Neu: Die KI-Firewall überwacht jedes Modul und erklärt jeden Vorfall in einfachen Worten. So funktioniert es

Förderband-, Brecher- und Lüfterüberwachung im Bergbau

Ein Blueprint für Zustands- und Statusüberwachung von Förderbändern, Brechern und Grubenlüftern: Lager-, Schlupf- und Schmierungsalarme, Luftstrom im Vergleich zum Bedarf, Stillstandshistorie, Dimensionierung und Ausrollung.

Auf einen Blick

PunktÜbliche Antwort
ProblemFörderbänder, Brecher und Ventilatoren melden Abschaltungen an die Leitwarte, doch die langsamen Anzeichen vor einem Ausfall (ein warmes Lager, ein rutschendes Band, fallender Schmierdruck, Luftstrom unter Bedarf) werden nur bei Kontrollgängen gesehen, wenn überhaupt.
Was angeschlossen istBetriebszustände, Drehzahlen, Bandwaage-Tonnage, Motorstrom und Leistung, Lager- und Getriebetemperaturen, Schwingungen, Schalter für Ausrichtung und verstopfte Rutschen, Schmieröl des Brechers, Luftstrom und Druck des Ventilators sowie Gasmesswerte aus dem zertifizierten Gasmesssystem zur Anzeige.
Wer es nutztLeitwarte, mechanische und elektrische Instandhaltung, der Wetterbeauftragte, der Produktionsleiter und Zuverlässigkeitsingenieure.
Typischer erster UmfangDer Primärbrecher, die zwei oder drei Förderbänder, die er speist, und die Hauptlüfter, nur lesend.
Zeit bis zur ersten AnzeigeTypischerweise ein bis zwei Wochen, nachdem die Registerzuordnung der SPS und ein Netzwerkpfad vereinbart sind. Für einen Pilotbetrieb mit abgestimmten Alarmgrenzen sind sechs bis acht Wochen einzuplanen.
Schätzwerte; Zugriff auf die SPS-Daten und Einigung über die Alarmgrenzen bestimmen das Tempo.

Die Ausgangslage

Erz gelangt vom Primärbrecher über eine Kette von Gurtförderern zur Halde und zur Aufbereitung; unter Tage fördern Haupt- und Zusatzlüfter die Luft, die die Grubenbaue bewohnbar macht. Jedes Förderband hat einen Antrieb mit einem oder mehreren Motoren und Getrieben, Umlenkrollen auf Wälzlagern, Bandwaagen und Schutzschalter für Ausrichtung, verstopfte Rutschen, Bandriss und Reißleinen. Der Brecher hat ein Schmierölsystem und einen Aufgabetrichter. Die Ventilatoren haben Antriebe, Lager und eine Luftstrom- oder Druckmessung. Die SPS steuern all das und schalten es ab, wenn ein Schutz anspricht.

Die Leitwarte sieht, dass ein Förderband abgeschaltet hat, aber nicht, warum sich dieser Zustand angebahnt hat. Lagertemperaturen und Antriebsströme liegen in der SPS und werden selten aufgezeichnet. Ein Kopfrollenlager wird Woche für Woche heißer, bis es festfrisst und die ganze Kette für eine Schicht stillsetzt. Ein Band rutscht an einem nassen Morgen und verschleißt die Belagsfläche. Der Öldruck des Brechers fällt bei einem verstopften Filter. Ein Zusatzlüfter läuft, liefert aber weniger Luft, als der Abschnitt braucht, weil eine Reglerklappe offen blieb. Die Instandhaltung begeht die Kontrollrouten mit Handmessgeräten und findet einiges davon rechtzeitig.

Ziel ist es, die bereits vorhandenen Zustandsdaten zusammen mit einigen nachgerüsteten Sensoren an einer Stelle mit klaren Grenzwerten zusammenzuführen, damit die Instandhaltung anhand von Trends plant und die Leitwarte frühe, konkrete Alarme statt nur Abschaltungen erhält.

Ziele und Kennzahlen

  • Verfügbarkeit des Förderbands = Stunden, in denen das Förderband laufen könnte (betriebsbereit, nicht abgeschaltet, nicht in Wartungsstummschaltung) ÷ planmäßige Stunden.
  • Auslastung = Stunden im Betrieb mit Last (Bandwaage über einem Mindestwert, zum Beispiel 10 % der Auslegungstonnage) ÷ Betriebsstunden. Leerlauf verschwendet Energie und verschleißt das Band.
  • Tonnen pro Schicht und pro Tag = Zunahme des Summenzählers der Bandwaage im Zeitraum.
  • Spezifische Energie = kWh des Förderbands oder Brechers ÷ geförderte bzw. gebrochene Tonnen.
  • Stillstände = Anzahl der Abschaltungen je Förderband pro Woche, nach Abschaltcode, sofern die SPS einen First-out-Code liefert; mittlere Zeit zwischen Stillständen aus derselben Historie.
  • Bandschlupf = (Drehzahl der Antriebsrolle − Drehzahl der Endrolle) ÷ Drehzahl der Antriebsrolle × 100.
  • Luftstrom-Konformität = Minuten mit gemessenem Luftstrom auf oder über dem erforderlichen Luftstrom des Abschnitts ÷ Minuten, in denen der Ventilator laufen soll.

Minuten-, Stunden- und Tageswerte (Summe, Anzahl, Minimum, Maximum, letzter Wert) werden für jeden numerischen Schlüssel gespeichert, sodass Schichttonnen und Tageshöchstwerte der Lagertemperaturen direkt aus den gespeicherten Daten stammen. Für die Schichtberichte stündliche Werte abrufen und in Ihre Schichtzeiten aufsummieren.

Architektur

Der größte Teil der Daten liegt bereits in den SPS. Ein lizenziertes Gateway mit Hermetry Edge in einem Übertagegebäude liest jede SPS von Förderband, Brecher und Ventilator über Modbus TCP im Grubennetz und meldet jede Maschine als untergeordnetes Gerät seiner selbst, über eine einzige ausgehende MQTT-Verbindung mit TLS. Jedes Förderband, jeder Brecher und jeder Ventilator hat dann seine eigenen Messwerte, Alarme und seine Historie in Hermetry, während der Betreiber je Netzwerksegment ein Gateway betreibt.

Nachgerüstete Sensoren schließen die Lücken. Bei Förderbändern über Tage vermeiden batteriebetriebene LoRaWAN-Temperaturfühler an den Lagergehäusen der Rollen lange Kabelwege; die Codec-Bibliothek dekodiert gängige Fühler- und PT100-Messumformer. Schwingungen messen Sie am besten über verdrahtete 4-20-mA-Messumformer, die an die SPS oder die analogen Eingänge des Gateways angeschlossen werden. Unter Tage muss jedes neue Gerät die Vorschriften des Bergwerks für elektrische Betriebsmittel erfüllen, einschließlich Explosionsschutz, wo er zutrifft. Beginnen Sie daher mit dem, was die SPS bereits messen.

KomponenteFunktionHinweise
SPS von Förderband, Brecher und VentilatorSteuerung, Schutzfunktionen, AbschaltcodesNur lesend von Hermetry. Registerzuordnung je Maschinentyp.
Antriebe und MotorschutzrelaisDrehzahl, Strom, Leistung, EnergieIn der Regel über die SPS gelesen; direktes Modbus, wo verfügbar.
Bandwaagen-IntegratorTonnagerate und SummenzählerÜber die SPS oder Modbus RTU.
Lizenziertes Gateway mit EdgeLiest SPS über Modbus TCP, meldet Maschinen als untergeordnete GeräteÜbertage. Standardmäßig bis zu 500 untergeordnete Geräte je Gateway.
LoRaWAN-Gateway und TemperaturfühlerLagertemperaturen an Förderbändern über TageEU868, OTAA, Klasse A.
WetterüberwachungLuftstrom, Differenzdruck am VentilatorGeschwindigkeitssensoren und Drucktransmitter, verdrahtet mit der SPS des Ventilators.
Zertifiziertes GasüberwachungssystemMethan, Kohlenmonoxid und weitere GaseZusammenfassende Werte oder Alarmzustände, nur zur Anzeige gelesen.
HermetrySpeicherung, Alarme, Regeln, Datenflüsse, Dashboards, SCADARegion EU, US oder Türkiye, oder auf Ihren eigenen Servern.

Das Gateway authentifiziert sich mit einem X.509-Zertifikat der Zertifizierungsstelle der Plattform; im Grubennetz nimmt nichts Verbindungen von außen an. Vereinbaren Sie mit dem OT-Team, welche SPS das Gateway erreichen darf, und beschränken Sie den Modbus-Verkehr auf diese Adressen.

Punkteliste

Repräsentative Punkte für ein Förderband, einen Brecher und einen Hauptventilator. Registernummern stammen aus Ihren SPS-Zuordnungen; Intervalle sind Ausgangswerte.

PunktTelemetrie-SchlüsselEinheitQuelleIntervallHinweise
Förderband läuftrun0/1SPSbei ÄnderungHerzschlag alle 5 min. Als Zahl 0/1 senden, nicht als true/false, damit Stundenmittelwerte Betriebsstunden ergeben.
Drehzahl der Antriebsrolledrive_speed_msm/sSPS aus dem Antriebsgeber30 s
Drehzahl der Endrolletail_speed_msm/sDrehzahlsensor an der Endrolle30 sFür den Schlupf erforderlich.
Bandschlupfslip_pct%Im Root-Flow berechnet30 sAls eigener Schlüssel gespeichert.
Bandwaagen-Ratetpht/hBandwaagen-Integrator30 s
Bandwaagen-Summetotal_ttSummenzähler des Integrators5 minSchicht- und Tagestonnen aus der Zunahme.
Motorstrom des Antriebsmotor_aAAntrieb oder Schutzrelais30 sJe Motor bei Förderbändern mit mehreren Antrieben: m1_a, m2_a.
Antriebsleistungpower_kwkWAntrieb30 s
Antriebsenergieenergy_kwhkWhAntrieb oder Zähler15 min
Getriebeöltemperaturgbx_oil_c°CRTD über die SPS60 s
Temperatur des Kopfrollenlagershead_brg_c°CRTD über die SPS oder LoRaWAN-Fühler60 s oder 10 minEnd- und Umlenkrollen gleichermaßen: tail_brg_c.
Antriebsschwingungdrive_vib_mmsmm/s4-20-mA-Messumformer60 sGesamtschwinggeschwindigkeit.
BandfehlausrichtungmisalignboolAusrichtungsschalter über die SPSbei ÄnderungEin beliebiger Schalter aktiv.
Verstopfte Rutschechute_blockedboolRutschenschalter über die SPSbei Änderung
Reißleine ausgelöstpullcordboolSPSbei ÄnderungNur zur Anzeige; der Halt ist fest verdrahtet.
Abschaltcodetrip_codeCodeFirst-out-Register der SPSbei ÄnderungNumerisch, damit die Historie erhalten bleibt.
Brecher läuftcr_runboolSPS des Brechersbei ÄnderungBrecherprofil.
Brecherleistungcr_power_kwkWAntrieb oder Zähler30 s
Schmieröldrucklube_barbarMessumformer30 s
Schmierölrücklauftemperaturlube_c°CRTD60 s
Füllstand Aufgabetrichterhopper_pct%Radar-Füllstandsmessung30 sZu niedrig unterversorgt, zu hoch verstopft.
Ventilator läuftfan_runboolSPS des Ventilatorsbei ÄnderungVentilatorprofil.
Ventilatordrehzahlfan_rpmrpmAntrieb60 s
Luftstromairflow_m3sm³/sGeschwindigkeitssensor × Kanalquerschnitt, in der SPS60 sMit required_m3s vergleichen.
Ventilatordifferenzdruckfan_dp_paPaDrucktransmitter60 s
Lagertemperaturen des Ventilatorsfan_de_c, fan_nde_c°CRTDs über SPS60 s
Ventilatorschwingungfan_vib_mmsmm/s4-20-mA-Transmitter60 s
Methan, Rückstrom-Wetterwegch4_pct%Zusammenfassung des zertifizierten Gassystems60 sNur zur Anzeige.
Kohlenmonoxid, Rückstrom-Wetterwegco_ppmppmZusammenfassung des zertifizierten Gassystems60 sNur zur Anzeige.
Etwa 16 Schlüssel pro Förderband, 8 pro Brecher und 10 pro Ventilator.

Diagramme und Reihen zeigen Zahlen, und Textwerte erscheinen nur als letzter Messwert. Deshalb ist der Auslösecode eine Zahl: Sie bewahrt einen Verlauf, und kkartenbasierte Zustandsanzeige auf dem Board wandelt jeden Code in Worte wie "Misalignment" oder "Belt rip" um.

Asset-Modell

  • Mine (Standort) mit Ort und Zeitzone.
  • Bereich (Area): Crushing, Overland conveyors, Plant feed, Underground ventilation, mit area_supervisor_role.
  • Förderband (Machine) mit belt_length_m, design_tph, rated_speed_ms, belt_installed (Datum) und criticality (ob es die Kette stoppt).
  • Brecher (Machine) mit design_tph, liner_changed (Datum) und Schmiergrenzen.
  • Ventilator (Machine) mit required_m3s, fan_type (Haupt- oder Booster-Ventilator) und dem Abschnitt, den er belüftet.
  • Wetterabschnitt (Area) unter dem Untertage-Bereich, mit required_m3s wie vom Wetterbeauftragten vereinbart.

Füge Feeds-Beziehungen hinzu: Brecher → CV-01 → CV-02 → Halde, damit ein Drill-down den Materialfluss verfolgen kann, sowie Ventilator → Abschnitt für die Luft. Die Platzierung bestimmt den Bereichsstatus und welche Regeln der Rules-Karte auf eine Maschine wirken dürfen. Grenzwerte, die je Maschine unterschiedlich sind (brg_alert_c, brg_trip_c, vib_alert_mms, required_m3s, min_lube_bar), werden als Serverattribute an den Geräten hinterlegt, damit dieselbe Alarmregel für jedes Förderband oder jeden Ventilator eines Profils funktioniert.

Geräteeinrichtung

Profile und Provisionierung

Lege Surface gateway, Conveyor, Crusher, Main fan, Booster fan und Bearing probe (LoRaWAN) an. Haupt- und Booster-Ventilatoren erhalten getrennte Profile, weil Regeln der Rules-Karte alle Geräte eines Profils ansprechen und die beiden unterschiedliche Reaktionen brauchen. Das Gateway sendet beim Verbinden jedes Kindgeräts einen type, der das Profil auswählt. Beanspruche das Gateway mit seiner Werksidentität; Kindgeräte erscheinen mit ihrer ersten Meldung und werden auf ihre Kennzeichen (CV-01, FAN-MV-1) umbenannt und im Baum platziert. LoRaWAN-Sonden werden mit ihren Join-Schlüsseln und dem Bibliothekscodec für ihr Modell hinzugefügt; ordne den Ausgabenamen des Herstellers in dem Root-Flow head_brg_c zu, oder verknüpfe jede Sonde im Asset-Baum mit ihrem Förderband und zeige sie neben den eigenen Werten des Förderbands an.

Intervalle, Totband und Einstellungen

Drehzahlen, Tonnagen und Ströme alle 30 Sekunden liefern nützliche Schlupf- und Auslastungswerte; Temperaturen alle 60 Sekunden genügen, weil Lager sich über Minuten erwärmen. Kontakte werden bei Änderung mit einem Heartbeat gesendet. Falls das Gateway-Modell ein Totband unterstützt, verwende eines bei Temperaturen (0,5 °C), nicht aber bei Drehzahlen, wo Schlupf gepaarte Messwerte braucht. Remote device settings zeigen die Abfrageintervalle und Registerblöcke des Gateways; halte je Segment eine Basislinie vor und wende Änderungen in Wellen an, die stoppen, wenn zu wenige Gateways sie übernehmen. Verwende die Online-Regel Recent message für jedes Kindgerät, mit einem Intervall passend zu seinem Heartbeat.

Abgeleitete Schlüssel im Root-Flow

Der Root-Flow des Förderband-Profils berechnet slip_pct mit einem kurzen Skript aus drive_speed_ms und tail_speed_ms, wenn beide in der Meldung enthalten sind und die Antriebsdrehzahl über einem Mindestwert liegt, und speichert ihn mit einem Save-Telemetry-Block. Ein Statistikblock über ein 15-Minuten-Fenster kann einen Mittelwert von tph je Förderband speichern, für ruhigere Auslastungsdiagramme. Teste beide mit aufgezeichneten Messwerten im Flow-Test-Runner, bevor der Go-live erfolgt.

Zeit, Ausfälle und Firmware

Synchronisiere die Gateway-Uhr mit der Zeitquelle der Mine, damit Auslösefolgen über Förderbänder hinweg zusammenpassen. Bricht die Uplink-Verbindung ab, können lizenzierte Gateways Messwerte zwischenspeichern; die Kapazität hängt vom Modell ab. Sie kommen später mit ihrem ursprünglichen Zeitstempel an, und Alarmregeln werten sie als Nachträge aus, ohne für die Vergangenheit zu alarmieren. Gateway-Firmware ist signiert und wird in Wellen mit einer Einlaufzeit ausgerollt; plane die Wellen für geplante Stillstände.

Dashboards

BoardZielgruppeWidgets und ihre Anzeige
MaterialflussLeitwarte, ProduktionsleiterDie Fließbilddarstellung; Stat-Karten für aktuelle Tonnen pro Stunde an der Haldenaufgabe und Tonnen dieser Schicht; Zustandskarten für jedes Förderband mit seinem Auslösecode in Worten; Alarmtabelle mit Critical und Major.
Förderband-SeiteMechanische und elektrische InstandhaltungWird über das Materialfluss-Board mit dem Förderband als Parameter geöffnet. Liniendiagramm der Lager- und Getriebetemperaturen über 14 Tage; Liniendiagramm von Schlupf und Tonnage; Anzeige des Motorstroms; Balkendiagramm der Tagestonnen; Aktivitätsfeed; Attributkarte mit Gurtlänge und Datum der Gurtinstallation.
Brecher-SeiteBrechaufsicht, InstandhaltungAnzeigen für Schmieröldruck und Leistung; Liniendiagramm von Leistung gegen Füllstand des Aufgabetrichters; Schmieröltemperatur über 7 Tage; Tagestonnen und kWh pro Tonne.
WetterführungWetterbeauftragter, LeitwarteTabelle der Ventilatoren mit Laufzustand, Luftmenge, benötigter Luftmenge und letztem Messwert; Liniendiagramm von Luftmenge gegen Anforderung je Abschnitt; Zustandskarten für Gasanzeigen; Alarmtabelle der Wetteralarme.
ZuverlässigkeitZuverlässigkeitsingenieurAlarmtabelle über 90 Tage, gefiltert auf Stillstands- und Zustandsalarme; Heatmap der Lagertemperaturen nach Förderband und Stunde; Tabelle der Betriebsstunden aus stündlichen Mittelwerten von run (Starts, wo die SPS einen Startzähler führt); Verlaufstabellen nach Excel exportiert.

Entitätsparameter lassen eine Förderband-Seite, eine Brecher-Seite und eine Ventilator-Seite jede Maschine ihrer Art bedienen. Ein schreibgeschützter Anzeigelink zeigt das Materialfluss-Board auf einem Wandbildschirm in der Brecher-Leitwarte.

SCADA-Bildschirme

Zeichne das Fließbild als einen Bildschirm: den Muldenkipper und den Aufgabetrichter am Anfang, den Backen- oder Kegelbrecher, das Schwingsieb, die Kette der Bergbau-Gurtförderer und am Ende den Halden- bzw. Lagerplatzbagger und die Rückgewinnung. Diese Symbole stammen aus der Familie Mining des Heavy-industry-Pakets. Antriebsdetails verwenden Symbole für Elektromotor, Frequenzumrichter, Riemenantrieb, Wellenkupplung, Lagergehäuse und Schmiereinheit aus dem Process-Paket; Ventilatoren nutzen dessen Ventilator- und Gebläsesymbole; Gasmelder-, Not-Aus- und Sirenensymbole stammen aus seiner Familie Safety. Siehe symbols and industry packs.

  • Zustände: Gurte bewegen sich, solange run 1 ist, und zeigen die Fehlerfarbe, wenn trip_code nicht null ist; der Brecher zeigt Betrieb und Störung; Ventilatoren drehen sich, solange fan_run wahr ist.
  • Zweitmesswerte: jedes Förderband zeigt Tonnen pro Stunde; der Brecher zeigt Leistung und Schmieröldruck; jeder Ventilator zeigt die Luftmenge.
  • Regeln an Symbolen: ein Lagergehäuse wird über seiner Alarmtemperatur gelb und blinkt über seinem Auslösewert rot; das Luftmengenlabel eines Ventilators wird unter einem Wert rot, der in der Zeichnung festgelegt ist, zum Beispiel 25 m³/s.
  • Wiederverwendung: zeichne einen Detailbildschirm für ein Förderband (Antrieb, Umlenkrollen, Lager, Waage) und hänge ihn als Ansicht an das Profil Conveyor, sodass jedes Förderband seine eigene gebundene Ansicht erhält. Match everything schlägt die Bindungen vor.
  • 3D: eine 3D-Ansicht des Fließbilds hilft bei Einweisungen und bei der Planung von Stillständen.

Regeln und Alarme

AlarmBedingungVerzögerung und HystereseSchweregradBenachrichtigtEskalation
Lagertemperaturhead_brg_c > Attribut brg_alert_c (Minor), > Attribut brg_trip_c (Major)Entprellung 3 Samples; Hysterese 3 °CMinor / MajorMechanische Instandhaltung, PushSteigerung des Schweregrads benachrichtigt erneut; Erinnerung alle 60 min
Getriebeöl zu heißgbx_oil_c > 85Entprellung 3 Samples; Hysterese 3 °CMajorMechanische InstandhaltungErinnerung alle 60 min
Riemenschlupfalle von: run == 1, slip_pct > 3Entprellung 4 SamplesMinorLeitwarte, mechanische InstandhaltungKeine
Riemenfehlausrichtungmisalign == trueEntprellung 2 Samples; Dämpfung bei prellenden SchalternWarningLeitwarte, In-AppKeine
Verstopfte Rutschechute_blocked == trueEntprellung 1 SampleMajorLeitwarte, Bereichsaufsicht, PushErinnerung alle 15 min
Förderband abgeschaltettrip_code != 0Entprellung 1 SampleMajorLeitwarte, BereichsaufsichtErinnerung alle 30 min
Reißleine betätigtpullcord == trueKeineInfoLeitwarte, In-AppKeine
Vibration hochdrive_vib_mms > Attribut vib_alert_mmsEntprellung 5 SamplesMinorZuverlässigkeit, E-MailKeine
Schmieröldruck Brecher niedrigalle von: cr_run == true, lube_bar < Attribut min_lube_barEntprellung 2 SamplesCriticalBrecheraufsicht, Instandhaltung, SMSErinnerung alle 10 min
Brecher-Schmieröl zu heißlube_c > 60Entprellung 3 Samples; Hysterese 2 °CMajorInstandhaltungErinnerung alle 30 min
Hauptlüfter gestopptfan_run == falseEntprellung 1 SampleCriticalLeitwarte, Wetterbeauftragter, SMSErinnerung alle 5 min
Luftstrom unter Sollwertairflow_m3s < Attribut required_m3sEntprellung 5 Samples; Hysterese 1 m³/sMajorWetterbeauftragter, LeitwarteErinnerung alle 30 min
Gasanzeige hochch4_pct >= 1.0 oder co_ppm >= 30 (Werte mit dem Wetterbeauftragten abstimmen)Entprellung 1 SampleCriticalLeitwarte, Wetterbeauftragter, SMSErinnerung alle 5 min
Maschine offlineInaktivitätsregel, keine Meldung seit 5 minMajorLeitwarte, OT-TeamErinnerung alle 30 min

Die Schweregrade sind Critical, Major, Minor, Warning und Info. Eine Regel kann mehrere Schweregrade enthalten, sodass ein Lager, das weiter heiß wird, im selben Alarm von Minor auf Major steigt und erneut benachrichtigt. Erinnerungen wiederholen sich, bis jemand bestätigt. Empfänger sind Benutzer, Rollen (Owner, Admin, User) oder E-Mail-Adressen, bis zu 20 pro Regel; legen Sie die Benutzer oder eine gemeinsame Adresse pro Bereich und pro Gewerk fest, damit ein Getriebealarm die mechanische, nicht die elektrische Instandhaltung erreicht, oder benachrichtigen Sie ein Team über eine Regel auf der Rules-Karte zum Alarm. Hinter IoT-Alarmen gibt es keine Bereitschaftsrotationen.

Alarme öffnen sich nach der Entprellung, werden mit einer optionalen Notiz bestätigt und lösen sich von selbst auf, wenn der Zustand endet; sie können nicht gehalten werden. Eine Gasanzeige oder ein Lüfterstopp, der beendet war, bevor jemand hingeschaut hat, bleibt in der Historie; deshalb sollte die Leitwarte bei jedem Schichtwechsel gelöste Critical-Alarme ohne Bestätigung prüfen. Jede Regel enthält einen Runbook-Text, zum Beispiel die Prüfschritte für ein heißes Riemenscheibenlager.

Zeitabhängige Bedingungen gehören in eine Rules-Karte. Leerlauf: Wenn tph 15 Minuten lang unter 50 bleibt, nur wenn run 1 ist und die Zeit innerhalb der Produktionsschichten liegt, dann das Team der Bereichsaufsicht benachrichtigen. Ein Zusatzlüfter, der 2 Minuten lang gestoppt bleibt, während der Hauptlüfter des Abschnitts läuft, kann auf dieselbe Weise einen Major-Alarm auslösen. Bedingungen auf der Rules-Karte vergleichen mit festen Werten und zielen auf ein Gerät oder alle Geräte eines Profils.

Staus und Instandhaltung. Eine Bandabschaltung stoppt alles vorgelagerte, und jedes gestoppte Band würde alarmieren. Lösen Sie den Abschaltalarm nur am Band aus, das abgeschaltet hat (das mit einem Trip-Code), und lassen Sie verriegelte Stopps als Zustände erscheinen. Stummschalten Sie ein Band bei geplanten Stillständen oder beim Spleißen des Gurts; Alarme werden weiterhin aufgezeichnet, als stummgeschaltet markiert, und die Stummschaltung endet von selbst. Ab 20 Benachrichtigungen pro Minute sendet Hermetry eine Zusammenfassung alle fünf Minuten.

Automatisierung und Integrationen

  • Nur lesend. Starts, Stopps, Verriegelungen, Lüftersteuerung und Wetterführung auf Abruf bleiben in den SPS und im Lüftungsleitsystem. Befehle an Geräte hinter einem Gateway sind in Entwicklung und nicht Teil dieses Entwurfs.
  • Instandhaltung: Webhooks alarm.created und alarm.cleared, signiert mit HMAC, öffnen CMMS-Arbeitsaufträge für Lager-, Vibrations- und Schmieralarme und schließen sie, wenn der Zustand endet. Ein Flow kann das CMMS direkt über einen HTTP-Endpunkt mit Bearer- oder OAuth-2-Client-Credentials aufrufen.
  • Produktion: Das Produktionsberichtssystem kann stündliche Tonnagen und Laufstunden über die REST-Series-API mit einem schreibgeschützten API-Schlüssel abrufen, der auf sein Netzwerk beschränkt ist.
  • Zuverlässigkeitsanalysen: Historientabellen und Alarmlisten lassen sich für wöchentliche Stillstandsanalysen nach Excel exportieren. Geplante, per E-Mail versandte Berichte sind derzeit nicht integriert.

Rollen und Zugriff

WerRolle oder GruppeDarf
Leitwarten-BedienerUser + IoT-Operator-GruppeAlle Maschinen sehen, Alarme bestätigen, die Regeln eines Bereichs auf Manual umschalten.
Mechanische und elektrische InstandhaltungUserIhre Bereiche sehen, Geräte-Alarme bestätigen, Notizen hinzufügen.
WetterbeauftragterUserLüfter, Luftstrom und Gasanzeigen sehen; Lüftungsalarme bestätigen.
Zuverlässigkeitsingenieur, BetriebsleiterUser + IoT-Viewer-GruppeAlles lesen, Historie exportieren.
OT-IngenieurAdminProfile, Alarmregeln, Flows, Zeichnungen, Gateway-Einstellungen, Firmware, Stummschaltungen.
IT-VerantwortlicherOwnerMitglieder, Anmelderichtlinie (2FA, SSO), API-Schlüssel, Signaturschlüssel.

Ein Fremdfirmenmitarbeiter, der die Förderbänder wartet, kann mit einer attributbasierten Richtlinie auf die Bandanlagen beschränkt werden; prüfen Sie dies im Richtlinien-Simulator, bevor Sie ihn einladen. Das Audit-Log hält Anmeldungen, Bestätigungen, Versionen der Alarmregeln, Attributschreibvorgänge, Stummschaltungen und Firmware-Aktionen in einer überprüfbaren Hash-Kette fest.

Dimensionierung und Daten

Größenordnung für 10 Förderbänder, 2 Brecher, 4 Hauptlüfter, 12 Zusatzlüfter und 40 LoRaWAN-Lagersensoren:

  • Förderbänder mit einer Nachricht alle 30 Sekunden: 10 × 2.880 = 28.800 pro Tag.
  • Brecher mit gleicher Rate: 2 × 2.880 = 5.760 pro Tag.
  • Lüfter mit einer Nachricht pro Minute: 16 × 1.440 = 23.040 pro Tag.
  • LoRaWAN-Sensoren alle 10 Minuten: 40 × 144 = 5.760 pro Tag.
  • Summe: etwa 63.000 Nachrichten pro Tag, rund 1,9 Millionen pro Monat, gezählt als eine Nachricht pro Gerät und Messwert.
  • Werte: etwa 720.000 pro Tag, rund 260 Millionen pro Jahr.

Falls das Kontingent eine Rolle spielt: Ein Intervall von 60 Sekunden bei den Förderbändern halbiert deren Anteil; Schlupf und Auslastung funktionieren weiterhin. Rohmesswerte werden bis zu 90 Tage aufbewahrt, Minutenaggregate 31 Tage und Stunden- und Tagesaggregate für die volle Klasse des Tarifs (ein oder drei Jahre), was Lagertrends über die Jahreszeiten benötigen. Die Ratenbegrenzungen pro Gerät liegen weit über diesen Raten.

Einführungsplan

PhaseWochenArbeitAbnahmekriterien
0. Bestandsaufnahme1-3SPS-Zuordnungen, vorhandene Sensoren, Listen der Trip-Codes, Netzwerkpfad, Nachrüstbedarf; Grenzwerte mit Instandhaltung und dem Wetterbeauftragten abstimmen.Unterschriebene Messpunktliste und Grenzwertblatt je Maschinentyp.
1. Pilot4-9Primärbrecher, zwei oder drei Förderbänder, Hauptlüfter; Profile, Schlupfflow, Alarmregeln, Materialflussanzeige und Lüftungsboards.Zwei Wochen Daten; Werte stimmen mit den lokalen Anzeigen überein; jeder Alarm getestet; Instandhaltung akzeptiert die Grenzwerte.
2. Förderkette10-15Alle Förderbänder und Brecher; LoRaWAN-Sensoren an Oberflächenbändern nachrüsten; Zuverlässigkeitsboard; CMMS-Webhooks.Arbeitsaufträge werden aus Alarmen erstellt; Störalarme unter dem vereinbarten Niveau.
3. Lüftungsnetz16-22Zusatzlüfter und Abschnitte; Lüftungsboard auf dem Bildschirm der Leitwarte.Einhaltung des Luftstroms wöchentlich berichtet; Wetterbeauftragter zeichnet Lüfteralarme ab.

Inbetriebnahme-Checkliste

  1. Gateway beansprucht, Zertifikat aktiv; jede Maschine als Kind auf dem richtigen Profil, auf ihre Kennzeichnung umbenannt und ihrem Bereich zugeordnet.
  2. Attribute für Grenzwerte von Lager, Vibration, Schmierung und Luftstrom auf jedem Gerät vorhanden.
  3. Drehzahlen, Ströme und Tonnagen mit den lokalen Anzeigen verglichen; Bandwaage-Summe mit dem Integrator verglichen.
  4. Schlupf geprüft beim normalen Anlauf, wenn kurzer Schlupf erwartet wird, und bei stabilem Lauf, wenn er nahe null sein sollte.
  5. Auslösecodes bei geplanten Stillständen geprüft: Jeder Code zeigt die richtigen Begriffe auf der Anzeige.
  6. Ausrichtungs- und Rutschenschalter, die in Hermetry während der eigenen Schutztests der PLC erfasst wurden, nie allein für Hermetry betätigt.
  7. Lüfterstopp- und Luftstromwerte bei einem geplanten Lüfterwechsel mit dem Wetterbeauftragten geprüft.
  8. Gasanzeigen mit der eigenen Anzeige des Gassystems verglichen; Hermetry löst seinen Anzeigealarm aus, wenn das Gassystem einen Testwert meldet.
  9. LoRaWAN-Sonden: RSSI und SNR im LoRaWAN-Reiter jedes Geräts geprüft; Messwerte kommen alle 10 Minuten an.
  10. Offlinetest mit entferntem Uplink; zwischengespeicherte Messwerte füllen die Lücke; Benachrichtigungen erreichen jede Rolle.

Fallstricke

  • Alarm bei jedem gestoppten Förderband. Verriegelte Stopps sind Zustände, keine Störungen. Alarm nur am Förderband mit Auslösecode auslösen.
  • Lagergrenzwerte aus einem Datenblatt übernommen. Einige Wochen Daten nutzen, um Warngrenzen je Lagerposition festzulegen, und dann anpassen.
  • Textuelle Auslösecodes. Textwerte speichern keine Historie; Zahlen senden und auf der Anzeige übersetzen.
  • Schlupf aus ungepaarten Messwerten. Schlupf nur berechnen, wenn beide Drehzahlen in derselben Nachricht stehen.
  • Nachgerüstete Geräte unter Tage ohne Genehmigung betreiben. Mit SPS-Daten beginnen; Geräte nur nach den Betriebsmittelregeln der Grube hinzufügen.
  • Gasanzeigen als Gasüberwachung behandeln. Das zertifizierte System löst die wichtigen Alarme aus; Hermetry wiederholt sie zur Information.

Was Hermetry nicht ersetzt

Hermetry überwacht und alarmiert. Reißleinen, Gurtverriegelungen, Not-Aus, Schutzeinrichtungen, Motorschutz, Lüftersteuerung, bedarfsgerechte Bewetterung, Gasüberwachung mit ihren Auslösungen und Fluchtalarmen sowie alle übrigen Sicherheitsfunktionen bleiben in den SPSen, zertifizierten Sicherheitssystemen und Grubenverfahren, denen sie gehören, und müssen auch bei Ausfall des Netzwerks oder der Plattform weiter funktionieren. Gasmesswerte in Hermetry dienen nur zur Anzeige. Unter Tage aufgestellte Geräte müssen die Regeln der Grube für elektrische Betriebsmittel erfüllen, einschließlich Explosionsschutz, soweit er zutrifft.

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