LTE 450 oder eigenes Funknetz: Entscheidungshilfe für Telemetriestationen

Welche Netze das LTE-450-Modem nutzt

Das LMO-100 als LTE-Modem und SCADA-RTU arbeitet in den Betriebsarten LTE Cat M1 und NB2 und unterstützt die 450-MHz-Netze der Versorgungswirtschaft – in Deutschland Connect 450, in den Niederlanden Utility Connect. Neben Band 31 für den 450-MHz-Bereich kommen die LTE-Bänder 1, 3, 8, 20, 28 und 72 hinzu, sodass ein Standort ohne 450-MHz-Versorgung über die öffentlichen Netze angebunden werden kann.

Die Entscheidung für LTE fällt damit standortweise: Wo ein Funkfeld schwierig ist, ein Antennenmast fehlt oder eine Einzelstation weit außerhalb liegt, spart die Mobilfunkanbindung den Aufwand für Relaisstationen. Wo dagegen viele Stationen dicht beieinander liegen und eine Funkgenehmigung vorhanden ist, bleibt der eigene Funk der direktere Weg.

Router für IP-Geräte oder direkt das SCADA-Protokoll

Das LMO-100 kann beides. Als Router bindet es IP-basierte Geräte wie eine SPS, einen Smart-Meter oder einen Datenlogger an das LTE-450-Netz an. Genauso überträgt es serielle SCADA-Protokolle direkt – darunter Modbus/RTU, IEC 60870-5-101, DNP3 und SINAUT. Dafür stehen zwei unabhängig nutzbare serielle Schnittstellen bereit, standardmäßig als RS-232, optional als RS-422/485.

Konfiguriert wird vollständig im Browser über den integrierten Webserver. Die LED-Anzeigen auf der Frontseite zeigen Betriebszustände, den Status der Ein- und Ausgänge und der Schnittstellen sowie die aktuelle Empfangsfeldstärke des LTE-Netzes – bei der Inbetriebnahme vor Ort ist das der schnellste Weg zur Aussage, ob die Antennenposition trägt.

Kleine Stationen ohne eigene SPS

Die DA-Versionen des LMO-100 haben binäre und analoge Ein- und Ausgänge an Bord, alle galvanisch getrennt, erweiterbar über bis zu 16 Module der PEM-Reihe. Ansprechen lassen sich die Signale lokal und über das LTE-Netz mit Modbus/RTU, Modbus/IP, IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104 und DNP3. Damit werden Fernwirkaufgaben in Ortsnetztrafostationen, Schaltanlagen, Wasseraufbereitungsanlagen und Pumpwerken auch ohne zusätzliche SPS oder RTU umsetzbar.

Für Steuerungslogik vor Ort gibt es die Applikationsplattform PicoLogo: Im grafischen Editor entstehen logische Schaltungen, die anschließend in beliebig viele Geräte geladen werden. Über Modbus-Blöcke sind auch Punkt-zu-Punkt-Anwendungen zwischen zwei LMO-100 möglich, etwa eine Steuerung zwischen Hochbehälter und Pumpe.

Alarme neben dem Leitsystem

Wer vor allem Störungen weitergeben will, braucht keine vollständige RTU. Das LSM-81 als Störmeldemodul für die öffentlichen GSM- und LTE-Netze führt 24 binäre und 8 analoge Meldeblöcke. Für jeden binären Block lassen sich Bedingungen der digitalen Eingänge verknüpfen – UND, ODER, INVERS, XOR –, bei analogen Blöcken sind es Über- und Unterschreitungen von Messwerten. Je Meldeblock kommen Quittungswartezeit, Einschaltverzögerung, Realarmierungszeit, Zeitstempel, Gerätename und eine konfigurierbare Ausgangsaktion hinzu.

Das Grundgerät hat 8 digitale Eingänge, 8 digitale Ausgänge und 2 Analogeingänge (0/4-20 mA, optional 0-10 V) und lässt sich über PEM-Module auf bis zu 24 digitale Ein-/Ausgänge und 10 Analogeingänge erweitern. Über PicoLogo sind zusätzlich SMS-Alarme möglich: Bei bestimmten Zuständen analoger oder digitaler Eingänge geht eine frei definierbare Textnachricht an das Bereitschaftshandy – unabhängig vom Leitsystem. Umgekehrt lassen sich Ein- und Ausgänge über textbasierte MMI-Befehle per SMS abfragen und schalten, zum Beispiel für das Öffnen einer Zugangstür innerhalb des geschlossenen LTE-Netzes.

Der eigentliche Vorteil: beide Wege an einer Zentrale

Sie müssen sich nicht entscheiden. Das LSM-81 arbeitet auch als LTE-Außenstation an der MDP-810, die dafür über eine IP-Adresse erreichbar sein muss – und zwar im Mischbetrieb mit vorhandenen Zeitschlitzfunk-Geräten. Die Störmelderfunktion bleibt dabei erhalten, Meldungen gehen also weiter direkt aufs Smartphone. Ebenso fragt die MDP-810 die GSM/LTE-Baugruppen SS20G und GMO-81 gemeinsam mit den Funkstationen ab.

In der Praxis heißt das: Ein gewachsenes Funknetz wird nicht abgelöst, sondern an den schwierigen Standorten über Mobilfunk ergänzt – mit einer Datenhaltung und einer Leitstellenanbindung. Deshalb lohnt sich der Blick auf die Stationsliste vor dem Blick auf die Technik. Wie ein eigenes Funknetz dabei aufgebaut wird, beschreibt unser Beitrag Funknetz für die Wasserversorgung planen.

Was für das eigene Funknetz spricht

Gegen den Mobilfunk sprechen vor allem laufende Verträge und die Abhängigkeit von der Netzverfügbarkeit am Standort. Ein eigenes Netz braucht dafür eine Funkgenehmigung; die RTU-810 sendet mit bis zu 6 Watt und erreicht damit auch weiter entfernte Stationen. Für kurze Strecken bleibt die RTU-81 im ISM-Band bei 433 bis 434 MHz eine Option: Mit 10 mW ist sie nicht genehmigungspflichtig.

Alle genannten Geräte und ihre Datenblätter finden Sie unter LTE- und GSM-Produkte sowie im Downloadbereich.