Aurinkoenergiajärjestelmien etäseurantajärjestelmä

Transkriptio

1 Aurinkoenergiajärjestelmien etäseurantajärjestelmä Janne Raitaniemi (Bitec Oy) Saku Rantamäki (SAMK) Aurinkoenergiajärjestelmien luonne järjestelmien odotettu elinkaari on pitkä investoinnin kannattavuus teknologiat kehittyvät nopeasti tarve olemassaolevien järjestelmien päivityksille, laajennuksille ja muutoksille järjestelmät ovat usein räätälöityjä osat ja työ eri toimittajilta vastuu kokonaisuudesta haltijalla samoja piirteitä myös rakennusautomaatiossa 1

2 Seurannan ja tiedonkeruun merkitys todellisen tiedon saaminen aurinkoenergiajärjestelmän toiminnasta helpottaa vikojen havaitsemista ja paikallistamista tuoton parantaminen tarve automaattiselle valvonnalle kasvaa aurinkoenergiajärjestelmien kasvun myötä ensimmäinen askel kohti yhtenäistä ohjausjärjestelmää Tiedonkeruun ratkaisut tällä hetkellä tiettyyn käyttötarkoitukseen rakennettuja eivät mukaudu tai skaalaudu suljettuja järjestelmiä suljetuin rajapinnoin monimutkainen aurinkoenergiajärjestelmä voi vaatia useita tiedonkeruuratkaisuja aurinkoenergiajärjestelmien komponenttivalmistajilla omia ratkaisujaan 2

3 Tiedonkeruun ratkaisut tällä hetkellä vaihtoehtona yleiseen tiedonkeruuseen suunnitellut tuotteet esim. LabVIEW kalliita (tietokone, ohjelmistolisenssi, tiedonkeruukortit, kytkentälevyt) työläitä ottaa käyttöön ja vaativat perehtymistä skaalautuvuus riippuu tiedonkeruusovelluksen rakennustavasta ohjelmointityön uudelleenkäytettävyys kyseenalaista jotkut mahdollistavat myös ohjauksen Tiedonkeruujärjestelmät nyt 3

4 Etäseurantajärjestelmän kehitys Etäseurantajärjestelmä Etäseurantajärjestelmän rakenne sulautettu mittaussovellus Sulautettu PC RS wire -väylä UDP/IP automaatiojärjestelmä RS-485 Vaisalan sääasema TCP/IP SMA Webbox RS wire -väylä PC, Linux/BSD JDDAC sovittimet tietokanta Etäseurantajärjestelmä 4

5 JDDAC JDDAC alustana Java Transducer API Java Measurement Calculus API Java Measurement Dataflow API Java Precision Clock Synchronization API Java Distributed Data Acquisition and Control kokoelma työkaluja hajautetun mittausjärjestelmän ja anturiverkon rakentamiseen älykkyys hajautetaan verkkoon mahdollistaa hajautetun tiedonkeruun ja antureiden hallinnan perustuu IEEE 1451 standardisarjaan skaalautuu suureen määrään erilaisia mittaussovelluksia pystyy hallitsemaan heterogeeniset anturiverkot metadatalla ohjattu, heikosti tyypitetty XML-pohjainen tiedonkäsittely toteutettu Java-kielellä (J2ME, J2SE, J2EE) ja avoimena lähdekoodina laite- ja valmistajariippumattomuus Hajautettu toiminnallisuus, anturiverkkojen ideologia Tiedon käsittely visualisointi varastointi Laskenta Viestintä Tiedon reitittäminen jäsentäminen turvaaminen Mittaus Antureiden hallinta Mittaustulosten esitystapa Mittaustiedon kerääminen 5

6 JDDAC:n tapa käsitellä mittauksia Tyypillinen mittaustulos metatietoineen arvo aikaleima paikkatieto laatu yksikkö epätarkkuus omistaja mittaustulos lukuarvona milloin mittaus suoritettiin missä mittaus suoritettiin tiedon alkuperä (mitattu, simuloitu, jne.) mitatun suureen yksikkö mittaustuloksen epätarkkuus mistä mittaustulos on peräisin Hajautettu malli mittauspiste laskentapiste 6

7 Ohjaustoiminnallisuuden lisääminen mittauspiste laskentapiste ohjauspiste Etäseurantajärjestelmän kehittämisen näkökohtia luoda avoin etäseurantajärjestelmä ja yhteisö sen ympärille älykkäät aurinkoenergiajärjestelmät ovat vailla standardeja tarvitaan toimijoita avoimuus tuo käyttäjäkuntaa, kaupalliset lisäosat ja lisäarvopalvelut tuloja kaupallisille toimijoille suunnittelun tärkeitä näkökohtia ovat skaalautuvuus, varmuus, standardinmukaisuus, helppo jatkokehittäminen ja mahdollinen ohjaustoiminnallisuus mahdollisuuksien mukaan pyritään tarjoamaan rajapintoja myös kaupallisiin, suljettuihin sovelluksiin avoimet rajapinnat ohjelmistokehittäjille 7

8 Teknologioita JDBC JDDAC SQL IEEE1451.X GSM/GPRS JAVA XML JSON RS232/485 1-wire TCP/IP HTTP Modbus 8