Піврічний пробіл у даних: як занурювальні датчики рівня GPRS автоматизують моніторинг ґрунтових вод в еру SGMA в Каліфорнії

Закон Каліфорнії про стале управління підземними водами (SGMA) змінив підхід агентств з питань підземних вод до моніторингу.

Мета полягає не просто в тому, щоб знати, наскільки глибоко сьогодні знаходяться ґрунтові води.

Більше питання:

Як змінюються підземні води між вимірюваннями, і чи можна виявити ці зміни достатньо рано, щоб підтримувати стале управління?

Департамент водних ресурсів Каліфорнії (DWR) визначає94 басейни та суббасейни підземних вод середнього та високого пріоритетувідповідно до вимог SGMA, включаючи21 критично перевантажений басейнЦі райони становлять значну частку відкачування ґрунтових вод штату, населення та зрошуваного землеробства.

SGMA вимагає від місцевих агентств сталого розвитку підземних вод (GSA) розробляти та впроваджувати плани сталого розвитку підземних вод із загальною метою досягнення сталого розвитку підземних вод протягом 20 років.

Це створює зростаючу потребу в чомусь більш цінному, ніж періодичні вимірювання ґрунтових вод:

Ось деЗанурювальні датчики рівня GPRS/4Gможе перетворити традиційну моніторингову свердловину на автоматизовану станцію моніторингу підземних вод на базі Інтернету речей.

Традиційне вимірювання підземних вод часто значною мірою залежить від польових техніків, які відвідують моніторингові свердловини та вручну фіксують глибину до води.

Робочий процес простий:

Проблема не в тому, що вимірювання неточне.

Проблема полягає в тому,що відбувається між вимірюваннями.

Розглянемо моніторингову свердловину, яка вимірюється лише двічі на рік:

Рівень ґрунтових вод │ │ ● │ │ │ ● │ └────────────────────────────── Час 6 місяців

Дві точки можуть показати, де знаходилися ґрунтові води.

Вони не обов'язково показують:

• коли почався спад;
• як швидко відбувся спад;
• коли тиск накачування зріс;
• чи почали заважати сусідні свердловини;
• коли було перевищено критичний поріг;
• скільки часу знадобилося для відновлення водоносного горизонту.

Система безперервного моніторингу змінює дані ззнімки тренду.

Різниця полягає не лише в автоматизації. Це створює зовсім інший тип набору даних про підземні води.

Занурювальний датчик рівня Honde призначений для перетворення звичайної моніторингової свердловини на автоматизовану точку спостереження за ґрунтовими водами.

A Датчик тиску з нержавіючої сталі 316Lвстановлено нижче очікуваного сезонного діапазону рівня води.

Датчик вимірює гідростатичний тиск і перетворює його на інформацію про рівень води.

Залежно від конфігурації, система може забезпечити:

Це робить його придатним для:

Для довгострокового моніторингу ґрунтових вод датчик може залишатися зануреним протягом місяців або років.

Корпус з нержавіючої сталі 316L забезпечує міцне механічне огородження для безперервного використання в складних умовах моніторингу.

Масштабовану станцію моніторингу підземних вод можна розділити на три рівні.

Занурювальний датчик тиску встановлюється на фіксованій глибині всередині моніторингової свердловини.

Він безперервно вимірює гідростатичний тиск і розраховує відповідний рівень води.

A реєстратор даних з екраномможе відображати:

• Поточний рівень води
• Історична тенденція
• Стан батареї
• Стан зв'язку
• Стан датчика

Під час планових польових перевірок техніки можуть використовуватиРучний метр / електронний рулетний рівеньвиконати перевірку посилань.

Датчик або реєстратор даних може передавати дані про ґрунтові води за допомогою кількох варіантів зв'язку.

Така гнучкість дозволяє адаптувати одну й ту саму сенсорну платформу до різних мереж ґрунтових вод.

Щойно дані потрапляють на хмарну платформу, оператори можуть контролювати всю мережу підземних вод з одного інтерфейсу.

┌────────────────────────────────────────────────┐ │ МОНІТОРИНГ ҐРУНТОВИХ ВОД │ ├──────────────────────────────────────────────┤ │ Свердловина 01 18,42 м НОРМАЛЬНА │ │ Свердловина 02 22,16 м НОРМАЛЬНА │ │ Свердловина 03 31,85 м ↓ ТРИВОГА │ │ Свердловина 04 15,73 м НОРМАЛЬНА │ │ Свердловина 05 27,42 м ↓ РІЗКЕ ПАДІННЯ │ └────────────────────────────────────────────────┘

Платформа може поєднувати:

Це перетворює моніторинг підземних вод з сукупності окремих свердловин напідключена мережа підземних вод.

Один лише рівень ґрунтових вод розповідає лише частину історії.

Для боротьби з посухою,швидкість змінможе бути однаково важливим.

Наприклад:

Рівень води │ │ ● │ \ │ \ │ \ │ \ │ ● │ \ │ ● ← Швидке зниження │ └─────────────────────── Час

Хмарна платформа може обчислювати:

та запускати тривогу, коли зниження перевищує заздалегідь визначений поріг.

Це створює більш проактивну модель управління:

замість:

Це одне з найсильніших повідомлень статті щодо конверсії продукту.

Одна моніторингова свердловина може стати джерелом даних про підземні води 24/7 замість знімка двічі на рік.

Структура SGMA DWR зосереджується на плануванні, моніторингу, звітності та оцінці сталого розвитку підземних вод. DWR надає набори даних та інструменти спеціально для підтримки рішень щодо сталого управління підземними водами.

Для GSA та їхніх технічних консультантів постійний моніторинг може надати додаткові докази для розуміння:

Наведена нижче концепція діаграми ілюструє різницю між періодичним вимірюванням та безперервним моніторингом.

Ручна система:знає рівень води у два моменти.

Автоматизована система:бачить всю траєкторію.

Сам датчик є лише першим компонентом.

Для професійного проекту моніторингу підземних вод Honde може поєднати кілька компонентів в одне рішення.

МОНІТОРИНГОВА СВЕРДИНКА │ ▼ ┌────────────────────┐ │ Занурювальний рівень │ │ Датчик │ └──────────┬─────────┘ │ ▼ ┌────────────────────┐ │ Реєстратор даних + РК-дисплей │ └───────────┬────────┘ │ ┌────────┴───────┐ ▼ ▼ 4G/GPRS LoRaWAN │ │ └───────┬──────┘ ▼ Хмарна платформа │ ┌─────────┼─────────┐ ▼ ▼ ▼ Історія сигналізації на панелі приладів

Для агентств з підземних вод, які керують десятками або сотнями моніторингових свердловин, ефективність праці стає важливою частиною бізнес-кейсу.

Замість того, щоб відправляти техніків до кожної свердловини для кожного вимірювання:

Польова команда може зосередитися на свердловинах, які дійсно потребують уваги.

Автоматизація не виключає польову перевірку. Вона робить польову перевірку розумнішою.

Багато моніторингових свердловин розташовані далеко від офісів, енергетичної інфраструктури та надійного зв'язку.

Ось чому систему можна налаштувати за допомогою:

Це особливо цінно для великих сільськогосподарських та ґрунтових водних басейнів, де точки моніторингу можуть бути широко розподілені.

Ця можливість виходить за межі Каліфорнії.

Загальна вимога стає дедалі чіткішою:

Надійне занурювальне вимірювання + дистанційна телеметрія + централізоване управління даними.

Для дистриб'юторів, компаній з екологічної інженерії та системних інтеграторів продаж лише датчика тиску створює обмежену цінність проекту.

Сильніша пропозиція така:

Це дозволяє одній точці моніторингу стати повноцінним вузлом Інтернету речей.

А мережа з 50, 100 або 500 свердловин стає масштабованою платформою моніторингу підземних вод.

Майбутнє управління підземними водами полягає не лише в зборі більшої кількості вимірювань.

Йдеться про колекціонуваннякращі дані у потрібний час.

Звичайна моніторингова свердловина забезпечує показники.

Автоматизована моніторингова свердловина може забезпечити:

Разом ці можливості перетворюють пасивну точку моніторингу на активний вузол управління ґрунтовими водами.

Каліфорнійська система управління підземними водами (SGMA) зробила моніторинг підземних вод довгостроковим пріоритетом управління, особливо в басейнах середнього та високого пріоритету та районах з критичним перевантаженням драфту. Поточна пріоритетність басейнів DWR визначає94 басейни/суббасейни середнього та високого пріоритету, включаючи 21 басейн з критичним перевантаженням.

Для цих мереж наступним кроком не обов'язково є додаткові ручні вимірювання.

Цебезперервні, пов'язані та відстежувані дані про підземні води.

Занурювальний датчик рівня Honde може забезпечити основу:

Honde Technology пропонує індивідуальні рішення для моніторингу підземних вод, що поєднують:

Для програм сталого розвитку підземних вод, управління сільськогосподарськими водними ресурсами, моніторингу водоносних горизонтів та масштабних проектів моніторингу навколишнього середовища Honde Technology може налаштувати діапазон датчиків, метод зв'язку, глибину встановлення та хмарну архітектуру відповідно до вимог проекту.