Case Kittilän kaivoksen ympäristötarkkailu

Ympäristöraportoinnin automatisointi tehostaa asiantuntijoiden työtä

Agnico Eagle Finland Oy on kultakaivos Kittilässä, joka on kanadalaisen Agnico Eagle Mines Limitedin tytäryhtiö.

Kaivoksella toteutetaan ympäristötarkkailua voimassa olevan ympäristöluvan tarkkailuohjelman mukaisesti. Vuosittain otetaan yli 2000 näytettä ja yksittäisiä analyyseja kertyy lähes 60 000 kappaletta. Suuren ja jatkuvasti kasvavan mittausdatan hallinnointi on ollut työlästä ja aikaa vievää. Datan visualisoimiseksi ja sen hallinnan tehostamiseksi Agnico Eagle Finland on lähtenyt yhteistyöhön FinMeas Oy:n kanssa.

”Tavoitteena oli rakentaa järjestelmä, joka mahdollistaa manuaalisten työvaiheiden digitalisoinnin, jolloin voidaan käyttää enemmän aikaa tulosten analysointiin ja tarvittavien toimenpiteiden suunnitteluun”, kertoo Agnico Eaglen ympäristöinsinööri Anne Rajanen, joka on toiminut kaivosyhtiön puolelta projektissa FinMeas Oy:n yhteyshenkilönä.

Kuva 1. Pintavesipisteiden typpipitoisuuden visualisoituna kartalla.

Parin päivän työstä muutaman tunnin työksi

Yksi ympäristötarkkailujärjestelmän suurimmista hyödyistä on kuukausittaisen raportoinnin automatisointi. Aikaisemmin raportoinnin työstäminen on vienyt useita päiviä, jopa viikkoja, mikäli muokattavaa dataa on paljon. Eri ohjelmistoista koottavan datan hallinta, manuaalinen laskenta ja graafien piirtäminen ovat vieneet aikaa mittaustulosten pohjalta tehtävien johtopäätösten tekemiseltä. Nyt raportti voidaan lähettää automaattisesti asiantuntijoiden sähköposteihin toivottuna ajankohtana. Raportti kokoaa kaiken tarvittavan datan valmiiksi raporttipohjaksi määritellyltä aikajaksolta.

”Automaattisen raportoinnin ansiosta voin keskittyä analyysitulosten tulkintaan ja johtopäätösten tekemiseen. Raportin valmiiksi saattaminen kestää nykyään vain muutaman tunnin”, Rajanen toteaa.

Korrelaatiotyökalulla syy-seuraussuhteet nopeasti

Toinen asiantuntijoiden työskentelyä helpottavista työkaluista liittyy syy-seuraussuhteiden tarkasteluun. Korrelaatiotyökalun avulla on mahdollista helposti itse luoda graafeja lisäämällä halutut mittauspisteet samaan kuvaajaan.

Kaivoksen kuivanapitoveden käsittelyä on suunnitelmallisesti tehostettu. Korrelaatiotyökalun syy-seuraussuhteen avulla muutamissa minuuteissa pystyttiin osoittamaan, että kuivanapitoveden yksittäisen metallipitoisuuden väheneminen korreloi hyvin kokonaismetallipitoisuuden vähenemisen kanssa. Samalla voitiin todeta, että vedenkäsittelyn tehostustoimet ovat olleet oikeita ja tuloksellisia.

Työkaluja vesienhallintaan

Vesienhallinta on olennainen osa kaivosten toimintaa. FinMeas Online -järjestelmää hyödynnetään tällä hetkellä muun muassa tarkasteltaessa altaiden pinnankorkeuksia ja vesimääriä, purkuvesiä, patojen suotovesiä, salaojakaivojen ja pohjavesien pinnankorkeuksia, sademääriä, lähijoen virtaamia sekä eri vesien ja vesijakeiden laatuparametrejä. Edistyneiden laskentojen avulla näistä saadaan automaattisesti tuotetuksi esimerkiksi kumulatiivisia määriä ja muutoksia kuukausitasolla sekä virtaamapainotteisia keskiarvoja.

Uusimpana kehitysaskeleena työkalua hyödynnetään vesien kierrätysasteen laskennassa. Työkalu mahdollistaa tavoitteellisen vesien kierrätysasteen seurannan, koska vesimääriä muuttamalla vesien-kierrätysprosentti päivittyy automaattisesti.

Olennainen informaatio helposti ymmärrettävässä muodossa

Parin vuoden tiiviillä yhteistyöllä on onnistuttu rakentamaan ratkaisu, joka säästää asiantuntijoiden aikaa sekä tehostaa työskentelyä. Ympäristötarkkailujärjestelmän avulla voidaan seurata vaivattomasti mittaustulosten kokonaistilannetta lupaehtoihin ja raja-arvoihin peilaten. Visualisointien ja edistyneiden laskentojen avulla valtavasta määrästä dataa nostetaan esille olennainen ja tärkeä informaatio helposti ymmärrettävässä muodossa. Ennusteiden avulla mahdollisten poikkeamatilanteiden kehittyminen havaitaan nopeasti, jolloin niihin voidaan reagoida ajoissa.

”Yhteistyö FinMeasin kanssa on toiminut hyvin. Pyyntöihimme on reagoitu nopeasti ja toiveitamme on toteutettu hyvin”, Rajanen toteaa.

Lisäksi FinMeasin ja sidosryhmien kanssa yhteistyössä selvitetään ympäristötarkkailujärjestelmän hyödyntämismahdollisuuksia laajemmassa sidosryhmäraportoinnissa.

Lue lisää kaivosten ympäristötarkkailujärjestelmästä sekä sen hyödyistä.

Tutustu myös miten Kittilän kaivoksella hyödynnetään patotarkkailujärjestelmäämme.

Materia 5/2023: Kaivosten ympäristö- ja patotarkkailujärjestelmä auttaa datan hallinnassa ja raportoinnissa

Artikkeli julkaistu Materia-lehden numerossa 5/2023.

Kaivoksilla tehdään valtavasti mittauksia patoalueilla sekä ympäristössä. Laaja-alainen tarkkailu auttaa kaivoksia seuraamaan patojensa turvallisuutta sekä ympäristön tilaa ja muutoksia, kuten vesistöjen laatua, maaperän muutoksia, ilmanlaadun ja luonnon monimuotoisuutta. Näiden tietojen avulla kaivosyritykset voivat tunnistaa mm. ympäristövaikutuksiaan ja suunnitella toimenpiteitä niiden vähentämiseksi.

Ympäristö- ja patotarkkailujärjestelmä kerää, hallitsee ja raportoi suuren määrän dataa automaattisesti. Näin ollen kaivosten on helppo seurata mittaustulosten kokonaistilannetta erilaisiin raja-arvoihin ja lupaehtoihin peilaten. Reaaliaikaisen seurannan ja ennusteiden avulla mahdollisten ongelmien kehittyminen havaitaan ajoissa, jolloin on aikaa ratkaista ongelmat ja välttää mahdolliset haittavaikutukset.

”Toimintamme missiona on auttaa asiakasta nostamalla valtavasti datamäärästä esille kaikista olennaisin ja tärkeä informaatio”, kommentoi FinMeas Oy:n toimitusjohtaja Sami Ylönen.

Ajantasainen tieto kokonaistilanteesta visualisoituna

Järjestelmän kulmakivenä on datan visualisointi. Karttapohjainen näkymä havainnollistaa yhdellä vilkaisulla suuremmankin alueen mittausten kokonaistilanteen visualisoiden mittauspisteet laatuun tai hälytysarvoihin perustuvilla väreillä. Näkymästä on helppo havaita poikkeamat ja paneutua niihin tarkemmin, sekä lisätä huomioita, mikäli poikkeaman syy on tiedossa.

Pintavesipisteiden visualisointi laatuvärien mukaan

Erilähteistä tulevan datan saaminen samaan järjestelmään mahdollistaa myös datan yhdistelyn ja jatkojalostamisen. Tämän ansiosta pelkän tietyn lukuarvon sijaan saadaan järjestelmään visualisoitua se kaikista olennaisin tieto. Esimerkiksi pelkän altaan vedenpinnan korkeuden sijaan saadaan visualisesti kerrottua, kuinka paljon altaassa on vettä, kuinka paljon altaassa on tilaa ja millainen muutos on ollut suhteessa haluttuun ajanjaksoon.

”Kaikkien visualisointiemme tarkoituksena on, että kokonaistilanne selviää mahdollisimman helposti. Mutta myös tarkempia yksityiskohtia pääsee tarkastelemaan”, Ylönen toteaa.

Järjestelmän sisällä on myös mahdollista luoda itse graafeja valituista mittapisteistä. Tämä mahdollistaa nopean tavan vertailla eri mittauspisteitä toisiinsa samalla aikaleimalla ja tukee erilaisten syy-seuraussuhteiden rakentamista.

Typen kumulatiivisen kertymän visualisointi

Kätevä apuri myös kentällä

Kenttähavainnot esimerkiksi patokierroksilta voi kätevästi lisätä järjestelmään mobiililaitteen avulla. Havainnot tallentuvat aikaleiman, kuvan, sijaintitiedon sekä käyttäjän määrittelemän värikoodin mukaan. Useammat havainnot muodostavat aikajanan, josta on värikoodien ansiosta helppo huomata poikkeavat havainnot.

Mobiilikäyttö mahdollistaa myös manuaalimittauksen täyttämisen suoraan samaan järjestelmään. Näin voidaan esimerkiksi rakentaa kuvaajia, jotka näyttävät sekä automaatti- että manuaalimittaukset graafissa samassa ajanjaksossa.

Ympäristöraportti valmiiksi muutamassa tunnissa

Ympäristönsuojelulain mukaan kaivostoiminta vaatii aina ympäristöluvan. Ympäristöluvassa määritettävät tarkkailutiedot tulee raportoida säännöllisin väliajoin valvovalle viranomaiselle. Tämän lisäksi kaivoksilla voi olla erilaisia sisäisiä ympäristön tilaan liittyviä raportointikäytänteitä.

Suuren datamäärän vuoksi kaivosten ympäristötarkkailuun liittyvä raportointi voi olla varsin työlästä ja aikaa vievää. Tarvittavan datan kerääminen eri lähteistä, käsittely ja raporttien laatiminen voivat viedä useita päiviä, jopa viikkoja, erityisesti silloin, kun tarkasteltavaa dataa oli runsaasti. Ympäristötarkkailujärjestelmän käyttöönoton jälkeen rakennetaan tarvittaville raporteille raporttipohjat, joiden avulla asiantuntijat saavat halutut raportit automaattisesti sähköpostiinsa.

”Tämän ansiosta asiantuntijat välttyvät raportin manuaaliselta rakentelulta ja pääsevät keskittymään johtopäätösten tekemiseen ja niiden kirjaamiseen raportille valmiiksi tuotujen kuvaajien alle”, Ylönen kertoo.

Asiakkaiden on myös mahdollista rakentaa sidosryhmäkohtaisia näkymiä, jonne voidaan kerätä vain tätä sidosryhmää koskettava olennainen tieto avoimeen näkymään. Tämä luo uusia mahdollisuuksia hyödyntää mittaustietoja myös kaivosten sidosryhmäviestinnässä.

Tarkastele artikkelia Materia-lehdessä.

Paavo Koukku palkittiin FinMeasin diplomityöpalkinnolla

Tampereen yliopistosta valmistunut, DI Paavo Koukku, palkittiin vuoden parhaasta geotekniikan alan diplomityöstä.

Suomen Geoteknillisen Yhdistyksen hallituksen valitsema voittaja julkistettiin 2.11.2023 pidetyssä Geotekniikan päivässä. Koukku palkittiin FinMeas Oy:n lahjoittamalla stipendillä työstään ”Geoteknisten suunnitelmien tarkoituksenmukainen taso tiesuunnitelmavaiheessa.”

Tiesuunnitelmilla vaikutuksia pohjarakennuskustannuksiin

Koukun opinnäytetyössä tavoitteena oli selvittää tiesuunnitelmavaiheessa tehtävien pohjatutkimusten tarkoituksenmukaista laajuutta ja tarkkuustasoa. Aiheen käsittely edellytti eri toimijatahojen näkökulmien osittaisesta ristiriitaisuudesta ja asiaan liittyvistä käytännöllisistä reunaehdoista muodostuvan varsin moniulotteisen ongelmakentän hahmottamista.

Tiehankkeen osapuolten näkökulmasta pohjatutkimusten laajuuden ja tarkkuustason määrittäminen ei ole helppoa. Tiesuunnitelma on ensisijaisesti lakisääteinen asiakirja, mutta se vaikuttaa myös tiealueen rajojen määrittämiseen. Rajojen määräytymisellä voi olla merkittävä vaikutus tuleviin pohjarakennuskustannuksiin, koska se voi rajoittaa käytettävissä olevia pohjanvahvistusmenetelmiä. Tämän vuoksi olisi tärkeää tehdä kattavia pohjatutkimuksia jo tiesuunnitteluvaiheessa, mutta resurssien ja ajan puutteen vuoksi se ei aina ole mahdollista.

Esimerkillinen toteutustapa ja selkeät tulokset

Tutkimus toteutettiin tekemällä aineistoanalyysi erityyppisille ja geologisten olosuhteiden kannalta eri alueille sijoittuville tiehankkeiden tie- ja rakennussuunnitelmille. Aineistoanalyysin jälkeen kartoitettiin tiehankkeissa mukana olevien eri osapuolten tunnistamia kehittämistarpeita lomakemuotoisella kyselyllä, jota syvennettiin edelleen henkilökohtaisilla sähköposti- ja puhelinhaastatteluilla sekä yhdellä ryhmähaastattelulla.

Analyysin tuloksena Koukku tunnistaa useita toimintatapojen systematisointiin liittyviä kehittämistarpeita alalla vallitsevissa käytännöissä. Lopputulemina esitetään joukko konkreettisia kehittämisehdotuksia, jotka liittyvät tiesuunnitelman tarjouspyyntövaiheeseen, suunnitteluvaiheeseen sekä suunnitelmien dokumentointiin. Näiden ehdotusten kattava käyttöönotto mahdollistaisi suunnittelun tason yhtenäistämisen nykyistä keskivertoa korkeammaksi, joka edesauttaisi tiehakkeiden kokonaistaloudellista paranemista erityisesti pohjaolosuhteiltaan vaativissa rakennuskohteissa.

Diplomityöpalkinto jaettiin kymmenettä kertaa

FinMeas Oy:n diplomityöpalkinto vuoden parhaasta geotekniikan alan lopputyöstä jaettiin nyt kymmenennen kerran. Kilpailussa olivat mukana kaikki geotekniikkaa opettavat yliopistot eli Aalto-yliopisto, Tampereen yliopisto ja Oulun yliopisto. Kukin yliopisto lähetti ehdotuksen alan parhaasta diplomityöstä, joiden pohjalta Suomen Geoteknillisen Yhdistyksen hallitus valitsi voittajan. Tänä vuonna kärkikolmikkoon ylsivät Paavo Koukun lisäksi Janne Mustaniemi Oulun yliopistostasekä Angela Quintero-Martinez Aalto-yliopistosta.

Kuvassa FinMeas Oy:n toimitusjohtaja Sami Ylönen, Angela Quintero-Martinez Aalto-yliopistosta, Paavo Koukku Tampereen yliopistosta sekä SGY:n puheenjohtaja Mirva Koskinen. Oulun yliopiston Janne Mustaniemi osallistui tapahtumaan etänä, eikä siksi ole kuvassa.

Lisätiedot:

Paavo Koukku, Tampereen yliopisto, paavo.koukku@destia.fi

Sami Ylönen, toimitusjohtaja, FinMeas Oy, p. 040 715 3264

**

Diplomityö on ladattavissa osoitteesta: https://trepo.tuni.fi/handle/10024/143924

Lisätietoja Geotekniikan päivästä: https://sgy.fi/toiminta/geotekniikan-paiva/

***

Suomen Geoteknillinen Yhdistys SGY on maa- ja pohjarakentamisessa aktiivisesti työskentelevien suunnittelijoiden, tutkijoiden, urakoitsijoiden, rakennuttajien sekä laite- ja materiaalitoimittajien yhteisö. www.sgy.fi

FinMeas on geoteknisten ja ympäristön riskien hallinnan prosessien automatisoinnin asiantuntijayritys. Erilaisten monitorointiratkaisujen ja datan hallinta -järjestelmien avulla tuotetaan resurssitehokkuutta sekä turvallisuutta kaivoksille sekä pohjarakentamisen projekteihin. www.finmeas.com

Case Hessundinsalmen silta

Erikoisuutena betoninivelet

Kreate rakentaa Hessundinsalmen yli noin 200 metriä pitkän vinojalkaisen kehäsillan, joka korvaa vanhan kaarisillan. Hessundinsalmen sillan uusiminen on Suomen ja jopa Euroopan mittakaavassa teknisesti hyvin vaativa projekti. Sillan erikoisuutena on sen jalkojen päissä olevat betoninivelet. Tätä tekniikkaa ei ole hyödynnetty Suomessa tässä mittakaavassa koskaan aiemmin. Betoninivelen tarkoituksena on sallia jäykkärakenteiden sillan kiertyminen niin, ettei rasitus vaurioita betonirakenteita ja kuorma kohdistuu tehokkaasti sillan perustuksille.

Monitoroinnilla varmistetaan suunnitelman toimivuus

Nivelten käyttäytymistä päädyttiin seuraamaan automaattisen monitoroinnin avulla. Molempiin betoniniveliin asennettiin identtiset monitorointiratkaisut. Tukeen asennettiin tiltmeter-kallistuskulma anturit mittaamaan pilarin kallistusta sekä lämpötila-anturit, joiden perusteella voidaan erotella lämpötilan vaikutusta sillan pitkäaikaisista muodonmuutoksista. Niveliin asennettiin lineaariset potentiometrit (crack meter) mittaamaan nivelen raon muuttumista, jonka avulla voidaan määrittää nivelen kokoonpuristuminen ja kiertyminen.

Hessundinsalmen siltaa monitoroidaan sekä rakentamisen aikana että sen jälkeen, jotta voidaan varmistua suunnitelman mukaisesta toiminnasta. Näin saadaan talteen arvokasta dataa myös tulevia hankkeita silmällä pitäen.

Lue lisää projektista Kreaten sivuilta.

Materia 3/2023: Kittilän kaivoksen reaaliaikainen patojen seuranta

Kaivosyhtiöille yksi vastuullisen rikastushiekan hallinnan kulmakivistä on patoturvallisuus, johon liittyy olennaisesti erilaiset monitorointiratkaisut. Kaivostoiminnan alussa monitorointilaitteiden määrä on yleensä rajallinen, dataa kerätään eri lähteistä niin automaattisesti kuin manuaalisesti ja datan hallinta on hajanaista. Toiminnan laajentuessa instrumentoinnin määrä kasvaa jatkuvasti ja tämä tarkoittaa lopulta valtavaa datamäärää.

”Hajanaisen datan käsittelyyn voi upota paljon resursseja, eikä aikaa jää datan tulkinnalle ja johtopäätösten tekemiselle. Tällaisen tulevaisuuden näkymän välttämiseksi Kittilän kaivos alkoi vuonna 2020 siirtymään kohti reaaliaikaista monitorointia kehittämällä kokonaisvaltaista patotarkkailujärjestelmää FinMeas Oy:n kanssa”, Jussi Nousiainen, Agnico Eagle Finlandin geotekninen insinööri kertoo.

Datan visualisointi on patotarkkailujärjestelmän kulmakivi

Patotarkkailujärjestelmä kerää kaiken tarvittavan datan samaan järjestelmään ja jatkojalostaa datasta olennaista informaatiota sekä nostaa esiin huomiota vaativat asiat. Erilaisia datalähteistä ovat esimerkiksi automaattiset mittaukset, manuaaliset mittaukset, säätiedot, kenttähavainnot ja kamerakuvat sekä rajapintojen kautta mm. analyysitulokset ja kaivosten omien järjestelmien mittatiedot. Järjestelmä toimii myös kätevänä dokumenttipankkina kaikille mittalaitteisiin ja -tietoihin liittyville dokumenteille. Kenttähavainnot voidaan lisätä järjestelmään mobiililaitteella paikan päällä, jolloin kuvaa otettaessa havainnot tallentuvat automaattisesti aika- ja sijaintileimalla.

Tällä hetkellä Kittilän kaivoksella patojen noin 250 instrumenttia, mukaan lukien manuaaliset mittauspisteet, on visualisoitu kartalle paikkatietoina. Karttapohjassa hyödynnetään Kittilän omia ajantasaisia GeoTIFF-kuvia sekä suunnitelmien dwg-kuvia. Tämä auttaa hahmottamaan mittauspisteiden sijainteja. Mittapisteet esitetään tulosten mukaan karttapohjalla hyödyntäen Trigger Action Response Planin (TARP) mukaisia värikoodeja, joiden avulla laajankin alueen kokonaiskuva selviää nopealla vilkaisulla. Värikoodeihin voidaan myös aktivoida hälytyksiä, jotka lähtevät nimetyille henkilöille sähköpostitse sekä tekstiviestitse, mikäli asetetut arvot ylittyvät.

Mittaustietojen visualisointeihin kuuluu perinteisiä kuvaajia, mutta myös paljon muita erilaisia visualisointeja, joista voi helposti ja nopeasti päätellä, mikä on tarkasteltavan kohteen tilanne. Yksi Kittilässä seurattavista kohteista on rikastushiekka-altaiden ja vesialtaiden vedenkorkeus (ks. kuva 1). Valitut kohteet, kuten HW-taso, tilavuuden päivittäinen vaihtelu, varastokapasiteetti ja vedenkorkeus, voidaan esittää alustalla selkeästi ja käyttäjäystävällisesti. Vedenkorkeuden seuranta on kriittinen osa padon turvallisuutta, mutta myös tärkeää päivittäisten prosessien kannalta.

”Kattava seuranta ei siis tarjoa vain tietoa rikastushiekka-altaiden tilanteesta, vaan se myös tukee itse altaiden operointia, kuten rikastushiekan läjitystä ja vesien hallintaa”, Nousiainen toteaa.

Jalostettu mittatieto ja ennusteet tuovat apua prosessien ohjaukseen

Kittilässä rikastushiekka-altaat sisältävät suhteellisen vähän vettä. Pääasiallinen veden varastointikapasiteetti on vesivarastoaltaissa ja Rouran avolouhoksessa. Nämä vesivarastot ovat osa operatiivista vesihuoltoa, joten varastojen tilavuutta seurataan jatkuvasti. Vesienhallinnan osalta käyttäjä hyötyy järjestelmän edistyneistä laskentaominaisuuksista.

”Edistyneiden laskentojen avulla tuotetaan tietoa, kuinka paljon vettä on varastoituna kaivosalueella ja kuinka paljon tilavuutta kussakin altaassa on käytettävissä. Tästä datasta järjestelmä jalostaa edelleen tiedon, kuinka paljon varastointikapasiteettia on kokonaisuudessaan käytettävissä ja millaisia muutoksia on tapahtunut valitulla ajanjaksolla. Näin ollen kokonaiskuvan seuraaminen ja raportointi helpottuu”, Nousiainen kertoo.

Historiallisen ja reaaliaikaisen datan tarkastelun lisäksi, järjestelmä mahdollistaa erilaisten ennusteiden rakentamisen. Kittilän kaivoksella näistä ominaisuuksista on ollut hyötyä erityisesti herkän huokosvedenpaineen seurannassa ja tulosten tulkinnassa. Esimerkiksi sadanta, altaan vedenkorkeus, rikastushiekan läjitys ja rakennustyöt voivat vaikuttaa huokospaineeseen. Järjestelmässä on mahdollista määrittää, näytetäänkö huokospainetulokset y-akselilla anturien paineena vai metreinä merenpinnan yläpuolella (MASL). Yhdistämällä kaikki nämä tiedot samaan kuvaajaan todellisen mittauksen kanssa tuloksen tulkinnasta tulee helppoa ja tehokasta.

”Reaaliaikainen tilanne on saatavilla jatkuvasti sen sijaan, että kerättäisiin tietoja eri lähteistä ja yhdistettäisiin ne kerran viikossa raportiksi, kokonaiskuvan luomiseksi. Tämä vapauttaa resursseja keskittyä itse tuloksiin ja niiden tulkintaan sen sijaan, että aika käytettäisiin tiedon keräämisen ja sen käsittelyyn. Järjestelmä mahdollistaa pitkän aikavälin tarkastelun, mutta samalla voidaan myös tarkastella lyhyen aikavälin tilannetta, vaikkapa rakennustöiden aikana, milloin patoa korotetaan ylävirtaan jo läjitetyn rikastushiekan päälle. Tämä ei ainoastaan paranna padon turvallisuutta, vaan se lisää myös työturvallisuutta tarjoamalla reaaliaikaiset olosuhteet rakennustyömaalle”, Nousiainen kertoo patotarkkailujärjestelmän hyödyistä.

Automatisoidut raportit vähentävät manuaalista työtä

Patotarkkailujärjestelmän käyttöönotto vuonna 2020 on parantanut merkittävästi Kittilän kaivoksen rikastushiekka-altaiden patoturvallisuustarkkailua tarjoamalla mahdollisuuden reaaliaikaiseen päivittyvään tietoon ja mittaustietojen etäkäyttöön eri laitteilla, kuten matkapuhelimilla ja kannettavilla tietokoneilla. Tämän lisäksi myös mittaustietojen raportointi on helpottunut ja manuaalinen työ vähentynyt.

Järjestelmän raportointitoiminnolla voidaan luoda valmiita raporttipohjia, joihin haluttu data päivittyy automaattisesti. Raportointityökalu toimii valmiiksi tehdyillä raporttipohjilla, jonne tuodaan eri parametrien halutut lyhytkoodit. Lyhytkoodeihin voidaan asettaa erilaisia käskyjä, kuten eri ajanjaksoja tai minimi- ja maksimiarvojen esittämisiä. Raporttipohjan luonnin jälkeen järjestelmä generoi halutut mittaustulokset asetetun aikavälein vastaanottajien sähköpostiin docx- tai pdf-muodossa. Asiantuntijat saavat raportit halutuin aikavälein sähköpostiinsa, ja voivat itse keskittyä raporttien luomisen sijaan johtopäätösten tekemiseen.

Tarkastele artikkelia Materia-lehdessä.

Patojen monitorointi on keskeinen tekijä kaivosten vastuullisessa toiminnassa

Patojen monitorointi on erittäin tärkeää kaivosteollisuuden vastuullisessa toiminnassa. Kaivokset käyttävät patoja tai altaita veden varastoimiseen ja käsittelyyn, ja nämä rakenteet voivat aiheuttaa ympäristöriskejä, jos niitä ei valvota asianmukaisesti. Patojen monitorointi edistää kaivosten vastuullista toimintaa useilla tavoilla:

Turvallisuuden varmistaminen: Patojen monitorointi mahdollistaa rakenteiden säännöllisen tarkastamisen ja arvioinnin. Tämä auttaa tunnistamaan mahdolliset heikkoudet, kulumat, vuodot tai muut ongelmat ajoissa. Patojen kunnon seuranta auttaa estämään rikkoutumisen tai romahduksen riskin.
Kestävän vesien hallinnan tukeminen: Patojen monitoroinnin avulla kaivosyritykset voivat tehokkaasti hallita ja optimoida vedenkäsittelyprosesseja. Tieto patojen tilasta, veden määrästä ja laadusta auttaa päätöksenteossa ja suunnittelussa vedenkulutuksen vähentämiseksi, kierrättämiseksi ja uudelleenkäytöksi. Tämä edistää kestävää vesien hallintaa ja vähentää kaivostoiminnan vedenkulutuksen vaikutuksia ympäristöön.
Viranomaisten ja sidosryhmien luottamuksen rakentaminen: Patojen monitorointi osoittaa kaivosyhtiöiden sitoutumisen vastuulliseen toimintaan ja avoimuuteen. Säännöllinen raportointi ja tiedonjakaminen patojen tilasta vahvistavat viranomaisten, yhteisöjen ja sidosryhmien luottamusta kaivostoiminnan ympäristönsuojelutoimiin. Tämä vuorovaikutus auttaa myös sidosryhmiä ymmärtämään kaivostoiminnan vaikutuksia.

Patoturvallisuuden edistämiseksi olisi hyvä monitoroida esimerkiksi patojen sivusiirtymiä, painumia, huokosvedenpaineita sekä vedenkorkeuksia. Automaattinen monitorointijärjestelmä on erityisen hyvä patojen seuraamiseen, sillä kukaan ei pysty näkemään padon sisälle ja havainnoimaan tilannetta samalla tavalla kuin mittaussensorit, koska padon sisäistä eroosiota ei pysty havaitsemaan paikan päältä. Tutustu erilaisiin patojen automaattisiin monitorointiratkaisuihin.

Ympäristömonitoroinnin merkitys kaivosten vastuullisessa toiminnassa

Ympäristömonitorointi on olennainen osa kaivosten vastuullista toimintaa, ja sillä on useita myönteisiä vaikutuksia ympäristönsuojelun kannalta. Ympäristömonitorointi auttaa kaivoksia seuraamaan ympäristön tilaa ja muutoksia, kuten vesistöjen laatua, maaperän tilaa, ilmanlaatua ja luonnon monimuotoisuutta. Tämän tiedon perusteella kaivosyritykset voivat tunnistaa ympäristövaikutuksiaan ja suunnitella toimenpiteitä niiden vähentämiseksi.

Dokumentointia ympäristövaatimusten täyttämisestä

Laadukas ympäristötarkkailujärjestelmä mahdollistaa varhaisen hälytysjärjestelmän luomisen. Se kerää jatkuvasti tietoa ympäristöstä, ja poikkeavuuksia havaitessa voidaan välittömästi ryhtyä toimenpiteisiin ja estää mahdolliset ympäristöhaitat. Myös erilaisia syy-seuraussuhteita voi helposti tarkastella, kun kaikki olennainen data on saman järjestelmän alla.

Ympäristömonitorointi auttaa kaivoksia seuraamaan ja dokumentoimaan toimintansa ympäristövaikutukset tarkkojen mittauksien ja seurantatietojen avulla. Tämä varmistaa, että kaivosyritykset täyttävät ympäristönsuojelua koskevat vaatimukset ja voivat tarvittaessa tehdä tarvittavia muutoksia toiminnassaan.

Kaivoksen toiminnan kestävyyden arviointi ja parantaminen

Ympäristömonitorointi edistää myös kestävää kehitystä kaivosteollisuudessa. Se tarjoaa arvokasta tietoa, jota kaivokset voivat hyödyntää toimintansa kestävyyden arvioinnissa ja parantamisessa. Mittaustulokset voivat paljastaa tehokkuuden parannuskohteita, kuten vesien kierrätyksen ja vesien käsittelyn tehostamista. Näiden toimenpiteiden avulla kaivokset voivat vähentää ympäristövaikutuksiaan ja edistää kestävää kehitystä.

Avoin sidosryhmäviestintä osana vastuullista toimintaa

Hyvin toteutettu ympäristömonitorointi rakentaa sidosryhmien luottamusta kaivosteollisuuteen. Avoimesti raportoimalla ympäristömonitoroinnin tuloksista kaivokset osoittavat sitoutumisensa vastuulliseen toimintaan ja läpinäkyvyyteen. Tämä edistää avointa vuoropuhelua kaivosteollisuuden ja sidosryhmien välillä ja auttaa rakentamaan pitkäaikaista luottamusta kaivosten ympäristönsuojelutoimiin.

Lue lisää ympäristömonitoroinnin ratkaisuista sekä pato- ja ympäristötarkkailujärjestelmästä.

Automaattinen monitorointi pohjarakentamisen laadunvalvojana

Automaattisella monitoroinnilla on tärkeä rooli pohjarakentamisen projektien sujuvuuden, turvallisuuden ja laadun varmistamisessa.

Automaattinen monitorointi mahdollistaa rakenteiden ja maaperän jatkuvan seurannan, mikä parantaa turvallisuutta. Monitoroinnin avulla pystytään havaitsemaan pienimmätkin muutokset, kuten liikkumiset, siirtymät tai muodonmuutokset maaperässä. Näin voidaan havaita mahdolliset riskit ajoissa ja ryhtyä tarvittaviin toimenpiteisiin turvallisuuden varmistamiseksi.

Automaattinen monitorointi on osa laadunvalvontaa

Laadunvalvonta on keskeinen osa pohjarakentamista. Automaattinen monitorointi mahdollistaa jatkuvan tiedonkeruun maaperän käyttäytymisestä projektin aikana. Tämä data auttaa arvioimaan rakenteiden vakautta ja varmistamaan rakentamisen laadun. Mittaustulokset paljastavat mahdolliset ongelmat, kuten liikkuvat maakerrokset tai epätasaisen asettumisen, joiden korjaaminen voidaan aloittaa ajoissa.

Automaattinen monitorointi säästää aikaa ja resursseja, koska se mahdollistaa jatkuvan seurannan ilman tarvetta manuaalisille mittauksille ja tarkastuksille. Mittaustiedot kerätään automaattisesti ja reaaliaikaisesti, mikä nopeuttaa havaintojen tekemistä ja mahdollistaa nopeamman päätöksenteon. Tämä auttaa projektitiimejä optimoimaan työnkulun ja reagoimaan nopeasti mahdollisiin ongelmiin tai häiriöihin

Dokumentointi ja raportointi lisää projektien läpinäkyvyyttä

Automaattinen monitorointi auttaa myös tunnistamaan riskit varhaisessa vaiheessa ja toteuttamaan riskienhallintatoimenpiteitä ajoissa. Näin voidaan välttää kalliit ja aikaa vievät korjaukset myöhemmässä vaiheessa. Lisäksi automaattinen monitorointi tuottaa tarkkaa dokumentaatiota pohjarakentamisen prosesseista, mikä on tärkeää todiste projektin laadusta ja suorituskyvystä. Se tarjoaa myös reaaliaikaista raportointia sidosryhmille, mikä edistää avointa kommunikaatiota ja yhteistyötä.

Tutustu tarkemmin automaattisen monitoroinnin ratkaisuihimme.

Hyvää joulua ja rauhaisaa uutta vuotta!

Tänäkin vuonna FinMeas muistaa joululahjoituksessaan Pelastakaa Lapset rytä tukien vähävaraisia lapsiperheitä ja syrjäytymisvaarassa olevia lapsia. Hyvää joulua ja rauhallista uutta vuotta kaikille!

Case Kittilän kaivos

13.1.2021

Yhteinen kehitystyö uudistaa patoaltaiden turvallisuuden valvontaa

Kittilän kaivos on Euroopan suurin kultakaivos. Kaivosta operoi Agnico Eagle Finland Oy, joka on kanadalaisen kullantuottajan Agnico Eagle Mines Limitedin tytäryhtiö. FinMeas on mukana kaivospatojen riskienhallinnassa toimittaen patoalueille automaattisia monitorointiratkaisuja, jotka mahdollistavat patoaltaiden mittaustietojen reaaliaikaisen seurannan. Seurannan lisäksi myös mittaustietojen raportointia on uudistettu FinMeasin automaattisen raportointipalvelun käyttöönotolla.

Valtava määrä mittaustietoa saman palvelun alla

"Aikaisemmin meillä on ollut enemmän manuaalimittauksia ja mittaustiedot on kirjattu Exceliin käsin. Nyt FinMeasin toimesta olemme saaneet automatisoitua valtavan määrän instrumentteja rikastushiekka-altailla, jonka ansiosta voidaan tehdä reaaliaikaista seurantaa, sekä saamme hälytykset raja-arvojen ylityksistä ja automaattiset raportit mittaustuloksista", kertoo Agnico Eaglen geotekninen insinööri Jussi Nousiainen. ETM-osastolla (Environment & Tailings management) työskentelevä Nousiainen vastaa Kittilän kaivoksella rikastushiekka- ja vesivarastoaltaiden suunnitteluun liittyvistä tehtävistä, allasalueiden instrumentoinnista, raportoinnista sekä auditoinneista.

Kittilän kaivoksella on yhä sekä automaattisia että manuaalisia mittalaitteita. Myös manuaalisten mittalaitteiden tiedot saadaan syötettyä mittatietopalveluun FinMeas Onlineen, jolloin kaikki mittatiedot ovat hallittavissa samassa paikassa, ja ne saadaan tulostettua samalle automaattiselle raportille graafien kera.

Tärkeintä parantunut patoturvallisuus ja työajan säästyminen

Tärkein hyöty mittalaitteiden automatisoinnissa on ollut patoturvallisuuden parantuminen allasalueella. Reaaliaikainen seuranta ja hälytykset varmistavat, että mahdollisiin raja-arvojen ylitykseen ehditään reagoida ajoissa.

"Aikaisemmin manuaalisia huokospainemittauksia saatettiin tehdä rakennusalueella kaksi-neljä kertaa päivässä. Nyt reaaliaikaisen automaattisen monitoroinnin ansiosta, saamme tiedot muutoksista heti ja voimme aloittaa kulloinkin määritellyn protokollon mukaisen toiminnan, mikäli määritellyt arvot ylittyvät", Nousiainen kuvaa.

"Manuaalimittauksen työ kentällä on vähentynyt merkittävästi sekä käsin tehtävä Excelin pyörittely on jäänyt minimiin, kun kaikki mittaustieto saadaan automaattisesti graafeineen raporttiin. Tämä säästää valtavasti työaikaa, joka voidaan käyttää johonkin muuhun toimintaan."

Huokospainemittausten lisäksi esimerkiksi patokorotusten välisten salaojakaivojen pinnankorkeuden mittaus on tärkeässä asemassa, jotta veden pumppausta kaivoista voidaan tarvittaessa tehostaa. Työaikaa säästyy niin kentällä tehtävän manuaalisen mittauksen vähentyessä, kuin myös mittatietojen raportoinnin automaatiossa.

"Manuaalimittauksen työ kentällä on vähentynyt merkittävästi sekä käsin tehtävä Excelin pyörittely on jäänyt minimiin, kun kaikki mittaustieto saadaan automaattisesti graafeineen raporttiin. Tämä säästää valtavasti työaikaa, joka voidaan käyttää johonkin muuhun toimintaan", Nousiainen kertoo.

Kuva 2. Esimerkkikuva FinMeas Online -palvelusta.

Yhdessä kehitämme parasta saatavilla olevaa järjestelmää

FinMeas Online -järjestelmää on jatkuvasti kehitetty Agnico Eaglen Finlandin tarpeiden mukaisesti eteenpäin. Mukaan on tullut useampia erilaisia toimintoja sekä uusia visuaalisia esitystapoja. FinMeas Online -palvelu saakin Nousiaiselta kehuja:

"Meillä käy paljon ulkopuolisia auditoijia. FinMeas Onlinesta on helppoa esitellä myös heille, kuinka meillä huolehditaan allasalueiden instrumentoinnista. Järjestelmän visuaalisuus on iso plussa. Koen, että olemme kehittämässä yhdessä globaalistikin parasta saatavilla olevaa järjestelmää."

"Kaikki mitä on sovittu, on pitänyt ja vasteaika reagoinnissa on todella lyhyt."

FinMeasin nopea vasteaika, luotettavuus sekä aktiivisuus ovat hyvän yhteistyön kulmakiviä.

"Olen yhteistyöhön tyytyväinen. Kaikki mitä on sovittu, on pitänyt ja vasteaika reagoinnissa on todella lyhyt. FinMeasin porukka on myös itseohjautuvaa ja aktiivista. He pitävät meidät ajan tasalla tapahtumista, vaikka itse olisimme kiireisiä muualla", Nousiainen toteaa.

Yhteistyö Agnico Eagle Finlandin kanssa jatkuu myös tulevaisuudessa. Esimerkiksi rikastushiekka- ja vesivarastoaltaiden pinnankorkeutta mitataan yhä manuaalisesti, mutta yhdessä ollaan kehittämässä uutta automaattista ratkaisua. Parhaillaan myös ympäristöpuolen mittauksiin kehitetään automaattista raportointia.

Joululahjoitus Pelastakaa Lapset ry:lle

Lahjaksi tulevaisuus

Koronapandemia on lisännyt eriarvoisuutta Suomessa, ja yhä useampi lapsi on vaarassa syrjäytyä. Tänä jouluna FinMeas muistaa joululahjoituksessaan Pelastakaa Lapset rytä, joka tukee vähävaraisten perheiden lapsia opinnoissa ja harrastuksissa sekä tarjoaa tukihenkilöitä lapsille, joiden perheiltä puuttuu tukiverkot.

Lue lisää Pelastakaa Lapset ry:n toiminnasta.

Hyvää joulun aikaa kaikille!

Case VT12 Valtari

Monitoroinnilla useamman miljoonan euron säästöt pohjanvahvistustöissä

VT12 Valtari hankkeen innovatiivisella toteutuksella ja monitoroinnin hyödyntämisellä ei vain varmistettu työmaan turvallisuutta, mutta onnistuttiin myös säästämään useampi miljoona euroa kustannuksissa. Katso alta referenssin esittelyvideo ja lue lyhennelmä Geofoorissa (juttu julkaistu kokonaisuudessaan Geofoor nro 49 lokakuu 2019) julkaistusta artikkelista.

Katso VT12 Valtari esittelyvideo

Skanskan Niko Asikainen toimii pohjarakentamisesta vastaavana työpäällikkönä Lahden eteläisen kehätien Valtari-allianssihankkeessa, jonka tavoitteena on varmistaa sujuvampi ja turvallisempi liikennöinti valtatiellä 12 sekä parantaa maankäytön ja elinkeinoelämän kehittymismahdollisuuksia Lahden seudulla. Lahden eteläisellä kehätiellä suurin hyöty monitoroinnista on ollut resurssitehokkuudessa. Esimerkkinä hän kertoo, että uudessa kehätiessä pystyttiin automaattisen monitoroinnin ansiosta säästämään useampi miljoona materiaali- ja työkustannuksissa.

- Allianssin teettämät pohjatutkimukset osoittautuivat aiempia paremmiksi, joten päätimme tehdä täyden mittakaavan koepenkat, joiden painumaa ja liikkeitä monitoroitiin FinMeas Oy:n toimittamilla automaattisilla painumaletkuilla, inklinometreillä ja huokospaineantureilla. Painumat pysyivät pieninä, joten pystyimme vähentämään suunniteltujen paalulaattojen määrää, kun tiepenkereet pystyttiin perustamaan suoraan pohjamaan varaan. Näin saatiin aikaan suuret säästöt, Asikainen toteaa.

Mittaustiedolla varmuus rakenteiden mitoituksesta

Mittaustietojen avulla suunnittelijat pystyvät tekemään entistä parempia rakennesuunnitelmia ja varmistamaan, että rakenteet ovat oikein mitoitettuja. Varman päälle mitoittamisesta seuraa yleensä ylisuuret kustannukset, kun taas monitoroinnin avulla voidaan optimoida rakenteita ja säästää kustannuksissa.

- Meluesteen rakentamisessa sen alapuolella olevaa meluvallia monitoroidaan, jotta saadaan varmuus pohjamaan kokonaisstabiliteetista ja toisaalta pienistä painumista. Mikäli meluvallin painumat ovat odotetun mukaiset, voidaan sen päälle rakennettavan meluaidan perustamistapaa optimoida ja päästä eroon 30 metrin syvyyteen ulottuvista paaluista, Asikainen kertoo.

Liipolan välitunnelin rakennuskaivanto, jonka ankkurivoimat nousivat äkillisesti roudan takia. Kuva: Niko Asikainen

Onnettomuudet kuluttavat myös ympäristöä

Rakenteet työmailla eivät aina käyttäydy suunnitelmien mukaan, ja onnettomuuksien aiheuttamat taloudelliset vahingot nousevat usein merkittäviksi. Automaattisten mittausten avulla jo pienistä rakenteissa tapahtuvista muutoksista saadaan tietoa. Vaaratilanteita voidaan ennakoida ja ehkäistä ennen kuin ne ehtivät kehittyä vakaviksi tai johtaa onnettomuuksiin. Näin minimoidaan isompia haittavaikutuksia, jotka usein aiheuttavat haittaa rakenteiden lisäksi myös ympäristölle.

Pahimmillaan työmaaonnettomuudet aiheuttavat henkilövahinkoja. Automaattisilla mittauksilla saatavan ajantasaisen tiedon avulla tämän kaltaisten onnettomuuksien riskit voidaan kuitenkin minimoida. Esimerkiksi kaivantojen tukiseinien muutoksista saadaan tieto heti, kun ne tapahtuvat ja korjaaviin toimenpiteisiin voidaan ryhtyä välittömästi.

- Tuetuissa kaivannossa seurataan tukiseinien ankkurivoimia ja avokaivannoissa luiskien pysyvyyttä valvotaan inklinometrein. Ankkurivoimamittareihin yhdistetty pakkasmäärätieto selitti meille talvella tukiseinien ankkurivoimien äkillisen nousun syyn. Näin osasimme toimia ajoissa oikein ja seiniä lämmittämällä saimme voimat taas normaaliin lukemiin, Asikainen kertoo automaattisen monitoroinnin hyödyistä.

Automaattista monitorointia voidaan käyttää myös ympäristön turvallisuuden seurantaan. Voidaan varmistaa, ettei rakennustyömaan lähistöllä oleva infra kärsi esimerkiksi painumista tai siirtymistä viereisen työmaan takia. Ympäristön hyvinvoinnin kannalta on olennaista seurata myös pohjavesien käyttäytymistä.

- Olemme seuranneet pohjavesiä, sillä lähettyvillä on pientaloja, jotka on perustettu maavaraisesti savelle. Pohjaveden aleneminen voi aiheuttaa painumia ympäristöön. On tärkeää ottaa huomioon, millaisia vaikutuksia teoillamme on ympäristölle, Asikainen kommentoi.

Ympäristö- ja patotarkkailujärjestelmä reaaliaikaiseen mittatietojen hallintaan

FinMeas Online ympäristö- ja patotarkkailujärjestelmänä

Joskus mittaustietojen hallinta ja raportointi vaatii paljon manuaalista työtä ja eri tietolähteiden selaamista. Paljon työaikaa voi tuhlaantua Exceleiden tutkimiseen sekä manuaalisten laskusuoritusten tekemiseen tarkistettaessa seurattavien parametrien pysyminen vaadittujen arvojen sisällä. Erilaisten mittatietojen kanssa työskentelevien asiantuntijoiden työtä voidaan helpottaa kokonaisvaltaisella mittatietojen hallintajärjestelmällä.

FinMeasin ympäristö- ja patotarkkailujärjestelmä on kaivossektorille suunnattu järjestelmä, joka auttaa ympäristön ja patojen automatisoidussa turvallisuuden valvonnassa. Rajapinnat eri tietolähteiden välillä, edistyneet laskentaominaisuudet sekä automatisoitu raportointi mahdollistavat mittaustietojen hallinnan sekä mittaustietojen raportoinnin prosessien kehittymisen tehokkaammiksi.

Autamme tuomaan kaiken olennaisen datan samaan järjestelmään

Rajapinnat eri tietolähteiden välillä mahdollistavat kaiken olennaisen datan tuomisen järjestelmään. Tällöin esimerkiksi automaattimittaukset, manuaalimittaukset, laboratorioanalyysit, kenttäkierrosdokumentit sekä kamerakuvat saadaan saman järjestelmän alle. Hyötynä integraatiossa on datan hajanaisuudesta eroon pääseminen. Tämä mahdollistaa myös eri lähteestä tulevien tietojen yhteisen jatkojalostamisen.

Reaaliaikaisen datan hallinta, visualisoinnit ja edistyneet laskentatoiminnot

Lähes reaaliaikaista dataa pääsee seuraamaan millä tahansa päätelaitteella. Asiantuntijat pääsevät määrittämään itse mittatiedoille tarpeenmukaiset raja-arvot ja saavat automaattisesti hälytyksen sähköpostitse tai tekstiviestitse, mikäli mittatietojen raja-arvot ylitetään.

Järjestelmän edistyneet laskentaominaisuudet yhdistelevät järjestelmän mittatietoja ja tuottavat suoraan tarvittavia arvoja ilman manuaalisia yhteenlaskuja. Laskennoissa otetaan myös huomioon asiakkaan määrittämät arvot ja näin ollen kuvaajat näyttävät reaaliaikaisen tilanteen asetettuihin vaatimuksiin peilaten. Visuaalisista kuvaajista ja valmiiksi tehdystä laskentatyöstä on helppo seurata, onko mittatiedot sallituissa rajoissa. Järjestelmän karttapohja auttaa hahmottamaan mittalaitteiden sijainnit.

Mittatiedot kätevästi automatisoidulle raportille

Pitkälle automatisoitu raportointi vähentää manuaalista työtä ja Excelin pyörittelyä. Raportointiominaisuus mahdollistaa kaikkien mittasuureiden raportoinnin automaattisesti halutulla aikavälillä, kuten viikko- kuukausi- tai vuositasolla. Raportti tulostuu vastaanottajiksi asetettujen henkilöiden sähköposteihin joko docx- tai pdf-muodossa. Graafien väliin on docx-tiedostossa mahdollista lisätä omavalintaista tekstiä. Raportin visuaalinen esitystapa tekee datan tulkinnasta helppoa ja raportti nostaa automaattisesti esille huomiota vaativat poikkeamat.

Raportoinnin yksinkertaisuus ja automaattisuus säästää aikaa, helpottaa asiantuntijoiden manuaalista työtä ja jättää asiantuntijoille raportin kokoamisen sijaan enemmän aikaa johtopäätösten tekemiselle.

FinMeas palkitsi Ying-Ching Linin kevytsoran käyttöä ratarakenteissa koskevan diplomityön

Aalto-yliopistosta valmistunut, DI Ying-Ching Lin, on palkittu vuoden parhaasta geotekniikan alan diplomityöstä.

Suomen Geoteknillisen Yhdistyksen hallituksen valitsema voittaja julkistettiin tänään 4.11.2021 pidetyssä Geotekniikan päivässä. Ying-Ching Lin sai FinMeas Oy:n lahjoittaman stipendin työstään "Use of Leca lightweight Aggregate in Railway Structures."

Kestävillä kevennysmateriaaleilla elinkaarikustannustehokkaita ratkaisuja

Kestävien kevennysmateriaalien käytölle on tarvetta, sillä ne luovat uusia elinkaarikustannustehokkaita mahdollisuuksia suunnitella uusia rakenteita jo olemassa olevien viereen, jolloin voidaan vähentää mm. syvien kaivantojen tarvetta. Useissa raideprojekteissa sovelletaan erittäin tarkkoja laatuvaatimuksia ja tärkeää on myös varmistaa rakenteiden pitkäaikaistoimivuus ennen uusien materiaalien käyttöä.

Tuloksista apuja käytäntöön

Leca-kevytsora on tunnettu kevennysmateriaali, mutta sen käyttäytymisestä syklisen kuormituksen alla ollut epäselvyyttä ja riskinä on pidetty materiaalin jauhaantumista. Linin työn tavoitteena oli tehdä ehdotus siitä, miten Leca-kevytsoraa tulisi käyttää ratarakenteissa syklisen kuormituksen alla.

Tutkimuksen tuloksissa käy ilmi, mihin kerroksiin ja kuinka paksuja kerrokset voivat olla, jotta kevytsoran ja ratapenkereen pitkäaikaiskestävyys voidaan taata ilman vaaraa materiaalien jauhaantumisesta. Työn tuloksia hyödynnetään rata- ja raiderakenteissa sekä uusien ohjeiden ja suositusten kirjoittamisessa.

Valokuva: Arend Oudman

Diplomityöpalkinto jaettiin kahdeksatta kertaa

FinMeas Oy:n diplomityöpalkinto vuoden parhaasta geotekniikan alan lopputyöstä jaettiin nyt kahdeksatta kertaa. Kilpailussa olivat mukana kaikki geotekniikkaa opettavat yliopistot eli Aalto-yliopisto, Tampereen yliopisto ja Oulun yliopisto. Kukin yliopisto lähetti ehdotuksen alan parhaasta diplomityöstä, joiden pohjalta Suomen Geoteknillisen Yhdistyksen hallitus valitsi voittajan. Tänä vuonna kärkikolmikkoon ylsivät Ying-Ching Lin lisäksi Anni Zacheus Tampereen yliopistosta ja Aino Rautio Oulun yliopistosta.

"Finalistien työt olivat läheisesti käytäntöön kytkeytyviä ja korkeatasoisia. Olemme iloisia, että voimme nostaa nuoria lahjakkuuksia esiin ja samalla tuoda alan tietoisuuteen heidän tuottamaansa tietoa", toteaa palkintoa sponsoroivan FinMeas Oy:n toimitusjohtaja Sami Ylönen.

Lisätiedot:
Ying-Ching Lin, Aalto-yliopisto, ying-ching.lin@ramboll.fi
Sami Ylönen, toimitusjohtaja, FinMeas Oy, p. 040 715 3264 Linkki diplomityöhön: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/108246

Lisätietoja Geotekniikan päivästä: https://sgy.fi/toiminta/geotekniikan-paiva/ ***
Suomen Geoteknillinen Yhdistys SGY on maa- ja pohjarakentamisessa aktiivisesti työskentelevien suunnittelijoiden, tutkijoiden, urakoitsijoiden, rakennuttajien sekä laite- ja materiaalitoimittajien yhteisö. www.sgy.fi

FinMeas jakaa jälleen Geotekniikan päivässä diplomityöpalkinnon

Katsaus alan tutkimustuloksiin ja hankkeisiin

Vuosittainen Geotekniikan päivä järjestetään Lasipalatsissa Helsingissä torstaina 4. marraskuuta. Tilaisuuden järjestää Suomen Geoteknillinen Yhdistys (SGY).

Luvassa on paljon mielenkiintoista ohjelmaa, sillä Geotekniikan päivässä luodaan katsaus alan tuoreisiin tutkimustuloksiin ja ajankohtaisiin hankkeisiin. Päivän aikana jaetaan myös sekä Geoteko- että diplomityöpalkinnon.

Geotekniikan alan paras diplomityö palkitaan

FinMeas palkitsee Geotekniikan päivän yhteydessä kuluneen vuoden ansiokkaimmaksi arvioidun geotekniikan alan diplomityön tekijän. SGY:n hallituksen valitsema voittaja palkitaan FinMeasin lahjoittamalla 2 000 euron stipendillä.

FinMeasilla on myös näyttelypaikka Geotekniikan päivän yhteydessä pidettävässä ammattinäyttelyssä. Nähdään Geotekniikan päivässä!

Katso koko päivän ohjelma.

Viime vuonna palkittiin kaivospatojen suunnittelua koskeva työ

Vuonna 2020 Geotekniikan päivässä vuoden parhaana diplomityönä palkittiin Oulun yliopiston Juulia Väisäsen työ "Rikastushiekan juoksettuvuuden huomiointi kaivospatojen geosuunnittelussa". Työhön voi tutustua paremmin viime vuoden tiedotteesta.

Vesien monitorointi on tärkeässä osassa kaivosten ympäristöriskien hallintaa

Ympäristömonitorointi on tärkeä osa kaivostoiminnan riskienhallintaa. Ympäristövaikutuksia voi aiheutua esimerkiksi prosessijätevesien ja kuivatusvesien vesistökuormituksesta. Kaivosvesien mukana ympäristön vesistöihin voi päätyä haitallisia aineita, kuten sulfaattia, mangaania, alumiinia, kiintoainesta sekä vesien rehevöitymiseen vaikuttavaa typpiä ja fosforia. Haittaa voi aiheutua myös veden pH:n muutoksista. (THL, 2020.) Kaivoksilla veden laatusuureita on hyvä alkaa seurata jo ennen kaivoksen rakentamista.

FinMeas syventää riskienhallinnan palveluitaan ja tarjoaa nyt ratkaisuja ympäristömonitorointiin. Haluamme olla kanssanne edelläkävijöinä ympäristövastuullisuuden edistämisessä, osoittamisessa ja mittaroinnissa.

Tällä hetkellä FinMeasin tarjoamia vesien laatusuureiden monitoroinnin ratkaisuja ovat:

sähkönjohtavuus
pH
sameus
kiintoaine
liuennut happi

Muita ympäristömonitoroinnin ratkaisuja ovat:

virtaama
vedenkorkeus ja lämpötila
sääasema
kamera

Visuaaliset kuvaajat helpottavat datan tulkintaa

Mittausdata päivittyy automaattisesti ja reaaliaikaisesti pato- ja ympäristötarkkailujärjestelmään, joka on FinMeasin asiakkaiden käytössä oleva pilvipalvelu. Palvelun visuaaliset ja selkeät kuvaajat näyttävät mittatiedon helposti tulkittavassa muodossa. Mittaustietojen yhdistäminen sekä edistyneet laskentatoiminnot, kuten kumulatiivisen kertymisen ja virtauspainotteisten keskiarvojen laskeminen helpottavat datan tulkintaa.

Eri mittauksille on myös asetettavissa hälytys- sekä ilmoitusrajat. Mikäli nämä rajat ylittyvät saa kohteen vastuuhenkilö siitä välittömästi tiedon tekstiviestillä sekä sähköpostitse. Palvelussa mittatietojen rinnalla voi tarkastella myös sääasemien dataan perustuvaa sääolosuhdedataa, kuten sademäärää tai routatilannetta. Reaaliaikainen kamerakuva on myös hyödyksi, sillä sitä kautta on helppo tarkistaa, onko uoma jäässä tai onko korkean veden aikaan vesi uomassa vai tulviiko.

Automatisointi helpottaa raportointia

Pato- ja ympäristötarkkailujärjestelmään kerätyille mittatiedoille muodostetaan automaattisesti lähetettävä raportti. Raportti tulostaa halutut kuvaajat toivotuille aikaväleille joko docx- tai pdf-muodossa. Näin saat esimerkiksi kuukausittain mittatietojen kuvaajat automaattisesti valmiina raporttiin, jolloin voit itse kirjoittaa johtopäätökset kuvaajien väliin. Tämä vähentää raporttien tekemiseen kuluvaa manuaalista työaikaa ja on merkittävä apu myös viranomaisraportoinnissa.

Lähteet:
Terveyden- ja hyvinvoinninlaitos (2020). Kaivokset vesistöjen kuormittajana. Saatavilla osoitteesta: https://thl.fi/fi/web/ymparistoterveys/vesi/kaivokset-vesistojen-kuormittajana

3D-laskelmat avuksi pienialaisten kaivantojen ja siltojen tulopenkereiden suunnittelussa

Geoteknisessä suunnittelussa käytetään perinteisesti 2D-mallinnusta. Todellisuutta paremmin vastaavan 3D-mallinnuksen avulla saavutettavien korkeampien varmuuskertoimien vuoksi voitaisiin kuitenkin usein käyttää turvallisia, mutta 2D-mallinnusta kevyempiä rakenteita. Kevyempien tai vähäisempien rakenteiden käyttö tuo säästöjä niin materiaali- kuin työkustannuksissa.

Miksi 2D-mallinnus voi ajoittain tuottaa raskaampia rakenteita?

Perinteinen 2D-malli ei ota huomioon paikallista käytännön maailman todellista geometriaa: kaatavat voimat ovat yleensä suurempia kuin todellisuudessa, ja kaikkia todellisuudessa vaikuttavia pystyssä pitäviä voimia ei pystytä huomioimaan. Puolestaan 3D-mallinnuksessa pystytään laskemaan kaatavat voimat tarkemmin, ja huomioimaan kaikki pystyssä pitävät voimat täsmällisemmin. Tällöin saamme paremmin todellista tilannetta vastaavat laskelmat.

Useassa 3D-tarkastelussa kaatavat voimat pienenevät ja pystyssä pitävät voimat kasvavat, jolloin saadaan aikaan todellinen, korkeampi varmuuskerroin. Korkeampi varmuuskerroin puolestaan mahdollistaa kevyemmät ja näin ollen myös edullisemmat suunnitteluratkaisut.

Yksinkertaiset analyysit eivät riitä haastavissa paikoissa

Haastavat paikat ovat infrarakentamisen tulevaisuutta. Tällä hetkellä vallalla olevat yksinkertaiset analyysit eivät näissä paikoissa palvele parhaalla mahdollisilla tavalla. 3D-mallinnuksesta voi olla erityisesti hyötyä pienialaisten kaivantojen ja sillan tulopenkereiden suunnittelussa.

Mikä jää huomiotta 2D-mallinnuksessa?

3D-geometrian tuottamat tukivoimat ja maan kiilautuminen. Miten se vaikuttaa suunnitteluun?
Kaivannon tuennan mitoittaminen 2D-tasotapauksena johtaa mitoituslaskelmassa merkittävästi ylisuuriin rasituksiin.

3D-mallinnuksessa käytetään lähtötietoina maaparametreja, joiden määrittämiseen sekä laskentamallien muodostukseen liittyy geotekniselle mitoitukselle tyypillisiä epävarmuuksia. Näitä epävarmuuksia voidaan kuitenkin hallita automaattisella monitoroinnilla. Monitorointi auttaa myös verifioimaan laskelmiin tehtyjen oletusten toteutumisen käytännössä.

2D mallinnus ei tee oikeutta monimutkaiselle geometrialle

Esimerkiksi siltojen tulopenkereissä erilaisten tapausten vertailussa 3D-laskennan mukainen varmuuskerroin oli suurimmillaan jopa kaksinkertainen verrattuna 2D-laskentaan. Tällöin 3D-laskentaa käytettäessä sillan tulopenkereeltä vaadittu varmuus liukupintasortumaa vastaan saavutetaan jo 10 m pituisella paalulaatalla. Perinteisellä 2D laskennalla sama varmuus saavutetaan vasta 50 m pituisella paalulaatalla. (Jussila, 2019.) 3D-laskentaa hyödyntämällä sillan tulopenkereissä voidaankin turvallisuudesta tinkimättä saavuttaa säästöjä esimerkiksi paalulaattojen määrässä.

Lähde: Jussila, H. 2019. Siltojen tulopenkereiden 2D- ja 3D-stabiliteettilaskentamenetelmien vertailu. Diplomityö. Oulun Yliopisto. Saatavilla osoitteesta: http://jultika.oulu.fi/files/nbnfioulu-201905091671.pdf

Case Savilahti

Putkikaivannon tuennan optimointi

Oteran työsti Kuopion Savilahdessa syvää vesihuoltokaivantoa, joka vaati tuentaa kaivannon turvallisuuden varmistamiseksi. Työnaikaisten muutosten johdosta aukesi hyvä tilaisuus tarkastella kaivannon tuennan optimointia. Oteranin työmaapäällikön Mikko Heikkisen kanssa FinMeasin geotekninen asiantuntija Aatu Eteläsaari lähti tarkastelemaan, olisiko kaivannon kuluissa mahdollista säästää - turvallisuudesta tinkimättä.

Kaivantojen tukiseinissä on usein mahdollisuus säästää

Optimoidulla suunnitelmalla on usein mahdollista säästää terästä tukiseinärakenteissa, ankkurien määrässä ja koossa sekä vaakapalkistossa. Tässä kohteessa putkikaivannon tuennan optimoinnin tarkoituksena oli uudelleen mitoittaa ja suunnitella kaivannon tuenta siten, että PU18-ponttien sijaan voitiin käyttää Larssen 603 -pontteja. Kaivannon sisäpuolinen tuenta toteutettiin HEB300 kehikoilla.

Kaivannon uudelleen mitoituksella pystyttiin käyttämään urakoitsijalla jo olemassa olevia pontteja ja palkkeja. Uudelleen mitoituksen ansiosta tätä yksittäistä kaivantoa varten ei siis tarvinnut hankkia uusia teräsosia ja näin säästettiin materiaalikuluissa.

Optimoinnilla myös aika- ja CO₂-säästöjä

Aina säästöt materiaalikuluissa eivät välttämättä yksinään ole merkittäviä, mutta ratkaisujen tarkemmalla pohtimisella voidaan saada aikaan esimerkiksi myös aika- sekä CO₂- säästöjä, kun uusia rakenteita ei tarvitse erikseen valmistaa ja tilata. Tarkastelemalla suunnitelmia ja urakoitsijalle mielekkäitä toteutusratkaisuja saadaan aikaan kokonaisuuden kannalta paras mahdollinen lopputulos.

Tämän kohteen optimoinnin palvelukokonaisuus sisälsi tuennan suunnittelun, mitoituslaskelmat ja tarvittavat suunnitelmapiirustukset. Mitoitukselle ja suunnitelmille teetettiin myös ulkopuolinen laadunvarmistus ja suunnitelma hyväksytettiin tarvittavilta osin tilaajalla.

Kiinnostuitko optimoinnista?

Ota yhteyttä ja tarkastellaan kohteesi optimointimahdollisuuksia.

4 infrarakentamisen kohdetta, joissa riskejä on syytä hallita monitoroinnin avulla

Infraprojektien toteutus vaatii aina huolellista suunnittelua. Kaupunkiympäristössä haasteita lisää se, että parhaat tontit ovat usein jo käytössä. Myös ilmastonmuutos, sitä seuraavat ääriolosuhteet ja niiden rajutkin vaihtelut pistävät sekä maaperän että rakenteet koville. Työtä tehdään siis entistä haastavimmissa pohjaolosuhteissa ja yhä lähempänä jo olemassa olevia rakennuksia. Tällöin työmaan eikä ympäröivän infran turvallisuudesta voida tinkiä.

Hyvin suunniteltu automaattinen monitorointi auttaa hallitsemaan epävarmuutta ja parantaa mitoituksen luotettavuutta, sillä se tarjoaa reaaliaikaista tarkkaa tietoa maaperän ja rakenteiden käyttäytymisestä.

4 kohdetta, joissa riskejä tulee seurata automaattisesti

Kohde 1: Kaivanto nykyisten rakenteiden vierellä

Syvä kaivanto aiheuttaa aina siirtymiä kaivannon vierellä. Siirtymien ilmetessä vieressä olemassa olevien rakenteiden korjauskustannukset ovat yleensä hyvin suuria. Automaattisella monitoroinnilla voidaan minimoida riskit liiallisille painumille ja siirtymille.

Monitoroinnin suurin hyöty on erittäin suurten korjauskustannusten välttäminen.

Kohde 2: Paalutustyömaa rakennetulla alueella

Paalutustavasta riippuen paaluttaminen voi aiheuttaa merkittävää maan syrjäytymistä paalujen tieltä ja täten siirtymiä paalutettavan alueen läheisyydessä. Paalutustyö aiheuttaa myös maan huokospaineen nousua. Monitoroimalla siirtymiä ja huokospainetta voidaan paalutustyötä ohjata siten, ettei ympäristöön aiheudu vaurioita työn johdosta.

Monitoroinnin suurin hyöty on paalutustyön sujuvuuden varmistaminen ja korjauskustannusten välttäminen.

Kohde 3: Tie-, katu- tai ratapenger pehmeiköllä

Monia vanhoja pengerrakenteita on aikanaan rakennettu pehmeiköille ilman kunnollista pohjanvahvistusta. Näissä kohteissa on usein stabiliteetti- ja painumaongelmia ja riskejä. Monitoroinnilla voidaan varmistaa rakenteen toiminta nykyisellään ja etenkin silloin kun tällaisen rakenteen läheisyydessä rakennetaan uutta tai vanhaa rakennetta korjataan.

Monitoroinnin suurin hyöty on jatkuva tilannetieto riskirakenteen toiminnasta sekä käyttökelpoisuuden varmistaminen ilman katkoksia.

Kohde 4: Uudenlainen pohjarakenneratkaisu

Kiertotalous, hiilijalanjäljen hillintä ja resurssitehokkuus ovat nostaneet merkittävästi päättään infrarakentamisessa. Uusiomateriaalien käytöstä, uusista kiertotalouden ratkaisuista ja uudenlaisten pohjanvahvistusten toiminnasta on usein luonnollisesti vain vähän kokemusta. Näin ollen, niiden toiminnan ennustaminen on hyvin vaikeaa ja rakenteen toimintaan liittyy riskejä. Näitä riskejä voidaan tunnistaa, todentaa ja hallita monitoroinnin avulla.

Monitoroinnin suurin hyöty on jatkuva tilannetieto uudenlaisen rakenteen toiminnasta sekä käyttökelpoisuuden varmistaminen ilman katkoksia.

Tunnistamaton riski realisoituu todennäköisemmin kuin tunnistettu

Kaikkia infrarakentamiseen liittyviä riskejä ei voida poistaa kokonaan, mutta niitä voidaan kuitenkin hallita. Riskien tunnistaminen on avainasemassa, sillä tunnistamaton riski realisoituu todennäköisemmin kuin tunnistettu, seurattu ja näin ollen hallittu riski. Riskien kokonaisvaltainen hallinta edellyttää syvällistä riskikartoitusta, tarpeenmukaisen monitorointisuunnitelman laadintaa, tulosten analyyttista tulkintaa sekä kohdekohtaisten toimenpide-ehdotusten laadintaa.

Case Raide-Jokeri

Case Raide-Jokeri: Työmaalla sijaitsevan sillan monitorointi

Alla olevalla videolla YIT:n Jani Kiili kertoo, kuinka Raide-Jokerin työmaalla seurataan kaivannon läheisyydessä olevan sillan rakenteiden liikkeitä FinMeasin automaattisella monitorointiratkaisulla.

Huolenaiheena oli Raide-Jokerin työmaalla pehmeikköalueella sijaitseva metrosilta ja kaivantotyön mahdolliset vaikutukset sillan pilareihin. FinMeasin toimittamalla kallistuskulmaratkaisulla (tilt meter) valvotaan reaaliaikaisesti sillan pilarien liikkeitä. Mikäli kaivantotyö aiheuttaisi liikkeitä sillan pilareissa, saisi työnjohto liikkeistä hyvissä ajoin hälytyksen ja aikaa reagoida tarpeen vaatimalla tavalla.