Pilottikoon biokaasulaitoksen mittausdatan tietokanta

Abstract

Jatkuvatoimisten mittalaitteiden käyttö on yleistynyt ympäristöteknologian monissa sovelluksissa. Näitä ovat esimerkiksi vesilaitosten ja uusiutuvan energian tuotantolaitosten prosessinohjaukseen liittyvät mittaukset sekä ympäristön tilaa havainnoivat ympäristömittauspisteet. Syntyvän mittausdatan määrä on usein huomattavan suuri ja tiedon siirto, varastointi ja analysointi vaativat siksi luotettavia ja tarkoituksenmukaisia teknisiä ratkaisuja.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää ratkaisu mittausdatan siirtämiseksi ja tallentamiseksi tietokantaan. Työn tilaaja oli Savonia-ammattikorkeakoulun ympäristötekniikan opetus- ja tutkimusyksikkö. Yhtenä vaihtoehtona oli tietokantaratkaisun suunnittelu ja toteutus alusta lähtien itsenäisesti avoimen lähdekoodin ohjelmistoja käyttäen. Tutkittavana oli myös vaihtoehto, jossa mittalaitevalmistaja Kellerin ilmaisohjelma GSM 2 DataManageria käytettäisiin tiedonsiirrossa ja tietokannan luonnissa. Työn käytännön esimerkkinä käytettiin pilottikoon biokaasulaitoksen mittausdataa, mutta tarkoitus oli kehittää ratkaisu, joka sopisi kaikille pilottikoon koelaitoksille sekä ympäristömittauspisteille.

Työn lopputulos on MySQL-relaatiotietokanta. Mittausdata siirretään tietokantapalvelimelle ajastettuna FTP-siirtona ja palvelin siirtää uuden datan automaattisesti tietokantaan ja muokkaa sen haluttuun muotoon parser-skriptin avulla. Tietokannalle suunniteltiin myös selainpohjainen käyttöliitttymä. PHP-kielen avulla selaimeen saadaan tuotua tietokannasta tieto saatavilla olevasta mittausdatasta. Käyttäjä valitsee halutun mittauskohteen, mittaussuureet ja aikavälin, jonka jälkeen selaimessa esitetään valittu data taulukko­muodossa. Data on myös mahdollista ladata paikalliselle työasemalle CSV-tiedostona analysoitavaksi esimerkiksi taulukkolaskentaohjelmassa.

The use of online measurement devices has become quite common in many applications of environmental engineering. Such applications include for example the process control of water treatment plants, power plants using renewable energy sources and measurement stations, which are used to monitor the state of the environment. The amount of measurement data created is often quite large and the transfer, storage and analysis of the data demand reliable and functional technical solutions.

The purpose of this thesis was to develop a solution for transferring the measurement data and saving it to a database. This study was commissioned by the Teaching and Research Unit of Environmental Engineering at Savonia University of Applied Sciences. One option was to plan and construct the database solution fully independently using open source software. Another option that was examined but not implemented was using free software called GSM 2 DataManager, provided by the measurement device manufacturer Keller AG, for the data transfer and database creation. Measurement data of a pilot-scale biogas plant was used as a practical example of this study, but the aim was to develop a solution that would be suitable for all pilot size plants and environmental measurements as well.

The outcome of this thesis was a relational database based on MySQL. Measurement data is transferred to the database server as a scheduled FTP transfer. The server automatically takes the data to the database and converts it to the desired form using a parser script. A web browser interface was also designed for the database. Using the PHP programming language it is possible to get information on the available measurement data in the database. The user selects the plant or measurement point and the quantities and time interval to be observed. The selected data will be displayed in the browser window in the table format. The data can also be downloaded to the local workstation as a CSV file to be analyzed with a spreadsheet program for example.