Älykäs kastelujärjestelmä jalkapallonurmille
Peiponen, Topias (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022052612226
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022052612226
Tiivistelmä
Insinöörityössä selvitettiin älykkään kastelujärjestelmän perusteita, hyötyjä ja haasteita sekä käytännön toteutusta. Älykäs kastelujärjestelmä on kastelulaitteiden, sensorien ja ohjaimen muodostama kokonaisuus, jossa kastelua ohjataan maaperän tai sään olosuhteiden perusteella. Työn alussa suunniteltiin tulevan järjestelmän sisältävän Rainbird Eagle 900/950 -kastelulaitteita, Soilscout Hydra100 -maaperäsensoreita ja Rainbird ESP-LXME -kasteluohjaimen.
Älykäs kastelujärjestelmä voi säästää huomattavasti vettä verrattua muihin kastelujärjestelmämalleihin, mikä edistäisi Helsingin kaupungin ympäristöystävällisyyttä ja taloudellisuutta. Älykäs kastelujärjestelmä voi myös parantaa kaupungin nurmikenttien kuntoa, koska kastelu perustuisi dataan eikä inhimilliseen arviointiin.
Työssä suoritettiin tutkimuksia Soilscout Hydra100 -maaperäsensoreiden soveltuvuudesta kastelun ohjaamiseen. Tutkimuksissa todettiin, että maan alle sijoitettavat Hydra100-maaperäsensorit korreloivat tarpeeksi hyvin nurmen pintakosteuden kanssa. Tutkimusmenetelmät olivat kuitenkin alkeelliset, minkä takia asiasta tarvittaisiin lisää tutkimustietoa.
Työssä luotiin web-monitorointialusta, jonka tarkoituksena oli monitoroida ja hallita älykästä kastelujärjestelmää hyödyntämällä rajapintoja. Web-monitorointialustan toteutus onnistui lukuun ottamatta Rainbird-kastelulaitteiden etähallintaa, minkä takia web-monitorointialusta lopulta hyllytettiin.
Lopuksi suunniteltiin älykkään kastelujärjestelmän prototyypin toteutus, joka perustui kiinteistöautomaatiotekniikkaan rajapintojen sijasta. Prototyyppi suunniteltiin Pirkkolan jalkapallonurmelle. Prototyyppi käyttää Rainbird Eagle 900/950 -kastelulaitteita, Soilscout Hydra100 -maaperäsensoreita, Rainbird WR2 -sade- ja pakkassensoria sekä räätälöityä kasteluohjainta, jonka ylläpitoyksikkö on tilannut.
Älykäs kastelujärjestelmä voi säästää huomattavasti vettä verrattua muihin kastelujärjestelmämalleihin, mikä edistäisi Helsingin kaupungin ympäristöystävällisyyttä ja taloudellisuutta. Älykäs kastelujärjestelmä voi myös parantaa kaupungin nurmikenttien kuntoa, koska kastelu perustuisi dataan eikä inhimilliseen arviointiin.
Työssä suoritettiin tutkimuksia Soilscout Hydra100 -maaperäsensoreiden soveltuvuudesta kastelun ohjaamiseen. Tutkimuksissa todettiin, että maan alle sijoitettavat Hydra100-maaperäsensorit korreloivat tarpeeksi hyvin nurmen pintakosteuden kanssa. Tutkimusmenetelmät olivat kuitenkin alkeelliset, minkä takia asiasta tarvittaisiin lisää tutkimustietoa.
Työssä luotiin web-monitorointialusta, jonka tarkoituksena oli monitoroida ja hallita älykästä kastelujärjestelmää hyödyntämällä rajapintoja. Web-monitorointialustan toteutus onnistui lukuun ottamatta Rainbird-kastelulaitteiden etähallintaa, minkä takia web-monitorointialusta lopulta hyllytettiin.
Lopuksi suunniteltiin älykkään kastelujärjestelmän prototyypin toteutus, joka perustui kiinteistöautomaatiotekniikkaan rajapintojen sijasta. Prototyyppi suunniteltiin Pirkkolan jalkapallonurmelle. Prototyyppi käyttää Rainbird Eagle 900/950 -kastelulaitteita, Soilscout Hydra100 -maaperäsensoreita, Rainbird WR2 -sade- ja pakkassensoria sekä räätälöityä kasteluohjainta, jonka ylläpitoyksikkö on tilannut.