INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2021

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK INTERVIEW WIR SIND EIN HAUFEN KLUGER KÖPFE, DIE MIT BEGEISTERUNG ENTWICKELN... Ihr Früherkennungssystem IQ FireWatch erkennt rechtzeitig auffällige Entwicklungen in Waldgebieten in einem Über wachungsradius von rund 15 km, bei guten Wetterbedingungen sogar bis zu 60 km. Wie ist das möglich? DR. WINTER: Durch die Kombination mehrerer verschiedener Sensoren deckt unser IQ FireWatch Sensor einen sehr breiten Spektralbereich ab, wodurch die „Sehkraft“ im Vergleich zu anderen Kameras und dem menschlichen Auge höher ist. Die Kontrolleinheit verarbeitet anschließend die optischen Rohdaten, sodass unsere einzigartigen Algorithmen, die eine Kombination aus einem langjährig eingesetzten merkmalsbasierten Ansatz und künstlicher Intelligenz darstellen, eine optimale Erkennung ohne Informationsverlust sicherstellen können. IQ wireless hatte zuvor selbstkonstruierte Kamerasysteme im Einsatz. Was war der ausschlaggebende Punkt, dass Sie sich für die Integration der Kameras von Baumer entschieden haben? DR. WINTER: Die Leistung und Qualität der Baumer Produkte haben uns im Zusammenspiel mit einem wirtschaftlich gut vertretbaren Preis letztendlich überzeugt. Darüber hinaus war IN EINEM HEISSEN SOMMER DETEKTIEREN WIR MEHR ALS 600 - 800 WALDBRÄNDE IM JAHR die Integrierbarkeit sehr gut und auch der partnerschaftliche Support hat uns über so manche Hürde gebracht, sodass für uns das Gesamtpaket stimmig ist. Zur Verarbeitung der Bilder nutzen Sie eine Kombination aus merkmalbasiertem Algorithmus und künstlicher Intelligenz. Damit sind Sie anderen schon einen Schritt voraus, oder? DR. WINTER: Diese einzigartige, nur von uns erhältliche Kombination ermöglicht die Verbindung von Ergebnissen zweier völlig unterschiedlicher Zugänge zur Raucherkennung. Der eine basiert auf langjährig vorhandenem Wissen über Eigenschaften von Rauch, der andere setzt auf die Lernfähigkeit neuronaler Netze. Diese ausgeklügelte Kombination erzielt derartig gute Ergebnisse in ihrer Gesamtheit, dass es uns gelungen ist die Erkennungsrate sehr stark zu erhöhen und die Falsch-Positiv- Rate signifikant zu senken. Unsere Kunden berichten von Verbesserungsraten von bis zu 90 %. Wieviele Waldbrände konnten Sie bereits verhindern, bzw. frühzeitig rettende Maßnahmen einleiten? DR. WINTER: Im Laufe der Zeit sind es tausende von Waldbränden gewesen, die durch unser System frühzeitig entdeckt werden konnten. In einem heißen Sommer detektieren wir pro Jahr mehr als 600 - 800 Waldbrände – alleine in Deutschland und nur wenige erreichen ein Stadium, dass man von Großbränden Dr. Kurt Winter ist Geschäftsführer von IQ wireless IQ GmbH in Berlin sprechen kann. Laut dem deutschen Waldbrandbericht des Bundesinformationszentrum Landwirtschaft (BZL) aus 2020 lag die Zahl der Waldbrände erneut über, die Zahl der verbrannten Fläche allerdings deutlich unter dem langjährigen Durchschnitt. Das lässt sich auf die technischen Maßnahmen wie unser terrestrisches System zur Früherkennung von Waldbränden, zurückführen, das in vielen deutschen Bundesländern bereits langjährig eingesetzt wird. Spannend ist Ihre Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Wie kam es dazu und welche Erkenntnisse aus der Raumfahrt dienten Ihnen zur Entwicklung des Brandfrüherkennungssystems? DR. WINTER: Die Basistechnologie unseres Systems wurde in den 1990er Jahren vom DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) für Weltraumeinsätze entwickelt. Im Rahmen der Rosetta-Mission der ESA (European Space Agency), wurden Kameras und Detektionssoftware für Aufnahmen von Gaswolken von Kometen entwickelt und im All zum Einsatz gebracht. Die terrestrische Anwendung des Systems erfolgte schließlich in Kooperation mit uns, und wir haben Anfang der 2000er Jahre die Weiterentwicklung, Produktion und Vermarktung des Systems schlussendlich übernommen und befinden uns derzeit in der 8. Sensorgeneration. Der Weg führte also vom Orbit auf die Erde. Werfen wir noch einen Blick in die Industrie und mögliche Einsatzgebiete. DR. WINTER: Dazu haben wir zusätzlich zu unseren drei langjährig bewährten Sensoren einen thermalen Infrarotsensor zu unserer Sensoreinheit hinzugefügt. Dadurch haben wir vor allem auf kleineren Geländen und Flächen mit freier Sicht zusätzliche Möglichkeiten zur Branddetektion. In Industriegeländen, aber auch im Tourismus (bspw. in Ferienanlagen oder Campingplätzen) ist unser System damit sehr gut einsetzbar. DAS INTERVIEW FÜHRTE NICOLE STEINICKE, CHEFREDAKTEURIN INDUSTRIELLE AUTOMATION 38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2021/06 www.industrielle-automation.net

SENSORIK UND MESSTECHNIK 02 Mit über 115 Modellen bietet die CX-Serie von Baumer GigE und USB-3.0-Kameras mit modernsten Global und Rolling Shutter CMOS-Sensoren für die Lösung branchenübergreifender Applikationen einen Brand identifiziert, wird eine Meldung an einen Operator ausgegeben, der anhand der aufgenommenen Bilder die Entscheidung trifft, ob er das System anweist, die Feuerwehr zu informieren. MIT EINER IDEE UND KOOPERATION ZUR HALL AUF FAME Die Grundlagen für dieses System entstand bereits vor 20 Jahren aus einer Zusammenarbeit zwischen IQ wireless und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Bei der Rosetta-Mission entwickelte das DLR eine Lösung für die Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung des Rosetta- Kometen, insbesondere anhand der Gase, die dieser ausstößt. Recht schnell entwickelte sich die Idee, dass diese Lösung auch auf der Erde zur Erkennung von Waldbränden einsetzbar wäre. Diese machen schließlich auch durch ihre Gasentwicklung auf sich aufmerksam – erst die verdampfende Flüssigkeit des Waldbodens, dann die Rauchpartikel und Verbrennungsgase. Aus dieser Idee wurde eine Kooperation zwischen DLR und IQ wireless, aus der das System IQ FireWatch entstand. 2012 wurden die Kooperationspartner für diese erfolgreiche Anwendung von Weltraumtechnologie auf der Erde von der US-amerikanischen Space Foundation in ihre Hall of Fame aufgenommen. Geschäftsführer Dr. Kurt Winter ist stolz auf diese Auszeichnung, die zum ersten und bisher einzigen Mal an eine nicht-amerikanische Technologie ging. Ebenso ist er glücklich, mit den Baumer Kameras auf Hardware-Ebene die ideale Ergänzung gefunden zu haben: „Bei solchen Systemen ist Zuverlässigkeit oberste Pflicht – schließlich geht es um Menschenleben“, so Winter. „Die Kameras von Baumer bieten mit ihrem robusten Design, der geringen Energieaufnahme und dem breiten Temperatureinsatzbereich exakt die Eigenschaften, die wir erwarten.“ Das IQ FireWatch System wird natürlich ständig weiterentwickelt. So sollen etwa zukünftig Wetterdaten in den Erkennungsalgorithmus miteinfließen, um die Genauigkeit weiter zu erhöhen und das heute schon effektive System zum Schutz von Mensch, Natur und Kultur noch weiter zu verbessern. Bilder: Aufmacher Carlos Caetano – stock.adobe.com, sonstige Baumer www.baumer.com www.iq-wireless.com UNTERNEHMEN Baumer GmbH, E-Mail: info@baumer.com IQ wireless GmbH AUTORIN Nicole Marofsky, Marketing Communi cation im Vision Competence Center von Baumer 02