IoT-pohjainen mittausratkaisu muuntajan suoja-altaan pinnankorkeuden mittaamiseen ja öljyn tunnistamiseen

Abstract

Esineiden internet (engl. Internet of Things, IoT) on 2010-luvulla käynnistynyt teknologinen siirtymä, jonka keskeisenä teemana on internetiin yhdistetyt esineet ja asiat. Esineiden tuottaman datan avulla yritykset voivat saada liiketoiminnallista hyötyä, luoda uusia liiketoimintamalleja ja helpottaa kuluttajien arkea. Tässä työssä tutkitaan, voitaisiinko esineiden internetiä soveltaa muuntajan suoja-altaaseen kertyvän sadeveden pinnankorkeuden mittaamiseen ja mahdollisesti sen pinnalla olevan öljyn tunnistamiseen. Työn tavoitteena on tutkia, mitkä mittausteknologiat soveltuisivat mittauksiin, sekä tutkia niiden etuja, rajoitteita ja hintaluokkia.

Työn aihe liittyy vahvasti yritysmaailmaan ja kaupallisiin ratkaisuihin, minkä vuoksi työssä käytettiin lähteinä kirjojen ja tieteellisten artikkeleiden lisäksi myös verkkosivuja, yritysten omia julkaisuja ja tuotteiden datalehtiä. Lisäksi lähteenä käytettiin Fingridin sisäisiä esitysmateriaaleja ja ohjeita, suoja-altaan pinnankorkeuden mittaustietoja ja asiantuntijahaastatteluja.

Työ jakaantuu neljään osaan. Ensimmäisessä osassa käsitellään esineiden internetin määritelmiä, sekä esineiden internetin ratkaisuissa yleisesti käytettyjä teknologioita. Toisessa osassa esitellään kantaverkkoyhtiö Fingridin kunnossapitomalli, ja IoT-ratkaisujen vaikutus siihen. Kolmannessa osassa esitellään eri mittausteknologioita veden pinnankorkeuden mittaamiseen ja öljyn tunnistamiseen. Jokaisesta mittausteknologiasta esitellään myös kaupallinen anturi, ja arvioidaan sen soveltuvuutta työn sovelluskohteeseen. Neljännessä osassa arvioidaan käytössä olevan mittaustavan ja mahdollisen IoT-mittauksen aiheuttamia kustannuksia. Mittaustapojen välisten kustannuserojen ja mittaukseen vaadittavien komponenttien hintojen avulla arvioidaan mittauksen kannattavuutta.

Tutkimus osoittaa, että veden pinnankorkeuden mittaaminen ja öljyn tunnistaminen olisi toteutettavissa lukuisilla eri mittausteknologioihin perustuvilla antureilla. Öljyn tunnistavien anturien korkean hankintahinnan vuoksi IoT-mittaus ei kuitenkaan näyttäydy taloudellisesti kannattavana. Kannattavuuden arvioinnissa on toisaalta tehty tiettyjä ennakko-oletuksia esimerkiksi tuottovaatimuksesta ja pitoajasta, mikä vaikuttaa siihen, kuinka kannattavaksi sijoitus arvioidaan.