Baggrund og Definitioner
I Consibio Cloud er en virtual sensor en beregning, der finder sted oven på fysiske sensordata for at producere nye indsigter og viden, som de fysiske sensorer alene ikke kan give.
Begrebet virtuel sensor er derfor en bred definition for enhver realtids-, automatisk beregning, der tager en sensorværdi og bruger en række analytiske værktøjer til at producere nye indsigter.
Indsigterne kan være brancherelevante "Key Performance Indicators" (KPI'er) eller ugentlige gennemsnit af sensorværdier. Mulighederne er mangfoldige.
Eksempler på disse virtuelle sensorer er vist nedenfor:
| Titeleksempel | Beskrivelse |
|---|---|
| 1. Biomasse Estimering |
Det kan være vanskeligt at tage en præcis og repræsentativ måling af biomassevægt, hvad enten det drejer sig om husdyr (fjerkræ, svin osv.), insekter eller mikroorganismer generelt.
Men ved hjælp af avancerede matematiske modeller og den korrekte sensorfeedback er det muligt nøjagtigt at estimere og forudsige biomassen af sådanne levende systemer. |
| 2. Ugentlige gennemsnit |
Når man evaluerer hvad der gik galt/ret for en bestemt produktion/charge, kan tidsbaserede gennemsnit give indsigt i hvorfor noget skete. Uanset om det er daglige, ugentlige, månedlige eller årlige gennemsnit afhænger af brugssagen, men alt dette er muligt i Consibio Cloud gennem de virtuelle sensorer. |
| 3. Metabolisk aktivitet |
Metabolisk aktivitet er altid interessant, når man arbejder med levende biologiske systemer. Aktiviteten af en levende celle kan ofte korreleres godt med interessante indsigter såsom sygdomme, optimale fodringsstrategier eller produktkoncentrationer.
Men en "metabolisk aktivitetssensor" eksisterer ikke, men gennem dyb biologisk viden er det muligt at bruge virtuelle sensorer til at give et levende billede af dette. |
| 4. Effektivitet | Bruges ofte til at få en måling af, hvor godt en bestemt produktionsproces fungerer. Typisk vist på en skala fra 0-100 %. |
| 5. Rater |
Rater kan betragtes som enten produktion eller fjernelse af en stof / produkt.
En produktionsrate af protein i insekt- eller vertikalt landbrug er eksempler på relevante produktionsrater. Med hensyn til fjernelsesrater er dette meget nyttigt i luftfiltreringsindustrier, hvor korrosive og lugtende gasser såsom svovlbrinte (H2S), metan (CH4) og ammoniak (NH3) fjernes. Med hjælp fra virtuelle sensorer er det muligt at få en levende vurdering af sådanne produktions-/fjernelsesrater, så der kan træffes handling baseret på datainformerede grundlag. |
| (...) | (...) |
For flere eksempler på specifikke tilfælde, hvor virtuelle sensorer blev implementeret, bed vores salgsteam om hjælp (sales@consibio.com).
Fysiske vs. Virtuelle Sensorer
Så hvorfor kan virtuelle sensorer retfærdiggøres i forhold til en sensor, der fysisk eller kemisk måler en parameter i et fysisk miljø?
Hvis du ikke allerede er overbevist, er her nogle af ulemperne ved fysiske sensorer sammenlignet med virtuelle sensorer:
"Sensoren er for dyr at anskaffe"
Sensorer kommer i alle former/størrelser, og det gør prisen også. Nogle sensorer kan koste op til flere tusinde Euro / DKK, afhængigt af præcisionen i instrumentet.
Med en virtuel sensor er anskaffelsesomkostningerne meget lave, og prissætningen afhænger helt af værditilføjelsen.
"Miljøet er for korrosivt til, at sensoren kan placeres i det!"
Der er processer og produktioner, hvor driftsmiljøet er så korrosivt, at kontinuerlige målinger ved hjælp af sensorer praktisk talt er umulige at foretage. Nogle gange kan målingen kun gøres "intermittently", f.eks. måling af pH-niveauer i spildevand eller skylning af en H2S-sensor med luft en gang hver 10. minut for at forlænge sensorens levetid.
Med en virtuel sensor kan der gives og estimeres information mellem målinger. Med andre ord kan virtuelle sensorer bruge de sparsomme data, der er indsamlet, til kontinuerligt at "se" ind i disse miljøer uden fysisk tilstedeværelse.
"Det er for dyrt at vedligeholde sensorerne"
Alle fysiske sensorer kræver vedligeholdelse på et tidspunkt, og i nogle tilfælde skal de udskiftes med nye. I de fleste tilfælde kræver dette, at en ny sensor bestilles, og at personale aktiveres, når den er klar til at installeres.
Da virtuelle sensorer kun er afhængige af beregninger, der foregår i skyen, er vedligeholdelsesniveauet ikke-eksisterende sammenlignet med klassisk reparation af sensorer.
"Det er rart at modtage sensorfeedback, men hvad jeg virkelig vil have, er en forudsigelse af hvad der sker næste gang"
Sensorer kan kun give et historisk og aktuelt billede af miljøet, de er placeret i. At have dette er ekstremt værdifuldt i forhold til at træffe beslutninger baseret på "følelse" og ikke historiske, målte data. Imidlertid vil operatøren / lederen nogle gange gerne være i stand til at forudsige sensorens værdi i den nærmeste fremtid.
Afhængigt af kompleksiteten har nogle af de virtuelle sensorer, som Consibio har udviklet, evnen til at forudsige og lave estimater på, hvad der vil ske i fremtiden.
Så det er nogle af ulemperne ved fysiske sensorer. Det skal dog bemærkes, at tilbagemelding fra fysiske sensorer er nødvendig for, at virtuelle sensorer fungerer korrekt. Virtuelle sensorer er ikke beregnet til fuldstændigt at erstatte alle sensorer, men i visse situationer kan de være meget nyttige!
Hvordan kommer jeg i gang med virtuelle sensorer?
Hvis du ønsker at komme i gang og bruge virtuelle sensorer for at få mere indsigt, skal du kontakte vores salgsteam, så vi kan finde ud af præcist, hvad dine behov er. Dette kan gøres via e-mailen sales@consibio.com og ved at skrive "Virtual Sensors" som en del af emnefeltet.