Älykäs kastelu All Electric Society -puistossa Maaperän kosteuden ja kastelun seuranta, analysointi ja optimointi ajankohtaisten ympäristötietojen perusteella.

Ota yhteyttä

Asiakasprofiili

Phoenix Contact

All Electric Society -puisto esittelee yli 7 800 neliömetrin alueella, miten uusiutuvaa energiaa voidaan tuottaa, muuntaa, varastoida, jakaa ja käyttää.
550 aurinkopaneelia ja muuta energiageneraattoria tuottavat puistoon energiaa.
Esittelemme energian tehokasta käyttöä sähköisessä liikenteessä, älykkäissä rakennuksissa, liikenneinfrassa ja tuotantolaitoksissa.

Lisätietoa All Electric Society -puistosta

Haaste

Yksilölliset kasteluvaatimukset ja korkeat kasvinhoitokustannukset

All Electric Society -puistossa on lukuisia viheralueita, joiden kasvit tarvitsevat luotettavaa vedensaantia. Kasteluvaatimukset vaihtelevat kasvilajien vedentarpeen ja sääolosuhteiden, kuten auringonpaisteen tai sademäärän, mukaan.

Optimaalinen käsin tapahtuva kastelu on hyvin työlästä ja kallista. Lisäksi kulutusta on vaikea seurata.

Ratkaisu

Tarvelähtöinen ja resursseja säästävä kastelujärjestelmä

Jotta alueittainen kastelu voitiin optimoida, puiston viheralueet jaettiin 15 kasteluvyöhykkeeseen. Kukin vyöhyke varustettiin akkukäyttöisillä LoRaWAN-tekniikkaa käyttävillä maaperän kosteusantureilla.

Anturit mittaavat maaperän kosteutta ja lämpötilaa sekä johtavuutta määrätyin väliajoin ja lähettävät tiedot LoRaWAN-yhdyskäytävän kautta yrityksen omaan IoT-käyttöympäristöön. Mittaustiedot maaperästä ja paikallisen sääaseman tiedot yhdistetään pilvessä. Säätiedotusten perusteella tarpeisiin perustuva kastelu voidaan sitten suunnitella tai esiasettaa eri parametrien avulla.

Vesimittarin digitaalisen liitännän avulla kastelunohjausjärjestelmästä saadaan tärkeitä tietoja nykyisestä virtausnopeudesta ja vedenkulutuksesta.

Ratkaisu yksityiskohtaisesti

Etäkonfigurointi, -ohjaus ja -valvonta

Älykkäässä kasteluratkaisussa käytetään PLCnext- ja LoRaWAN-tekniikan yhdistelmää. Automaatiojärjestelmä kokoaa kaikki tarvittavat tiedot pilvipalveluun, jotta kastelua voidaan ohjata tehokkaasti. PLCnext Control vertaa jatkuvasti nykyisiä anturiarvoja ennalta määritettyihin pilviparametreihin. Jos algoritmi havaitsee, että viheralue on liian kuiva, vastaavan kasteluvyöhykkeen magneettiventtiili aukeaa automaattisesti. Heti kun tietty vesimäärä on saavutettu, tai maan kosteus on normalisoitunut, venttiili sulkeutuu. Jos paikallinen sääasema tunnistaa tietojen perusteella sadetapahtuman, kastelu peruutetaan automaattisesti.

Yrityksen omassa IoT-käyttöympäristössä käyttäjä voi paikantaa ympäristöanturit kartalla ja näyttää kerätyt mittaustiedot selkeästi räätälöidyissä kaavioissa.

Paikallinen käyttö

Kellonajat, jolloin kasteluprosessi voidaan käynnistää, voidaan määritellä erikseen jokaiselle viikonpäivälle paikallisen käyttöpäätteen kautta. Käyttäjä voi myös syöttää siihen yksittäisten kasteluvyöhykkeiden raja-arvot. Ajan synkronointia varten lähetetään kysely GNSS-vastaanottimelle (Global Navigation Satellite System), johon on integroitu NTP-palvelin (Network Time Protocol). Ohjelmisto havaitsee myös luotettavasti järjestelmässä olevat vuodot ja antaa sen jälkeen hälytysviestejä. Lisäksi PLCnext Control on yhdistetty Phoenix Contactin verkkopohjaiseen SCADA-järjestelmään, Resyliveen, VPN-tunnelin (Virtual Private Network) kautta. Järjestelmä voidaan konfiguroida ja sitä voidaan ohjata ja valvoa etänä tai paikallisesti milloin tahansa tämän alustan kautta. Vedenkulutuksesta on myös mahdollista luoda raportteja.

Turvallinen tiedonsiirto

Tiedonsiirtoon käytetään langatonta LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) -verkkotekniikkaa. Tekniikalle on ominaista suuri vastaanottokantama ja samalla vähäinen energiankulutus. Nämä ominaisuudet soveltuvat erityisen hyvin IoT-sovelluksiin kaupunkialueilla. Rakennustiheydestä riippuen LoRaWAN-verkon kantama on kaupunkialueilla jopa viisi kilometriä ja maaseudulla jopa 15 kilometriä. Tekniikka käyttää tiedonsiirtoon lisenssivapaata 868 MHz:n ISM-taajuusaluetta.

Kentälle asennetut LoRaWAN-anturit lähettävät nykyiset mittausarvot lähimpiin yhdyskäytäviin määrätyin väliajoin. Sieltä tiedot välitetään verkkopalvelimelle langattoman tai Ethernet-yhteyden kautta.

Smart City Box älykkääseen ympäristönhallintaan

Smart City Boxin avulla voit helposti yhdistää kaupungin tiedot anturista ohjausjärjestelmään. Tietojen läpinäkyvyys auttaa kehittämään kohdennettuja optimointitoimenpiteitä, joilla voidaan luoda tehokkaita ja kestäviä elinympäristöjä. Yleiskäyttöinen Box liitetään vain nykyiseen infrastruktuuriin.

Kaikki sovellukset perustuvat anturitietojen reaaliaikaiseen keräämiseen ja langattomaan tiedonsiirtoon. Avoimen järjestelmäarkkitehtuurin ansiosta Box voidaan integroida helposti sekä kunnallisiin palvelinkeskuksiin että moniin muihin IoT-alustoihin.

Interaktiivinen kuvakartta: Topologia älykäs kastelu

Ohjelmisto ympäristötietojen visualisointiin

Ympäristönseurantapalvelu mahdollistaa ympäristötietojen täydellisen etävalvonnan verkkoportaalin kautta. Kaikki anturit ja mitatut arvot voidaan integroida helposti. Ohjelmisto havaitsee järjestelmässä olevat vuodot luotettavasti. Hälytysviestit luodaan automaattisesti tunnistuksen yhteydessä.

Maaperän kosteusanturit

LoRaWAN-tekniikkaa käyttävät maaperän kosteusanturit mittaavat maaperän kosteutta, lämpötilaa ja johtavuutta. Anturitiedot lähetetään pilvialustalle LoRaWAN-yhdyskäytävän kautta. Tietoja voidaan sitten käyttää ympäristön kestävään seurantaan.

LoRaWAN-yhdyskäytävät

LoRaWAN-yhdyskäytävät välittävät antureiden mitatut arvot verkkopalvelimelle langattoman tai Ethernet-yhteyden kautta. Palvelin antaa käyttäjätiedot sovelluspalvelimen käyttöön. Nämä kaksi palvelinta voidaan asentaa paikallisesti tai sijoittaa pilvipalvelimeen.

PLCnext Control

Kytkentäkaapin ytimen muodostaa PLCnext Control AXC-F 3152, johon liittyvät Smart Elements -tuoteperheen I/O-moduulit, joita käytetään magneettiventtiilien ohjaamiseen. Kaikki tiedot, joita tarvitaan kastelujärjestelmän tehokkaaseen ohjaukseen, kulkevat yhdessä PLC:ssä.

Verkkopohjainen SCADA-järjestelmä

Järjestelmä voidaan konfiguroida ja sitä voidaan ohjata ja valvoa etänä milloin tahansa Phoenix Contactin verkkopohjaisen SCADA-järjestelmän Resyliven avulla. Vedenkulutuksesta on myös mahdollista luoda raportteja.

IoT-käyttöympäristö

Ympäristönseurantapalveluohjelmiston sovelluspalvelin sijaitsee omassa avoimessa IoT-käyttöympäristössämme, grovez.io:ssa, joka on tarkoitettu kaupunki-infrastruktuurin sovelluksiin.

Edut

Kastelujärjestelmän automatisoitu ja tarvelähtöinen ohjaus säästää energiaa, kustannuksia ja resursseja
Ympäristötietojen läpinäkyvyys: maaperän kosteuden, lämpötilan ja johtavuuden täydellinen etäseuranta reaaliajassa
Tehokkaat toimenpiteet viheralueiden kestävää hoitoa varten

Yhteystiedot

Fabian Pasimeni

Global Industry Manager Urban Infrastructure

smartcity@phoenixcontact.com

Olen mielelläni tukenasi matkalla kohti älykästä kaupunkia. Hyödynnä monivuotista kokemustamme ja kattavaa palvelutarjontaamme.

Tuotteet

Ohjaus- ja I/O-elementit automatisointiin

Automaatiotekniikka

Käytä haluamaasi ohjelmointikieltä automaatiota varten ja yhdistä järjestelmäsi pilveen.

Lisätietoa automaatiotekniikasta

Industrial Wireless

IWLAN, Wireless IO ja LoRaWAN – Industrial Wireless mahdollistaa turvalliset ja luotettavat langattomat yhteydet teollisuussovelluksiin.

Lisätietoja Industrial Wirelessista

Turvallinen etätiedonsiirto

Tarjoamme sopivat teollisuuden reitittimet ja kyberturvallisuusratkaisut, jotta voit kommunikoida koneiden ja järjestelmien kanssa turvallisesti ja maailmanlaajuisesti.

Katso lisätietoja teollisuuden reitittimistä ja kyberturvallisuudesta

Henkilö käyttää tablettia kytkentäkaapin edessä

Etkö ole vielä löytänyt sopivaa tuotetta?

Ota meihin yhteyttä. Neuvomme sinua ja löydämme yhdessä optimaalisen ratkaisun.

Ota yhteyttä neuvontaan

Yhteenveto

Veden säästö jopa 30 %

All Electric Society -puiston älykäs kastelujärjestelmä näyttää, miten erilaisia kasveja, puita ja ruohoja voidaan kastella tarpeen mukaan ja resursseja säästäen. Yksinkertaiseen ajastettuun kasteluun verrattuna tämä tuo jopa 30 prosentin vedensäästön.

Tämä esimerkki on helposti siirrettävissä myös muihin kaupunkialueella oleviin järjestelmiin. Tiedot voidaan myös helposti integroida olemassa oleviin ohjausjärjestelmiin.