Το εξαμηνιαίο κενό δεδομένων: Πώς οι υποβρύχιοι αισθητήρες στάθμης GPRS αυτοματοποιούν την παρακολούθηση των υπόγειων υδάτων για την εποχή SGMA της Καλιφόρνια

Ο Νόμος για τη Βιώσιμη Διαχείριση των Υπόγειων Υδάτων (SGMA) της Καλιφόρνια έχει αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι υπηρεσίες υπόγειων υδάτων σκέφτονται την παρακολούθηση.

Ο στόχος δεν είναι απλώς να γνωρίζουμε πόσο βαθιά είναι τα υπόγεια ύδατα σήμερα.

Το μεγαλύτερο ερώτημα είναι:

Πώς αλλάζουν τα υπόγεια ύδατα μεταξύ των μετρήσεων—και μπορεί αυτή η αλλαγή να ανιχνευθεί αρκετά νωρίς ώστε να υποστηρίξει τη βιώσιμη διαχείριση;

Το Τμήμα Υδάτινων Πόρων (DWR) της Καλιφόρνια προσδιορίζει94 λεκάνες και υπολεκάνες υπόγειων υδάτων μεσαίας και υψηλής προτεραιότηταςυπόκεινται στις απαιτήσεις του SGMA, συμπεριλαμβανομένων21 λεκάνες με κρίσιμη υπεράντλησηΑυτές οι περιοχές αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μερίδιο της άντλησης υπόγειων υδάτων, του πληθυσμού και της αρδευόμενης γεωργίας της πολιτείας.

Ο νόμος SGMA απαιτεί από τους τοπικούς φορείς βιωσιμότητας των υπόγειων υδάτων (GSAs) να αναπτύξουν και να εφαρμόσουν σχέδια βιωσιμότητας των υπόγειων υδάτων, με γενικό στόχο την επίτευξη βιωσιμότητας των υπόγειων υδάτων εντός 20 ετών.

Αυτό δημιουργεί μια αυξανόμενη ανάγκη για κάτι πιο πολύτιμο από περιστασιακές μετρήσεις των υπόγειων υδάτων:

Αυτό είναι το μέρος όπουΥποβρύχιοι αισθητήρες στάθμης GPRS/4Gμπορεί να μετατρέψει ένα παραδοσιακό πηγάδι παρακολούθησης σε έναν αυτοματοποιημένο σταθμό παρακολούθησης υπόγειων υδάτων IoT.

Η παραδοσιακή μέτρηση των υπόγειων υδάτων εξαρτάται συχνά σε μεγάλο βαθμό από τους τεχνικούς πεδίου που επισκέπτονται τα πηγάδια παρακολούθησης και καταγράφουν χειροκίνητα την αναλογία βάθους προς νερό.

Η ροή εργασίας είναι απλή:

Το πρόβλημα δεν είναι ότι η μέτρηση είναι ανακριβής.

Το πρόβλημα είναιτι συμβαίνει μεταξύ των μετρήσεων.

Θεωρήστε ένα πηγάδι παρακολούθησης που μετράται μόνο δύο φορές το χρόνο:

Επίπεδο υπόγειων υδάτων │ │ ● │ │ │ ● │ └────────────────────────────────────────────────── Χρόνος 6 μήνες

Δύο σημεία μπορούν να δείξουν πού ήταν τα υπόγεια ύδατα.

Δεν εμφανίζουν απαραίτητα:

• όταν ξεκίνησε η παρακμή·
• πόσο γρήγορα σημειώθηκε η παρακμή;
• όταν αυξήθηκε η πίεση άντλησης.
• αν τα γειτονικά πηγάδια άρχισαν να παρεμβαίνουν·
• όταν ξεπεράστηκε ένα κρίσιμο όριο·
• πόσο χρόνο χρειάστηκε ο υδροφόρος ορίζοντας για να ανακάμψει.

Ένα σύστημα συνεχούς παρακολούθησης αλλάζει τα δεδομένα απόστιγμιότυπα μιας τάσης.

Η διαφορά δεν είναι απλώς ο αυτοματισμός. Δημιουργεί ένα εντελώς διαφορετικό είδος συνόλου δεδομένων για τα υπόγεια ύδατα.

Ο υποβρύχιος αισθητήρας στάθμης της Honde έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει ένα συμβατικό πηγάδι παρακολούθησης σε ένα αυτοματοποιημένο σημείο παρατήρησης υπόγειων υδάτων.

A Αισθητήρας πίεσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316Lεγκαθίσταται κάτω από το αναμενόμενο εποχιακό εύρος στάθμης νερού.

Ο αισθητήρας μετρά την υδροστατική πίεση και τη μετατρέπει σε πληροφορίες για τη στάθμη του νερού.

Ανάλογα με τη διαμόρφωση, το σύστημα μπορεί να παρέχει:

Αυτό το καθιστά κατάλληλο για:

Για μακροπρόθεσμη παρακολούθηση των υπόγειων υδάτων, ο αισθητήρας μπορεί να παραμείνει βυθισμένος για μήνες ή χρόνια.

Το περίβλημα από ανοξείδωτο ατσάλι 316L παρέχει ένα στιβαρό μηχανικό περίβλημα για συνεχή ανάπτυξη σε απαιτητικά περιβάλλοντα παρακολούθησης.

Ένας κλιμακωτός σταθμός παρακολούθησης υπόγειων υδάτων μπορεί να χωριστεί σε τρία επίπεδα.

Ο υποβρύχιος αισθητήρας πίεσης εγκαθίσταται σε σταθερό βάθος μέσα στο φρεάτιο παρακολούθησης.

Μετρά συνεχώς την υδροστατική πίεση και υπολογίζει την αντίστοιχη στάθμη νερού.

A καταγραφέας δεδομένων με οθόνημπορεί να εμφανίσει:

• Τρέχουσα στάθμη νερού
• Ιστορική τάση
• Κατάσταση μπαταρίας
• Κατάσταση επικοινωνίας
• Κατάσταση αισθητήρα

Κατά τη διάρκεια προγραμματισμένων επιτόπιων επιθεωρήσεων, οι τεχνικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναΧειρόμετρο / ηλεκτρονική ταινία στάθμης νερούγια να εκτελέσετε επαλήθευση αναφοράς.

Ο αισθητήρας ή το καταγραφικό δεδομένων μπορεί να μεταδώσει δεδομένα υπόγειων υδάτων μέσω πολλαπλών επιλογών επικοινωνίας.

Αυτή η ευελιξία επιτρέπει την προσαρμογή της ίδιας πλατφόρμας αισθητήρων σε διαφορετικά δίκτυα υπόγειων υδάτων.

Μόλις τα δεδομένα φτάσουν στην πλατφόρμα cloud, οι χειριστές μπορούν να παρακολουθούν ολόκληρο το δίκτυο υπόγειων υδάτων από μία μόνο διεπαφή.

┌────────────────────────────────────────────────┐ │ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΥΔΑΤΩΝ │ ├────────────────────────────────────────────┤ │ Φρέαρ 01 18,42 μ. ΚΑΝΟΝΙΚΗ │ │ Φρέαρ 02 22,16 μ. ΚΑΝΟΝΙΚΗ │ │ Φρέαρ 03 31,85 μ. ↓ ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ │ │ Φρέαρ 04 15,73 μ. ΚΑΝΟΝΙΚΗ │ │ Φρέαρ 05 27,42 μ. ↓ ΓΡΗΓΟΡΗ ΠΤΩΣΗ │ └───────────────────────────────────────────────────┘

Η πλατφόρμα μπορεί να συνδυάσει:

Αυτό μετατρέπει την παρακολούθηση των υπόγειων υδάτων από ένα σύνολο μεμονωμένων πηγαδιών σε ένασυνδεδεμένο δίκτυο υπόγειων υδάτων.

Η στάθμη των υπόγειων υδάτων από μόνη της λέει μόνο ένα μέρος της ιστορίας.

Για τη διαχείριση της ξηρασίας, ηρυθμός μεταβολήςμπορεί να είναι εξίσου σημαντικό.

Για παράδειγμα:

Στάθμη Νερού │ │ ● │ \ │ \ │ \ │ \ │ ● │ \ │ ● ← Ταχεία Πτώση │ └──────────────────────────────── Ώρα

Μια πλατφόρμα cloud μπορεί να υπολογίσει:

και να ενεργοποιήσει έναν συναγερμό όταν η μείωση υπερβεί ένα προκαθορισμένο όριο.

Αυτό δημιουργεί ένα πιο προληπτικό μοντέλο διαχείρισης:

αντί για:

Αυτό είναι ένα από τα πιο ισχυρά μηνύματα μετατροπής προϊόντος για το άρθρο.

Ένα πηγάδι παρακολούθησης μπορεί να γίνει μια πηγή δεδομένων για τα υπόγεια ύδατα 24/7 αντί για ένα στιγμιότυπο δύο φορές το χρόνο.

Το πλαίσιο SGMA του DWR δίνει έμφαση στον σχεδιασμό, την παρακολούθηση, την υποβολή εκθέσεων και την αξιολόγηση της βιωσιμότητας των υπόγειων υδάτων. Το DWR παρέχει σύνολα δεδομένων και εργαλεία για τα υπόγεια ύδατα ειδικά για την υποστήριξη αποφάσεων βιώσιμης διαχείρισης των υπόγειων υδάτων.

Για τις GSA και τους τεχνικούς συμβούλους τους, η συνεχής παρακολούθηση μπορεί να παράσχει πρόσθετα στοιχεία για την κατανόηση:

Η ακόλουθη έννοια γραφήματος απεικονίζει τη διαφορά μεταξύ περιοδικής μέτρησης και συνεχούς παρακολούθησης.

Χειροκίνητο σύστημα:γνωρίζει τη στάθμη του νερού σε δύο στιγμές.

Αυτοματοποιημένο σύστημα:βλέπει ολόκληρη την τροχιά.

Ο ίδιος ο αισθητήρας είναι μόνο το πρώτο εξάρτημα.

Για ένα επαγγελματικό έργο παρακολούθησης υπόγειων υδάτων, η Honde μπορεί να συνδυάσει πολλά στοιχεία σε μία λύση.

ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΦΡΕΑΤΙΟΥ │ ▼ ┌──────────────────────┐ │ Υποβρύχιο Επίπεδο │ │ Αισθητήρας │ └─────────┬───────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────┐ │ Καταγραφέας Δεδομένων + Οθόνη LCD │ └─────────┬────────────┘ │ ┌──────┴──────┐ ▼ ▼ 4G/GPRS LoRaWAN │ │ └──────┬────────┘ ▼ Πλατφόρμα Cloud │ ┌────────┼─────────┐ ▼ ▼ ▼ Συναγερμός ιστορικού πίνακα ελέγχου

Για τις υπηρεσίες ύδρευσης υπόγειων υδάτων που διαχειρίζονται δεκάδες ή εκατοντάδες φρέατα παρακολούθησης, η αποδοτικότητα της εργασίας καθίσταται σημαντικό μέρος της επιχειρηματικής τους δράσης.

Αντί να στέλνουμε τεχνικούς σε κάθε πηγάδι για κάθε μέτρηση:

Η ομάδα πεδίου μπορεί να επικεντρωθεί σε πηγάδια που πραγματικά απαιτούν προσοχή.

Ο αυτοματισμός δεν εξαλείφει την επαλήθευση πεδίου. Κάνει την επαλήθευση πεδίου πιο έξυπνη.

Πολλά φρέατα παρακολούθησης βρίσκονται μακριά από γραφεία, υποδομές ηλεκτρικής ενέργειας και αξιόπιστες επικοινωνίες.

Γι' αυτό το λόγο, το σύστημα μπορεί να ρυθμιστεί με:

Αυτό είναι ιδιαίτερα πολύτιμο για μεγάλες γεωργικές και υπόγειες υδάτινες λεκάνες όπου τα σημεία παρακολούθησης μπορούν να είναι ευρέως κατανεμημένα.

Η ευκαιρία εκτείνεται πέρα ​​από την Καλιφόρνια.

Η κοινή απαίτηση γίνεται ολοένα και πιο σαφής:

Αξιόπιστη υποβρύχια μέτρηση + τηλεμετρία εξ αποστάσεως + κεντρική διαχείριση δεδομένων.

Για τους διανομείς, τις εταιρείες περιβαλλοντικής μηχανικής και τους ολοκληρωτές συστημάτων, η πώληση μόνο ενός αισθητήρα πίεσης δημιουργεί περιορισμένη αξία έργου.

Μια ισχυρότερη πρόταση είναι:

Αυτό επιτρέπει σε ένα σημείο παρακολούθησης να γίνει ένας πλήρης κόμβος IoT.

Και ένα δίκτυο 50, 100 ή 500 πηγαδιών γίνεται μια κλιμακωτή πλατφόρμα παρακολούθησης των υπόγειων υδάτων.

Το μέλλον της διαχείρισης των υπόγειων υδάτων δεν αφορά απλώς τη συλλογή περισσότερων μετρήσεων.

Πρόκειται για τη συλλογήκαλύτερα δεδομένα την κατάλληλη στιγμή.

Ένα συμβατικό φρεάτιο παρακολούθησης παρέχει μια ένδειξη.

Ένα αυτοματοποιημένο φρεάτιο παρακολούθησης μπορεί να παρέχει:

Μαζί, αυτές οι δυνατότητες μετατρέπουν ένα παθητικό σημείο παρακολούθησης σε έναν ενεργό κόμβο διαχείρισης υπόγειων υδάτων.

Το πλαίσιο SGMA της Καλιφόρνια έχει καταστήσει την παρακολούθηση των υπόγειων υδάτων μακροπρόθεσμη προτεραιότητα διαχείρισης, ιδίως σε λεκάνες μεσαίας και υψηλής προτεραιότητας και σε περιοχές με κρίσιμη υπεράντληση. Η τρέχουσα ιεράρχηση των λεκανών από το DWR προσδιορίζει94 λεκάνες/υπολεκάνες μεσαίας και υψηλής προτεραιότητας, συμπεριλαμβανομένων 21 λεκανών με κρίσιμη υπεράντληση.

Για αυτά τα δίκτυα, το επόμενο βήμα δεν είναι απαραίτητα περισσότερες χειροκίνητες μετρήσεις.

Είναισυνεχή, συνδεδεμένα και ιχνηλάσιμα δεδομένα υπόγειων υδάτων.

Ένας υποβρύχιος αισθητήρας στάθμης Honde μπορεί να παρέχει τα θεμέλια:

Η Honde Technology παρέχει προσαρμόσιμες λύσεις παρακολούθησης υπόγειων υδάτων που συνδυάζουν:

Για προγράμματα βιωσιμότητας υπόγειων υδάτων, διαχείριση γεωργικών υδάτων, παρακολούθηση υδροφορέων και έργα μεγάλης κλίμακας περιβαλλοντικής παρακολούθησης, η Honde Technology μπορεί να προσαρμόσει το εύρος των αισθητήρων, τη μέθοδο επικοινωνίας, το βάθος εγκατάστασης και την αρχιτεκτονική cloud σύμφωνα με τις απαιτήσεις του έργου.