeit zu maximieren.
- Visuelle Identifizierung von Sensormustern, die auf Auswirkungen auf die regionale Verteilung hinweisen
- Schnelle Diagnose und Reaktion auf Netzwerkprobleme, um weitere Netzwerkschäden zu vermeiden
- Verbesserung der Reaktionszeit und Verringerung der Ausfallzeiten des Netzes, um die Kundenzufriedenheit zu erhöhen
Räumliche und netzwerkbasierte IoT-Dashboards unterstützen eine intelligente und nachhaltigere Verteilung von Energieressourcen
Neue globale Initiativen für erneuerbare Energien und nachhaltige Ressourcen erfordern einen ganzheitlichen Ansatz, der die Städte effizienter, technologisch fortschrittlicher, grüner und sozial integrativer macht. Diese Konzepte müssen modernste technische, wirtschaftliche und soziale Innovationen umfassen.
"Intelligente Netze" sollen das notwendige Gleichgewicht zwischen Angebot und Verbrauch von Versorgungsressourcen sicherstellen. Letztlich sollen solche technischen Innovationen zu einer besseren, sichereren und nachhaltigeren Gesellschaft beitragen, die dem Klimawandel, der Umweltverschmutzung und dem weltweiten Bevölkerungswachstum Rechnung trägt.
Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, muss die neue Sensortechnologie in die Gesamtbetrachtung des Netzes einbezogen werden, und die Geodaten-Software bietet eine zusätzliche Ebene für den operativen Kontext, der die Wirkung dieser neuen Sensordaten maximiert. Unter IQGeohelfen wir unseren Versorgungskunden bei der Erstellung benutzerfreundlicher, raumbezogener Dashboards, die IoT-Datenströme dynamisch abbilden und so ein proaktives Netzwerkmanagement und die Optimierung von Wartungsprozessen ermöglichen, um die Investitionsrendite zu steigern.
IQGeo möchte sich bei unserem Partner Digimondo für die Unterstützung bei diesem Blog.
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