EPV Bioturve Oy:lle Masinotekin EMMI-järjestelmä ympäristöseurantaan

Suomalaisen EPV Energia Oy -konsernin omistama turvetuotannon erikoisyhtiö EPB Bioturve hankki kesällä 2020 Masinotekilta uuden konseptin virtamusmittauskokonaisuuden. Hankkeessa Masinotek yhdisti omaa virtausmittausten, tietojärjestelmien ja etäseurattavien tietolähteiden erikoisosaamista sekä konsultoi EPV:tä myös ympäristölupien saamiseksi uudelle IoT-seurantakonseptille.

Haasteena virtaaman mittaaminen avokanavasta

Masinotek on toimittanut suomlalaisille asiakkailleen yhteensä satoja automaattisen virtaamamittauksen hankkeita. Näissä tyypillisesti mitataan virtaamaa joko ulosvirtaavasta kanavasta V-patomittaustekniikalla tai pumpun jälkeisen paineputken ns. täyden putken -mittaustavalla. V-patomittauksissa tekniikkana on paineantureilla seurattava lähtevän veden pinnankorkeus ja paineputkistoissa usein mangneettis-induktiiviseen mittaustekniikkan perustuva ns. mankkuputki.

EPV Bioturpeen haasteena oli saada aikaan reaaaliaikainen etäseuranta turvesuokohteelle, jossa pumpun jälkeen vesi nostetaan patopenkalle, josta se virtaa painovoimaisesti alaspäin laskeutusaltaaseen. Aluksi ratkaisuna mietitty pinnankorkeuden mittaaminen viettoputkesta osoittautui jo laskelmissa liian epävarmaksi mittaustavaksi. Vaihtoehtoisena tapana seurata virtaamaa Masinotek kehitti konseptin, jossa virtaaman seuranta perustuun pumpun läpi kulkeneen tilavuusvirran mittaamiseen. Käytännössä tämä toteutettiin pumpun taajuusmuuttajan reaaliaikaisen seurannan ja Masinotekin EMMIin toteutetettujen laskentakaavojen yhdistelmällä.

Taajuusmuuttajan kytkennät ja ohjaukset avainasemassa

Masinotekin vesilaitoksille toteuttamista hankkeista jo aikaisemmin tutuksi tullut osaaminen taajuusmuuttajista oli ratkaisevassa asemassa hankkeen perusidean testaamisessa. EPV:n turvesuokohteella oli jo entuudestaan käytössä Danfossin Vacon Flow -taajuusmuuttaja, jonka asetustoiminnot Masinotek selvitti Danfossilta saadun demolaitteiston avulla. Taajuusmuuttaja onnistuttiin kytkemään Modbus RTU -kytkennöillä Masinotekin GSM-dataloggeriin ja näin saatiin suora yhteys Danfossin taajuusmuuttajaan. Toteutusvaiheessa kytkennät jouduttiin tekemään siis jo valmiiseen ympäristöön suoraan kenttäolosuhteissa, jossa haasteita asetti myös se, että muita sähkö- ja ohjauskytkentöjä ei saanut häiritä, sillä samasta ohjauskeskuksesta ohjataan myös paikallista kemiallista puhdistusprosessia.

Kalibrointi mittaustuloksille kahden etäseurantapisteen avulla

Kohteella pumppuna on käytössä tyypillinen ns. tulvapumppu, joka nostaa nopeasti vedenkorkeutta nousuputkessa ja johtaa veden sitten alapuoliseen isoon laskeutuslampeen. Tilavuusvirtamittaukset toteutettiin Masinotekin EMMIIn aluksi vain pumppukäyriin perustuvien teorialaskelmien pohjalta. Tarkennus mittauksiin on saatu kesän 2020 aikana laskeutusaltaan alapäähän asennetulla toisella Masinotekin laitteistolla, jossa on seurattu samanaikaista V-padon kautta alapuoliseeen vesistöön johdettavaa lakeutusaltaan vesimäärää.

Reaaliaikainen dataseuranta takasi ELY-keskuksen hyväksynnän

Koska hankkeessa kehitettiin kokonaan uusi tapa toteuttaa reaaliaikaista virtaaamamittausta, tarvittiin menetelmälle myös lupaviranomaisten hyväksyntä. Masinotek toimitti hankkeen suunnitteluvaiheen jälkeen asiasta tekniset selvitykset, joissa ennen kaikkea pystyttiin osoittamaan, että kahden eri virtausmittaumenetelmän käyttö ja reaaliaikainen vertailu mahdollistaa varman tuloksen saamisen alapuoliseen vesistöön johdettavan puhdistetun veden määrästä. EMMI-järjestelmään koodattiin siis myös vastaaavat vertailulaskennat, joista pystytään helposti näkemään kahden täysin eri tekniikalla ja aikarytmillä toteutetun virtaamalaskennan yhtäpitävyys.

Lue lisää aiheesta: emmi etäseuranta virtaamamittaus vesilaitos mittausasema ympäristömonitorinti turvesuo jatkuvatoiminen