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Studierendenprojekte

Sensorgesteuerte Nasslagerbewässerung

Automatische Bewässerungssteuerung eines Sägewerk-Nasslagers

Im berufsbegleitendem Studiengang Informationstechnik & System-Management 2018 wurde ein System zur automatischen Steuerung einer Bewässerungsanlage eines Sägewerkes entwickelt. Ziel dieses Projektes war es, den Wasserverbrauch von Sägewerken bei der Bewässerung ihrer Nasslagerstätten mit Hilfe von Sensorik zu reduzieren. 

Die Herausforderung lag in der Messung der Holzfeuchte, sowie der kabellosen Datenübertragung der erfassten Messdaten und der Ermittlung der vorherrschenden Wetterkonditionen. Anhand der integrierten Web-Oberfläche hat der Anwender dieser Lösung die Möglichkeit, den aktuellen Zustand der Anlage einzusehen, während die Bewässerungssteuerung automatisch nach vordefinierten Kriterien erfolgt.

Das System besteht aus einem Raspberry Pi als zentralen Einheit, diversen Sensoren zur Messung von Boden-, Luft- und Holzfeuchte, einer Messeinheit für die Erfassung der Regenmenge sowie einer Datenbank für die Speicherung der gemessenen Daten. Die Bereitstellung von Wetterdaten erfolgt über einen öffentlichen Dienst mittels einer Internetanbindung. Für die Messwerte der Sensorik, welche verteilt am Gelände des Nasslagers positioniert sind, wurde eine LPWAN Verbindung zur Datenübertragung eingerichtet. Dieses basiert auf LoRaWAN und beinhaltet mehrere Sensornodes und ein Gateway zur Weiterleitung des Datenstroms an die Server des The Things Networks. Für den Transfer der Messwerte vom Server zur Datenbank wurde das Netzwerkprotokoll MQTT verwendet. Die Speicherung der Daten erfolgt mittels der am Raspberry Pi laufenden PostgreSQL 11 Datenbank. 

Der Algorithmus, der in der Datenbank für die Auswertung der Messdaten implementiert ist, verwendet die Regen- und Feuchteinformation der Wetter- und Sensordaten. Aus den Daten ermittelt der Algorithmus dann die auf den Nasslagerstätten herrschenden Situation und entscheidet daran, ob eine Ansteuerung der Bewässerungsanlage notwendig ist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer permanenten Bewässerung der Nasslagerstätten.

Unter Verwendung modernster Technologien gelang es also, den Wasserverbrauch bei herkömmlichen Bewässerungsanlagen zu verringern. Das Projekt zeigt auf, welches Potenzial in der Digitalisierung traditioneller Prozesse steckt.

Facts:
Projekt-BetreuerDI (FH) DI Simon Kranzer
Typ: Bachelorprojekt
Studiengang: Bachelor Informationstechnik & System-Management

Foto: FH Salzburg/pixabay