Gut geschützt gegen unbefugtes Betreten -> groß
Hochschule Bochum
Prof. Dr.-Ing. Albrecht Weinert

Labor für Medien und verteilte Anwendungen
MEVA-Lab


Dienste des MEVA-Lab — Objektschutzsystem
Das Objektschutzsystem dient dem Schutz von Gebäuden und Bereichen und deren Fernüberwachung über Intranet und Internet. Der Funktionsumfang geht weit über den einer üblichen Alarmanlage hinaus. Für die Prozessein- und -ausgabe kann jede industriegerechte Peripherielösung für die Feldebene eingesetzt werden. Sensoren sind überwiegend Gebäudesensoren wie Tür- und Fensterkontakte, Kameras und Bewegungsmelder. Aktoren sind überwiegend Sirenen, Blitzmelder und Beleuchtungssteuerungen. Hinzu kommt die übliche Bedienperipherie wie unter Anderem Kodetasten bzw. Tastenfelder.

In der Anlage des Institute for Automation & Industrial IT für das Gebäudes D3 (Bild oben links) der Hochschule Bochum werden beispielsweise WAGO-MODBUS-Geräte als dumme I/O-Klemmen und eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung), SIMATIC S7 200, als Datenkonzentrator eingesetzt. Letztere handhabt mehrere hundert Signale von VDS-zertifizierten Sensoren und Aktoren. (VDS: Verein der Sachversicherer.)

Die Automatisierungsfunktionen sind "100% pure Java"-Client / Server- Anwendungen, die auf dem Framework Frame4J basieren.

Der Anschluss von weit über 100 Sensor- und Aktorsignale an nur eine (unerweiterte) S7-200-Kompakt-SPS macht den im Bild unten deutlich genannten Nachteil der zusätzlichen, wenn auch relativ einfachen, SPS-Programmierung verschmerzbar, auch wenn dies ein kleiner Bruch des Prinzips "Automatisieren mit 100% pure Java" ist. Mit ausschließlich TCP-IP- (MODBUS-) Peripherie beispielsweise oder einer Anzehl controller mit Ethernet-Anschluss (wie beispielsweise dem weAut_01) lässt sich dies vermeiden.
Struktur mit E/A (400 Signale), SPS, Server und Clients
Status und Ausblick
Das System läuft seit zehn Jahren erfolgreich im Dauereinsatz. Der Java-Automatisierungsansatz ist robust, sehr zuverlässig und prinzipiell störungsfrei. Fehlalarme waren ausschließlich durch versehentliches Betreten, Sturmbewegungen schlampig geschlossener Fenster sowie in geringem Umfang durch Fehlauslösungen von Infrarotbewegungsmeldern und anderes Sensorversagen bedingt. Die Java-Automatisierungsanwendung selbst, das Framework sowie das jeweilige Java-Laufzeitsystem (inzwischen von anfangs 1.1 bis 1.6 portiert) haben keinerlei Störung verursacht.

Eine auch polizeilich nicht aufklärbare Serie von Diebstählen und Einbrüchen wurde durch den Einsatz dieses Systems seither gestoppt. Unter Anderem wurde ein nächtlicher Einbruchsversuch nach Zerstörung eines Fensters durch den ausgelösten Alarm vereitelt. Der mit dem Ansatz Java, Server und Sensor-granulare I/O erreichte Automatisierungsgrad ist hoch und umfasst unter Anderem das von Kalender, Kontext etc. abhängige selbsttätige Scharfschalten. Damit und mit absichtlich spärlichen öffentlichen Anzeigen wird das Schutzsystem auch für Insider-Täter undurchschaubar.

Anzeige und Bedienung lokal oder über Internet  (Ausschnitt) Weitere Projektziele waren die Erweiterung der Lösung im Sinne noch flexiblerer Handhabbarkeit und Einbeziehung weiterer Standards, wie zum Beispiel XML-basierter Datenaustausch zwischen Server, Clients und gegebenenfalls auch noch der SPS. Ein weiteres Ziel ist die Einbindung von Automatisierungs-Industrie-Standards, soweit sie offen sind oder in diese Richtung gehen (OPC goes XML) in das Framework Frame4J mit Praxistest mindestens hier in dieser Dauerbetriebsanwendung ("Conti-Prozess"). Die Einbindung von kleinen µController-basierten Automatisierungsmodulen ist angesichts der hohen Kanalzahl ein weiterer interessanter Bereich.

Projekt-Beteiligte
Dziewas, Nowak, Seidel, Weinert.
Copyright   ©   2011  Albrecht Weinert
Stand: 16.01.2017 (V.1)       A. Weinert,   E-Mail (webmaster)