Sensei Solutions verlässt sich für die fehlerfreie Zustandsüberwachung auf FLIR-Automatisierungskameras

Bei der Zustandsüberwachung geht es darum, Probleme rechtzeitig zu erkennen, bevor diese sich negativ auf die Produktqualität auswirken oder sogar Produktionsstillstände verursachen können. Stromversorgungsunternehmen überwachen in der Regel Anlagenkomponenten wie Buchsen, Sicherungen, Kondensatorbänke und Hochspannungsschalter. Hierauf legen die Unternehmen besonders großen Wert, da ihnen bewusst ist, dass der Defekt einer wichtigen Komponente zu einer Kettenreaktion führen kann. Die Instandsetzung der Systeme ist in einem solchen Fall mit hohen Kosten verbunden.

Herkömmliche Zustandsüberwachung

Stromversorger sind ständig darum bemüht, ihre Anlagen und Systeme vor Schäden zu bewahren, eine zuverlässige und unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten und ihre Kosten zu reduzieren. Hierfür stehen eine Reihe von Messinstrumenten und -methoden zur Verfügung. Die meisten dieser Lösungen sind invasiv und kompliziert. Für ihre Installation muss außerdem die Produktion stillgelegt werden. Da für jede Komponente ein eigener Sensor eingebaut werden muss, sind diese Lösungen oftmals auch sehr teuer.

Robin Thompson, Gründer und CTO von Sensei Solutions LCC, einem US-amerikanischen FLIR-Partner, der sich auf radiometrische Lösungen zur Überwachung von Hochspannungsanlagen spezialisiert hat, erklärt uns, dass es einen effektiveren Ansatz zur Zustandsüberwachung gibt: „Bei Elektronikgeräten und -komponenten ist vor einem Ausfall stets ein Temperaturanstieg zu beobachten. Aus diesem Grund setzen wir zur frühzeitigen Erkennung eines Temperaturanstiegs Wärmebildkameras ein. Mit dieser Methode können wir Wartungsmaßnahmen effektiver planen und kostspielige Ausfälle vermeiden.“

Wärmebildtechnik kann die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Umspannwerken verbessern. Alle Objekte geben Wärmestrahlung im Infrarotspektrum ab, das für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Wärmebildkameras wandeln diese Strahlung in klare Bilder um, von denen die Temperaturen abgelesen werden können.

Stromversorgungsunternehmen haben zur Überwachung von Umspannwerken jahrelang tragbare Wärmebildkameras verwendet. Dieser Ansatz ist jedoch ressourcenintensiv, teuer und für eine kontinuierliche Analyse ungeeignet. Es ist außerdem nicht auszuschließen, dass Inspektionstechniker Fehler machen oder dass die Interpretation der Ergebnisse subjektiv ist und von Techniker zu Techniker unterschiedlich ausfällt. Nicht zuletzt können manuelle Eingriffe an defekten Komponenten extrem gefährlich sein.

Kontinuierliche automatische Überwachung mit Wärmebildtechnik

Der eigentliche Vorteil liegt in der Automatisierung. Durch die Kombination von festinstallierten und vernetzten Wärmebildkameras und intelligenter Automatisierungssoftware können bevorstehende Anlagenausfälle jederzeit per Fernüberwachung und ohne menschliches Eingreifen erkannt werden. Wenn die Wärmebildkamera ein Überschreiten eines vordefinierten Temperaturgrenzwert misst, wird dem Bediener ein Alarm angezeigt. Das führt unter dem Strich zu einer höheren Zuverlässigkeit und geringeren Kosten.

„Die kontinuierliche automatische Radiometrie bietet viele Vorteile“, betont Robin Thompson. „Sie ist nicht invasiv, beseitigt menschliche Fehler und minimiert das Risiko von größeren Ausfällen.“ Da sie rund um die Uhr Messungen durchführen können, liefern Wärmebildkameras eine höhere Anzahl an Proben. Eine einzige Kamera kann darüber hinaus mehrere wichtige Komponenten gleichzeitig überwachen. Somit ist die Wärmebildtechnik eine besonders zuverlässige Methode zur automatischen Zustandsüberwachung.

Radiometrische Genauigkeit, Echtzeit- und rückwirkende Analysen

Sensei Solutions LLC kann im Bereich der automatischen thermografischen Analyse auf über ein Jahrzehnt an Erfahrung zurückgreifen und Stromversorgungsunternehmen bei der Entwicklung einer kundenspezifischen Lösung zum Schutz wichtiger Komponenten unterstützen. Die Videorecorder-Analyselösung SensEye AVR des Unternehmens speichert die radiometrischen Daten von Wärmebildkameras sowohl als farbige JPEG-Dateien als auch als Bild-für-Bild-Aufnahmen ab und ermöglicht somit eine präzise Messung Pixel für Pixel. SensEye AVR erfasst, speichert und analysiert Online-Daten von praktisch jeder Komponente eines Umspannwerks schnell und problemlos. Außerdem gibt das System Warnungen und Meldungen über kritische Änderungen eines oder mehrerer Messwerte aus und sendet die gesammelten Daten an SCADA-Systeme und Unternehmensserver.

Temperaturmessung und Einbruchmeldung

„Wir haben unsere Lösungen mit großem Erfolg an mehrere Stromversorgungsunternehmen und gewerbliche Betreiber von Hochspannungsanlagen in den US verkauft“, berichtet Robin Thompson. „Tatsächlich kam zuallererst ein Stromversorger auf uns zu und bat uns um eine Lösung zur Einbruchmeldung. Das Unternehmen hatte in der Vergangenheit wiederholt mit Einbrüchen und Kupferdiebstählen zu kämpfen. Wir schlugen eine Einbruchmeldungslösung mit Wärmebildkameras von FLIR Systems vor. Uns wurde jedoch schnell klar, dass wir noch mehr für den Kunden tun konnten.“

FLIR-Wärmebildkameras werden häufig für die Einbruchmeldung eingesetzt. Sie erkennen die Wärmesignaturen von Eindringlingen und können somit Personen oder Fahrzeuge umgehend aufspüren. Nach einer eingehenden Beurteilung mehrerer Technologien kam Sensei Solutions zu dem Schluss, dass die Wärmebildtechnik genauso gut für die Temperaturmessung von Buchsen, Sicherungen und Kondensatorbänken geeignet ist. Zusammen mit den Aufzeichnungs- und Analyselösungen von Sensei haben sich die FLIR-Wärmebildkameras rasch zur bevorzugten Lösung des Unternehmens für die Zustandsüberwachung von Umspannwerken entwickelt.

Erfolgreiche Anwendungen von Wärmebildtechnik

Für ein großes Datenzentrum im Mittleren Westen der USA, das über ein eigenes Umspannwerk verfügt, installierte Sensei neun A310f-Wärmebildkameras von FLIR zur Überwachung von acht Sicherungspaaren für Transformatorschaltkreise und eines manuell betätigten Trennschalters. Die Kameras wurden zur Überwachung von zwölf Messpunkten in jedem Kamerasichtfeld mit der AVR-Software von Sensei verbunden. Alle 20 Minuten wird eine Bildprobe aufgenommen, in der für jeden Messpunkt die höchste, niedrigste, mittlere Temperatur sowie der Temperaturmedian gemessen wird. „Der Kunde konnte zum einen die Sicherheit verbessern, da nun anstatt vier thermografischen Proben pro Jahr über 26.000 Proben pro Jahr genommen werden. Zum anderen profitierte er aufgrund der höheren Sicherheit von einer starken Senkung des Versicherungsbeitrags“, fasst Robin Thompson zusammen.

Eine automatische Wärmebildlösung erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern bringt auch erhebliche Nebeneffekte in Sachen Öffentlichkeitsarbeit mit sich. Für ein großes Fertigungsunternehmen aus Texas mit eigenem Umspannwerk installierte Sensei drei A310f-Kameras von FLIR zur Überwachung von Transformatoren und Sicherungsbuchsen, Schaltgetriebebacken und manuellen Trennschaltern. Die AVR-Software von Sensei überwacht zwischen 12 und 16 Messpunkte im Sichtfeld jeder Kamera. In diesem Fall dient das AVR Console-Display von Sensei im Unternehmenshauptsitz des Kunden als Referenz für die Geschäftsführer und Großkunden, da es die Zuverlässigkeit bei Werksinspektionen nachweist.

Manchmal sind die Vorteile eines automatischen Überwachungssystems mit Wärmebildtechnik jedoch unübersehbar. Für einen großen Stahlhersteller von der US-amerikanischen Ostküste installierte Sensei vier A300f-Kameras von FLIR. Zwei davon wurden im Schmelzraum auf den Schmelzbehälter gerichtet und überwachten die Temperatur zur Vermeidung schwerwiegender Störungen in Echtzeit. Die beiden anderen wurden im Transformatorraum auf dem Gelände angebracht. Robin Thompson berichtet: „Bereits am ersten Tag der AVR-Überwachung entdeckte der Kunde drei Probleme am Schaltgetriebe. Das Wartungsteam konnte die Störungen umgehend beheben und einen bevorstehenden Ausfall verhindern.“