Etäluettavien kiinteistövesimittarien hallinta- ja analytiikkaohjelmistot vesilaitoskäytössä
Mäkelä, Antti (2024)
Mäkelä, Antti
2024
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-ohjelma - Programme in Environmental and Energy Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-11-13
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202410299646
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202410299646
Tiivistelmä
Vedenkulutuksen etäluenta on keskeinen osa vesilaitosten ja yhteiskunnan digitalisaatiota. Vedenkulutuksen etäluennassa tiedonsiirto-ominaisuuksilla varustetuilta vesimittareilta kerätään tietoja automaattisin tai puoliautomaattisin menetelmin. Toistaiseksi vesilaitokset keräävät suurelta osin vedenkulutuslukemia manuaalisen luennan keinoin. Tämän diplomityön motivaationa on tuottaa tietoa vesilaitoksille vedenkulutuksen etäluennasta tilanteessa, jossa avoimesti tarjolla olevaa tietoa aiheesta on vähän. Diplomityöllä on kaksi tavoitetta, joista päätavoite on kartoittaa tietoa suomalaisille vesilaitoksille suunnattujen etäluettavien vesimittarien hallinta- ja analytiikkaohjelmistojen, etäluentaohjelmistojen, ominaisuuksista, eroista ja yhteneväisyyksistä sekä niihin liittyvistä rajoitteista. Toisena tavoitteena on selvittää vedenkulutuksen etäluennan teknistä toteutusta ja siihen liittyvät keskeisimmät hyödyt ja haasteet.
Etäluennan teknistä toteutusta, hyötyjä ja haasteita kartoitettiin kirjallisuuskatsauksen muodossa. Etäluentaohjelmistojen tutkimiseksi suoritettiin haastattelututkimus, jossa haastateltiin kymmenen etäluentaohjelmistotarjoajaa. Haastattelututkimuksessa huomioitiin vesilaitosten etäluentaohjelmistoihin kohdistamia odotuksia ja selvitystarpeita, joita kerättiin diplomityöhön osallistuvilta vesilaitoksilta, Tampereen Vesi Oy:ltä sekä HS-Vesi Oy:ltä. Haastattelukysymykset jaettiin kuuteen pääteemaan, jotka ovat mittalaitetieto, yhteensopivuus, tietoturva, palvelut, hälytykset sekä kustannukset. Haastatteluiden avulla pystyttiin kartoittamaan minkälaisia ominaisuuksia, toimintatapoja sekä rajoitteita esiintyy suomalaisille vesilaitoksille suunnatuissa etäluentaohjelmistoissa ja kuinka yleisiä nämä ovat. Näiden perusteella tehtiin johtopäätöksiä, minkälaisiin asioihin vesilaitoksen tulee kiinnittää huomiota hankkiessaan etäluentaohjelmistoa.
Vedenkulutuksen etäluenta tarjoaa hyötyjä vesilaitokselle sekä sen sidosryhmille, kuten vedenkuluttajille ja isännöitsijöille. Merkittävimmät hyödyt ovat manuaalisen työn väheneminen, kattava tieto vedenjakeluverkoston vedenkulutuksesta sekä vedenjakeluverkoston vuotojen havaitseminen. Vedenkulutuksen etäluennan keskeisimpiä haasteita ovat standardisoinnin puute, vakiintuneiden ja laajasti levinneiden toimintamallien kehittymättömyys sekä korkeat hankkimiskustannukset. Vesilaitosten on tärkeää asettaa tavoitteet etäluennalle ja tunnistaa etäluentaan liittyvät tekniset rajoitteet etäluentajärjestelmän hankinnassa. Etäluentaohjelmisto on keskeinen osa etäluentajärjestelmää ja sen tarjoamia peruspalveluita ovat vesimittaritiedon visualisointi, kulutuslukemien siirto laskutusjärjestelmään sekä hälytysten tarkastelu. Osa etäluentaohjelmistoista tarjoaa monipuolisempia ominaisuuksia, kuten vesilaitoksen eri prosessien tiedon yhdistäminen ja käsittely, vesitaselaskenta sekä koneoppimiseen perustuvat ennustemallit ja poikkeamatarkastelut.
Vesilaitokset joutuvat tekemään valintoja etäluentajärjestelmän ja -ohjelmiston hankintatavassa sekä rakentamisessa, jotka vaikuttavat vesilaitoksen tarvitsemiin tietotaito- ja henkilöstöresursseihin sekä vesilaitoksen mahdollisuuteen hallita etäluentajärjestelmän toteutusta. Valintoja ovat esimerkiksi etäluentajärjestelmän rakentaminen itse tai tilaaminen ohjelmistotarjoajalta sekä etäluentajärjestelmän hankkiminen kokonaisratkaisuna tai osakokonaisuuksien toteuttaminen eri toimijoiden ratkaisuilla. Vedenkulutuksen etäluentaa ohjaava lainsäädäntö on vielä puutteellinen, joten vesilaitosten tulee sopia tarkasti vastuista järjestelmään liittyvien toimijoiden ja vedenkuluttajien kanssa. Etäluentajärjestelmä luo myös uusia riskitekijöitä vesilaitoksen toimintaan, jotka vesilaitoksen tulee huomioida toimintansa riskinarvioinnissa ja suunnittelussa.
Etäluennan teknistä toteutusta, hyötyjä ja haasteita kartoitettiin kirjallisuuskatsauksen muodossa. Etäluentaohjelmistojen tutkimiseksi suoritettiin haastattelututkimus, jossa haastateltiin kymmenen etäluentaohjelmistotarjoajaa. Haastattelututkimuksessa huomioitiin vesilaitosten etäluentaohjelmistoihin kohdistamia odotuksia ja selvitystarpeita, joita kerättiin diplomityöhön osallistuvilta vesilaitoksilta, Tampereen Vesi Oy:ltä sekä HS-Vesi Oy:ltä. Haastattelukysymykset jaettiin kuuteen pääteemaan, jotka ovat mittalaitetieto, yhteensopivuus, tietoturva, palvelut, hälytykset sekä kustannukset. Haastatteluiden avulla pystyttiin kartoittamaan minkälaisia ominaisuuksia, toimintatapoja sekä rajoitteita esiintyy suomalaisille vesilaitoksille suunnatuissa etäluentaohjelmistoissa ja kuinka yleisiä nämä ovat. Näiden perusteella tehtiin johtopäätöksiä, minkälaisiin asioihin vesilaitoksen tulee kiinnittää huomiota hankkiessaan etäluentaohjelmistoa.
Vedenkulutuksen etäluenta tarjoaa hyötyjä vesilaitokselle sekä sen sidosryhmille, kuten vedenkuluttajille ja isännöitsijöille. Merkittävimmät hyödyt ovat manuaalisen työn väheneminen, kattava tieto vedenjakeluverkoston vedenkulutuksesta sekä vedenjakeluverkoston vuotojen havaitseminen. Vedenkulutuksen etäluennan keskeisimpiä haasteita ovat standardisoinnin puute, vakiintuneiden ja laajasti levinneiden toimintamallien kehittymättömyys sekä korkeat hankkimiskustannukset. Vesilaitosten on tärkeää asettaa tavoitteet etäluennalle ja tunnistaa etäluentaan liittyvät tekniset rajoitteet etäluentajärjestelmän hankinnassa. Etäluentaohjelmisto on keskeinen osa etäluentajärjestelmää ja sen tarjoamia peruspalveluita ovat vesimittaritiedon visualisointi, kulutuslukemien siirto laskutusjärjestelmään sekä hälytysten tarkastelu. Osa etäluentaohjelmistoista tarjoaa monipuolisempia ominaisuuksia, kuten vesilaitoksen eri prosessien tiedon yhdistäminen ja käsittely, vesitaselaskenta sekä koneoppimiseen perustuvat ennustemallit ja poikkeamatarkastelut.
Vesilaitokset joutuvat tekemään valintoja etäluentajärjestelmän ja -ohjelmiston hankintatavassa sekä rakentamisessa, jotka vaikuttavat vesilaitoksen tarvitsemiin tietotaito- ja henkilöstöresursseihin sekä vesilaitoksen mahdollisuuteen hallita etäluentajärjestelmän toteutusta. Valintoja ovat esimerkiksi etäluentajärjestelmän rakentaminen itse tai tilaaminen ohjelmistotarjoajalta sekä etäluentajärjestelmän hankkiminen kokonaisratkaisuna tai osakokonaisuuksien toteuttaminen eri toimijoiden ratkaisuilla. Vedenkulutuksen etäluentaa ohjaava lainsäädäntö on vielä puutteellinen, joten vesilaitosten tulee sopia tarkasti vastuista järjestelmään liittyvien toimijoiden ja vedenkuluttajien kanssa. Etäluentajärjestelmä luo myös uusia riskitekijöitä vesilaitoksen toimintaan, jotka vesilaitoksen tulee huomioida toimintansa riskinarvioinnissa ja suunnittelussa.