SIRIUS

Contract nr.329E/01.11.2013 pentru sprijinirea prin co-finanțare a partenerilor Români în vederea participării la proiectele EUREKA-EUROSTARS

Finanțat de UEFISCDI – INNOVATION Programme  – European Cooperation Subprogramme Eureka – Eurostars

Sistem wireless de înaltă performanță pentru monitorizare și control industrial

Sumar:

Activele industriale ale unei organizații sunt tot mai mult percepute ca și „Capital de lucru”. De aceea, monitorizarea vibrațiilor continuă să-și asume o importanță strategică într-un domeniu larg de industrii, de la producția auto la cea aerospațială. Cererea tot mai mare de reducere a costurilor de operare conduce la concluzia că monitorizarea poate fi pe termen mediu și lung o soluție de economisire a investițiilor, mai degrabă decât o cheltuială de exploatare. În consecință, piața de monitorizare este estimată să atingă 2,1 biliarde de dolari până în 2015. Cu toate acestea, monitorizarea vibrațiilor, este doar un aspect al problemei. Un alt aspect are de a face cu controlul acesteia, în scopul de a reduce uzura. Controlul vibrațiilor are, de asemenea, o piață foarte mare. Potrivit raportului CE privind piața de monitorizare și control până în 2020, Europa a capturat aproximativ 1/3 din piața mondială, pe picior de egalitate cu SUA și Asia, la suma de 62B € în 2007. Chiar și în ciuda actualei crize economice, sectorul de Monitorizare și Control este de așteptat să continue să crească la 7% pe an, la o rata mult mai mare decât economia în ansamblu, arătând astfel spre o cifră de 143B € în 2020.

Soluțiile actuale pentru monitorizarea vibrațiilor nu dispun de condițiile necesare pentru a îndeplini cerințele stricte ale industriilor de astăzi în ceea ce privește anumite măsurători calitative și cantitative, cum ar fi flexibilitatea, fiabilitatea, performanța, eficiența energetică și a costurilor. Unul dintre principalele blocaje este reprezentat de costul de instalare și întreținere exorbitant datorită instalării de cabluri, care sunt predispuse la uzură. Cablurile pot impune, de asemenea, restricții incomode cu privire la proiectarea de sisteme de monitorizare și control, în ceea ce privește flexibilitatea designului si greutatea realizării.

Sistemele wireless reprezintă o soluție atrăgătoare pentru aceste probleme. Prin eliminarea costurilor cu cablarea și prin utilizarea simplă de tip “plug-and-play” senzorii fără fir au, teoretic, o oportunitate de piață uriașă în zona industrială de monitorizare și control. Cu toate acestea, cererea pieței este încă lentă. Există încă scepticism cu privire la performanțele și fiabilitatea senzorilor fără fir, spre deosebire de omologii lor clasici, cu fir. Senzorii wireless sunt încă văzuți prin viziunea „Smart Dust”: mic, ieftin, chiar de unică folosință, de neîncredere, dar mulți.

Considerăm că este nevoie de un sistem versatil și robust de achiziție date de la senzori fără fir, în scopul de a face un salt înainte fată de viziunea „Smart Dust” și care să se apropie de așteptările și cerințele industriale. Acesta este tocmai obiectivul principal al proiectului SIRIUS: de cercetare și dezvoltare a unui sistem wireless, versatil, de înaltă performanță, cu posibilitate de auto-alimentare, folosit pentru achiziție de date, monitorizarea proceselor industriale și control, cu aplicații în monitorizarea vibrațiilor în industrie, monitorizarea stării și întreținere predictivă. O soluție de sistem wireless pentru monitorizare și controlul va fi furnizată, urmărind ideea de inteligență distribuită, care pătrunde acum în liniile de producție moderne și instalațiile tehnologice.

Un astfel de sistem wireless de înaltă performanță, cu mare viteză si acuratețe de măsură a senzorilor, de prelucrare a datelor “on board”, cu transfer rapid de date, cu întârziere scăzută, în timp real, este candidatul ideal pentru un număr mare de aplicații industriale. Un astfel de sistem poate asigura o întreținere durabilă, o monitorizare și un control avansat, contribuind astfel la creșterea siguranței, la asigurarea unui consum de energie optimizat, la o mai bună analiză bazată pe risc și la o poluare redusă a mediului într-o gamă largă de industrii.
Acest sistem va fi o soluție flexibilă și accesibilă pentru producția IMM-urilor, care este o oportunitate unică de piață.

Proiectul SIRIUS va acoperi activitățile necesare de cercetare și dezvoltare pentru livrarea sistemului de mai sus, de la caietul de sarcini si design, la platforma de dezvoltare, algoritmi și protocoale de dezvoltare și în cele din urmă de testare și validare.

Rezultate așteptate

Principalul rezultat al proiectului va fi sistemul integrat (hardware și software) care cuprinde:

• platforma wireless pentru senzori cu tot hardul si softul integrat (“on board”) capabilă să proceseze datele de la senzori și să le transmită fără fire mai departe;
• software-ul încorporat (firmware);
• software-ul de protocol de rețea wireless;
• API de prelucrare a datelor;
• algoritmi de control;
• site-orientate, instrumente de vizualizare flexibile.

Starea realizării: Etapa I

Etapa I – Realizarea prototipului platformei wireless

Termen : 30/11/2014

Rezultate: Prima fază a proiectului a fost focalizată pe următoarele activitați:

1. Întâlnire cu toți partenerii de proiect (Aprilie 2014): Inertia Technology,REX Controls,PROSYS PC, a avut loc in ENSCHEDE – THE NETHERLANDS  și a avut ca obiective:

• Prezentarea expertizei partenerilor
• Prezentarea conceptului platformei (INE, PRO)
• Prezentarea sistemului de control (REX)
• Analiza cerințelor și  specificațiilor pentru platformă
• Diseminare (realizare website, participare  la EURODYN 2014)

2.  Participare la EURODYN 2014 în perioada 30.06.2014 – 03.07.2014

• Inertia Technology și PROSYS PC au prezentat conceptul proiectului SIRIUS, precum și specificațiile și caracteristicile platformei wireless ce va fi realizată în cadrul acestui proiect

3. Întâlnire cu toți partenerii de proiect (Octombrie 2014): Inertia Technology, REX Controls, PROSYS PC, s-a desfășurat în Plzeň – CZECH REPUBLIC și a avut ca obiective:

• Prezentarea realizărilor de până în acel moment (hard și soft)
• Definirea cazurilor de utilizare a platformei wireless – actualizare
• Analiza cerințelor și specificațiilor prevăzute în documentul: „SIRIUS-D2.1. cerințele și specificatiile.pdf „
• Probleme de management: Sarcini și rezultatele – actualizare plan de lucru
• Planul de afaceri
• Concluzii și discuții despre etapa următoare

4. Realizarea platformei prototip.

• Raport științific și tehnic “SIRIUS-D3.1. Initial platform prototype” care prezintă proiectul de realizare a platformei prototip (hardware and software)

Starea realizării: Etapa II

Etapa II – Implementarea versiunii finale pentru platforma wireless

Termen : 30/11/2015

Rezultate: A doua etapă a proiectului a fost focalizată pe următoarele activități:

1. Întâlnire cu toți partenerii de proiect (Mai 2015): Inertia Technology,REX Controls,PROSYS PC, a avut loc in ENSCHEDE – THE NETHERLANDS. A treia întâlnire a fost axată pe proiecte de afaceri care să implice platforma SIRIUS, cu scopul de a finaliza planul de exploatare intermediar și de a atinge etapa MS3. De asemenea, în timpul întâlnirii s-au mai discutat următoarele puncte:

• Rezultatele testelor inițiale pentru platforma SIRIUS
• Dezvoltări și adaptări ulterioare ale platformei
• Planuri de diseminare
• Planificarea pașilor următori

2. Întâlnire cu toți partenerii de proiect (Octombrie 2015): Inertia Technology, REX Controls, PROSYS PC, s-a desfășurat în Plzeň – CZECH REPUBLIC și a avut ca obiective:

• Proiecte de afaceri
  • Utilizarea in domeniul controlului automat

• Utilizarea in domeniul monitorizarii

• Finalizarea proiectarii sistemului
  • Hardware
  • Protocoale wireless
  • Algoritimi de control

• Vizualizare

• Integrarea si testarea unui nou gateway
• Planificarea unui sistem integrat de testare

• Management
  • Sarcini si livrabile
  • Urmatoarele intalniri, expozitii

• Actualizare website

• Concluzii

3. Implementarea versiunilor finale ale platformei și interfeței software