Varavoima-asemien etäohjaus ja -valvonta

Abstract

Mobiiliverkkojen toimiminen on nykypäivän yhteiskunnalle tärkeää ja tulevaisuudessa se tulee olemaan vielä suuremmassa roolissa. Tukiasemat ovat liitettynä sähköverkkoon, joten niiden toiminta ei ole taattua pitkien sähkökatkojen aikana. Toimeksiantajayrityksellä oli tarve kehittää etäohjattava ja -valvottava varavoimajärjestelmä pilotointikohdetta varten. Tavoitteena oli toteuttaa järjestelmän prototyyppi, joka toimii täysin itsenäisesti sähkökatkojen aikana ja sen tuli lähettää ilmoituksia mahdollisista sähkökatkoista ja käynnistymisistään. Järjestelmän tuli sisältää tarvittavat mittaukset ja niiden mittaustulosten tuli olla saatavilla jatkuvasti.

Työ oli tuotekehitysprojekti, jonka kehittämiskohteena oli etäohjaus ja -valvontajärjestelmä. Tietoperusta kerättiin pääsääntöisesti kirjallisuudesta sekä haastattelemalla toimeksiantajayritystä järjestelmän ominaisuuksista. Järjestelmää lähdettiin kehittämään toimeksiantajayrityksen toiveiden mukaisesti.

Teknisen toteutuksen alustana toimi Raspberry Pi 3- tietokone. Siihen liitettiin kaikki mittaukseen ja ohjaukseen tarvittavat komponentit. Etäohjaus- ja valvontaohjelma ohjelmoitiin Rasperry Pi:lle ja ohjelman käyttöliittymää päästiin käyttämään toiselta laitteelta VNC-yhteyden avulla. Käyttöliittymän avulla varavoimakoneella voitiin suorittaa myös manuaalisia testiajoja.

Lopputuloksena oli toimeksiantajayrityksen tarpeiden mukainen järjestelmä, joka toimitettiin testikäyttöön. Järjestelmää ja sen ominaisuuksia testattiin pilotointikohteessa simuloimalla sähkökatkoja. Konkreettisen lopputuloksen lisäksi saatiin myös tietoa, kuinka järjestelmän seuraavasta versiosta voitaisiin tehdä vielä parempi.

The functionality of cellular network is important for the modern society and, in the fu-ture, it will be even more important. Cellular sites are connected to an electrical grid, which is why their functionality cannot be guaranteed during long power outages. The assignor wanted to develop a backup power system that can be controlled and moni-tored remotely. The main objective was to develop a working prototype of a system which is capable of working on its own during power outages and can send notifications about power outages and its startups. The system needed to contain all the relevant measurements and the data of the measurements needed to be accessible all the time.

The job was a product development project. The theoretical basis was mainly gathered from literature and by interviewing the assignor’s employees to get information on the kind of features the system should have.

The platform for the technical solution was a Raspberry Pi 3- computer. All the required measurement and control electronics were connected to it. The remote control and monitoring program was programmed on it and the graphical user interface could be ac-cessed from another computer by VNC -connection.

The result of the work was a system that fulfilled the assignor’s functional requirements that was delivered for test use. The system was tested at the piloting site by simulating power outages and the system worked as planned. In addition to the physical result, some follow-up actions were determined to make the next version of the system better.