Puurakentamisen terveysvaikutukset – Tutkimuksella tietoperusteista tukea puurakentamiselle ja puun käyttömuotojen lisäämiselle:Loppuraportti

Abstract Wooden buildings have a good reputation. They are considered pleasant in appearance, not to have problems with indoor air and even promote well-being. Short-stay tests carried out in controlled conditions support these assumptions. On the other hand, studies on how long-term living or working in a wooden building affects people, as far as we know, are nearly lacking besides resident satisfaction surveys. The only exception is a follow-up study of two groups of schoolchildren with under 20 people, carried out in Austria at the beginning of 2010’s. In this study, Tuupala wooden school in Kuhmo and as a reference Tuupala stone school and a primary school in town of Vaala were monitored for temperature, indoor air humidity, carbon dioxide content, particulate matter and total concentration of volatile organic compounds by IoT sensors for 10 months. Samples of indoor air were taken to determine individual volatile organic compounds and microbiological quality. Noise level in the classrooms was monitored for one month. In three weeks during the study, concentration of the stress hormone cortisol was monitored in daily saliva samples. A total of approximately 1,300 saliva samples from schoolchildren were collected in the primary schools in both Kuhmo and Vaala. In addition, smaller groups of schoolchildren were monitored for the stress with a smart ring that measured electrodermal activity. Based on the results, the wooden school of Tuupala is an excellent learning environment for its schoolchildren. It has a quiet and peaceful noise level. The variation in humidity is lower there than in the control school, and stress of schoolchildren is lower than in the classes of the control school. The difference in the stress is in some time periods statistically significant. Of course, the results of the study do not show that all wooden schools are equally good or that similar results cannot be achieved in other types of schools as well. The wooden building does likely not explain all the results, but it is certainly one important factor in a good school environment. This study was funded by the Finnish Forest Foundation and the European Agricultural Funds for Rural Development of Mainland Finland. The study was carried out during 2020 by the Unit of Measurement Technology of the University of Oulu at the Kajaani University Centre.Tiivistelmä Puurakennuksilla on hyvä maine. Niitä pidetään ulkonäöltään miellyttävinä ja sisäilmaltaan ongelmattomina ja jopa hyvinvointia edistävinä. Kontrolloiduissa olosuhteissa tehdyt lyhytaikaista oleskelua seuranneet kokeet myös tukevat näitä oletuksia. Sen sijaan tutkimuksia siitä kuinka pitkäaikainen asuminen tai työskentely puurakennuksessa vaikuttaa henkilöihin on tietääksemme selvitetty vain asukastyytyväisyyskyselyillä sekä yhdessä Itävallassa 2010-luvun alussa tehdyssä kahden vajaan 20 hengen koululaisryhmän seurannassa. Puurakentamisen terveysvaikutukset -tutkimuksessa seurattiin Kuhmon Tuupalan puukoulun sekä verrokkina olleiden Tuupalan kivikoulun ja Vaalan yhtenäiskoulun lämpötilaa, sisäilman kosteutta, hiilidioksidin pitoisuutta, paine-eroa, pienpartikkeleiden määrää ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kokonaismäärää jatkuvatoimisella sensoriseurannalla 10 kuukauden ajan. Sisäilmasta otettiin näytteitä haihtuvien orgaanisten yhdisteiden ja mikrobiologisen laadun yksityiskohtaiseksi selvittämiseksi. Äänenvoimakkuutta ja valoisuutta luokkahuoneissa seurattiin yhden kuukauden ajan. Kolmena tutkimusviikkona seurattiin päivittäin otetuista sylkinäytteistä stressihormoni kortisolin pitoisuutta. Sylkinäytteitä kerättiin sekä Kuhmossa että Vaalassa alakoulun kolmen luokan oppilailta yhteensä noin 1300. Lisäksi pienemmissä ryhmissä seurattiin koululaisten stressaantuneisuutta ihon sähköistä aktiivisuutta mitanneella älysormuksella. Tutkimuksen perusteella Tuupalan puukoulu on erinomainen opiskeluympäristö koululaisilleen. Se on melutasoltaan hiljainen ja rauhallinen. Ilmankosteuden vaihtelu on siellä tutkimuksen verrokkikoulua vähäisempää ja koululaisten stressaantuneisuus on vähäisempää kuin verrokkikoulun luokissa. Ero stressaantuneisuudessa on ajoittain tilastollisesti merkittävää. Tutkimustulokset eivät tietenkään osoita, että kaikki puukoulut olisivat yhtä hyviä tai etteikö samanlaisia tuloksia voitaisi saavuttaa myös muunlaisissa kouluissa. Puinen rakennus tuskin on ainoa selittävä tekijä kaikille tuloksille, mutta se varmasti on yksi tärkeä tekijä hyvässä kouluympäristössä. Tutkimuksen rahoittajat olivat Suomen Metsäsäätiö ja Manner-Suomen maaseuturahasto. Tutkimuksen toteuttaja oli Oulun yliopiston Mittaustekniikan yksikkö Kajaanin yliopistokeskuksesta. Tutkimus toteutettiin vuoden 2020 aikana

Toimiva langaton tiedonsiirtojärjestelmä lypysylehmäpihattoon.

Täsmäeläintuotannon (precision livestock farming) keskeinen toiminta-ajatus on tuottaa tietoa eläinten tuotannosta, terveydestä ja hyvinvoinnista. Tietoa saadaan nykyaikaisten eläintuotantotilojen automatiikasta, kuten erilaisista ympäristöä ja eläimiä valvovista sensoreista sekä mm. eläinten kaulapantoihin tai jalkoihin sijoitetuista mittauslaitteista. Tarkoituksenamme on esitellä yhden eläinten liikkeitä ja käyttäytymistä seuraavan järjestelmän kehitystyötä ja toimintaa.Kehittämämme HÄN-järjestelmän tavoitteena oli mitata lypsylehmien paikkaa, kiihtyvyysliikettä ja pintalämpötilaa eläinten liikkuessa vapaasti pihatossa. Mittausjärjestelmä koostuu mittaus- ja paikannusmoduuleista (MPM), SoC-vastaanottimesta (System-on-Chip), ohjaus- ja tiedonkeruu-PC:sta (OTPC), kahdeksasta pseudosatelliitista sekä pseudosatelliittien synkronointiradioverkosta.MPM ja akkukotelo sijoitettiin lehmien normaaleihin kaulapantoihin järjestelmää varten suunnitelluissa koteloinneissa. MPM koostuu kahdesta piirikortista (AVR ja ITRAX) ja ulkoisesta GPS-antennista. AVR-kortti toimii mittaus- ja paikannusmoduulin ohjaimena ja viestien välittäjänä ylemmille järjestelmille. AVR-kortilla on lisäksi 3D-kiihtyvyysanturi, lämpötila-anturin liitäntä, muunnin ulkoisille antureille sekä muita oheiskomponentteja. ITRAX-kortti toimii GPS-signaalien vastaanottimena.Mittaus- ja paikannusmoduulin tehonsyöttö toteutettiin 3,7V Litium-paristopaketilla, joka koostui neljästä 2,4 Ah kennosta. MPM:n keskimääräinen tehonkulutus mittaustilassa oli noin 3 mA ja mittaus- ja paikannustilassa noin 60 mA. Mikäli eläin liikkuu paljon, akku kestää huomattavasti lyhyemmän aikaa kuin vähän liikkuvalla eläimellä, sillä GPS-moduulin ja aktiivisen antennin virrankulutus vaikuttaa merkittävästi akun kestoon. Virran säästämiseksi paikannusmoduuli kytkeytyy pois päältä eläimen ollessa paikoillaan.HÄN-järjestelmään kuuluvat 45 kaulapantaa tekevät kukin paikka- ja kiihtyvyysmittauksen 100 ms välein ja 10 mittauksen jälkeen lähettävät mittauksista kootun datapaketin SoC-vastaanottimelle. SoC-vastaanotin hoitaa verkonhallinnan, tiedonkeruun lähettimiltä, lähettimien ohjaukset, tiedon paketoinnin ja paketoidun tiedon lähetyksen OTPC:lle. OTPC toimii tiedon varastoijana ja käyttöliittymänä verkossa oleville mittausmoduuleille. Käyttöliittymän avulla säädetään mittausmoduulien parametreja sekä näytetään reaaliaikaisesti mittaustulokset. Ohjelmisto tallentaa mittaustiedot MySQL-tietokantaan sekunnin välein tai asetetun mittausvälin mukaisesti.Hyvin Älykäs Navetta –hankkeessa kehitettiin radioverkko, joka toimi erinomaisesti tiedon siirrossa pihattonavetassa. Kiihtyvyysanturit ja lämpötila-anturit toimivat luotettavasti. Kiihtyvyysanturin ja älykkäiden laskentamenetelmien avulla pystytään tunnistamaan erilaisia lehmien käyttäytymismuotoja. Sen sijaan laboratorio-olosuhteissa toimiva pseudoliittijärjestelmään perustuva GPS-paikantaminen ei toiminut pihatto-olosuhteissa

Cost-Effective and Compact Measurement of Arsenic in Water (ARMINE Project-MITY)

The contamination of groundwater by arsenic is a serious concern due to the acute and long-term effects of arsenic toxicity on human health [...

Eliot - an Algorithm Animation Environment

Eliot is an interactive animation environment, for visualizing algorithms written in the C programming language. Eliot provides a library of visual data types which are ordinary data types with a set of pre-defined visualizations. The user picks one visualization for each data object he wants to animate. Based on these selections, Eliot constructs an animation where the objects as well as their operations are animated. Examples of the use of Eliot is given and its implementation is described. Eliot has applications in algorithm design, visual debugging, and learning to program. The preliminary results of using Eliot in the data structures laboratory have been promising. Computing Reviews (1991) Categories: K.3.2, I.3.7, D.2.5 Key Words and Phrases: animation, visualization, algorithm design, teaching of programming, debugging i Acknowledgements We thank Arne Dybdahl, Timo Lamminjoki, Kjell Lemstrom, Sami Lilja, Jari Litola, Janne Markkanen, Teemu Mottonen, Vesa Ollikainen, Seppo Pekk..

Dronet mittauksessa ja näytteenotossa

Abstract Project “Drones in water monitoring and sampling” developed water measurement and sampling strategies for Unmanned Aerial Vehicles (UAV, drone). Project tested a large number of available measurement probes and developed programmable water sampling unit suitable for field sampling. This unique product was tested and used in field sampling campaigns focused on natural and man made waterbodies such as mining ponds. Sampling unit is available for commercial development with heavy drone. Lighter drone unit was prepared for quick surveys with smaller probes capable to measure temperature, conductivity and pH. As a result of a webbased survey among environmental authorities and consults there is a high interest and needs to utilize drones in water related surveys in near future.Tiivistelmä Dronet mittauksessa ja näytteenotossa -hankkeessa kehitettiin lentäville ilma-aluksille vesinäytteenottostrategia luonnon- ja kaivosvesien sekä vesirakentamisen vaikutusten seuraamiseen. Päätuotteena oli dronesta laskettavan vesinoutimen suunnittelu ja kehittäminen sekä kahden erityyppisen tuotepaketin kokoaminen operatiiviseen käyttöön. Kevyt drone-mittalaite yhdistelmä koostuu edullisesta dronesta, jonka merkittävimpänä ominaisuutena on 0,5 kg kantokyky. Kevyt laiteyhdistelmä voidaan varustaa veteen laskettavilla mittalaitteilla, jotka mittaavat esim. lämpötilaa, johtokykyä ja happamuutta. Yhdistelmä sopii nopeisiin kartoituksiin ja koostuu helposti saatavilla olevista osista. Raskaampi ammattilaistason drone-mittalaite yhdistelmä rakentuu ohjelmoitavan vesinäytteenottimen ympärille, joka ottaa 2 * 0,5/0,75/1 l vesinäytteen ohjelmallisesti määritetystä syvyydestä. Näytteenotin mittaa samalla lämpötilan, sähkönjohtokyvyn, paikkatiedon ja asennon tallentaen tulokset älylaitteelle tai pilveen. Molemmat dronet on varustettu vinssillä, mutta käytännön kokeissa todettiin vinssin sijasta pitkä vaijeri tai naru luotettavammaksi. Raskaampi drone, 6 kg kantokyvyn ansiosta soveltuu hyvin myös moniparametrisondien kuljettamiseen ja käyttämiseen. Hankkeessa testattiin miltei kaikki kaupallisesti saatavat itsenäisesti toimivat mittalaitteet ja niiden soveltuvuus erityisesti mittausnopeuden suhteen drone käyttöön. Lisäksi hankkeessa toteutettiin ympäristöviranomaisille sekä konsulteille laaja kysely drone-mittausten ja näytteenoton tarpeellisuudesta, sekä laadittiin suunnitelma laitteen kaupallistamisesta