Maalämpöpumpun monitorointi ja etäohjaus
Latomäki, Janne (2019)
Latomäki, Janne
2019
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-2019121626835
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019121626835
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin etämonitoroinnin ja mahdollisen etäohjauksen toteutusmahdollisuutta omakotitalon lämmityslähteenä käytettyyn maalämpöpumppuun. Kyseinen pumppu oli ikäluokaltaan sellainen, ettei siinä ollut valmiina mitään rajapintaa pumpun ulkopuoliseen maailmaan, mutta siinä oli valmiudet lisätä erityyppisiä sähköisiä rajapintoja ulkopuolisiin järjestelmiin.
Tutkimustyössä tietoturvanäkökulma oli tarkeässä roolissa. Tietoturva piti varmistaa sellaiselle tasolle, että mahdollisten tietomurtojen tai muiden vihamielisten hyökkäysten tapahtuessa, lämpöpumpulle tai kiinteistölle ei tapahdu fyysistä vahinkoa.
Tutkimuksen alussa hieman kartoitettiin olemassa olevia valmiita kaupallisia vaihtoehtoja sekä ilmaisia open source -ratkaisuja.
Monitorointi toteutettiin asentamalla maalämpöpumpun ohjainlogiikkaan Modbus-liityntä, jonka kautta voitiin lukea mittaustietoja maalämpöpumpusta. Tietojen lukeminen toteutettiin virtualisoidulla Linux-palvelimella, joka sijaitsi lämpöpumpun kanssa samassa tilassa. Tietojen lukeminen tapahtui Python-ohjelmointikielellä toteutetulla ohjelmistolla. Ohjelmisto luki määrätyin aikavälein mittaus-, status- ja hälytystiedot maa-lämpöpumpusta ja lähetti ne salattua WebSocket-yhteyttä hyväksikäyttäen pilvipalvelimelle. Pilvipalvelimella ajossa ollut Python-palvelin vastaanotti tiedot ja talletti ne SQL-tietokantaan. Lisäksi tiedot lähetettiin reaaliajassa mahdollisille web-asiakkaille, jotka olivat tietojen vastaanottohetkellä palvelimella.
Lopputuloksena oli yksinkertainen, kevyt ja käytettävä monitorointijärjestelmä, jonka web-käyttöliittymästä näki maalämpöpumpun tilan.
Tutkimustyössä tietoturvanäkökulma oli tarkeässä roolissa. Tietoturva piti varmistaa sellaiselle tasolle, että mahdollisten tietomurtojen tai muiden vihamielisten hyökkäysten tapahtuessa, lämpöpumpulle tai kiinteistölle ei tapahdu fyysistä vahinkoa.
Tutkimuksen alussa hieman kartoitettiin olemassa olevia valmiita kaupallisia vaihtoehtoja sekä ilmaisia open source -ratkaisuja.
Monitorointi toteutettiin asentamalla maalämpöpumpun ohjainlogiikkaan Modbus-liityntä, jonka kautta voitiin lukea mittaustietoja maalämpöpumpusta. Tietojen lukeminen toteutettiin virtualisoidulla Linux-palvelimella, joka sijaitsi lämpöpumpun kanssa samassa tilassa. Tietojen lukeminen tapahtui Python-ohjelmointikielellä toteutetulla ohjelmistolla. Ohjelmisto luki määrätyin aikavälein mittaus-, status- ja hälytystiedot maa-lämpöpumpusta ja lähetti ne salattua WebSocket-yhteyttä hyväksikäyttäen pilvipalvelimelle. Pilvipalvelimella ajossa ollut Python-palvelin vastaanotti tiedot ja talletti ne SQL-tietokantaan. Lisäksi tiedot lähetettiin reaaliajassa mahdollisille web-asiakkaille, jotka olivat tietojen vastaanottohetkellä palvelimella.
Lopputuloksena oli yksinkertainen, kevyt ja käytettävä monitorointijärjestelmä, jonka web-käyttöliittymästä näki maalämpöpumpun tilan.