Entwicklung eines Prototyps zur Unterstützung des Wartungspersonals bei der Diagnosearbeit.
Swissframe, Fehlerdiagnose, Compute Module, Grafana, Visualisierung, WLAN-Hotspot, SQLite, C#
Die Firma Swissframe AG stellt einbaufertige Systembäder für Mehrfamilienhäuser her. Eines ihrer Produkte für die Lüftung und dezentrale Warmwasseraufbereitung heisst Thermos. Durch die Digitalisierung und eine intelligente Steuerung hilft Thermos den Stromverbrauch zu reduzieren. Die Applikation für die Steuerung ist in C# geschrieben und wird auf einem Compute Module ausgeführt. In der Standardkonfiguration ist Thermos mit dem Internet verbunden und nutzt IoT-Services von AWS. Da sich die zweite Generation von Thermos noch in der Entwicklung befindet, war der Fehlerdiagnoseprozess noch nicht klar definiert. Bisher war die Diagnosearbeit umständlich und erforderte Informatikkenntnisse vom Wartungspersonal. Deshalb sollte eine softwarebasierte Lösung die technischen Fachkräfte bei der Diagnosearbeit unterstützen. Im Fokus der Arbeit standen dabei drei Aspekte: Der Zugriff auf die Steuerungs- und Diagnosedaten, die Aufbereitung dieser Daten und die Verifikation der erfolgreichen Reparatur.
Das Ergebnis ist ein lauffähiger Prototyp. Die Priorität lag dabei auf der Fehlerdiagnose vor
Ort in der Wohnung mit der Swissframe Anlage. Als zentrale Benutzeroberfläche wurde Grafana
auf dem Compute Module bereitgestellt. In Grafana werden die Daten aus unterschiedlichen
Quellen abgefragt und in vorkonfigurierten Dashboards visualisiert. Ausserdem wurde das
Test-Framework, welches ursprünglich für Abnahmetests in der Werkstatt entwickelt wurde, in
Grafana integriert. Dies konnte erreicht werden, in dem das Test-Framework mit einer API erweitert
wurde und die Testresultate neu in eine SQLite Datenbank schreibt. Um die Verbindung
auf Grafana zu ermöglichen, wurde ein konfigurierbarer WLAN-Hotspot als Teil der Thermos
Applikation implementiert. Bei jeder Aktivierung generiert dieser eine neue SSID, sowie ein neues
Passwort und schaltet sich nach Ablauf einer festgelegten Zeitdauer wieder ab. Ausserdem
wurde die Thermos Applikation mit dem Aggregator Service erweitert, welcher die Daten von
bestehenden Services der Steuerungsapplikation aggregiert und in einen Thermos Datenspeicher
schreibt. Hierbei handelt es sich um eine SQLite Datenbank, in der die Daten für zwei Wochen
gespeichert werden. Damit kann auch auf Anlagen ohne Internetverbindung eine Datenhistorie
zur Analyse eines Problems genutzt werden.
Nachfolgend das Architekturdiagramm des Prototypen:
Im Vergleich zu der Verbindung via Kabel, konnte der Zugriff auf die Daten durch den Hotspot
erleichtert werden. Mit Grafana wurde eine Benutzeroberfläche etabliert, welche die benötigten
Daten zentralisiert. Die Visualisierungen wurden auf die Bedürfnisse der technischen Fachkräfte
ausgerichtet, was ein effizientes Arbeiten ermöglicht. Insbesondere für die Verifikation der erfolgreichen
Reparatur, steht mit dem Test-Framework ein zusätzliches Werkzeug zur Verfügung.
Urs Zumstein, urs.zumstein@swissframe.ch
Swissframe AG
Dammweg 39
3053 Münchenbuchsee
www.swissframe.ch
