Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Instandhalten eines Feldgeräts der

Automatisierungstechnik, wobei das Feldgerät zumindest eine physikalische Variable eines

Messmediums erfasst und/oder Größen eines verfahrenstechnischen Prozesses beeinflusst, wobei das Feldgerät einen Energiespeicher mit einer endlichen Energiemenge aufweist, welcher

Energiespeicher das Feldgerät mit seiner zum Betrieb erforderlichen elektrischen Energie versorgt

Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Automatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierung werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Sensoreinheiten. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH-Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktorsysteme verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw.

allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.

In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise Feldbusse (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Bei den übergeordneten Einheiten handelt es sich um Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung), einem PLS (Prozessleitsystem) oder Cloud (Datenbank, welche über das Internet kontaktierbar ist). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Datenspeicherung und Datenauswertung, sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von den Sensoreinheiten, erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt, die die Messwerte gegebenenfalls weiterverarbeiten und an den Leitstand oder weitere Systeme der Anlage weiterleiten. Der Leitstand und die weiteren Systeme dienen zur Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung, Prozessoptimierung, Wartung, Datenanalyse und Prozessteuerung über die übergeordneten Einheiten. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich, insbesondere zur Konfiguration und Parametrierung von Feldgeräten sowie zur Ansteuerung von Aktoren. Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung hinsichtlich der Schlagworte„Internet of Things (loT)“ und„Industrie 4.0“, welche auch vor Komponenten von Prozessanlagen nicht Halt macht, besteht ein erhöhter Bedarf, Daten von Feldgeräte, insbesondere Messdaten, Diagnosedaten,

Parameterwerte, etc. an zentraler Stelle verfügbar zu machen und aus diesen Daten einen Mehrwert zu schaffen (Schlagworte hierfür sind„Big Data Analysis“,„Predictive Maintenance“, etc.). Unter der zentralen Stelle wird häufig eine über das Internet kontaktierbare Datenbank, insbesondere eine sogenannte Cloud-fähige Datenbank, verstanden.

Heutzutage werden die Daten der Feldgeräte, anstelle dass die Feldgeräte - wie herkömmlich bekannt - in einem drahtgebundenen Feldbusnetzwerk eingesetzt sind, oft drahtlos übertragen, insbesondere wenn sich die Feldgeräte an beweglichen und/oder schwer zugänglichen Orten befinden. Die Feldgeräte werden hierbei über autarke Energiequellen mit der zum Betrieb benötigten elektrischen Energie versorgt. Zur Stromversorgung werden endliche Energiequellen wie beispielsweise Batterien, oder zumindest kurzzeitig kontinuierliche Energiequellen wie Solarzellen oder das sogenannte„Energy-Harvesting“ verwendet.

Solarzellen weisen aber das Problem auf, dass die Energie der Sonne nicht uneingeschränkt jederzeit zur Verfügung steht.„Energy-Harvesting“ hat die Einschränkung, dass die

Energiegewinnung mittels diesem nur unter bestimmten Umgebungsbedingungen möglich ist, beispielsweise bei hohen Temperaturdifferenzen unter Verwendung eines Peltierelements.

Ein Austauschen, bzw. Aufladen von Batterien, bzw. Akkumulatoren erfordert aktuell einen hohen manuellen Aufwand, insbesondere dann, wenn sich ein Feldgerät an einem beweglichen und/oder schwer zugänglichen Ort befindet.

Bei einer drahtlosen Datenübertragung (z.B. unter Verwendung des drahtlosen Industrieprotokolls Wireless-HART) hängt die benötigte elektrische Energie direkt von der Datenrate ab. Soll ein Wert einer Prozessvariablen jede Minute übertragen werden, benötigt dies bedeutend mehr Energie, als wenn der Wert der Prozessvariablen beispielsweise nur jede Stunde oder einmal pro Tag übertragen wird. Bei einer konstant kleinen Übertragungsrate (z.B. einmal pro Stunde) gehen aber in der Regel Informationen verloren, da nicht bekannt ist, wie sich die Prozessvariable zwischen den zwei Übertragungen (bzw. den beiden erhobenen Werten) verhalten hat. Dem Empfänger der übertragenen Daten fehlen diese Informationen, um den Verlauf der Prozessvariablen korrekt nachbilden zu können. Im Falle, dass die im Energiespeicher zur Verfügung stehende Energie zur Neige geht, fährt das Feldgerät oftmals die Messrate und die Übertragungsrate der Messwerte herunter, um Energie zu sparen und um für einen längeren Zeitraum zur Verfügung zu stehen. Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Verfügbarkeit eines Messgeräts ohne Einbußen der Übertragungsrate der Messwerte über einen längeren Zeitraum zu erhalten.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Instandhalten eines Feldgeräts der

Automatisierungstechnik gelöst, wobei das Feldgerät zumindest eine physikalische Variable eines Messmediums erfasst und/oder Größen eines verfahrenstechnischen Prozesses beeinflusst, wobei das Feldgerät einen Energiespeicher mit einer endlichen Energiemenge aufweist, welcher

Energiespeicher das Feldgerät mit seiner zum Betrieb erforderlichen elektrischen Energie versorgt, umfassend:

Erstellen einer Wartungsnotifikation, falls die aktuelle Energiemenge des Energiespeichers einen definierten Wert unterschreitet;

Übermitteln der Wartungsnotifikation an eine mobile Transporteinheit;

Bewegen der mobilen Transporteinheit zu dem Feldgerät, wobei das Bewegen eine

Grobortung des Feldgeräts und eine der Grobortung nachfolgende Feinortung des

Feldgeräts umfasst; und

Laden des Energiespeichers mit einer Energiemenge durch die mobile Transporteinheit oder Ersetzen des Energiespeichers mit einem geladenen Ersatzenergiespeicher durch die mobile Transporteinheit.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Feldgerät jederzeit über eine zum Betrieb ausreichende elektrische Energiemenge verfügt. Im Falle, dass die Energiemenge zur Neige geht, wird eine mobile Transporteinheit informiert, welche das Feldgerät autonom ansteuert und mit einer elektrischen Energiemenge versorgt, bzw. den Energiespeicher des Feldgeräts ersetzt. Das Feldgerät kann daher als energieautonom betrachtet werden.

Das Aufladen des Energiespeichers, bzw. das Ersetzten des Energiespeichers ist mit keinem manuellen Aufwand verbunden, das bedeutet, es ist kein Servicetechniker benötigt, welche umfangreiche technische Kenntnisse sowie passende Dokumentation des Feldgeräts benötigten würde. Auf diese Art und Weise kann der Kosten- und Zeitaufwand reduziert werden.

Als mobile Transporteinheit wird ein Gerät bezeichnet, insbesondere ein Roboter oder eine Drohne, welches sich autonom zu einem Ziel bewegen kann und eingestellte Handlungen selbstständig ausführen kann.

Der Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie oder ein Akkumulator, ist als Teil des Feldgeräts ausgestaltet. Alternativ befindet sich der Energiespeicher in einem Adapter, welcher mit dem Feldgerät verbunden ist, beispielsweise entsprechend dem SWA70, welcher von der Anmelderin produziert und vertrieben wird.

Feldgeräte, welche im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt werden, sind bereits im einleitenden Teil der Beschreibung beispielhaft beschrieben worden. Im Falle, dass das Feldgerät zum Erfassen von zumindest einer physikalischen Variablen eines Messmediums ausgestaltet ist, weist das Feldgerät eine Sensoreinheit auf, welche zum Erfassen der

physikalischen Variable, beispielsweise einem Temperaturwert, einem Druck, einer Dichte, etc. dient. Im Falle, dass das Feldgerät zum Beeinflussen von Größen eines verfahrenstechnischen Prozesses ausgestaltet ist, weist das Feldgerät eine Aktoreinheit auf, beispielsweise ein Ventil, welche zum Beeinflussen der Größen des verfahrenstechnischen Prozesses, beispielsweise dem Einstellen eines Durchflusswerts, dient.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Feldgerät die Wartungsnotifikation erstellt, wobei das Feldgerät die Wartungsnotifikation an eine Serviceplattform, insbesondere eine cloudfähige Serviceplattform, übermittelt, wobei die

Serviceplattform die Wartungsnotifikation an die mobile Transporteinheit übermittelt und wobei die Wartungsnotifikation Informationen in Form der aktuell im Energiespeicher befindlichen

Energiemenge, einer Identifikationsinformation des Feldgeräts und einer Information bezüglich der Lage, bzw. des Einbaus, des Feldgeräts enthält. Die cloudfähige Serviceplattform ist insbesondere auf einem Server implementiert, welcher kompatibel zur Cloud-Computing-Technologie ist. Unter Cloud Computing wird in diesem Fall das Speichern von Informationen und das Zugreifen auf die gespeicherten Informationen über das Internet verstanden. Die Serviceplattform ermöglicht das Ausführen von Anwendungsapplikationen, beispielsweise ein Asset-Management-System.

Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die Wartungsnotifikation von der Serviceplattform erstellt wird. Die Serviceplattform hat hierbei Kenntnis von der aktuell im Energiespeicher des Feldgeräts vorhandenen Energiemenge und kann ein notwendiges Aufladen des Energiespeichers

vorausberechnen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Feldgerät eine Information über die aktuelle im Energiespeicher vorhandenen Energiemenge in regelmäßigen, oder definierten, Zeitabständen an die Serviceplattform übermittelt. Auf diese Art und Weise kann die

Vorausberechnung eines Zeitpunkts für das Laden des Energiespeichers effizient vorgenommen werden. Außerdem kann automatisch eine Wartungsnotifikation ausgelöst werden, falls das Feldgerät die Information nicht übermittelt. So kann ein plötzliches Versagen, Entleeren oder eine Entnahme des Energiespeichers detektiert und behoben werden. Das Feldgerät weist zu diesem Zweck eine Einheit zur drahtlosen Übermittlung von Messwerten des Feldgerät auf, welche Teil des Feldgeräts ist. Alternativ ist die Einheit zur drahtlosen Übertragung von Messwerten des Feldgeräts Teil des oben beschriebenen Adapters. Die Einheit überträgt die Messwerte, ebenso wie die Wartungsnotifikation, über ein drahtloses Netzwerk an zumindest einen weiteren Drahtlosnetzwerkteilnehmer, entsprechend einem der geläufigen Drahtlosprotokolle, beispielsweise WiFi, Bluetooth, ZigBee, etc. Bei dem weiteren Drahtlosnetzwerkteilnehmer handelt es sich direkt um die Serviceeinheit oder um ein Gerät im Sinne eines Gateways, welches die vom Feldgerät empfangenen Informationen an weitere Einheiten, z.B. die Leitstelle der Anlage, und/oder an die Serviceplattform weiterleitet.

Die mobile Transporteinheit weist zu diesem Zweck eine Einheit zu drahtlosen Übermittlung von Daten von und zur Serviceplattform, insbesondere eine Wifi-Schnittstelle oder eine Schnittstelle zur Mobilfunkkommunikation, auf.

Der Serviceplattform muss insbesondere bekannt sein, welche Energiemenge der Energiespeicher des Feldgeräts zum Aufladen benötigt. Insbesondere kann dies dadurch realisiert werden, dass der Serviceplattform die maximale Kapazität des Energiespeichers bekannt ist. Die zum Aufladen des Energiespeichers benötigte Energiemenge wird dann durch Berechnen der Differenz der maximalen Kapazität des Energiespeichers und der aktuell im Energiespeicher befindlichen Energiemenge (die Information hierüber ist in der Wartungsnotifikation enthalten) bestimmt. Alternativ ist in der

Wartungsinformation eine Information über die zum Aufladen des Energiespeichers benötigte Energiemenge enthalten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Serviceplattform eine Priorisierung aller eingehenden Wartungsnotifikationen anhand der in der jeweiligen Wartungsnotifikation enthaltenen Informationen vomimmt und wobei die Serviceplattform die Wartungsnotifikationen nacheinander entsprechend deren jeweiligen Priorisierung an die mobile Transporteinheit übermittelt. Die Serviceplattform, bzw. die auf der Serviceplattform ausgeführte Anwendungsapplikation, hat hierfür Kenntnis über zur Verfügung stehende mobile

Transporteinheiten, deren aktuellen Standort und deren aktuelle Eigenschaften (Ladungsniveaus der Energiespeicher der Transporteinheiten, Fortbewegungsmöglichkeiten (per Luft, per Wasser und/oder über Land), der räumlichen Dimensionen der mobilen Transporteinheiten, etc.). Im Falle, dass mehrere mobile Transporteinheiten zur Verfügung stehen, wird die jeweils geeignetste

Transporteinheit, abhängig von dem Standort des Feldgeräts, ausgewählt.

Die Priorisierung erfolgt beispielsweise anhand der verbleibenden Energiemenge eines Feldgeräts, bzw. die zu erwartende Restbetriebsdauer, bis ein Feldgerät sich abschaltet. Je kürzer die zu erwartende Restbetriebsdauer, desto höher wird das jeweilige Feldgerät priorisiert. Alternativ wird die Kritikalität eines Feldgeräts zu Priorisierung verwendet. Je höher die Kritikalität eines Feldgeräts bewertet ist, desto höher wird das jeweilige Feldgerät priorisiert. Die Kritikalität wird von der Applikation eines Feldgeräts definiert. Eine hohe Kritikalität ist beispielsweise dann gegeben, wenn der Ausfall eines Feldgeräts einen Schaden an Sachen und Personen bedeuten könnte, beispielsweise durch Überlaufen eines Behälters mit aggressivem Messmedium.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass sich die mobile Transporteinheit im Zuge der Grobortung mittels GPS oder Ausnutzung eines Triangulationsverfahrens in Richtung des Feldgeräts bewegt. Anhand der in der Wartungsnotifikation enthaltenen Information bezüglich der Lage des Feldgeräts (bspw. einer GPS-Ortsposition) bewegt sich die Transporteinheit selbstständig in Richtung des Feldgeräts. Grobortung bedeutet im

Zusammenhang der Erfindung, dass sich das mobile Transportgerät nach erfolgter Bewegung in unmittelbarer bis kurzer Entfernung zu dem Feldgerät befindet. Das Auffinden des Feldgeräts mittels GPS kann beispielsweise, GPS-bedingt, mit einer Genauigkeit von wenigen Metern erfolgen, abhängig von den Umgebungsbedingungen des Feldgeräts.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mobile Transporteinheit im Zuge der Feinortung elektromagnetische Wellen in Richtung des Feldgeräts emittiert, welche von dem Feldgerät empfangen werden, wobei die elektromagnetische Wellen von dem Feldgerät reflektiert werden oder wobei das Feldgerät als Antwort

elektromagnetische Wellen in Richtung der mobilen Transporteinheit emittiert, wobei die

reflektierten, bzw. von dem Feldgerät emittierten, elektromagnetische Wellen von der mobilen Transporteinheit, insbesondere mittels einer Richtantenne empfangen werden, wobei die mobile Transporteinheit die Ortsposition des Feldgeräts anhand der empfangenen elektromagnetische Wellen, insbesondere anhand einer Signalstärke der elektromagnetische Wellen, anhand der Größe der Laufzeit zwischen Emittieren der elektromagnetischen Wellen durch die mobile Transporteinheit und Empfangen der vom Feldgerät emittierten elektromagnetischen Wellen durch die mobile Transporteinheit und/oder anhand einer Richtung der empfangenen elektromagnetische Wellen, bestimmt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät permanent oder in regelmäßigen oder definierten Zeitabständen elektromagnetische Wellen emittiert und die mobile Transporteinheit das Feldgerät anhand der Eintreffrichtung dieser elektromagnetischen Wellen und/oder anhand der Signalstärke dieser elektromagnetischen Wellen ortet.

Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mobile Transporteinheit im Zuge der Feinortung die Ortsposition des Feldgeräts mittels eines Kamerasystems, insbesondere mittels eines 360-Grad-Kamerasystems, bestimmt.

Für beide Varianten bedeutet Feinortung im Zusammenhang mit der Erfindung, dass das mobile Transportgerät nach erfolgter Bewegung im Zuge der Feinortung derart in der Nähe des Feldgeräts angeordnet ist, dass die mobile Transporteinheit den Energiespeicher des Feldgeräts aufladen kann, bzw. austauschen kann.

Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die mobile Transporteinheit je nach Einbauort des

Feldgeräts, bzw. je nach Einbaulage, bzw. Einbauwinkel, des Feldgeräts berücksichtigt, welche Variante der Feinortung verwendet werden soll. Beispielsweise wird die Feinortung via 360-Grad- Kamerasystem bei einem Einbauwinkel größer 45 ° verwendet.

Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mobile Transporteinheit den Energiespeicher aus dem Feldgerät entnimmt und wobei die mobile

Transporteinheit den Ersatzenergiespeicher in das Feldgerät einsetzt. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass der Wechsel des Energiespeichers schnell durchgeführt werden kann. Die mobile Transporteinheit ist vergleichsweise schnell wieder einsatzfähig, da es nicht für einen längeren Zeitraum bei dem Feldgerät verbleiben muss. Das Feldgerät ist, bis auf einen kurzen Zeitraum, in welchem bedingt durch den Tausch des Energiespeichers keine elektrische Energie zur Verfügung steht, jederzeit betriebsbereit. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät einen weiteren, insbesondere fest installierten, Energiespeicher zur Überbrückung des

Energieausfalls für den Austausch des Energiespeichers besitzt.

Gemäß einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mobile Transporteinheit einen Energieüberträger an dem Feldgerät anbringt, welcher Energieüberträger den Energiespeicher des Feldgeräts mit elektrischer Energie lädt, insbesondere mittels einer kontaktbehafteten Energieübertragung, mittels einer induktiven Energieübertragung oder mittels einer optischen Energieübertragung, wobei die mobile Transporteinheit den Energieüberträger nach erfolgtem Aufladen des Energiespeichers des Feldgeräts wieder aufnimmt. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass die mobile T ransporteinheit für den Zeitraum des Laden des

Energiespeichers des Feldgeräts nicht beim Feldgerät verweilen muss, sondern sich lediglich zum Anbringen des Energieüberträgers und zum Wiederaufnehmen des Energieüberträgers zu dem Feldgerät bewegen muss. Das Feldgerät ist über den gesamten Zeitraum des Ladens des

Energiespeichers betriebsbereit.

Gemäß einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mobile Transporteinheit mechanisch an dem Feldgerät andockt und eine kontaktbehaftete Energieübertragung von einem Energiespeicher der mobilen T ransporteinheit auf den Energiespeicher des Feldgeräts erfolgt.

Gemäß einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine optische Energieübertragung von einem Energiespeicher der mobilen Transporteinheit auf den Energiespeicher des Feldgeräts erfolgt. Hierfür weist das Feldgerät beispielsweise ein Solarpanel zur Erzeugung elektrischer Energie durch Lichteinstrahlung auf; die mobile Transporteinheit weist eine Leuchtquelle, beispielsweise einen Laser, auf. Vorteilhaft an dieser Variante ist, dass die mobile Transporteinheit nicht unmittelbar an das Feldgerät andocken muss, wie dies beispielsweise bei der kontaktbehafteten Energieübertragung der Fall ist. Außerdem ist dies in Prozessumgebungen vorteilhaft, beispielsweise bei Vorliegen einer hohen Luftfeuchtigkeit, welche ein Korrodieren von Kontakten des Feldgeräts und/oder der mobilen Transporteinheit bewirken könnte, welche Kontakte für die kontaktbehaftete Energieübertragung erforderlich sind. Da sich die mobile Transporteinheit in einigem Abstand zu dem Feldgerät befinden kann, können auch die Energiespeicher derer Feldgeräte geladen werden, welche Feldgeräte Messstellen mit beengtem Raum befinden, welcher Raum keinen Platz für die mobile Transporteinheit bietet.

Gemäß einer fünften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine induktive Energieübertragung von einem Energiespeicher der mobilen Transporteinheit auf den Energiespeicher des Feldgeräts erfolgt. Diese Variante in in Prozessumgebungen vorteilhaft, beispielsweise bei Vorliegen einer hohen Luftfeuchtigkeit, welche ein Korrodieren von Kontakten des Feldgeräts und/oder der mobilen Transporteinheit bewirken könnte, welche Kontakte für die kontaktbehaftete Energieübertragung erforderlich sind.

Den Varianten drei, vier und fünf gemein ist, dass die mobile Transporteinheit selbst das Aufladen des Feldgeräts vornimmt. Die mobile Transporteinheit muss über den gesamten Ladevorgang bei dem Feldgerät verweilen. Das Feldgerät ist über den gesamten Zeitraum des Ladens des

Energiespeichers betriebsbereit.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass sich die mobile Transporteinheit vor dem Übermitteln der Wartungsnotifikation in einem Depot befindet und wobei die mobile Transporteinheit nach dem Laden des Energiespeichers, bzw. nach dem Ersetzen des Energiespeichers zu dem Depot zurückkehrt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mobile Transporteinheit nach dem Laden des Energiespeichers eine verbleibende Energiemenge des Energieüberträgers, bzw. des Energiespeichers der mobilen Transporteinheit erhebt und im Zuge des Zurückkehrens zu dem Depot einen Energiespeicher eines weiteren Feldgeräts lädt, im Falle das im Energieüberträger, bzw. im Energiespeicher der mobilen

Transporteinheit eine dafür ausreichende Energiemenge vorhanden ist. Zur Realisierung dieser Ausgestaltung sind zumindest zwei Varianten möglich.

In der ersten Variante berechnet die Serviceplattform vorab, welche Energiemenge nach Laden des Feldgeräts in dem Energiespeicher der mobilen Transporteinheit, bzw. des Energieüberträgers verbleibt. Anschließend überprüft die Serviceplattform, ob die übrigbleibende Energiemenge für das Laden eines Energiespeichers von zumindest einem weiteren Feldgerät ausreicht. Falls ja, wird die Wartungsnotifikation des weiteren Feldgeräts zusätzlich an die mobile Transporteinheit übermittelt.

In der zweiten Variante übermittelt die mobile Transporteinheit die aktuelle Energiemenge ihres Energiespeichers, bzw. des Energieüberträgers nach Laden des Feldgeräts an die Serviceplattform. Anschließend überprüft die Serviceplattform, ob die übrigbleibende Energiemenge für das Laden eines Energiespeichers von zumindest einem weiteren Feldgerät ausreicht. Falls ja, wird die Wartungsnotifikation des weiteren Feldgeräts an die mobile Transporteinheit übermittelt.

Für beide Varianten muss der Serviceplattform bekannt sein, welche Energiemenge der

Energiespeicher des Feldgeräts, bzw. der Energiespeicher des weiteren Feldgeräts zum Aufladen benötigt. Im Falle, dass das Aufladen des Energiespeichers des Feldgeräts mittels des

Energiespeichers der mobilen Transporteinheit erfolgt, muss zusätzlich betrachtet werden, ob die zum Betrieb der mobilen Transporteinheit benötigte elektrische Energie ebenfalls aus dem

Energiespeicher der mobilen Transporteinheit bezogen wird, oder aus einem zusätzlichen

Energiespeicher. Falls ersteres, so muss die Serviceplattform die zum benötigten Energie der mobilen Transporteinheit für den Austausch/das Aufladen des Energiespeichers des weiteren Feldgeräts - inklusive der Schritte des Bewegens zu dem weiteren Feldgerät und dem Bewegen der mobilen Transporteinheit von dem weiteren Feldgerät zurück in das Depot - von der übrigbleibenden Energiemenge abgezogen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als mobile Transporteinheit eine flugfähige Drohne, insbesondere eine Rotationsdrohne, eine landfähige Drohne, eine seefähige Drohne oder eine tauchfähige Drohne verwendet wird.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; und Fig. 2: ein Beispiel für das Laden eines Energiespeichers eines Feldgeräts mittels induktiver Energieübertragung.

Fig. 1 a zeigt ein Feldgerät FG, welches an der Decke eines Behälter BE angebracht ist. Bei dem Feldgerät FG handelt es sich um ein Füllstandmessgerät nach dem Radarprinzip, welches mittels Aussenden von Radarwellen und dem Empfangen der an der Mediumsgrenze zwischen der im Behälter BE befindlichen Luft und einem am Boden des Behälters BE befindlichen Messmediums MM den Füllstand des Messmediums MM in dem Behälter BE bestimmt. Nach Bestimmen eines aktuellen Messwerts für den Füllstand überträgt das Feldgerät FG diesen über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise unter Ausnutzung des Standards WiFi, an einen weiteren Netzwerkteilnehmer, beispielsweise an einen Leitstellen-PC.

Das Feldgerät weist einen Energiespeicher ES1 in Form eines aufladbaren Akkumulators auf.

Dieser Energiespeicher ES1 dient zum Versorgen des Feldgeräts mit seiner zum Betrieb - einschließend das Erfassen von Messwerten des Füllstands und das drahtlose Übertragen

Messwerte - benötigten elektrische Energie.

Der Einbauort des Feldgeräts FG ist durch die Größe des Behälters nur erschwert zugänglich. Ein Aufladen des Energiespeichers ES1 stellt daher eine kosten- und zeitintensive Angelegenheit dar. Das im Folgenden beschriebene Verfahren erlaubt es, diesen Nachteil zu beheben:

Im Falle, dass die restliche im Energiespeicher verbleibende Energiemenge einen vorbestimmten Wert unterschreitet, beispielsweise 20% der maximalen Kapazität des Energiespeichers ES1 , erstellt das Feldgerät FG eine Wartungsnotifikation WN, welche es über das drahtlose

Kommunikationsnetzwerk an eine cloudfähige Service Plattform SP übermittelt. Die

Wartungsnotifikation WN enthält unter anderem eine Bezeichnung des Feldgeräts FG, den geographischen Standort des Feldgeräts (in allen drei Dimensionen), die verbleibende

Energiemenge des Energiespeichers ES1 und die aufzuladende Energiemenge. Die

Serviceplattform SP analysiert die Wartungsnotifikation WN und übermittelt diese an eine mobile Transporteinheit MT, welches sich in einem Depot befindet. Die Analyse beinhaltet das Ermitteln der von einer mobilen Transporteinheit MT benötigten Fähigkeiten, um zum einen zum Feldgerät FG zu gelangen und um zum anderen den Energiespeicher ES1 des Feldgeräts FG ausreichend laden zu können. Hierfür wird beispielsweise die zurückzulegende Strecke von dem Depot zu dem Feldgerät analysiert und der Typ der mobilen Transporteinheit MT (flugfähige Drohne, Roboter mit

Rollen/Rädern, see-/tauchfähige Drohne, etc.), sowie die maximale Energiemenge ermittelt, welche die mobile Transporteinheit MT in den Energiespeicher ES des Feldgeräts FG laden kann. Im in Fig. 1 a gezeigten Beispiel wird die Wartungsnotifikation WN, beispielsweise per WiFi, an eine flugfähige Drohne übermittelt, da sich das Feldgerät FG in vergleichsweise großer Höhe befindet.

Nach Erhalt der Wartungsnotifikation WN verlässt die mobile Transporteinheit MT das Depot und steuert das Feldgerät mittels einer Grobortung an. Hierfür wird GPS verwendet. Nach Abschluss der Grobortung befindet sich die mobile Transporteinheit MT, GPS bedingt, wenige Meter von dem Feldgerät FG entfernt.

In einem nächsten Schritt, in Fig. 1 b gezeigt, wird eine Feinortung durchgeführt. Die mobile

Transporteinheit MT weist hierfür ein 360 Grad-Kamerasystem auf. Mittels Verwendung von

Bilderkennungsalgorithmen kann ein Andock-Port des Feldgeräts FG erkannt werden. Durch kontinuierliche Analyse des Kamerabilds bewegt sich die mobile Transporteinheit kontinuierlich in Richtung des Andock-Ports, bis sich derjenige Teil der mobilen Transporteinheit MT, welcher die Energieübertragung ausführt, in dem Andock-Port befindet.

Anschließend wird der Energiespeicher ES1 des Feldgeräts FG mit elektrischer Energie geladen. Nach erfolgtem Aufladen des Energiespeichers ES des Feldgeräts FG kehrt die mobile

Transporteinheit MT zu dem Depot zurück. Es kann vorgesehen sein, dass, falls die mobile

Transporteinheit MT noch genügend elektrische Energie aufweist, die Serviceplattform SP mindestens eine weitere Wartungsnotifikation WN von mindestens einem weiteren Feldgeräts an die mobile T ransporteinheit MT übermittelt, damit die mobile T ransporteinheit MT auf dem Rückweg zu dem Depot auch den Energiespeicher des weiteren Feldgeräts auflädt.

Im Folgenden sei auf Fig. 2 verwiesen, welche die Energieübertragung von der mobilen

Transporteinheit MT auf den Energiespeicher ES1 skizziert:

Die mobile Transporteinheit MT weist einen eigenen Energiespeicher ES2, sowie ein

Übertragungsmittel ÜM2 zur Übertragung elektrischer Energie auf. Bei dem Übertragungsmittel ÜM2 handelt es sich in diesem Fall um eine Spule.

Das Feldgerät weist eine Elektronikeinheit EL zur Steuerung der Messfunktionalität des Feldgeräts FG und zum Erstellen der Wartungsnotifikation WN auf. Des Weiteren weist das Feldgerät FG den bereits beschriebenen Energiespeicher ES1 , sowie ein Übertragungsmittel ÜM1 , in Form einer Spule, zum Empfangen elektrischer Energie auf.

Nachdem die mobile Transporteinheit an dem Feldgerät FG1 angedockt hat, startet die

Energieübertragung. Diese wird mittels Induktion realisiert. Konkret überträgt das Übertragungsmittel ÜM2 die elektrische Energie auf das Übertragungsmittel ÜM1 , welches die elektrische Energie zur Speicherung an den Energiespeicher ES1 weiterleitet.

Alternativ zur induktiven Datenübertragung kann eine optische Energieübertragung oder eine kontaktbehaftete Energieübertragung vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die mobile Transporteinheit MT den Energiespeicher ES1 aus dem Feldgerät FG entnimmt und mit einem bereits geladenen Ersatzenergiespeicher ersetzt.

Bezugszeichenliste

BE Behälter

EL Elektronikeinheit des Feldgeräts

ES1 Energiespeicher des Feldgeräts

ES2 Energiespeicher der mobilen Transporteinheit FG Feldgerät

MM Messmedium

MT Mobile Transporteinheit

SP Serviceplattform

ÜM1 Übertragungsmittel des Feldgeräts

ÜM2 Übertragungsmittel des mobilen

Transportmittels

WN Wartungsnotifikation