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RFID Einsatz in der
Geräteverwaltung und
Instandhaltung bei der
Berufsfeuerwehr Hamburg
Referenten: Klaus-J. Schaefer
Christian Klaus Meyer
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 1
Das Technikzentrum der Feuerwehr Hamburg
Klaus-J. Schaefer
Brandrat
Feuerwehr Hamburg
Abteilung Technik & Logistik
-Referatsleiter Technische Dienste-, Westphalensweg 1 - 20099 Hamburg
Sitz: Großmannstraße 10, 20539 Hamburg
Telefon: 040 - 428 51.4331
mailto: klaus.schaefer(at)feuerwehr.hamburg.de
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Feuerwehr Hamburg
Aufgaben: - Brandschutz, Technische Hilfeleistung, Notfallrettung
- Kampfmittelbeseitigung
- Mitwirkung im Katastrophenschutz
Struktur: - Feuerwachen 22
- Rettungswachen 32
- Technik- und Umweltschutzwache 1
- Feuerwehrhäuser Freiwillige Feuerwehr 87
Einsätze im Jahr 2010 - Brandbekämpfung 10.462
- Technische Hilfeleistung 20.488
- Rettungsdienst 204.215
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Das Technikzentrum der Feuerwehr Hamburg
Das Technikzentrum wurde am 31.08.2001 seiner Bestimmung
übergeben und in Betrieb genommen.
Damit wurden alle damaligen Arbeitsbereiche der Abteilung Technik
& Logistik an einem Ort zusammengeführt.
Die Abteilung Technik & Logistik verfügt derzeit über ca. 110 feste
Mitarbeiter, davon ca. 100 im TZ.
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Abteilung Technik & Logistik
Die Abteilung Technik & Logistik:
– beschafft,
– wartet,
– prüft und
– repariert
alle Fahrzeuge und Geräte der Feuerwehr (FF und BF) selbst oder
vergibt die Aufträge an Fremdfirmen.
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Abteilung Technik & Logistik (F 03)
F 030
Abteilungsleitung
F 031
Controlling und
Zentrale Aufgaben
F 032
Technische
Beschaffung
F 033
Technische Dienste
(Schaefer)
F 034
Einsatzleit-,
Informations- und
Kommunikations-
technik
F 033
Digitalfunk
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Technische Beschaffung
• Beratung des Einsatzdienstes/ Bewertung von
Bedarfsbegründungen
• Erstellung von technischen Konzeptionen
• Erstellung von Leistungsbeschreibungen
• Markterkundung
• Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
• Technische Bewertung der Angebote
• Baubegleitung/ Indienstnahme
• Abwicklung der Gewährleistung
• Lösungsentwicklung bei Serienfehlern
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Technische Dienste
Das Referat Technische Dienste ist der Servicebereich innerhalb der
Abteilung Technik & Logistik.
Betreut werden:
– ca. 700 Landfahrzeuge
(ca. 220 Löschfahrzeuge, ca. 120 Fahrzeuge des
Rettungsdienstes, ca. 20 Hubrettungsfahrzeuge)
– ca. 50 Wasserfahrzeuge
– ca. 2.000 Atemschutzgeräte
– ca. 4.500 Medizin- und Messgeräte
– ca. 464.000 Feuerwehrgeräte
– Davon prüfpflichtig: ca. 14.000
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Technische Dienste Organigramm
F 030
Abteilungsleitung
F 0330
Technische Dienste
F 0331
Feuerwehrfahrzeugtechnik
F 0332
Feuerwehrgerätetechnik
F 0334
Technische
Qualitätssicherung
Ausbildung Mechatroniker
Instandhaltungssteuerung
Hubrettungsfahrzeuge
Prüfgasse (HU, AU) Atemschutzwerkstatt
Medizingerätewerkstatt
Gerätewerkstatt
Schlauchwerkstatt
Großfahrzeuge
Kleinfahrzeuge
F0333
Instandhaltung
Atemschutztechnik
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Technische Dienste Stärken
• alle Werkstätten an einem zentralen Ort in Hamburg
• keine unnötigen Wege
• im Bedarfsfall flexibles Einsetzen des Personals
• hohe Flexibilität bei Großschadenslagen
(Schichtbetrieb 12/24 Stunden möglich)
• Service vor Ort durch Servicefahrzeuge
• Kompetenzzentrum für Spezialgerät
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Controlling und zentrale Aufgaben
Unfallsachbearbeitung – 631 Unfälle inkl. Statistik (in 2010)
– Auswertung Unfalldatenschreiber (RTW/NEF)
– Verwaltung der Normensammlung
Warenleitstelle – Die Warenleitstelle ist das Zentrallager der Feuerwehr und beschafft Einsatz- und
Ersatzteile aller Art, sowie Rettungsdienstverbrauchsmaterial
Transportlogistik – Versorgung der 55 FuRW, 87 FF-Wehren und weitere 40 Adressaten
– Kraftstoffkostenabrechnung aller Fahrzeuge und Geräte der BF und FF
– Gebäudemanagement TZ
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Interne Projekte
• Einführung eines neuen Instandhaltungssteuerungs- und
Materialwirtschaftssystems
• Einführung eines Qualitätsmanagementsystems
• Etablierung des Technikzentrums als Kompetenz- und
Servicezentrum für die Metropolregion und darüber hinaus
RFID Einsatz in der Geräteverwaltung und Instandhaltung bei der
Berufsfeuerwehr Hamburg
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Ziele:
Ausstattung aller Geräte mit RFID-
Transpondern zwecks Identifizierung,
Registrierung und eindeutiger
Zuordnung zu einem Einsatzfahrzeug
Ablösung der manuellen Prüfung und
Zuordnung von Ladungsumfängen
Überprüfung der Wartungsintervalle
Schnelle und sichere
Fahrzeugverfügbarkeit für
Einsatzzwecke
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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Pulklesefähigkeit
Kompakte Abmessungen
Hohe Lesereichweite
Stossgeschützt
Temperaturresistent
Retrofit
Kosten
Anforderungsprofil an das RFID System
LF HF UHF Microwave Barcode
Frequenz: UHF
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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Passiver Transponder Semi-passiver
Transponder
Energieversorgung Ohne Batterie (versorgt den
Microchip)
Lesereichweite <15m <30m
Lesegeschwindigkeit Mittel (500 Tags/s) Hoch (1500 Tags/s)
Lebensdauer Unbegrenzt Begrenzt (durch Batterie)
Größe Kompakt Mittel
Kosten Gering Hoch
Vergleich der Energieversorgung und deren Einfluß auf das System
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
Ergebnis: Passive UHF Tags
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Entfernung zur Antenne
Winkel und Anordnung zwischen Tag und Reader
Relative Geschwindigkeit von Tag zu Reader
Personen / Objekte
Metalle (Montageuntergrund / Umgebung)
Flüssigkeiten
Umgebungsrauschen
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
Allgemeine Störgrößen (UHF-Frequenz)
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Umgebung aus Metall
Objekte von Metall umschlossen
(Schubladen bei Messungen mit MDEs
geöffnet)
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
Nicht optimale Ausrichtung der Tags
Metallische Untergründe
Störgrößen bei Löschfahrzeugen
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Störgrößen bei Löschfahrzeugen
Verdeckte Tags
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
100% RF Transparent
100% RF Absorbierend 100% RF Reflektierend
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Montageuntergrund
* *
*
*
Tetra Pak mit Milch
Metallbox
Styropor
Wasserflasche
On-Metal-Tag
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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Metallplatte
Metallplatte
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
downlink uplink
Reflektionen
Umgebungseinflüsse: Reflektionen
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Umgebungseinflüsse: Reflektionen
Auswirkung von Reflektionen und Umgebungsrauschen
auf das vom RFID Reader erzeugte elektromagnetische Feld
Konstruktive Interferenzen
Destruktive Interferenzen
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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Objektspezifische Probleme
Kupplungen der Schläuche lassen sich nicht mit einem
UHF-Tag versehen
Druckschläuche bieten keine probate Retrofit-Lösung
Füllschläuche sind zur Zeit noch mit - für den
Feuerwehreinsatz - zu großen Tags ausgestattet
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
Maße [mm] L 38
B 10
H 3,2
Besonderheit On-Metal Tag
Schutzklasse IP68
Lagertemperatur Bis +200 °C
Befestigung Schrauben;
Kleben
Lesereichweite max. [m]
Tag Auswahl für Leistungstests
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Tag Auswahl für Leistungstests
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
Äxte
Kunststofftaschen
Füllschläuche
Druckschläuche
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Messergebnisse / Leseraten
100
92
85
72
67
96
90
82
75
65
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Abstand 0cm Abstand 20cm Abstand 40cm Abstand 60cm Abstand 80cm
MDEs
MDE 1
MDE 2
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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95
77
71
77
81 77
62
69
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2W Abstand 50cm 1,5W Abstand 50cm 1W Abstand 50cm 2W 100cm
Gate
2 Reader
1 Reader
Messergebnisse / Leseraten
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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Fazit
RFID kann unter widrigen Umgebungseinflüssen zielführend sein
RFID Einsatz bei der Feuerwehr zur Datenerfassung realisierbar
Aber: diverse Fragestellungen sind noch zu klären
Ausweitung auf weitere Rettungsdienste und Servicedienste möglich
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
Kontakt
Seite 28
HLI – Hamburger Logistik Institut GmbH
Bredowstraße 20
22113 Hamburg
Tel.: (040) 589 67 43 - 0
Fax: (040) 589 67 43 - 89
http://www.hli-consulting.de
Für weitere Informationen wenden Sie sich gerne an:
© Hamburger Logistik Institut GmbH
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 29
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 30
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
BACK-UP
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Das Technikzentrum der Feuerwehr Hamburg
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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Gerät Leserate
Leserate Tags 94,34 94,34 96,23 94,34 94,34 88,68 86,79 83,02 88,68 83,02 81,13 77,36 79,25 81,13 79,25 69,81 60,38 64,15 66,04 69,81 52,83 58,49 62,26 60,38 58,49
Durchschnitt
Leserate Objeke 96,00 96,00 98,00 96,00 96,00 90,00 88,00 84,00 90,00 84,00 82,00 78,00 80,00 82,00 80,00 72,00 60,00 66,00 68,00 70,00 54,00 60,00 64,00 62,00 60,00
Durchschnitt
Leserate Objekte ohne Schläuche 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 95,12 92,68 87,80 95,12 87,80 90,24 80,49 82,93 87,80 82,93 78,05 63,41 70,73 73,17 75,61 60,98 68,29 70,73 68,29 65,85
Durchschnitt 66,83
Leserate alle Tags 86,79 90,57 90,57 92,45 90,57 79,25 88,68 84,91 79,25 86,79 71,70 77,36 73,58 75,47 77,36 66,04 67,92 62,26 64,15 64,15 54,72 58,49 54,72 52,83 56,60
Durchschnitt
Leserate Objekte 88,00 92,00 92,00 94,00 92,00 80,00 90,00 88,00 80,00 88,00 74,00 78,00 76,00 76,00 78,00 68,00 68,00 66,00 68,00 68,00 58,00 62,00 58,00 56,00 60,00
Durchschnitt 91,60 85,20 76,40 67,60 58,80
Leserate Objekte ohne Schläuche 92,68 95,12 97,56 97,56 97,56 87,80 92,68 90,24 85,37 92,68 78,05 82,93 82,93 82,93 82,93 75,61 73,17 73,17 75,61 75,61 63,41 68,29 63,41 63,41 65,85
Durchschnitt
Leserate alle Tags 90,57 88,68 88,68 83,02 84,91 75,47 60,38 73,58 67,92 75,47 69,81 66,04 67,92 67,92 67,92 50,94 52,83 52,83 52,83 35,85 79,25 75,47 58,49 75,47 71,70
Durchschnitt
Leserate Objekte 94,00 92,00 92,00 86,00 88,00 78,00 62,00 76,00 70,00 78,00 72,00 68,00 70,00 70,00 70,00 54,00 56,00 56,00 56,00 38,00 82,00 80,00 60,00 78,00 74,00
Durchschnitt
Leserate Objekte ohne Schläuche 97,56 97,56 95,12 90,24 92,68 80,49 60,98 78,05 70,73 80,49 73,17 70,73 70,73 70,73 70,73 53,66 53,66 53,66 53,66 36,59 85,37 82,93 58,54 80,49 75,61
Durchschnitt
Leserate alle Tags 83,02 73,58 75,47 79,25 71,70 69,81 71,70 69,81 71,70 54,72 60,38 54,72 60,38 58,49 66,04 64,15 66,04 64,15 64,15
Durchschnitt
Leserate Objekte 86,00 76,00 78,00 82,00 74,00 72,00 74,00 72,00 74,00 58,00 64,00 56,00 64,00 62,00 68,00 66,00 68,00 66,00 66,00
Durchschnitt
Leserate Objekte ohne Schläuche 87,80 78,05 78,05 85,37 75,61 75,61 78,05 75,61 78,05 58,54 65,85 56,10 65,85 63,41 70,73 68,29 70,73 68,29 68,29
Durchschnitt 80,98 76,83 61,95 69,27
73,0079,20
76,60 70,75 57,74 64,91
66,8060,80
90,40 72,80 70,00 52,00 74,80
94,63 77,44 71,22 50,24 76,59
[%] Abstand 80cm[%] Abstand 60cm[%] Abstand 40cm[%] Abstand 20cm[%] Abstand 0cm
87,17 70,57 67,92 49,06 72,08
96,10
2W Abstand 50cm 1,5W Abstand 50cm 1W Abstand 50cm 0,5W Abstand 50cm 2W 100cm
64,91 55,47
64,8874,6381,9589,76
94,72 86,04 79,62 66,04 58,49
96,40 87,20 80,40 60,00
UD
L 5
00
Sin
gle
100,00 91,71 84,88
67,20
72,20
90,19 83,77 75,09
No
rdic
IDM
oto
rola
UD
L 5
00
Po
rtal
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 33
Tagbewertung und -auswahl
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
* Au
ch
für A
pp
lika
tion a
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n M
ate
rialie
n g
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ign
et
On-Metal-
Tags
Reichweite
(25%)
Widerstands-
fähigkeit
(25%)
Befestigungs-
möglichkeit
(10%)
Größe
(40%)Summe
TTF M-
Tudor2 2 2 3 2,4
Euro-ID
10380,5 3 2 3 2,275
Confidex
Steelwave
Micro
0,5 2 1 3 1,925
Euro-ID
1675*3 3 2 1 2,1
TTF M-
Warrior2,5 2,5 3 0 1,55
ConfidexH
alo2,5 2,5 3 0 1,55
TTF M-
Nano0 1 1 3 1,55
E&C Flex 1,5 0 3 2 1,475
E&C
Foam0,5 0 3 2 1,225
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 34
100-135 kHz
LF
13,56 MHz
HF
850-950 MHz
UHF
2,45GHz
Microwelle
Kopplung Induktiv Induktiv Elektromag-
netische Wellen
Elektromag-
netische Wellen
Reichweite 0-1,5 m 0-1,5 m <10 m < 15m
Störfestigkeit Hoch Hoch Mittel Mittel
Pulklese-
Fähigkeit
Kaum
Implementiert
<200 Tags ~ 500 Tags ~ 500 Tags
Annäherung der
Tags aneinander
Reduzierung der Lesereichweite
Charakteristika der verschiedenen Frequenzbereiche
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 35
100-135 kHz 13,56 MHz 850-950 MHz 2,45GHz
Untergrund
(kein Metall)
Keinen Einfluß Geringer
Einfluß
Stark (Material-
abhängig)
Stark (Material-
abhängig)
Wasser,
Feuchtigkeit
Keinen Einfluß Geringer
Einfluß
Sehr staker
Einfluß
Sehr starker
Einfluß
Metall-
oberfläche
Keinen Einfluß Geringer
Einfluß
Sehr staker
Einfluß
Sehr starker
Einfluß
Dominante
Anwendungen
Tier-
identifikation;
Wegfahrsperren;
Prozess-
steuerung;
Behälter-ID
Item-
Management;
Ticketing;
ÖPNV;
Zugangs-
systeme
Unit- / Casemanagement;
Behälter- und Güter-ID;
Prozesssteuerung; Logistik
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
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On-Metal-Tags
Lösungsansätze
Abstand zum Untergrund erhöhen (Flag-Tag; Foam-Tag)
Nichtleitende Schicht (Abschirmung verzerrter und reflektierter
Wellen)
Kopplung zwischen Metall und Tag
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 37
95
77
71
77
90
73 70
75
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2W Abstand 50cm 1,5W Abstand 50cm 1W Abstand 50cm 2W 100cm
Gate: 2 Reader
ohne Schläuche
mit Schläuchen
Messergebnisse / Leseraten
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 38
Lesegeräte
MDE 1
MDE 2
Reader
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
HLI Projekt: RFID Einsatz bei der Berufsfeuerwehr
© Hamburger Logistik Institut GmbH Seite 39
100
92
85
72
67
96
87
80
67
60
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Abstand 0cm Abstand 20cm Abstand 40cm Abstand 60cm Abstand 80cm
MDE 1
ohne Schläuche
mit Schläuchen
Messergebnisse / Leseraten