Innowacyjne przetwarzanie brzegowe dla zautomatyzowanych systemów monitoringu

Autorzy: Anabela Fernandes, Dr Lidija Špiranec, Megan Hansen

Systemy monitorowania deformacji gromadzą i analizują w czasie rzeczywistym dane o ruchach strukturalnych i gruntowych. Stałe instalacje, które monitorują infrastrukturę transportową, zagrożenia środowiskowe, rozwijające się obszary miejskie, kopalnie odkrywkowe i inne, raportują ruchy i umożliwiają podejmowanie natychmiastowych, opartych na danych decyzji, które zwiększają bezpieczeństwo.

Decyzje te są jednak możliwe tylko wtedy, gdy dane są wiarygodne i ciągłe. Dlatego brak danych lub ich utrata spowodowana awariami komunikacji, zasilania lub serwera danych oraz wpływami środowiska stanowi duże zagrożenie dla stałego monitoringu. Dodanie inteligencji do sprzętu i oprogramowania usprawnia rozwiązania monitoringu geodezyjnego i zapewnia jak najmniejszą liczbę braków i strat danych - jest to ważne rozwiązanie, ponieważ dostępność danych jest jedynym sposobem na wykrycie krytycznych zagrożeń i uniknięcie ofiar. 
W tym artykule ekspert ds. systemów monitoringu, dr Lidija Špiranec, opisuje najnowsze osiągnięcia technologiczne w dziedzinie autonomicznego monitoringu Leica Geosystems. 

Jakie są elementy składowe automatycznego monitoringu?

W zautomatyzowanych systemach monitorowania występują zazwyczaj cztery elementy. Obejmują one czujniki monitorujące, które generują surowe pomiary w określonych odstępach czasu, źródło zasilania 24/7 z zasilaniem rezerwowym, urządzenie komunikacyjne ułatwiające przesyłanie danych oraz oprogramowanie monitorujące do wykrywania i raportowania ruchów.
Każdy komponent monitorujący niesie ze sobą własną złożoność i potencjał awarii, ale luki w danych mogą być zredukowane do minimum, gdy wszystkie komponenty zawierają autonomiczne możliwości i są płynnie zintegrowane z systemem monitorowania.
Najnowsze rozwiązania technologiczne zastosowane w systemie monitoringu geodezyjnego Leica Geosystems rozwiązują potencjalne problemy, zapewniając ciągły i nieprzerwany przepływ danych. Rozwiązanie to obejmuje: 

Które innowacje TM60 są unikalne dla monitoringu? 

Tachimetr Leica TM60 został zaprojektowany z kilkoma funkcjami specyficznymi dla monitoringu, aby wykonywać pomiary automatycznie, w zmiennych warunkach środowiskowych i z dużych odległości. Te innowacje pomagają zapewnić ciągłe, kompleksowe zbieranie danych.

Wyposażony w oprogramowanie Leica Captivate oraz technologię ATRplus opartą na obrazach, TM60 automatycznie dostosowuje ustawienia pomiarowe do aktualnych warunków środowiskowych i zapewnia automatyczny pomiar celów w odległości do 3000 metrów, czyli znacznie dalej niż tradycyjne tachimetry. Dodatkowo ATRplus rozpoznaje i odrzuca odbicia od celów, takie jak reflektory czy światło słoneczne, aby skupić się na właściwych monitorowanych pryzmatach.

TM60 wyposażony jest w piezoelektryczny system napędowy zapewniający płynną i długotrwałą pracę, EDM Leica PinPoint zapewniający dokładność pomiaru odległości oraz opcjonalnie w kamerę poglądową i teleskopową do zdalnego pozycjonowania i dokumentacji fotograficznej. Kolejną innowacją w dziedzinie monitoringu zastosowaną w tachimetrze TM60 jest funkcja AutoLearn, która szybko wykrywa, mierzy i uczy się wszystkich celów w zdefiniowanym obszarze. Automatyczne uczenie się punktów przyspiesza początkową konfigurację projektów monitoringu i integrację dodatkowych pryzmatów oraz eliminuje błędy ludzkie, takie jak pominięte punkty. 

Specjalistyczne oprogramowanie monitorujące firmy Leica Geosystems, GeoMoS Monitor, pełni rolę serwera i może być zainstalowane na komputerze osobistym lub maszynie wirtualnej. W zależności od wymagań projektu i standardów bezpieczeństwa, łączność z urządzeniami terenowymi odbywa się za pomocą technologii chmury EdgeConnect lub w ramach sieci lokalnej (LAN). Ponieważ wiele przyczyn może zakłócić to połączenie, kluczowe jest, aby komponenty terenowe mogły działać autonomicznie bez stałego połączenia z oprogramowaniem biurowym. Jest to możliwe dzięki GeoMoS Edge, oprogramowaniu do zbierania danych, które jest wbudowane w urządzenia komunikacyjne Leica M-Com. Wykorzystując technologię przetwarzania brzegowego, GeoMoS Edge wykonuje cykl pomiarowy, który jest wstępnie skonfigurowany w GeoMoS Monitor, oblicza jakość surowych danych pomiarowych, uruchamia powtarzające się pomiary i dostarcza dane do GeoMoS Monitor. 

Z nowym Leica ComBox60 cykle pomiarowe będą przebiegać nieprzerwanie w oparciu o ostatnią dostępną konfigurację, nawet podczas awarii zasilania i/lub komunikacji. Jest to możliwe dzięki wewnętrznej baterii, która działa jako dodatkowe źródło zasilania i może dostarczać energię do monitorowanych sensorów przez wiele godzin, a nawet dni w zależności od częstotliwości pomiarów. Pomiary te są przechowywane lokalnie do czasu przywrócenia komunikacji z serwerem, co eliminuje luki w danych.  

Jak bezpiecznie przekazywane są dane?

Przesyłanie pomiarów z terenu do biura jest krytycznym krokiem w procesie monitoringu. Protokoły komunikacyjne do przesyłania danych muszą spełniać najwyższe wymagania bezpieczeństwa ze względu na wrażliwość danych z monitoringu oraz ogólne bezpieczeństwo sieci lokalnej serwera. Jednak solidne zabezpieczenia obejmujące złożone konfiguracje IT są często czasochłonne i kosztowne.

Technologia EdgeConnect, zasilana przez Xalt firmy Hexagon, jest usługą w chmurze, która upraszcza ten proces przy jednoczesnym zachowaniu wymaganych poziomów bezpieczeństwa. Zintegrowana z GeoMoS Edge, umożliwia bezpieczną łączność IoT w chmurze pomiędzy terenem a biurem. Sprytna procedura parowania EdgeConnect pomiędzy GeoMoS Monitor a urządzeniami komunikacyjnymi Leica M-Com wykorzystuje standardowy, otwarty port HTTPS i umożliwia konfigurację bez dodatkowych modyfikacji informatycznych. Po sparowaniu, GeoMoS Monitor przejmuje kontrolę nad urządzeniem, uniemożliwiając porwanie lub kradzież danych. Użytkownik ma pełną kontrolę nad urządzeniem i może je przenosić z jednego projektu do drugiego.

EdgeConnect usuwa złożoność IT z równania instalacji monitoringu, zmniejsza koszty i znacznie skraca czas, w którym można rozpocząć monitorowanie.

Długo by opowiadać.

System monitoringu jest tak niezawodny, jak jego najsłabsze elementy. Wytrzymałość i odporność najwyższej jakości rozwiązań monitorujących można przypisać niezawodnej technologii przetwarzania brzegowego w urządzeniach terenowych. Rozwiązanie Leica Geosystems dodaje inteligencję i autonomię do sprzętu i oprogramowania monitorującego, a jego ostatecznym celem jest zapewnienie kompletności danych i wiarygodnych informacji o ruchu w monitorowanym obszarze.