Transparenz für dezentrale Tanks

Digitale Tankfüllstandüberwachung

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02.10.2020 Bei flüssigen, gas- und dampfförmigen Medien hat die analoge Füllstandanzeige mittlerweile so gut wie ausgesorgt. Die digitalisierte Füllstandüberwachung bietet gerade Anbietern von Industriegasen die Möglichkeit, Tankanlagen in Echtzeit zu überwachen.

Entscheider-Facts

  • Die digitalisierte Füllstandüberwachung bietet die Möglichkeit, Tankanlagen in Echtzeit zu überwachen.
  • Gerade für Industriegas-Anbieter bietet sich dadurch die Möglichkeit, die Versorgungssicherheit beim Verbraucher zu erhöhen und sich wichtige Marktanteile zu sichern.
  • Der Hersteller Samson setzt auf eine Kombination aus modularer Hard- und Software, durch die eine umfassende Tanküberwachung durch die automatisierte Datenerfassung, Datenübermittlung sowie Datenvisualisierung und -analyse entsteht.

Um eine solche umfassende Tanküberwachung zu ermöglichen, setzt Samson als Hersteller von Messgeräten für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand auf eine Kombination aus modularer Hard- und Software. Diese umfasst die automatisierte Datenerfassung, Datenübermittlung sowie Datenvisualisierung und -analyse. Die so erzielte Transparenz hilft dabei, die Verfügbarkeit zu steigern, Betriebskosten zu senken und die Abwicklung zwischen Gasverbrauchern und -anbietern zu optimieren.

Hardware zur Datenerfassung

2 Hardware

Die Hardware besteht aus bewährten Messgeräten für Differenzdruck. Bilder: Samson

Die Hardware zur Datenerfassung der Tanküberwachung des Herstellers besteht aus bewährten Messgeräten für Differenzdruck und Durchfluss. Der mikroprozessorgesteuerte Media 7 erfasst durch eine Differenzdruckmessung den Füllstand sowie den absoluten Betriebsdruck an stationären oder auf Transportfahrzeugen angebrachten Druckbehältern. Die Hardware lässt sich um bis zu vier Optionsmodule für analoge Sensoren erweitern. Neben der Messfunktion von Differenzdruck und davon abgeleiteten Größen sind im Media 7 weitere Funktionen integriert, die sich direkt vor Ort oder über die Fernwartungsfunktion nutzen lassen, darunter Funktionen zur Dichtebestimmung von Gasen und Flüssigkeiten im Tank, Volumen- und Massemessungen für beliebige Behälterformen und eine umfangreiche Mediumsdatenbank. Für einen sicheren Befüllvorgang zeigt das skalierbare Klartextdisplay des Geräts dem Bedienungspersonal den aktuellen Füllstand in prominenter Weise an.

Das Gerät fungiert als Hub und kann die Daten von bis zu vier weiteren Media-Geräten oder 4…20-mA-Signalen verarbeiten. Die Datenübermittlung erfolgt kabellos über Mobilfunk. Dieser ist unabhängig vom Mobilfunkanbieter, was für eine nahezu vollständige, länderübergreifende Funkabdeckung sorgt.

Datenanalyse dezentraler Standorte

Grundsätzlich ist es sinnvoll, Daten dezentraler Standorte an zentralen Stellen zur Verfügung zu stellen und diese effektiv aufzubereiten. Bei der Belieferung geografisch weit verteilter Abnehmer industrieller Gase sind insbesondere die Informationen zum Füllstand und das Verbrauchsverhalten ein entscheidendes Merkmal für eine optimierte Routenplanung des Gaslieferanten. Die vom Media übermittelten Daten werden im cloudbasierten Asset-Management-System Sam Tank Management übersichtlich dargestellt. Dabei werden drei unterschiedliche Datenpunkte unterschieden:

  • Gerät (Device): Mess- und Konfigurationsdaten der angebundenen Hardware wie Druck, Füllstand, Temperatur und deren Grenzwerte.
  • Virtuell (Virtual): rein virtuelle Datenpunkte für die Zuordnung individueller Informationen zu einer Hardware, zum Beispiel der Verbrauch der letzten 24 Stunden.
  • Prozessereignis (Processevent): konfigurierbare Ereignis- und Alarmmeldungen, beispielsweise Differenzdruckabfall oder Grenzwert über- oder unterschritten – 29 Events pro Hardware sind vorkonfiguriert.
3 Daten

Die Hard- und Software ermöglicht flexible Anwendungsmöglichkeiten des Tanküberwachungssystems.

Im Besonderen der virtuelle Datenpunkt stellt ein innovatives Werkzeug mit vielen Möglichkeiten dar. Über ihn lassen sich Algorithmen implementieren, die dem Lieferanten wertvolle Kennzahlen zur Steuerung der Lieferkette erbringen. Obwohl der Datenpunkt rein virtuell und damit nicht real existent ist, wird er wie ein Sensorwert permanent in die Datenbank geschrieben und reichert so den Informationsgehalt nachhaltig an. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise ein Verbrauchstrend ablesen, der dem Anbieter den Tag der nächsten Befüllung anhand des historischen Entnahmeschemas durch den Verbraucher genau vorhersagt. Ebenfalls ist der Verbrauchstrend ein Indikator für die passende Tankgröße. Zeigt der Verbrauchstrend die Notwendigkeit für kurze Betankungsintervalle, bietet es sich an, den Tank neu zu dimensionieren, um die Betankungsintervalle und damit die zu fahrenden Kilometer zu reduzieren. Dies ist auch im Sinne des nachhaltigen Wirtschaftens erstrebenswert. Ein weiterer großer Vorteil virtueller Datenpunkte ist, dass sie kontinuierlich aktualisiert werden und somit umgehend auf ungeplante Ereignisse reagieren. So lassen sich auch individuelle Alarme generieren, sobald ein zuvor definierter Grenzwert erreicht wird.

Datenvisualisierung unterstützt Entscheidungsprozesse

Moderne Asset-Management-Systeme sollen den Anwender bei seiner täglichen Arbeit und bei Entscheidungsprozessen unterstützen. Deshalb ist nicht nur die Verarbeitung von Daten, sondern auch ihre Darstellung im System essenziell für den Nutzen eines solchen Systems. Daten müssen schnell gefunden und intuitiv erfassbar aufbereitet werden. Das System von Samson unterstützt diese Anforderungen durch diverse Funktionalitäten:

  • Dynamische Tabelle: übersichtliche Darstellung aller Tankanlagen mit Informationen zu Füllstand, Druck, Alarm, Adresse usw. Es stehen zu jeder Zeit die gewünschten Informationen im Vordergrund.
  • Report: Erzeugen eines automatischen Reports mit Informationen zu Füllstand und Druck nach individuellen Zeit- und Verteilervorgaben. Füllstände können in aufsteigender Reihenfolge angezeigt werden.
  • Tank Dashboard: Bündelung aller relevanten Informationen eines Tanks. Diese sind grafisch aufbereitet und beispielsweise als Graph, Absolutwerte oder Tabelle anzeigbar. Das Dashboard basiert auf einem Baukastenprinzip, sodass der Anwender in der Lage ist, sich sein eigenes Dashboard zu erstellen.
  • Verbrauchstrend: automatische Ermittlung des nächsten Befülltermins anhand des historischen Verbrauchsverhaltens.
  • Alarmfunktion: Eskalation ungewünschter Prozesswerte oder Statusmeldungen.
  • Graph: historische Darstellung des Verbrauchs oder Drucks mit Vergleichsfunktion durch ein Übereinanderlegen der Werte.
  • Export: XML-Export aller Werte zur weiteren Datenanalyse in anderen Tools.

Eine so gestaltete digitalisierte Füllstandüberwachung bietet Anbietern von Industriegasen die Möglichkeit, ihr Geschäftsmodell unabhängiger von der zuvor notwendigen Informationsweitergabe des Verbrauchers zu gestalten und Tankanlagen in Echtzeit zu überwachen. Dies erhöht die Versorgungssicherheit beim Verbraucher – und kann den Anbietern dabei helfen, wichtige Marktanteile zu sichern.

Heftausgabe: Oktober 2020

Über den Autor

Christian Brockschnieder, Product Manager Digital Solutions, Matthias Gast, Sales Manager Sam Tank Management, Samson
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