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Genitron Instruments



Einleitung

Umweltschutz ist eine wichtige Aufgabe in der heutigen Zeit. Globalisierung, vernetzte Systeme und Transparenz der Daten gewinnen immer mehr an Bedeutung. Integrale Lösungen sind gefragt.

Unsere Tradition ist Innovation . . .

Der Name GENITRON INSTRUMENTS steht seit mehr als 15 Jahren für Innovation und Engagement. Richtungsweisende Lösungen sind unser Markenzeichen. Zukunft heißt für uns: Vorsprung durch Innovation in ausgewählten Gebieten der Umweltmesstechnik.

Bei Genitron arbeiten Spezialisten aus unterschiedlichen Fachgebieten eng zusammen. Wir übernehmen Systemverantwortung vom Detektor bis zur Datenbank.

SkyLINK, unsere neueste Produktlinie, steht in dieser Tradition. Weltweites Interesse für das neue Konzept belegt, dass wir auf dem richtigen Wege sind.

Solche Erfolge kommen nicht über Nacht. Es bedarf außerordentlicher Leistungen in einer Vielzahl von Disziplinen, um ein international wettbewerbsfähiges Produkt zu entwickeln.


Datenfunk in SkyLINK® - Technologie

Kompakte und wartungsfreie Funksonden übertragen Messwerte und Meldesignale über große Distanzen

SkyLINK ist ein leistungsfähiges System zur drahtlosen Datenübertragung. Es besteht aus kompakten, vergleichsweise einfach aufgebauten Sendern, welche digitale Daten - beispielsweise von Umweltsonden - an eine zentrale Empfangsstation übermitteln können.  Diese Technologie gestattet es, "autonome" Sonden für beliebige Messgrößen oder Meldesignale herzustellen. Mit solchen Funkbojen können online Messnetze aufgebaut werden, die nonstop über viele Jahre ohne Batteriewechsel arbeiten. SkyLINK-Funksonden sind äußerst robust, hermetisch dicht und tolerieren die gesamte Bandbreite von arktischen bis tropischen Temperaturen.

Charakteristisch ist die vergleichsweise geringe Sendeleistung. Mit einer Leistung von typisch 10 Milliwatt werden Distanzen in der Größenordnung von 10 bis 100 Kilometern sicher überbrückt. Bei konventioneller Funktechnik müssten für solche Entfernungen etwa tausendfach höhere Leistungen aufgebracht werden.

Die technologische Innovation liegt dabei im wesentlichen auf der Empfängerseite. Die aufwendigen Verfahren, die in der Basisstation zum Einsatz kommen, gehen aus der Raumfahrt hervor. Mit SkyLINK ist es gelungen, anspruchsvollen Datenfunk so unkompliziert und bedienerfreundlich zu gestalten, dass diese Technologie jetzt für eine Vielfalt von Aufgaben einsetzbar ist.


skyLINK - Visionen

Innovation im Strahlenschutz war die primäre Motivation für die SkyLINK-Entwicklung. In diesem Bereich wird sich das Produkt mit Sicherheit einen interessanten Marktanteil erobern. Wir erwarten vor allem hohe Stückzahlen im Export. Schon heute zeichnet sich eine überdurchschnittlich große Resonanz aus Ländern mit problematischer Infrastruktur ab.

Weitere Marktchancen für die Datenfunkstrecke SkyLINK liegen außerhalb der Strahlenmesstechnik. In diesen für uns noch neuen Bereichen ist ein höheres Wachstumspotential gegeben als in unserer angestammten Branche, dem Strahlenschutz. Wir können heute bereits fünf wichtige Einsatzgebiete für unsere SkyLINK-Technologie erkennen. Die in Frage kommenden Einsatzgebiete möchten wir im Folgenden kurz mit Beispielen belegen:


KATEGORIE I

Allgemeine Messgrößen aus der Umwelt

Zunächst denken wir an andere, sicherheitsrelevante Messgrößen, die unter freiem Himmel anfallen, wie z.B. an Messsonden zur Lawinenwarnung, Waldbranderkennung, seismische Sensoren etc. und nicht zuletzt schließlich das weite Feld der Meteorologie und Ozeanographie.

Auch die großflächige Erfassung von Schüttung oder Pegelstand an Fließgewässern oder Grundwasserbrunnen, kurzum die Erfassung und Weiterleitung aller Daten, die "irgendwo im Wald" (engl.: in the middle of nowhere) anfallen - weit ab von Strom- und Telefonleitungen.


KATEGORIE II

Sicherheitsrelevante Größen aus der Industrie, Luft- und Seefahrt

In Raffinerien und in der Offshore-Technik ließen sich ohne Zweifel interessante Anwendungsgebiete im sensiblen [Ex]-Bereich erschließen.

Hier ein naheliegender Gedanke: Ein Großflughafen benötigt beispielsweise die aktuelle Bodentemperatur entlang der Landebahn, um seine physikalischen und chemischen Enteisungsmethoden gezielter als bisher einsetzen zu können.

Temperatursensoren wären zwar preiswert zu haben - aber wie kommen die Messwerte in den Tower? Das Verlegen von Messkabeln auf dem Rollfeld kommt dabei nicht in Frage. Die Lösung könnte hier SkyLINK heißen: Es wäre eine leichte Aufgabe für uns, zylinderförmige Funksonden zur Temperaturmessung mit etwa 60 mm Durchmesser und 200 mm Länge anzubieten.

Selbstverständlich wären diese Sonden hermetisch dicht und würden die Temperaturwerte über mehrere Jahre nonstop erfassen und zum Tower funken. Solch kompakte Sonden könnten quasi über Nacht mit Hilfe von Kernbohrtechnik in den Beton des Rollfeldes eingelassen werden.

Ähnliche Überwachungstechniken könnten beispielsweise mit Dehnungsmessstreifen zum Einsatz kommen, wobei die Messfühler an Brückenbauwerken, Staudämmen o.ä. dauerhaft eingebaut bzw. einbetoniert werden.


KATEGORIE III

Messgrößen und Meldesignale aus dem kommunalen Umfeld

Nächtliche Beleuchtung von Fußwegen, Straßen und öffentlichen Plätzen ist eine wichtige Aufgabe kommunaler Versorgungsbetriebe. Aufwendige Wartungs- und Kontrollarbeiten gehen damit einher, wenn die Anzahl defekter Beleuchtungseinrichtungen mit Blackout stets auf ein Minimum begrenzt bleiben soll.

Hilfreich wäre in dieser Situation, eine Art Argusauge, ein Kontrollgerät innerhalb des Lampenkörpers, welches erkennt, ob die Beleuchtung bei Dunkelheit tatsächlich funktioniert. Falls nicht, wird eine Funkmeldung abgesetzt und der Wartungstrupp weiß was zu tun ist. 

Dieses kostensenkende Prinzip des “service-on-demand“ lässt sich auf viele technische Einrichtungen anwenden: auf Hebepumpen, Erdgasstationen etc.

Ein weiteres Beispiel aus dem kommunalen Bereich: Recycling ist das Gebot der Stunde. Heute werden Wertstoffbehälter aller Art meist nach einem festen Turnus entleert unabhängig davon, ob sie wirklich gefüllt sind oder nicht.

Diese ineffiziente Organisationsstruktur kann mit SkyLINK erheblich verbessert werden. Der tatsächliche Füllstand oder auch die Nutzungshäufigkeit könnte mit sehr einfacher Sensorik am Container abgefragt werden. Oder der Container bekommt einen simplen Meldeknopf für Abholung. Eine einzige Basisstation würde genügen, um die Botschaften von Tausenden solcher Container aus einer ganzen Region aufzunehmen und in sachdienlicher Weise darzustellen.

An dieser Stelle muss noch einmal betont werden, dass es nicht trivial ist, einen Sender so robust auszulegen, dass er auch das raue Umfeld eines Abfall-, oder besser: Wertstoff-Containers über Jahre hinweg "erträgt". Die klimatischen Randbedingungen reichen von Hitzestau bis zu klirrendem Frost. Aber solche Verhältnisse zu beherrschen, ist für das Projektteam schon fast zur Routine geworden.

Selbstverständlich würde der SkyLINK-Sender mit seiner ersten Batterie ebenso lange seinen Dienst tun, wie der Container selbst: a life-time brotherhood. Vergleichbare Meldesysteme könnten grundsätzlich auch auf der Basis von GSM-Netzen o.ä. aufgebaut werden. Aber wer würde in regelmäßigen Abständen die Batterien wechseln?


KATEGORIE IV

Telematik und Verkehrssicherung

Die fortlaufende und genaue Erfassung von Fahrzeugströmen ist eine wichtige Voraussetzung für die Lenkung von Verkehrsteilnehmern im Sinne einer Optimierung des Verkehrsflusses. Auch wenn heute entlang der meisten Straßen Kabeltrassen zur Verfügung stehen - es kostet doch sehr viel Geld, diese Erdkabel fortlaufend anzuzapfen.

Es ist unseres Erachtens möglich, auch einen Sensor zur Erfassung von Fahrzeugbewegungen zu entwickeln, der mit dem Strom so sparsam umgeht, dass solche Erfassungsaufgaben in Zukunft kosteneffizienter durch den Einsatz von autonomen Sonden bewerkstelligt werden könnten. Ähnliche Vorteile wären auch bei Sicherungs- und Rückmeldesystemen an Signalanlagen oder dergleichen zu erzielen.


KATEGORIE V

Sicherheitstechnik: Brand, Einbruch, Diebstahl

Wie ein Blick in den Anzeigenteil jeder größeren Tageszeitung beweist, wird heute ein Großteil der Alarmanlagen mit Funkübertragung angeboten. Im Einsatz sind bisher vor allem einfach aufgebaute Sender mit Reichweiten von typisch 100 m. Mit SkyLINK-Technologie kann hier (bei gleicher Sendeleistung) die Reichweite über den Horizont eines einzelnen Gebäudes hinaus um eine bis zwei Größenordnungen gesteigert werden.

Bei Ausdehnung auf einen ganzen Stadtteil, wird dann der Gedanke attraktiv, alle Melder mit einer einzigen, gemeinsamen Meldezentrale zu überwachen. Der Alarm geht also vom Melder ohne Umwege zu einem entsprechenden Sicherheitsdienst.

Eine andere denkbare Ausrichtung im Segment höherer Ansprüche wäre “autonome“ Sicherheitstechnik, d. h. hermetisch versiegelte - und damit auch manipulationsfeste - Technik mit einem life-time battery concept.


Positionierung im Wettbewerb

SkyLINK-Technologie kann viele Branchen “beflügeln“. Dennoch hat es wenig Sinn, SkyLINK als die Datenfunktechnik der Zukunft zu apostrophieren. Mit einer Netto-Transportrate von typisch 100 Bd ist sie für viele Aufgaben schlichtweg zu langsam. Die Stärken müssen daher im Bereich anspruchsvoller, professioneller Anwendungen gesehen werden.

Im Wettbewerb mit anderen Funktechniken weist SkyLINK entscheidende Vorteile auf, wenn mehrere der unten aufgeführten Anforderungen gleichzeitig erfüllt werden müssen:

  • Im Freien anfallende Meldungen und Messgrößen (fernab von Strom und Telefon)

  • Möglichst weiter Radiohorizont (Reichweite bis über 100 km)

  • Eine große Zahl von zu erfassenden Datenquellen

  • Raues Industrieumfeld oder problematische Klimabedingungen

  • Extreme Zuverlässigkeit und hohe Sicherheitsstandards

  • Vollkommene Wartungsfreiheit (life-time battery concept)


Aufbruch zu neuen Horizonten

In der Strahlenmesstechnik haben wir heute einen Namen. In den anderen Bereichen, in denen wir interessante Anwendungsbeispiele aufgezeigt haben, sind wir bisher unbekannt.

Dies soll sich jetzt ändern! Die technische Aufgabenstellung ist klar. Der Lösungsweg ist aufgezeigt und wir haben keine Mühe, ihn umzusetzen, denn:

  • Mit Blick auf die fünf oben genannten Einsatzkategorien stellen wir fest, dass die Mehrzahl der dort beschriebenen Erfassungsaufgaben mit einfacher, handelsüblicher Sensorik gelöst werden kann.

  • Die Frage des Stromverbrauchs muss beachtet werden - kein unlösbares Problem, bietet doch der Halbleitermarkt heute eine ungeheure Vielfalt an ICs in Low-Power-Versionen.

  • Für den schwierigsten Part, den Datenfunk über große Entfernungen, verfügen wir über eine ausgereifte Plattform. Die Praxistauglichkeit haben wir nachgewiesen.


Zukunft zum Anfassen

Ein Beispiel für eine zukünftige Anwendung ist der Konstruktionsvorschlag einer SkyLINK-Sonde auf Seite 22, welche dem auf Seite 19 beschriebenen Blackout-Melder entspricht.

Mit Hilfe solcher "Argusaugen" können beispielsweise die Münchener Stadtwerke die einwandfreie Funktion der Straßenbeleuchtung an allen wichtigen Verkehrsknoten von Oberschleißheim bis Unterhaching überwachen - vollautomatisch und online.

Die Sonden würden direkt an den Masten der Beleuchtungsanlagen oder an nahegelegenen Häuserfronten angebracht. Mit Hilfe zeitgemäßer Befestigungen - wie z.B. Edelstahl-Spannbändern - wäre die Anbringung solcher autonomen Funksonden vor Ort eine Sache von Minuten. Die Blackout-Melder wären hermetisch dicht und wartungsfrei: zehn Jahre Dauerbetrieb aus der ersten Batterie.

Mit nur einer einzigen Basisstation - etwa auf dem Olympiaturm - könnten die Signale von mehreren hundert Meldern aus dem mehr als 300 Quadratkilometer großen Versorgungsgebiet empfangen und aufbereitet werden.

Die gleiche Empfangsanlage könnte - quasi nebenbei - noch ganz andere Alarmsignale, etwa aus sensiblen Bereichen der städtischen Elektrizitätsversorgung oder den Nahverkehrsbetrieben aufnehmen und diese "individuell" behandeln: Je nach Art und Dringlichkeit der Meldung könnte in bestimmten Situationen ein automatischer Personenruf über Pager ausgelöst werden usw. 


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