Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A71203

Hankkeen nimi: SINNE - Smart Information Network for Enviromental Monitoring

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 5.1. Yritysten innovaatiotoiminnan vahvistaminen

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.12.2015 ja päättyy 30.11.2018

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Keski-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Jyväskylän yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245894-7

Jakeluosoite: Kirjaamo, PL 35, 40014 Jyväskylän yliopisto (Toteutuspaikka: Kokkolan yliopistokeskus Chydenius)

Puhelinnumero: 06 8294 111 (keskus)

Postinumero: 67100

Postitoimipaikka: Kokkola

WWW-osoite: http://www.chydenius.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Timo Hongell

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Projektipäällikkö

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: timo.hongell(at)chydenius.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0404802715

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Yleinen huoli ympäristösaasteista on viime vuosien aikana kasvanut globaalisesti ajateltuna valtaisasti, ja samat asennemuutokset on havaittavissa myös paikallisessa mittakaavassa. Kaksi ihmisten jokapäiväiseen elämään eniten vaikuttavaa asiaa ovat hengitettävän ilman laatu ja niin sanotusti ylimääräisenä kuultava ympäristömelu. Tuotantolaitoksia ajatellen, nämä ongelmat ovat monesti oleellisia sekä rakennusten läheisyydessä että laitosten sisällä.

Alueen yrityksillä on monilta osin velvoitteita seurata oman tekemisensä ympäristövaikutuksia erilaisten ympäristöselvitysten avulla. Monissa tapauksissa nämä selvitykset tehdään yksinkertaisimmillaan laskennallisesti arvioiden ja käyttäen pitkien aikajaksojen keskiarvoja, jolloin todelliset tulokset saattavat erota merkittävästikin reaaliaikaisesti useammasta paikasta mitattujen arvojen kanssa.

Projektissa on tavoitteena demonstroida, pilotoida ja tutkia älykästä, skaalautuvaa (langatonta) ilmanlaatua ja melua mittaavaa järjestelmää, jonka reaaliaikainen toimivuus ja luotettava tiedonsiirto on kyettävä takaamaan erilaisissa muuttuvissa ja haasteellisissa olosuhteissa sekä verkon tietomäärän kasvaessa. Laitteiston monipuolisuuden lisäämiseksi on tavoitteena suunnitella ja toteuttaa taajuuskaistojen laskenta CinetNoise -mittausjärjestelmään. Järjestelmässä integroidaan vallitsevat säätiedot, ilmanlaatumittaukset (PM10, PM2.5, NO2, O3, UV) ja melusensorit toimimaan samassa sovelluksessa. Projektissa toteutetaan mittauspilotteja erilaisissa ympäristöissä (tori, teollisuus-, ratapiha-alue) yhdessä sidosryhmien kanssa. Mittaustulokset on saatava yksinkertaisesti esitettävään muotoon ja projektin tavoitteena onkin luoda käyttöliittymä ja visuaalisesti helposti ymmärrettävä asteikko, jossa mittausjärjestelmän tulokset ovat reaaliaikaisesti näkyvillä kansalaisille.

Projektin tuloksena syntyy aluepohjainen ympäristömittausverkko yritysten ja viranomaisten käyttöön. Verkko on helposti liikuteltava langaton järjestelmä, joka yhdistää useat ympäristön tilaan vaikuttavat mittaukset (melu, sää, pienhiukkaset, NO2,UV, O3). Se tarjoaa suuntaa antavaa tietoa tarkempiin laboratoriomittauksiin (hajapäästöt). Järjestelmällä saadaan merkittävä parannus ilmanlaadun ja meluarvojen reaaliaikaiseen seurantaan ja valvontaan ja valmis järjestelmä pystyy tunnistamaan eri taajuudet ja kertomaan melulähteen suunnan.

Ympäristötietoisuuden lisääntyminen kansalaisten keskuudessa avoimen sovelluksen kautta lisääntyy ja viranomaisten sekä yritysten tietoisuus uusista mittausmenetelmistä ja niiden tuomista mahdollisuuksista kasvaa.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Projektin pääasiallinen kohderyhmä koostuu konsulttiyrityksistä, ympäristöviranomaisista, alueen teollisuus- ja pk-yrityksistä sekä alueen asukkaista ja yhteisöistä. Alueen asukkaat ovatkin merkittävänä kohderyhmänä, jolle projektin julkisesti esitettävät mittaustulokset tuodaan visuaalisesti sovellusportaalin kautta "selkokielisenä" nähtäville ja jonka avulla kansalaiset voivat suoraan mukauttaa omaa toimintaansa ympäristön sen hetkisen tilan mukaisesti.

Konsulttiyritykset pääasiassa ovat kehitettävän järjestelmän hyödyntäjiä. Hankkeen pilottikohteet ovat tyypillisesti konsulttiyritysten asiakkaita ja näissä yhteyksissä asiakkaana useimmiten on isohko teollisuus/kaivosalan yritys tai kunta. Kokkolan kaupunki on halukas toimimaan pilottiroolissa lisäksi Hansa Ecuras, Monitar Lda ja Ramboll ovat konsulttiyrityksistä tulossa tuomaan asiantuntemusta projektiin. Suurteollisuusalueen toimijoista KIP ympäristöryhmä, Boliden ja Kokkolan Satama osallistuvat projektiin sekä mahdollisesti Woikoski tulee osallistumaan projektiin.

Näin ollen järjestelmän avulla toteutetun palvelun loppuasiakkaat ovat erilaisten ilmansaasteiden ja melun tuottajia tai kuntia/kaupunkeja, jotka ympäristö-, ilma- ja meludirektiivin tai häiritsevän melun takia tarvitsevat mittausten tuomaa informaatiota ilmanlaadusta ja melutasoista/melulähteistä. Näillä tahoilla on myös todennäköisesti kiinnostusta langattomaan mittausjärjestelmään, jolla voidaan helposti tuottaa reaaliaikaista synkronoitua tietoa tutkittavasta alueesta. Erityisesti ympäristöviranomaiset ovat tärkeässä roolissa tämän uuden aluepohjaisen mittausjärjestelmän suhteen. On erittäin tärkeää saada ympäristöviranomaiset vakuuttuneiksi järjestelmän toimivuudesta ja siten saada yleinen hyväksyminen uuden mittaustavan ja järjestelmän käyttämiseen virallisten ympäristömittausten tekemiseen. Ilman virallista hyväksyntää ei järjestelmän kaupallinen hyödyntäminen ole suuremmassa mittakaavassa juurikaan mahdollista.
Tämän uuden tyyppisen aluepohjaisen mittausjärjestelmän kaupallisia hyödyntäjiä ovat ilmanlaatumittauksia, melumittauksia ja melukonsultointia tekevät lukuisat tahot kuten kansainväliset insinööritoimistot Ramboll ja Pöyry. Kokonaisuudessaan mittausten ja selvitysten tekijöitä lienee useita kymmeniä. Samalla tavalla arvioituna EU:n tasolla hyödyntäjien määrä olisi tuhansia.

Tämän uuden tyyppisen aluepohjaisen mittausjärjestelmän kaupallisia hyödyntäjiä ovat ilmanlaatumittauksia, melumittauksia ja melukonsultointia tekevät lukuisat tahot kuten kansainväliset insinööritoimistot Ramboll ja Pöyry. Kokonaisuudessaan mittausten ja selvitysten tekijöitä lienee useita kymmeniä. Samalla tavalla arvioituna EU:n tasolla hyödyntäjien määrä olisi tuhansia.

Järjestelmän avulla toteutetun palvelun loppuasiakkaat ovat erilaisten ilmansaasteiden ja melun tuottajia tai kuntia/kaupunkeja, jotka ympäristö-, ilma- ja meludirektiivin tai häiritsevän melun takia tarvitsevat mittausten tuomaa informaatiota ilmanlaadusta ja melutasoista/melulähteistä. Näillä tahoilla on myös todennäköisesti kiinnostusta langattomaan mittausjärjestelmään, jolla voidaan helposti tuottaa reaaliaikaista synkronoitua tietoa tutkittavasta alueesta.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen oman osaamisen kehittäminen. Muina välillisinä kohderyhminä ovat muut alueen kehittämis- ja koulutusorganisaatiot sekä ympäristömittausten parissa toimivat yritykset ja niiden kehittämiseen liittyvät muut seutukunnan julkiset toimijat, joiden kanssa tehdään yhteistyötä projektin puitteissa.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 286 725

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 286 725

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 328 408

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 328 408

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Keski-Pohjanmaa

Seutukunnat: Kokkolan

Kunnat: Kokkola

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Ei
Projektin toimintaympäristöön tulevat ratkaisut palvelevat tasapuolisesti kaikkia sukupuoleen katsomatta.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Ei
Projektin ratkaisut palvelevat tasapuolisesti kaikkia sukupuoleen katsomatta.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hankkeen päätavoite ei ole sukupuolten tasa-arvon edistäminen.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 0 0
Projektilla ei ole vaikutusta luonnonvarojen käyttöön.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 1 6
Projektissa kehitettävä mittauslaitteisto mahdollistaa ilmanlaadun ja ympäristömelun mittauksen. Mitattavia asoita ovat, melu, PM10, PM2.5, NO2, O3, UV. Teknologiaa hyödyntämällä tai kerättyä dataa analysoimalla voitaisiin rakentaa esimerkiksi ennakkovaroitusjärjestelmiä ja parantaa ilmastonmuutoksen muutosten ennustettavuutta. Tavoitteena on tuoda mittaustulokset julkiseen portaaliin, josta kansalaiset voivat käydä itse niitä katsomassa. Ilmanlaadun ja ympäristömelun problematiikan tiedottaminen kansalaisille.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 2
Projektin tuomat uudet mittausarvot voivat edesauttaa tuotantolaitosten prosessien säätöä ja siten vähentää luontoon kohdistuvia rasituksia.
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 1 5
Projektissa kehitettävä mittauslaitteisto mahdollistaa ilmanlaadun ja ympäristömelun mittauksen. Mitattavia asoita ovat PM10, PM2.5, NO2, O3, UV. Tunnistettaessa ongelman aiheittajia voidaan niiden päästöjäkin tarkastella paremmin. Projektin tuomat uudet mittausarvot voivat edesauttaa tuotantolaitosten prosessien säätöä ja siten vähentää luontoon kohdistuvia rasituksia. Tavoitteena on tuoda mittaustulokset julkiseen portaaliin, josta kansalaiset voivat käydä itse niitä katsomassa.
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Projektilla ei ole toistaiseksi Natura-alueiden eikä Natura 2000 -ohjelman tavoitteisiin liittyviä suoria vaikutuksia.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 0 0
Projektilla ei ole vaikutusta materiaalien kierrätykseen tai hyötykäyttöön.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 2 0
Projektin mittausverkoissa on mahdollista käyttää aurinkopaneeleita virran lähteenä.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 4 3
Projektin avulla paikallista osaamista pyritään kasvattamaan, jolloin paikallisen liiketoiminnan ja elinkeinorakenteen kehittyminen on mahdollista.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 3 2
Projektissa kehitetään älykkään mittausjärjestelmän ja verkkoportaalin ratkaisuja, joihin sisältyy aineettomia tuotoksia.
Liikkuminen ja logistiikka 1 1
Projektin julkisen mittausten visualisointiportaalin kautta kansalaiset voivat tarkastaa mittausalueen kulloisenkin olosuhdetilanteen. Mikäli kysymyksessä on esimerkiksi virkistyskäyttöalue, voi järjestelmä vähentää, ns. turhia käyntejä alueella jolla ei huonossa tapauksessa kannata sillä hetkellä olla.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 6 3
Kaksi ihmisten jokapäiväiseen elämään eniten vaikuttavia asiaa ovat hengitettävän ilman laatu ja niin sanotusti ylimääräisenä kuultava ympäristömelu. Projektissa tarkoitus on tunnistaa aiheutuvia haittajaksoja ja julkaista mittaustulokset avoimessa portaalissa, jonka perusteella kansalaiset voivat muokata päivittäistä toimintaansa ja samalla ehkäistä haitallisille olosuhteille altistumista.
Tasa-arvon edistäminen 0 0
Projektissa ei suoranaisesti ole yhteyttä tasa-arvon kehittämiseen.
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 1 1
Projektin tavoitteena on tarjota kaikille yhdenvertainen mahdollisuus päästä tarkastelemaan julkisia mittaustuloksia.
Kulttuuriympäristö 4 3
Projektin mittauslaitteistoa voidaan käyttää määrittelemään virkistysalueiden ilmanlaatua ja meluisuutta. Julkaistavat reaaliaikaiset tulokset voivat vaikuttaa kansalaisten käyttäytymiseen julkisen portaalin kautta.
Ympäristöosaaminen 8 6
Projektissa kehitetään uutta aluepojaista ympäristömittausverkkoa, jonka toiminnallisuuden ja sen tarjoamat mahdollisuudet tuovat uutta osaamista ja tietoisuutta. Projektin tuloksia esitellään kansallisissa ja kansainvälissä konferensseissa ja erilaisissa tapahtumissa.

9 Loppuraportin tiivistelmä

Kaksi ihmisten jokapäiväiseen elämään eniten vaikuttavaa asiaa ovat hengitettävän ilman laatu ja niin sanotusti ylimääräisenä kuultava ympäristömelu. Alueen yrityksillä on monilta osin velvoitteita seurata oman tekemisensä ympäristövaikutuksia erilaisten ympäristöselvitysten avulla. Monissa tapauksissa nämä selvitykset tehdään yksinkertaisimmillaan laskennallisesti arvioiden ja käyttäen pitkien aikajaksojen keskiarvoja, jolloin todelliset tulokset saattavat erota merkittävästikin reaaliaikaisesti useammasta paikasta mitattujen arvojen kanssa.

SINNE-projektissa demonstroitiin, pilotoitiin ja tutkittiin älykästä, skaalautuvaa ilmanlaatua ja melua mittaavaa järjestelmää. Järjestelmä rakennettiin toiminaan niin, että sen reaaliaikainen toimivuus ja luotettava tiedonsiirto pystyttiin mahdollisimman hyvin takaamaan erilaisissa muuttuvissa ja haasteellisissa olosuhteissa sekä verkon tietomäärän kasvaessa.

Projektissa toteutettiin mittauspilotteja erilaisissa ympäristöissä (tori, teollisuus-, ratapiha-alue sekä yleisen sähköverkon tavoittamattomissa olevia ympäristökohteita) yhdessä sidosryhmien kanssa. Mittausverkon virransaanti toteutettiin mahdollisuuksien mukaan yleisen verkkovirran puitteissa, mutta muutamassa kohteessa virransaanti tuotettiin aurinkopaneeleiden ja akkujen sekä polttokennojärjestelmän avulla. Laajalle alueelle asennettu mittausverkko koostui useista mitta-antureista, tiedot taustajärjestelmään lähettävistä SINK-noodeista sekä osaan kohteista asennetuista sääasemista.

Samaan järjestelmään integroitiin sidosryhmille oleelliset mittaustiedot. Mitattavia kohteita olivat ilmanlaatumittaukset (PM10), meluäänitasot sekä säätiedot, jotka esitettiin graafisessa karttapohjaisessa käyttöliittymässä reaaliaikaisesti samassa palvelinsovelluksessa. Mittaustulokset pyrittiin sovelluksessa määrittelemään yksinkertaisesti esitettävään muotoon. Meluarvojen esityksessä esimerkiksi käyttöön otettiin ns. liikennevalot, jotka väreillään kertovat melutasosta. Pitkäkestoisesti mitattuja melutasoja verrattiin mittausalueelta aikaisemmin tehtyyn melumallinnukseen, jonka todettiin pitävän hyvin paikkaansa mittauskohteissa.

CinetNoise melumittaussensorit on saatu vastaamaan 2-luokan kaupallisia mittalaitteita. Projektiin melumittaukseen kehitetyllä mittausratkaisulla voitaisiin toteuttaa tulevaisuudessa kohteissa ns. omavalvontaa, esimerkiksi jatkuvatoimisella mittauksella, jolle tehdään tarkistusmittauksia muutaman kuukauden välein virallisesti kalibroiduilla 1-luokan mittareilla. Tällä mittaustekniikalla ja menetelmällä voisi tuoda paljon rikkaampaa ja kattavampaa mittaustietoa perinteisiin menetelmiin lyhytkestoisiin tapausmittauksiin verrattuna, ja siten korvata lupaehtojen määräaikaismittauksia. Järjestelmällä voidaan myös suorittaa melumallinnusarvojen verifiointia. Melumittaukset tehtäisiin monitorointina alueen rajoilta, jolloin kohteen meluvaikutuksia alueen ulkopuolelle voidaan seurata.

CinetDust pölymittaussensoreilla voidaan havaita poikkeamia pölyämisjaksoissa. Pölyämisen epätasainen jakautuminen aiheuttaa vaihtelevuutta mittauksissa, jonka takia mittalaitteet mahdollistavat suuntaa antavat arvot kohteiden hiukkasmääristä ja pölyämisen massamäärästä. Järjestelmän varmennus suoritettaan tekemällä tarkastusmittauksia kaupallisilla laitteilla sekä passiivikeräin mittausten ja analyysien avulla.

Projektin tuloksena syntyi aluepohjainen ympäristömittausverkkokonsepti yritysten ja viranomaisten hyödynnettäväksi ympäristömelun sekä pölyämisen arvioimiseksi. Verkko on mahdollista asentaa erilaisiin kohteisiin ja sillä voidaan suorittaa sekä pitkäaikaisia, että lyhytkestoisia mittausjaksoa. Langattomasti taustajärjestelmään tiedot lähettävä järjestelmäkokonaisuus yhdistää useat ympäristön tilaan vaikuttavat mittaukset (melu, sää, pienhiukkaset).

Mittausverkko tarjoaa melumittausten osalta hyvin tietoa vallitsevista melutasoista sekä tarjoaa hajapäästöjen osalta suuntaa antavaa tietoa tarkempiin laboratoriomittauksiin ja mahdollistaa myös pölyämistapahtumien havainnoinnit ns. pölypiikkeinä.

Projektissa syntyviä tuloksia ja tietämystä on levitetty kansallisella ja kansainvälisellä tasolla. Projektin toimintaa ja tuloksia esiteltiin useissa eri tilaisuuksissa sekä erilaisissa lehtikirjoituksissa. Projektista kirjoitetaan kansainvälinen julkaisu.