KI-basierte Überwachung, Steuerung und Visualisierung der Wasseraufbereitung mittels Open-Workflow-Definition-Engine und kostengünstiger IoT

Abstract

Das Teilprojekt der ibes AG im Verbundprojekt TERZinn bestand in der Bereitstellung von IT-Infrastruktur und Software-Komponenten zur dezentralen Erfassung und zentralen Speicherung von Messdaten sowie der Steuerung von Messabläufen. Es umfasste die Vernetzung der Komponenten, wie Sensoren oder Aktoren, und deren flexible Steuerung, wobei der Einsatz von KI evaluiert werden sollte. Im Besonderen war ein Schwerpunkt die Entwicklung von Hard- und Softwarekomponenten für den Prototypen eines Mikrofluidik-Systems zur Messung von Arsenkonzentrationen entsprechend den technischen Anforderungen des Projektpartners KSI Meinsberg. Diese Ziele wurden vollumfänglich erreicht. So wurde unter anderem eine zentrale Messwertdatenbank mit entsprechenden Schnittstellen geschaffen. Der Prototyp des Mikrofluidiksystems wurde wie geplant realisiert. Das Gesamtsystem inklusive Datentransfer an die Datenbank und Auswertung der Daten mittels Web-Frontends wurde mit Prototypen vor Ort erfolgreich realisiert und in Pilottests erprobt. Für die Fernsteuerung und -überwachung der Versuchsanlagen im Bergwerk wurde zudem die erforderliche IT-Infrastruktur realisiert. Anhand von historischen und eigenen Messdaten wurden KI-Modelle für die potenzielle Vorhersage von Durchflussmengen evaluiert. Alle wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele wurden erreicht.