AP Sensing ist ein Innovationstreiber für smarte Lösungen und leistungsstarke Technologien.
Distributed Fiber Optic Sensing (DFOS) ist eine hochmoderne Technologie, die in verschiedenen Branchen eingesetzt wird, um eine kontinuierliche Überwachung kritischer Infrastrukturen in Echtzeit und über große Entfernungen zu ermöglichen. Fortschritte in den Bereichen KI, maschinelles Lernen und SaaS (Software-as-a-Service) tragen maßgeblich dazu bei, das Potenzial von DFOS-Systemen voll auszuschöpfen.
Aufbauend auf diesen Fortschritte bieten wir Software-Lösungen an, die, auf einer Reihe von Software-Technologien basierend, eine vollständig sichere Connected Asset Plattform bilden. Diese Plattform ermöglicht die Bereitstellung von verwertbaren Informationen für eine Vielzahl von Anwendungen.
Connected Asset Plattform
Bei der Überwachung von Infrastrukturen erzeugen DFOS-Systeme große Mengen komplexer Daten. Softwarelösungen und maschinelle Lernalgorithmen unterstützen die Verarbeitung dieser Daten, indem sie Muster erkennen und so wertvolle Einblicke liefern, die sonst leicht übersehen würden. Dies ermöglicht die Echtzeiterkennung von Ereignissen, eine vorausschauende Instandhaltung und das Treffen fundierter Entscheidungen.
Eine Connected Asset Plattform bietet eine umfassende End-to-End-Lösung für das sichere Management von großen Anlagen.
Sie besteht aus zwei Hauptkomponenten:
- Die Edge-Plattform – Dieser Teil des Software-Lösungsstacks läuft lokal auf den Anlagen, unabhängig von externen Komponenten. Optional kann sie eine Verbindung zur Cloud-Plattform herstellen.
- Die Cloud-Plattform – Diese optionale Erweiterung liefert Software-Updates und bietet zusätzliche Funktionen, darunter eine globale Übersicht über mehrere Standorte hinweg.
Der Data Integration Layer integriert Sensordaten, vor allem DFOS-Daten und Daten aus anderen Quellen, und liefert Alarme, Ereignisse und Datenströme von Anlagen an Datenziele wie lokale SCADA-Systeme oder mobile Anwendungen.
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Edge View ist die lokale Benutzeroberfläche für alle Funktionen des eingesetzten Lösungspakets, während der Global View die Benutzeroberfläche für alle Anlagen eines Kunden darstellt.
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Die KI-Engine führt KI-Datenpipelines aus, die auf der Grundlage der angeschlossenen Sensoren und Datenquellen verwertbare Erkenntnisse liefern. Je nach verfügbarer Konnektivität und Rechenleistung kann sie lokal oder in der Cloud ausgeführt werden.
Der Edge-Speicher speichert Daten wie z. B. Messdaten lokal, während das Data Lakehouse in der Cloud historische Daten verwaltet, die zum Training neuer und verbesserter KI-Modelle genutzt werden. Diese Modelle können dann entweder in die Cloud-Plattform integriert oder an die Edge-Plattform ausgeliefert werden.
Der Edge-Gateway stellt die Verbindung zwischen den Edge-Plattformen und der Cloud-Plattform her.
AP Sensing nutzt den Lösungsstack einer DFOS Connected Asset Plattform für kontinuierliches Lernen aus Petabytes von Daten und setzt dabei innovative KI- und Machine-Learning-Technologien ein, die die Sicherheit von Anlagen und ihrer Überwachungsinfrastruktur gewährleisten.
Die Plattform basiert auf hochmodernen Technologien und entspricht den Industriestandards. Sie bietet flexible Hosting-Optionen, die sich an Ihre Anforderungen anpassen: von selbstverwalteten Bereitstellungen vor Ort über private oder öffentliche Clouds bis hin zu einer vollständig verwalteten hybriden Software-as-a-Service (SaaS)-Lösung.
Mit einem solchen Technologie-Stack entwickeln wir uns von reinen Sensorlösungen hin zu Sensing-as-a-Service und Insights-as-a-Service, die schnell skalierbar und kosteneffizient auf eine große Anzahl von Infrastrukturen angewendet werden können. Dies gewährleistet einen kontinuierlichen Schutz vor Schwachstellen und Bedrohungen.
AP Sensings Musterbibliothek
KI und Deep Learning für kontinuierliches Training mit DFOS-Daten
AP Sensing nutzt Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Deep Learning, um Muster in faseroptischen Sensordaten und anderen Datenquellen zu erkennen. Dabei greift das System auf unsere umfangreiche Erkennungsmuster-Datenbank zurück. So entstehen Modelle, die Strukturen erkennen, Vorhersagen treffen und wichtige Einblicke liefern.
Tiefes neuronales Netzwerk
Künstliche neuronale Netzwerkarchitektur
Tiefe neuronale Netze (engl. deep neural networks) ahmen das menschliche Gehirn nach, indem sie zugrunde liegende Zusammenhänge und Muster in den Daten identifizieren. Neue Datensätze werden den Modellen kontinuierlich hinzugefügt, sodass sie aus den Daten 'lernen' und leistungsfähiger werden. Die Modelle bieten eine breite Palette an Funktionen, die vom Tracking von Zügen bis hin zur Erkennung von Ereignissen, wie z. B. dem Graben einer Maschine als Dritteinwirkung, reichen.
AP Sensings App Engine liefert verwertbare Erkenntnisse vor Ort oder in der Cloud
AP Sensings App Engine liefert verwertbare Erkenntnisse durch eine robuste Architektur, die nahtlos mit Ihrer bestehenden Infrastruktur zusammenarbeitet. Sie kann so konfiguriert werden, dass mehrere Apps ausgeführt werden können, einschließlich analytischer, KI- und Fusionsmodule, die als integrale Bestandteile unserer Connected Platform-Lösungen parallel arbeiten:
- RTTR - Real time thermal rating / DCR - Dynamisches Kabelrating
- DoBS & qDoBS - Verlegetiefenstatus und quantitative Verlegetiefe
- eDTS - Verbesserte verteilte Temperaturerfassung
- MLTA - Maschinelles Lernen - Transientenalarm
- TPI - Eindringen Dritter
- CFL - Kabelfehlerortung
- LD - Leckdetektor
- LRD - Erdrutsch- und Steinschlagdetektor
- TTC - Modul für Zugverfolgung und Gleiszustand
- BBS - Unter-Ballast-Scan
Delphi App Engine
Hält Ihre Anlagen sicher und in optimalem Betriebszustand
AP Sensings KI-Engine generiert verwertbare Erkenntnisse – vor Ort oder in der Cloud
Die App-Engine sammelt Messdaten und Daten aus anderen Quellen wie Distributed Acoustic Sensing (DAS), Distributed Temperature Sensing (DTS), Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS), von Punkt-Sensoren oder von Wetter- und Kartendiensten. Die APS-Engine stellt eine modulare Laufzeitumgebung bereit, um große Datenmengen und Ereignisströme in Echtzeit zu bündeln und zu analysieren. Unsere Engine nutzt eigene Machine-Learning-Module und ist erweiterbar für Module von Drittanbietern. Mithilfe unseres speziell auf KI-Workloads optimierten SDKs kann jede Datenverarbeitungspipeline implementiert werden. Die KI-Module werden als OCI-Container bereitgestellt und lassen sich sowohl auf IT-Infrastrukturen vor Ort als auch in der Cloud einsetzen.
Ereignisse, Alarme und verarbeitete Datenströme (z. B. Temperaturprofile von Leitern) bilden die Ausgabe der KI-Module. Diese werden von APS-Datenviewern genutzt, für spätere Analysen und Modelltrainings im Data Lakehouse gespeichert oder über eine Vielzahl an Standard-Schnittstellen an externe Kundensysteme weitergegeben.
Flexible Einsatzmöglichkeiten
Die App Engine - und auch spezifische Applikatons-Module - können flexibel je nach Kundenanforderungen eingesetzt werden. Sie ist so konzipiert, dass sie nahtlos in verschiedenen Umgebungen läuft, darunter DAS, Industrie-PCs (IPCs), Rechenzentren, virtualisierte Infrastrukturen und cloud-native Plattformen wie Kubernetes. Diese Flexibilität ermöglicht eine konsistente Leistung und Skalierbarkeit, egal ob auf Edge-Geräten, in privaten Clouds oder in öffentlichen Cloud-Ökosystemen – und gewährleistet eine robuste Lösung für jede betriebliche Anforderung.
In seiner einfachsten Konfiguration läuft die KI-Engine auf unserem DAS und lässt sich problemlos in Ihre lokale IT-Infrastruktur integrieren.
Für rechenintensive Aufgaben kann die KI-Engine auf einem IPC oder in Ihrem Rechenzentrum bereitgestellt werden.
Als dritte Option kann die Engine in der Cloud gehostet werden, um geringere Datenvolumen zu verarbeiten oder mit anderen Datenquellen zu interagieren, die über eine cloudfähige API zugänglich sind.
Schließlich sind auch Kombinationen aus lokal gehosteten und cloudbasierten KI-Modulen möglich. So könnten beispielsweise lokale Module relevante Merkmale aus den Messdaten extrahieren, während cloudbasierte Module auf Basis dieser Merkmale handlungsrelevante Erkenntnisse liefern.
AP Sensings Cloud Platform schützt Ihre Standorte
Die Cloud-Plattform von AP Sensing ist eine optionale Erweiterung, die auf modernsten Cloud-Technologien basiert. Unsere Lösung verwandelt DFOS-überwachte Anlagen in „Connected Assets“, damit Ihre Anlagen auch dann geschützt sind, wenn neue Bedrohungen auftreten. Durch die Anbindung an die Cloud-Plattform von AP Sensing profitieren Sie von kontinuierlichen Software-Updates, die Sie sowohl vor neuen physischen als auch cyber-physikalischen Bedrohungen schützen. Gleichzeitig sind Sie in der Lage, alle Ihre Anlagen und Standorte in einer einzigen, webbasierten Ansicht zu sehen.
So funktioniert die Connected Asset Plattform
Unsere Lösung umfasst einen Edge Gateway, der die Konnektivität für Ihre Anlagen sicherstellt.
Bei Aktivierung kommuniziert das Edge Gateway mit der Cloud-Plattform über eine sichere Verbindung mit modernsten Protokollen.
Dadurch erhalten Sie kontinuierliche Software-Updates, einschließlich neuer Funktionen, Bugfixes und Sicherheitsupdates. Optional können Sie in Echtzeit Daten mit der Cloud-Plattform teilen, sodass Sie jederzeit und von jedem Gerät aus auf Ihre Anlagen zugreifen können. Bei Freigabe Ihrer Daten profitieren Sie zudem von der schnellen Verfügbarkeit neuer und verbesserter KI-Modelle sowie einer forensischen Analyse Ihrer Daten über verschiedene Standorte hinweg.
Digitale Zwillingstechnologie von AP Sensing
DFOS-Daten werden zur Erstellung digitaler Überwachungszwillinge verwendet – digitale Abbilder physischer Anlagen wie Stromleitungen, Rohrleitungen, Gleisanlagen oder Züge. Diese digitalen Zwillinge spiegeln das reale Pendant in Echtzeit wider, indem sie Sensordaten und andere Datenquellen nutzen, um deren Status (z. B. Temperaturprofile der Leiter, CTT) oder Bedrohungen durch Eingriffe Dritter (engl. third party intrusions (TPI)) zu überwachen und den zukünftigen Zustand vorherzusagen (Zustand des Kabelschutzsystems oder temporäre Belastungsfähigkeit).
Diese digitalen Zwillinge sind über visuelle Datenanalyse- und Management-Tools zugänglich, die es Nutzern ermöglichen, ihre Anlagen auf Basis von DFOS und anderen Datenquellen zu erkunden und zu verstehen. Die Tools bieten eine intuitive Benutzeroberfläche, die tiefere Einblicke und fundierte Entscheidungsfindung ermöglicht.
Vor Ort
- Alarm-Management
- Asset-Verwaltung
- Visualisierung von Daten in Echtzeit
- Daten- und Gerätemanagement
Standortübergreifender Remote-Zugriff über Web und Mobilgeräte
Eine SaaS-basierte Cloud-Plattform ermöglicht das mobile Monitoring von Anlagen und das Management von Sensorsystemen von jedem Standort aus. Diese Flexibilität erlaubt eine proaktive Überwachung und Problemlösung. Durch moderne Webtechnologien und mobile Apps für Android und iOS können Anlagen an allen Standorten über Desktop, Laptop, Tablet oder Mobiltelefon aufgerufen werden. Alarme und Ereignisse werden in Echtzeit visualisiert, während Daten, Anlagen und Geräte sicher aus der Ferne verwaltet werden können – mit integrierten Sicherheitsstandards auf höchstem Niveau.
AP Sensings Data Lakehouse – Erkenntnisse aus all Ihren Daten gewinnen
Ein Data Lakehouse ist eine Datenmanagement-Architektur, die die Funktionen eines Data Lakes und eines Data Warehouses kombiniert. Ein Data Lake dient als zentraler Speicherort und skaliert auf Petabytes von Rohdaten, die oft unstrukturiert sind. Ein Data Warehouse hingegen ist eine strukturierte Datenbank, die für die Verarbeitung und Analyse großer Mengen organisierter Daten optimiert ist. Ein Data Lakehouse bietet eine vielseitige Architektur, die es ermöglicht, Daten zu verarbeiten, zu analysieren und maschinelles Lernen in großem Maßstab umzusetzen.
Das Data Lakehouse von AP Sensing basiert auf innovativen Technologien für die sichere Verwaltung der großen Datenmengen, die durch DFOS-Systeme und andere Datenquellen erzeugt werden. Dadurch können KI-Modelle kontinuierlich auf neue Daten zugreifen, bestehende Modelle verbessern und neue, KI-gestützte Funktionen anbieten.
- Sicheres Datenmanagement im großen Maßstab
Daten werden aus verbundenen Quellen wie DFOS-Systemen, KI-Modul-Ausgaben und Ground-Truth-Daten erfasst. Neue Daten werden sicher im Knowledge-Graph-Schicht registriert und verwaltet, der das gesamte Wissen über bestehende Datensätze und deren Beziehungen speichert. Primärdaten, wie z. B. Messdaten, werden in verteilten Datenspeichern gesichert und für einen effizienten Datenzugriff optimiert abgelegt.
- Neues Wissen aus Daten gewinnen
Daten in unserem Data Lakehouse dienen zur Optimierung und zum Training neuer KI-Modelle, die als Updates für alle in unserer KI-Engine laufenden KI-Module bereitgestellt werden können. Die Daten bleiben sicher und vertraulich, sind aber für kontinuierliche Verbesserungen unerlässlich.
- Forensische Analyse
Daten im Data Lakehouse können für forensische Analysen visualisiert oder über bereitgestellte APIs in Kundenumgebungen integriert werden. Kunden können von der Kombination aus DFOS-, Anwendungs- und Data-Science-Know-how von AP Sensing profitieren. Sie erhalten tiefe Einblicke in den Zustand und die Ereignisse von Anlagen.
Benefits
Cyber-sicherer Betrieb
Die Lösungsplattform von AP Sensing gewährleistet den sicheren Betrieb Ihrer Anlagen durch modernste Sicherheitstechnologien und „Security by Design“-Prinzipien. Mit der optionalen SaaS-basierten Cloud-Plattform profitieren Sie von kontinuierlichen Software-Updates und Bugfixes, die Sie vor Schwachstellen schützen.
Schnelle Updates für bessere Überwachungs- und Prognosefunktionen
Assets Insights as a Service bedeutet, dass Sie die Kontrolle haben: Wenn Sie Messdaten mit uns teilen, profitieren Sie von schnellen Aktualisierungen der aktuell eingesetzten Überwachungs- und Prognosefunktionen. Unsere Infrastruktur für maschinelles Lernen lernt kontinuierlich aus Petabytes von Daten, indem sie modernste KI und maschinelles Lernen einsetzt. Dies führt zu immer zuverlässigeren Erkenntnissen und ermöglicht mit der Zeit die Entdeckung von noch mehr Erkenntnissen.
Remote-Zugriff auf mehrere Standorte
Mit der Cloud-Plattform-Option haben Sie jederzeit und von jedem Gerät aus Zugriff auf all Ihre Standorte und Anlagen – dank moderner, intuitiver Web- und Mobilanwendungen. Dies ermöglicht eine standortübergreifende Datenanalyse.
Skalierbares Management
Mit der Cloud-Plattform-Option können Sie Ihre Anlagen, Daten und DFOS-Messgeräte in großem Maßstab verwalten. Sie behalten die Kontrolle: Bestimmen Sie, welche Daten wo gespeichert werden (lokal oder in der Cloud), steuern Sie Software-Updates und konfigurieren Sie Ihre Geräte zentralisiert.
Offen für Drittanbieter
Wir bieten kein geschlossenes System an, sondern setzen stattdessen auf bewährte Technologien wie OCI-Container, die offen für Module von Drittanbietern sind. So lassen sich Sensoren, Datenquellen und KI-Analysemodule nahtlos in die Connected Asset Platform integrieren.
Vor-Ort-Integration mit betrieblicher Kundentechnologie
Weitere Informationen unter SmartVision.
Anwendungsfälle
Eine Connected Asset Plattform ist die ideale Technologie für DFOS-basierte Asset-Monitoring-Lösungen, die auf skalierbare und sichere Betriebsbedingungen angewiesen sind oder von den neuesten Fortschritten im KI-gestützten Asset-Monitoring profitieren möchten.
- Dritteinwirkungen/Zuwiderhandlungen (TPI), bei Stromkabeln (Onshore und Offshore), Pipelines, Schienennetzen und der Perimetersicherung
- Zustandsüberwachung von Stromkabeln und Netzoptimierung
- Stromkabelfehler, Hotspots oder Auffälligkeiten
- Mantelstromüberwachung von Stromkabeln/faserbasierte Stromüberwachung
- Pipeline-Leckagen
- Negative pressure waves (NPW) in Pipelines
- Tracking von Pipeline-Inspektionsmessgeräten (PIG)
- Überwachung von Bohrlöchern und Reservoirs
- Seismische Profilierung
- Großflächige Zustandsüberwachung von Bauwerken
- Bahnüberwachung
- Erkennung seismischer Wellen
- Geologische Erkundung
- Erdbebenüberwachung
- Energieerkundung
- Weitere Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien
Zusammenfassung
SaaS-basierte DFOS-Lösungen revolutionieren die Art und Weise, wie DFOS-Messsysteme in betriebliche Technologien integriert werden. Die Anbindung von Assets an die Cloud ermöglicht es, DFOS-Installationen in großem Umfang über mehrere Standorte und Anlagen hinweg zu verwalten. Zudem profitieren Sie von regelmäßigen, kontrollierten Software-Updates und einem verbesserten Schutz vor Sicherheitslücken.
Fortschritte in KI und maschinellem Lernen bieten neue Möglichkeiten für eine bessere Überwachung kritischer Infrastrukturen. Mit der APS Connected Asset Plattform können Sie sich dafür entscheiden, Daten mit uns zu teilen und von der beschleunigten Entwicklung von KI-Modellen zu profitieren, die Ihnen einen umfassenden und genaueren Überblick über Ihre DFOS-überwachten Anlagen bieten.