Kuva:Sanna Vienonen
Virtausmittauksiin on kehitetty uusi teknologinen ratkaisu lisäämällä mittauksessa käytettyyn ajelehtivaan lieriöön eli uimuriin GPS-paikannin ja lähetin. Yhdistelmä osoittautui Freshabit-hankkeen testausten mukaan luotettavaksi, helppokäyttöiseksi ja kustannustehokkaaksi. Lisäksi se tuotti paljon korkealaatuista mittausdataa. Paikalliset ranta-asukkaat innostuivat seuraamaan uimurin liikkumista verkossa, mikä onnistui mm. puhelimella. Sijaintitiedon perusteella innokkaimmat paikalliset pystyivät auttamaan uimurin vapauttamisessa matalikolta syvemmille vesille.
SYKEn kehittämä ja Pro Puruvesi -yhdistyksen kanssa yhteistyössä testaama uusi uimuri lähettää sijaintitiedon automaattisesti verkkopalveluun, jossa kaikki kiinnostuneet voivat seurata sen liikkeitä lähes reaaliaikaisesti. Menetelmä säästää mittauksiin tarvittavaa työpanosta ja vähentää virheiden mahdollisuutta.
Uimurin ja GPS-paikantimen yhdistelmää testattiin vuoden 2017 kesällä ja syksyllä Puruvedellä osana Freshabit LIFE IP -hankkeen mittauskampanjaa. Mittaustietoja käytetään kehitteillä olevan Puruveden kolmiulotteisen virtausmallin kalibrointiin ja validointiin. Mittauksia jatketaan Puruvedellä myös tänä vuonna.
|
Perinteiset uimurit virtausmittauksissa
Perinteinen virtausmittauksiin käytettävä uimuri koostuu veteen upotettavasta lieriöstä, pinnalla kelluvasta pienestä poijusta ja niitä yhdistävästä narusta. Narun pituutta säätelemällä voidaan valita mittaussyvyys. Uimurin annetaan ajelehtia muutamista kymmenistä minuuteista muutamiin tunteihin. Käsin mitatusta alku- ja loppusijainnista sekä ajelehtimisajasta voidaan laskea keskimääräinen virtausnopeus ja -suunta. Perinteisen menetelmän heikkoutena on sen vaatima työmäärä ja virhealttius, mikäli mittauspisteitä tarvitaan paljon.
|
Sijaintitiedon tuottamisen automatisointi
Uimuriin kiinnitettävällä GPS-paikantimella voidaan tallentaa sijaintia jatkuvasti. Tehtävään valittiin vedenkestävä, helposti hallittava ja ohjelmoitava Thingsee One IoT-kehityslaite. GPS-sijainnin lisäksi laite mittaa lämpötilaa, valoisuutta, ilmankosteutta ja ilmanpainetta. Laite sisältää lisäksi kiihtyvyys- ja asentoanturit, joiden avulla voidaan mitata esimerkiksi aallokkoa.
Laite lähettää mittaamansa tiedot lähes reaaliaikaisesti GSM-verkon kautta palvelimelle, jonne ne tallentuvat jatkokäyttöä varten. Mikäli mobiiliyhteyttä ei tietyllä hetkellä voida muodostaa, tallentaa laite mittaustiedot sisäisesti ja lähettää ne kun yhteys saadaan.
Paikantimen akku kestää tavallisessa mittauskäytössä viikkoja tai jopa kuukausia ja se voidaan ladata tavallisella puhelimen USB-laturilla. Paikantimen koko käyttöjärjestelmä on julkaistu avoimena lähdekoodina ja on vapaasti muokattavissa erikoisiakin mittausjärjestelyjä varten.
Mitattuja uimureiden kulkureittejä Puruvedellä. Keltaiset ja punaiset pisteet näyttävät kahden eri syvyydellä uivan uimurin reitin kun ne on laskettu liikkeelle samasta pisteestä samaan aikaan.
Linkkejä
Lisätietoja
Tutkija Janne Ropponen, Suomen ympäristökeskus, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi