Die Dashcam auf dem Armaturenbrett ist im Straßenverkehr inzwischen allgegenwärtig. Nach einem Unfall hat die Kamera im besten Fall festgehalten, was genau passiert ist und die Aufzeichnung klärt die Frage nach Verantwortung und Haftung. Auch im industriellen Umfeld wird die Dokumentationspflicht stetig und auf immer mehr Teilprozesse ausgedehnt. Eine eindeutig zuzuordnende Videodatei ist ein Beweis, wenn es unter anderem um Rückverfolgung oder einen Regressanspruch geht. Auch nach einer Notabschaltung einer Maschine muss die Ursache ermittelt werden, bevor sie wieder in Gang gesetzt werden darf. Meist sind es nur geringfügige Ereignisse – zum Beispiel das unbeabsichtigte Touchieren eines sichernden Lichtgitters –, die den Stillstand auslösen.
Bei vielen Anlagen, vor allem im Außenbereich, ist eine Inspektion durch Personal aufgrund großer Entfernungen oder erschwertem Zugang mit Aufwand verbunden. In anderen Anwendungen kann eine Videoaufzeichnung dazu dienen, zusammen mit Sensordaten ein Gesamtbild mit großer Informationsdichte zu erzeugen und die Steuerung mit wichtigen Daten zu versorgen. In all diesen Fällen kann eine entsprechend angebrachte Kamera dazu beitragen, Anlagenstillstand zu minimieren und Abläufe zu beschleunigen.

Ringspeicher mit detaillierter Ereignisinformation

Speziell für diese Aufgaben hat Pepperl+Fuchs die Ereigniskamera (Industrial Event Camera) entwickelt. Das Gerät ist für den Einsatz in rauen industriellen Umgebungen und für einen sparsamen Umgang mit Datenströmen konzipiert. Sie besitzt ein großes Sichtfeld und kann in einem Abstand von 0,5 bis mehr als 10 m vom Überwachungsbereich montiert werden. Die Kamera hält kontinuierlich die jeweils letzten 60 s des durchlaufenden Live-Videostreams fest. Dafür nutzt sie ihren internen flüchtigen Ringspeicher, der zyklisch mit Daten gefüllt wird. Ist der Puffer voll, werden die ältesten Daten mit aktuellen überschrieben. Die Aufzeichnung des Videomitschnitts wird über einen Hardware-Eingang oder mit einem Softwarebefehl an die Kamera in Gang gesetzt. Als definierter Auslöser dient das Schaltsignal eines Sensors oder ein Binärausgang. Zwischengespeicherte Daten werden nun in den Dauerspeicher überführt. Die Kamera erzeugt dann einen Videomittschnitt, der jeweils 60 s vor und nach dem Ereignis umfasst. Die 120 s lange Sequenz dokumentiert damit die Ursache des Ereignisses sowie den anschließend eingetretenen Zustand. Da nur relevante Situationen festgehalten werden, lassen sich die entsprechenden Ereignisse schnell identifizieren. Die Kamera wird automatisch mit dem standardisierten Network Time Protocol (NTP) synchronisiert. Datum und Uhrzeit sind jeweils im Dateinamen der gespeicherten Videomitschnitte festgehalten.
Über die Schnittstelle des User Datagram Protocol (UDP) lassen sich benutzerdefinierte Overlay-Informationen in den Videomitschnitt einblenden. Das können zum Beispiel bestimmte Fehlermeldungen sein, um die Fehleranalyse zu vereinfachen. So wird etwa der auslösende Fehler in Textform direkt in dem Videomitschnitt beschrieben. Datum und Uhrzeit sind grundsätzlich immer eingeblendet. Daneben wird der Kameraname angezeigt, der für jedes Gerät individuell angepasst werden kann, um eine eindeutige Zuordnung zur Anwendung oder Anlage zu gewährleisten.

Kamerazugriff per Webbrowser

Für die Verwendung der Kamera ist keine externe Software erforderlich. Die passwortgeschützte Benutzeroberfläche ist mit jedem Webbrowser zugänglich. Sie bietet vollen Zugriff auf das Live-Bild der Kamera in HD-Qualität und erlaubt die Konfiguration der Kameraeinstellungen. Gespeicherte Videomitschnitte können mithilfe der intuitiven Führung der Benutzeroberfläche abgerufen und heruntergeladen werden.
Das Gerät verfügt über einen digitalen Hardware-Eingang für Trigger-Signale, die direkt vom Steuerungssystem oder einem Trigger-Sensor kommen. Kamera und Sensor funktionieren in diesem Fall als autonomes System, eine zusätzliche Programmierung der Kamera ist nicht erforderlich. Bei Bedarf lässt sich aber mit der REST-API-Programmierschnittstelle auch eine individuelle Benutzeroberfläche programmieren, um die Kamera direkt in ein IT-System zu integrieren. Damit lassen sich Informationen gezielt auslesen und/oder Befehle wie zum Beispiel Triggersignale an die Kamera senden.
Die Kamera unterstützt das Echtzeit-Streaming-Protokoll RTSP. Dieses Standardprotokoll für Videostreaming überträgt audiovisuelle Daten im Netzwerk. Der Live-Stream der Kamera kann damit auf Standard-HMI-Displays angezeigt werden. Das Gerät besitzt einen weiten Betriebstemperaturbereich, der von -30 bis 50 °C reicht. Für den Einsatz in Kühllagern und im Außenbereich steht ein integriertes Heizsystem zur Verfügung. Mit der Schutzklasse IP65 ausgestattet, ist die Kamera undurchlässig für Staub und Strahlwasser aus jedem Winkel. Hard- und Software sind für den Einsatz unter den robusten Anforderungen einer industriellen Umgebung optimiert.

Anwendungsbeispiele

Lagerlogistik
An Regalbediengeräten montiert zeichnet die Kamera Ein- und Auslagervorgänge auf. Anhand von Ereignisvideosequenzen kann eine schnelle Fehleranalyse durchgeführt werden. Die Bilder können sowohl zur Dokumentation als auch zur langfristigen Prozessoptimierung dienen. Der Live­stream gewährt von der Leitwarte aus Einsicht in schwer zugängliche Bereiche. An einem Gabelstapler angebracht, kann die Kamera zum Beispiel beschädigte Paletten dokumentieren. Die Aufzeichnung wird im Fehlerfall gezielt ausgelöst. In Kombination mit einer sensorischen Zugangskon­trolle kann die Kamera zur Dokumentation händischer Ein- und Auslagerprozesse eingesetzt werden.

Sicherheitsanwendungen
Die Kamera überwacht einen sensorisch gesicherten Zugangsbereich. Wird die Maschine oder Anlage von der Zugangssicherung gestoppt, steht eine Aufzeichnung des auslösenden Ereignisses für den Fernzugriff bereit. Die Leitwarte kann anhand der Videosequenz entscheiden, ob ein erneutes Hochfahren zulässig oder ein zusätzlicher Eingriff erforderlich ist.

Verpackung und Abfüllung
Die Kamera ist auf kritische Prozessschritte in der automatisierten Anlage gerichtet. Bei einer Stockung können typische Ursachen sofort erkannt oder ausgeschlossen werden.

Parkhausüberwachung
In einem automatischen Parkhaus wird jeder Einparkvorgang dokumentiert. Die Aufzeichnung beginnt bei der Einfahrt des Fahrzeugs, vorhandene Beschädigungen werden erfasst und für den Schadensfall von der Haftung ausgeschlossen.

Autor
Markus Karch, Global Product Manager
für Industrial Vision Components

Alle Bilder: © Pepperl+Fuchs

Industrial Event Camera

• ereignisgesteuerte Videomitschnitte bis 60 s vor und nach dem Triggersignal fürdie Ferndiagnose oder automatische Dokumentation,
• schnelle Analyse: Aufzeichnung relevanter Situationen mit Zeitstempel und individuellem Zusatztext,
• einfache Integration in IT-Systeme per REST-API und an Standard-HMI-Displays mit RSTP,
• flexibler Einsatz durch großen Sichtbereich, hohen Betriebstemperaturbereich und Schutzklasse IP65,
• hohe Effizienz: reduzierte Netzwerklast durch optimierte lokale Datenspeicherung.