Zuverlässiger Zugang zu sauberem Wasser setzt voraus, dass jede Aufbereitungsstufe tatsächlich funktioniert. In einem Projekt von Odyssey Energy Solutions für den Kunden Jibu bildet das kompakte industrielle IoT Gateway Teltonika TRB140 den Kommunikationskern eines verteilten Wasseraufbereitungsnetzes. Administratoren erhalten damit einen Fernzugriff auf die Wasserqualität an Dutzenden Franchise Standorten auf dem afrikanischen Kontinent.
Die Herausforderung: Wasserqualität an verteilten Standorten überwachen
Jibu betreibt ein Franchise Netz in ganz Afrika. An jedem Standort arbeitet eine lokale Wasseraufbereitungsanlage, die mehrere Stufen kombiniert: Vorfiltration, Ultrafiltration, Feinfiltration und Chloramin Dosierung. Jeder Betrieb muss seine Gemeinde dauerhaft mit sauberem, keimfreiem Wasser versorgen.
Die Schwierigkeit liegt in der Dezentralisierung. Mit wachsender Zahl der Franchise Betriebe und ihrer Ausbreitung in neue, oft abgelegene Regionen wird die einheitliche Überwachung jeder Anlage deutlich schwieriger. Ohne zentrale Überwachung hatten die Administratoren keine einfache Möglichkeit zu prüfen, ob jede Stufe korrekt arbeitet und ob das Endprodukt die Qualitätsvorgaben erfüllt. Jibu benötigte eine Lösung, um jede Anlage aus der Ferne und im großen Maßstab zu überwachen und zu steuern.
Die Lösung: FernFlex Controller und Teltonika TRB140
Odyssey Energy Solutions kombinierte seinen FernFlex Controller mit dem Teltonika TRB140 IoT Gateway als zentralem Element jeder Installation. Der FernFlex Controller ist über Ethernet mit dem TRB140 verbunden; das Gateway stellt die mobile Internetanbindung des Standorts bereit. Die Datenübertragung für die Wasserqualitätsprüfung läuft über das weit verbreitete Modbus Protokoll und ermöglicht die Machine to Machine Kommunikation (M2M) zwischen der Aufbereitungstechnik und der entfernten Plattform.
Der Aufbau erfasst detaillierte Betriebsdaten jeder Anlage: die je Standort produzierte Menge an aufbereitetem Wasser (in Litern), den Zustand zentraler Komponenten wie der Filter, Messwerte für gelöste Feststoffe (TDS) und Restchlor sowie eine Gesamtbewertung der Wasserqualität. Administratoren greifen aus der Ferne über die Datenplattform von Odyssey darauf zu. Das Teltonika Remote Management System (RMS) übernimmt die zentrale Verwaltung und Überwachung jedes eingesetzten TRB140 Gateways.
Über die reine Überwachung hinaus lässt sich jedes Gateway so programmieren, dass es Anlageneinstellungen anhand vordefinierter Kriterien automatisch anpasst. Tritt in einer kritischen Stufe ein Fehler auf – etwa eine Störung der UV Desinfektion –, schaltet sich die Anlage automatisch ab, und das Gateway sendet Warnmeldungen an festgelegte Empfänger. So ist eine schnelle Reaktion gewährleistet, bevor die Wasserqualität beeinträchtigt wird.
Teltonika TRB140: Wichtige technische Daten
Der TRB140 ist ein ultrakompaktes, energieeffizientes Industrie Gateway für die Anbindung einzelner Geräte. Sein LTE Cat 4 Modem erreicht Downloadraten bis 150 Mbit/s und Uploadraten bis 50 Mbit/s und schaltet bei schwächerer Mobilfunkabdeckung automatisch auf 3G und 2G zurück. Ein 10/100/1000 Mbit/s Ethernet Port stellt die kabelgebundene Verbindung zu Feldgeräten wie dem FernFlex Controller her.
Das Gerät läuft unter RutOS, dem auf Linux basierenden Betriebssystem von Teltonika. Es erlaubt eine weitreichende Anpassung und unterstützt industrielle Protokolle wie Modbus und DNP3. Zu den Funktionen für Sicherheit und Verwaltung zählen eine Firewall, OpenVPN und IPsec, SMS Steuerung, FOTA Updates sowie die vollständige Kompatibilität mit dem Teltonika Remote Management System für die Fernadministration großer Installationen.
Die Hardware steckt in einem robusten Aluminiumgehäuse mit Schutzart IP30 und misst 74,5 × 25 × 64,4 mm bei einem Gewicht von 134 g. Die Stromversorgung erfolgt über einen 4 poligen Anschluss für 9–30 V DC mit Verpolungsschutz sowie passives PoE über den LAN Port; die Leistungsaufnahme liegt unter 5 W. Das Gateway arbeitet von −40 °C bis 75 °C, verfügt über einen digitalen Eingang und einen digitalen Ausgang zur Einbindung von Sensoren und Alarmen und lässt sich auf Hutschiene, Wand oder ebener Fläche montieren.
| Parameter | Technische Daten |
|---|---|
| Mobilfunk | 4G LTE Cat 4 (bis 150 Mbit/s Down / 50 Mbit/s Up), 3G, 2G Fallback |
| Prozessor | ARM Cortex A7, 1,3 GHz |
| Speicher | 512 MB Flash, 128 MB RAM |
| Ethernet | 1 × 10/100/1000 Mbit/s (RJ45) |
| Antenne / SIM | 1 × SMA (Mobilfunk); 1 × interne Mini SIM (2FF) |
| I/O · USB | 1 × digitaler Eingang, 1 × digitaler Ausgang; 1 × Micro USB |
| Protokolle | Modbus, DNP3, TCP, UDP, IPv4, IPv6, MQTT, SNMP |
| Sicherheit / Verwaltung | Firewall, OpenVPN, IPsec, SMS Steuerung, FOTA, Teltonika RMS |
| Stromversorgung | 4 polig, 9–30 V DC, Verpolungsschutz, passives PoE; < 5 W |
| Gehäuse | Aluminium, IP30; 74,5 × 25 × 64,4 mm; 134 g |
| Montage | Hutschiene, Wand, ebene Fläche |
| Betriebstemperatur | −40 °C bis 75 °C; Luftfeuchtigkeit 10–90 % nicht kondensierend |
Vorteile für verteilte Wasseraufbereitungssysteme
Wasserqualität aus der Ferne im Blick
Administratoren sehen produzierte Liter, Filterzustand, gelöste Feststoffe (TDS) und Restchlor jedes Standorts, ohne vor Ort zu sein.
Zentrale Verwaltung des Franchise Netzes
Das Teltonika RMS verwaltet und überwacht jedes Gateway von einer Stelle aus und vereinfacht die zentrale Verwaltung auch bei einer wachsenden Zahl von Standorten.
Automatische Reaktion und Alarme
Gateways passen Einstellungen nach vordefinierten Kriterien an und schalten eine Anlage bei einem Fehler wie dem Ausfall der UV Desinfektion ab. Anschließend benachrichtigen sie das zuständige Personal.
Skalierbarer, robuster Einsatz
Ein kompaktes Aluminiumgehäuse, der weite Eingangsbereich von 9–30 V DC und −40…75 °C eignen sich für abgelegene Installationen mit begrenztem Platz und wechselnden Bedingungen.
Produkt in diesem Projekt
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Teltonika TRB140 — Industrielles IoT Gateway mit LTE Cat 4, 150 Mbit/s, 1 × Gigabit Ethernet, Modbus/DNP3, RMS, 9–30 V DC, −40…75 °C.
