Am Anfang steht die Vision, Maschinen und Anlagenparameter einer Dauerüberwachung zu unterwerfen. Ein möglichst kleines Gerät, das beliebige Parameter dauerüberwacht und das kritische Werte möglichst unmittelbar erkennt, ist wünschenswert. Dabei soll es möglich sein, einen kritischen Zustand zu erkennen. Hierzu ist es nötig, dass Einzelmesswerte, Trends von Messkurven und mathematische Signalanalysen berechnet werden. Die Berechnungsergebnisse sollen bewertbar, also grenzwertüberwachbar sein. Grenzwertverletzungen sollen in unterschiedliche Warnklassen eingeteilt werden. Warnungen und Alarme müssen dabei jederzeit schnell und sicher zum Wartungspersonal übertragen werden. Da die Überwachung an beliebigen Orten stattfinden soll, muss dies drahtlos und ohne große Kosten und Infrastruktur über kommerziell verfügbare Datendienste und ohne menschlichen Eingriff erfolgen. Ideal ist es, wenn ein solches Zustandsüberwachungsgerät autark, passiv und rückwirkungsfrei ins Überwachungsobjekt integrierbar ist. Es sollte dabei robust sein, um auch in rauen Umgebungen zuverlässig zu funktionieren. Neben den Warn-, Alarm- und Fehlerprotokollen muss es möglich sein, ganze Messreihen auf einer Wechselfestplatte zu speichern bzw. drahtlos zu übertragen. Neu- und Umparametrierungen sollen aus der Ferne möglich sein, um sich schnell veränderten Anforderungen, Messungen und Analysen anzupassen.
Signalkonditionierung
Zunächst sollte man sich mit der Art und Quelle der zu überwachenden Signale auseinandersetzen: Abhängig von der Maschine oder der Anlage, in der Zustände überwacht werden, können dies normierte Spannungs- oder Stromsignale oder Sensorsignale sein, die eine spezielle Signalkonditionierung verlangen. Häufig kommt es auch vor, dass Signale bereits gemessen auf digitalen Feldbussen vorliegen, weil diese zur Steuerung und Regelung des Überwachungsobjektes benötigt werden. Alle diese sehr unterschiedlichen Signale müssen vielkanalig, synchron erfasst, bewertet und gespeichert werden. Von daher empfehlen sich Universalmessverstärker, die eventuell mit Feldbus-Interfaces ergänzt werden und die die zeitgleiche, vielkanalige Erfassung mit hoher Langzeitstabilität von Signalen unterschiedlicher Quellen gewährleisten.
Intelligentes Datenmanagement
Um eine gezielte Analyse von Warn-, Alarm- und Fehlermeldungen vornehmen zu können, sollten auch die Rohdaten der Zustandsüberwachung vorliegen. Problematisch ist dies, weil es sich hier um eine Langzeitmessung handelt, bei der ein beträchtliches Datenvolumen erzeugt wird. Es ist also notwendig, Methoden zur Datenreduktion zu finden, ohne interessante Rohdaten dabei einzubüßen. Leistungsfähige Trigger- und Speicherbetriebsarten sind hier ebenso gefragt wie intelligente Verfahren zur Datenreduktion, wie z.B. Transitional Recording oder freie mathematische Berechnungen von Kanälen. Da der Datenstrom kontinuierlich läuft, muss all dies ohne Unterbrechung der Überwachung, also in Echtzeit, passieren.
Ein- und Ausschalten ohne Benutzereingriff
In der Praxis kommt es immer mal wieder zu Abschaltungen oder Netzunterbrechungen. Für ein passives und autarkes Überwachungsgerät bedeutet dies, dass es während der Überwachung unvermittelt seine Spannungsversorgung verliert. Ohne Spannungsversorgung ist ein Betrieb unmöglich, gleichzeitig aber auch nicht notwendig, da das Überwachungsobjekt ebenfalls nicht in Betrieb ist. Da die Messung unvermittelt unterbrochen wurde, ist dies gleichbedeutend mit einem Rechnerabsturz. Wie ist also ein Datenverlust auszuschließen und wer schaltet das Überwachungsgerät wieder ein, wenn der Betrieb wieder aufgenommen werden soll? Die Antwort gibt eine intelligente Spannungsversorgung im Überwachungsgerät. Diese erkennt den Spannungsausfall und verfügt über eine Pufferbatterie, die die Versorgung des Überwachungsgerätes so lange aufrechterhält, bis die Messung ordnungsgemäß beendet und alle Daten gespeichert sind. Hier wird auch deutlich, warum das Überwachungsgerät autark sein muss: Da es mit einem eigenen Betriebssystem arbeitet, bezieht es seine gesamte Einstellung aus einem internen Speicher. Wird der Betrieb wieder aufgenommen, erkennt die intelligente Spannungsversorgung des Überwachungsgerätes dies, lädt dabei seine Einstellungen und startet seine Überwachung wieder, ohne dass ein menschlicher Eingriff notwendig ist. Man nennt diese Funktionen \’Quick Start\‘ und \’Safe Stop\‘.
