HABA RL: integracja sterowników POŚ z modułami Wi-Fi

  • Charakter zmiany – zintegrowanie sterowników przydomowych oczyszczalni ścieków z modułami Wi-Fi.
  • Powód wdrożenia – wymóg zdalnej kontroli nad POŚ.
  • Korzyści – nadzorowanie i konfigurowanie parametrów oczyszczalni, usuwanie niektórych usterek na odległość.
  • Branża – produkcja oczyszczalni, separatorów tłuszczu, systemów zagospodarowania wód opadowych.
  • Specyfika biznesu – mała firma produkcyjna, współpracująca z uczelniami.
  • Źródło – spółka HABA RL i Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe.
zakład

Przedsiębiorstwo HABA zajmuje się produkcją oczyszczalni ścieków, wykorzystywanych w gospodarstwach domowych na terenie wiosek lub małych miast, gdzie nie ma dostępu do sieci kanalizacyjnych. W porównaniu z klasycznymi szambami urządzenia nie wymagają systematycznego opróżniania (wystarczy raz na 2-5 lat), generują też niższe koszty eksploatacyjne. Wielkopolska spółka, żeby ułatwić obsługę i nadzorowanie pracy oczyszczalni, wprowadziła w nich system zdalnego monitoringu, wykorzystujący czujniki internetu rzeczy. Chodziło przede wszystkim o udostępnienie kontroli nad układami użytkownikom, serwisantom i zakładom komunalnym, dzięki czemu gminy mają możliwość nadzorowania sieci przydomowych oczyszczalni ścieków.

(Przykładowa struktura monitoringu przydomowych oczyszczalni – graf. Haba)

Sprzęt

Integracją sterowników przydomowych, biologicznych oczyszczalni ścieków z modułami Wi-Fi zajęła się firma Esember, która wcześniej pracowała m.in. nad systemami zdalnego zarządzania kotłami CO, nad pomieszczeniami gospodarczymi i panelami słonecznymi. Urządzania za pośrednictwem sieci bezprzewodowej łączą się z oprogramowaniem współpracującym z każdym sprzętem, który korzysta ze standardu komunikacyjnego Modbus.

(Schemat systemu – graf. Haba)

Aplikacja dla użytkowników została przygotowana w dwóch wersjach: przeglądarkowej (w portalu Steruj.online) i mobilnej (dla urządzeń z systemem Android), dzięki czemu oczyszczalnię można monitorować za pomocą komputera lub telefonu podłączonego do internetu. Całość jest kompatybilna z systemem przedsiębiorstwa Fibaro, dostawcy rozwiązań internetu rzeczy z zakresu automatyki budynkowej.

(Aplikacja mobilna – graf. Haba)

Protokół komunikacyjny Modbus

To jeden z najstarszych standardów komunikacyjnych – został opracowany przez firmę Modicon (obecnie Schneider Electric) w 1979 roku. Modbus do tej pory jest wykorzystywany w przemyśle ze względu na łatwość wdrożenia, dostosowania do zmian w projekcie i uniwersalność. Zaleta protokołu to obsługa najpopularniejszych nośników używanych do transmisji danych – np. Ethernetu, światłowodu, sieci GSM i komunikacji bezprzewodowej. Można go zastosować w nowych systemach, ale też wykorzystać w starszych zakładach bez zmiany infrastruktury sieciowej.

Moduł Wi-Fi

Urządzenie Safe IT pozwala skonfigurować parametry sterownika oczyszczalni, który podłącza się za pomocą przewodu lub bezpośrednio do złączy RS 485 (sposób zależy od modelu sterownika). Po skomunikowaniu obu urządzeń konieczne jest założenie konta użytkownika w portalu internetowym, a następnie przypisanie do niego konkretnego modułu. Safe IT ma 3 diody sygnalizujące poprawność działania. Pierwsza powiadamia o komunikacji ze sterownikiem, druga o połączeniu z portalem, trzecia informuje, czy zasilanie jest prawidłowe.

(Sterownik i moduł Wi-Fi – graf. Haba)

Dostępne funkcjonalności

Dzięki stałemu nadzorowaniu pracy oczyszczalni da się szybko interweniować w razie awarii lub usterki. Aplikacja pozwala na zdalne zmiany wybranych parametrów przez uprawnionych do tego użytkowników, co skraca czas interwencji, a przy okazji ułatwia sterowanie na odległość, bez konieczności dojazdu do oczyszczalni. Diagnostykę umożliwia dostępna w systemie historia awarii oraz liczników pracy poszczególnych urządzeń.

(Poziomy uprawnień użytkowników – graf. Haba)

Poziomy uprawnień użytkowników są definiowalne, zarówno jeśli chodzi o dostęp do danych, jak i podejmowanie akcji (np. zmianę parametrów lub konfiguracji). Właściciele przydomowych oczyszczalni ścieków (POŚ) mogą korzystać z:

  • podglądu aktualnego stanu POŚ,
  • analizy wykresów i liczników (np. czasu pracy pompy),
  • opcji wskazania serwisanta i innych osób mogących sprawdzać stan układu,
  • funkcji wysyłania powiadomień pocztą elektroniczną w razie awarii.

Serwisanci, poza diagnozą obecnego stanu, za pomocą systemu sprawdzają historię zgłoszeń i zdarzeń awaryjnych, natomiast w ramach uprawnień drugiego poziomu zmieniają wartości parametrów. Z kolei nadzorujący system (np. gmina) dostaje powiadomienia o awarii i jej usunięciu.

(Przykładowy widok portalu internetowego – graf. Haba)

Zmiana modeli biznesowych

Przedsiębiorstwo HABA istnieje od 1993 roku. Firma kilka lat temu zaczęła stosować jedno z narzędzi lean managementowych – 5S. Metoda wywodzi się z Japonii, a jej nazwa pochodzi od 5 składowych systemu: selekcji, systematyki, sprzątania, standaryzacji i samodoskonalenia/samodyscypliny. Celem wdrożenia metody jest stworzenie i utrzymanie dobrze zorganizowanych stanowisk pracy. Jak podkreśla menadżer przedsiębiorstwa, ostatni element nie stanowi osobnej fazy:

Od samodyscypliny musimy zacząć i przez cały czas ją utrzymywać. Jeżeli w jakimkolwiek momencie poddamy się i uznamy, że na chwilę odłożymy przedmiot nie tam, gdzie powinien być, to zacznie się robić bałagan i z czasem cały projekt upadnie – wyjaśnia Piotr Lusina.

(graf. Nikita Klyuchko/Wikipedia)

Wśród korzyści wdrożenia 5S przedstawiciel HABA wymienia:

  • wyższy poziom bezpieczeństwa pracowników, bo utrzymanie porządku sprawia, że przedmioty nie zastawiają szlaków komunikacyjnych, nie ma wiszących przewodów, w efekcie zmniejszyło się ryzyko kontuzji czy wstrzymania produkcji
  • podniesienie jakości produktów, ponieważ podzielenie procesów na podstawowe elementy, uporządkowanie i optymalizacja umożliwiły większą powtarzalność
  • obniżone koszty wytwarzania za sprawą skrócenia czasu poszczególnych działań.

Praktyczne – techniczne i operacyjne – opisy innych wdrożeń można znaleźć w naszym dziale Case studies.