SCADA::GIS

Industrielle Produktion vereint mit Geoinformatik

Die meisten technischen Herstellungsprozesse werden heute mittels Computersystemen - den sogenannten SCADA-Systemen - überwacht, visualisiert und gesteuert.
Im Forschungsprojekt SCADA::GIS möchten die ITS-Forscher Prozessdaten mit Geoinformationen vereinen und so eine effizientere Überwachung und Steuerung von industrieller Produktion bei ortsabhängigen Teilsystemen ermöglichen.
Um die Brücke zwischen SCADA-Systemen und Geoinformationssystemen spannen zu können, setzen sich ITS-Forschungsleiter Thomas Heistracher und sein Team mit den relevanten internationalen Standards auseinander und implementieren so eine technische Verbindung auf innovative Weise.
Die Forscher haben sich das Ziel gesetzt, eine allgemein verwendbare Schnittstelle zu konzipieren, die als standardisierter Vermittler beziehungsweise "Übersetzer" zwischen den beiden Domänen fungiert.

Geographische Information und ihre Anwendung – beispielsweise in Navigation oder im Social Web – hat sich zu einem wesentlichen Bestandteil der heutigen Informationsgesellschaft entwickelt. Standardisierte und interoperabel organisierte geographische Infrastrukturen fungieren dabei als Gesamtheit von Systemen, Strukturen und Prozessen, die die Bereitstellung räumlicher Sachverhalte in service-orientierten Architekturen (SOA) ermöglichen. Immer wichtiger wird, neben den klassischen Geoinformationsebenen die grenz- und domänenübergreifende Integration von aktuellen Sensormessdaten und subjektiver Bewertungen (People as Sensors) als essentiellen Mehrwert für Informations- und Monitoring-Systeme zu erkennen – in den Bereichen Umweltbeobachtung, Verkehrsmanagement, Leitungs und Gebäudetechnik, und vielen weiteren Anwendungsfeldern.

Diese Integration ist aufgrund der bestehenden, meist sehr heterogen organisierten Messnetzarchitekturen keineswegs trivial.
Um die konkrete Nutzung von aktueller ortsbezogener Information in verschiedenen Anwendungsdomänen zu ermöglichen gilt es daher, aufbauend auf etablierten domänenspezifischen technischen Schnittstellen semantische Brücken zu definieren, die eine verallgemeinerte Integration mit Raum- und Zeitbezug ermöglichen. Das Neue dabei und somit Ziel des SCADA::GIS Projektes ist es, mit der wechselseitigen Integration von SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) Systemen und Geoinformationssystemen (GIS) auf Basis der Gliederungsparameter „Raum“ und „Zeit“ Messdaten aus diesen Anwendungsdomänen in einer standardisierten service-orientierten technischen Infrastruktur wechselseitig zugänglich zu machen.
In beiden Anwendungsdomänen werden zurzeit vorwiegend proprietäre Ansätze in der Bereitstellung von Messinformation angewendet. Gleichzeitig besteht der Bedarf, diese Informationen in integrierten systemunabhängigen Leitsystemen zu kombinieren.

Das gegenwärtige Forschungsvorhaben zielt aus diesem Grund auf die Definition einer effektiven generalisierten semantischen und technischen Kopplung für die Integration von nahzeitlichen Automatisierungsdaten und Geoinformationssystemen mit Hilfe der Erweiterung räumlicher und zeitlicher Positionierung von SCADA-Information in einer standardisierten service-orientierten technischen Infrastruktur. Dies umfasst die technische Herausforderung, über international anerkannte standardisierte Schnittstellen zwischen den Domänen einen wechselseitigen Austausch von nahzeitlichen Messungen in einer service-orientierten Architektur zu ermöglichen. Dies kann über eine semantische Erweiterung von SCADA-Information um eine raum-zeitliche Positionierungsmöglichkeit geschehen. Diese Erweiterung liefert die inhaltliche Basis für konzeptionelle Entwicklung eines übergreifenden Katalogdienstes basierend auf der um räumliche Funktionen erweiterten graphenorientierten Anfragesprache SPARQL des World Wide Web Consortium, um domänenübergreifend Ressourcen suchen, finden und anfragen zu können. Im Rahmen der Anwendung von nahzeitlicher Messinformation wird mit diesem Forschungsprojekt angestrebt, die nächste Evolutionsstufe mit Hilfe der neuen Möglichkeit der semantischen Definition von raum-zeitlichen Zusammenhängen in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit Unternehmenspartnern am konkreten Anwendungsbeispiel Anlagensteuerung eines Energienetzwerks übergreifend über die Domänen SCADA- und Geoinformation zu validieren.

 

 

  • S2G Systemarchitektur

Facts:

Team: Thomas Heistracher, Simon Kranzer, Simon Back
Laufzeit: März 2012 - Mai 2014
Budget: € 158.600,- (gesamt)
            €  64.200,- (FH/ITS)
Förderquote: 69,9 %
Fördergeber: FFG, BRIDGE
Kooperationspartner: Ing. Punzenberger Copa-Data GmbH,
                               Research Studios Austria Forschungsgesellschaft mbH,
                               SynerGIS Informationssysteme GmbH

 

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