Přehled údajů o životním prostředí přehrady Inteligentní monitorování životního prostředí se na přehradě Obersee používá ke sledování, analýze a optimalizaci kvality vody.

Monitorování životního prostředí v Bielefeldu

Profil zákazníka


Přehrada Obersee u Bielefeld

Přehrada Obersee, Bielefeld

  • Johannisbachská přehrada, známá také jako přehrada Obersee, je největší vodní nádrž v německém městě Bielefeld.
  • Umělá nádrž má rozlohu přibližně 14,5 hektaru.
  • Nejhlubší místo je přibližně 2,5 metru.
  • Přehrada je oblíbenou místní rekreační oblastí a útočištěm mnoha původních druhů zvířat.

Výzva


Provzdušňování přehrady Obersee u Bielefeldu

Nízký obsah kyslíku a náročné testování kvality vody

V horkých obdobích roku je kvůli malé hloubce horní části přehrady zvýšené riziko výskytu řas. To vede ke zvýšenému úbytku kyslíku a může způsobit ekologický rozvrat vody. Trpí zejména populace ryb, pro které je kyslík ve vodě životně důležitý.

Testování kvality vody je spojeno s odpovídajícím pracovním nasazením, protože vyžaduje vyplout na přehradu člunem . Agentura životního prostředí nyní zavedla náš systém Smart Environmental IoT, takže negativní vlivy prostředí lze včas identifikovat a ventilátory systému umělé ho provzdušňování pracují pouze v případě akutního nedostatku kyslíku.

Řešení


Uvedení zařízení Smart City Box na přehradě Obersee U Bielefeldu do provozu

Monitorování podmínek prostředí v reálném čase a řízení provzdušňování podle potřeby

Podmínky životního prostředí na přehradě Obersee u Bielefeldu jsou efektivně monitorovány systémem Smart Environmental IoT. Agentura životního prostředí v Bielefeldu používá technologii snímačů k měření kvality vody, včetně zákalu a obsahu kyslíku. Shromažďují se také údaje o kvalitě ovzduší a obsahu CO2. Díky integraci Smart City Box lze nyní tyto hodnoty zaznamenávat a analyzovat nepřetržitě. Toho je dosaženo pomocí rádiové techniky LoRaWAN a konvenčně připojených snímačů, které umožňují přenos dat ze snímačů v okolí přehrady a mimo ni, čímž je zajištěno monitorování v reálném čase.

Naměřené hodnoty získané z přehrady a jeho okolí lze také použít k řízení umělého provzdušňování. Pokud místní automatický systém zjistí v jezeře nepříznivé hodnoty, aktivuje se na jednotlivých místech přehrady provzdušňování, aby se rybám dodal kyslík. K historickým a aktuálním datům lze snadno přistupovat prostřednictvím webové platformy IoT.

Doufáme, že zaznamenáváním naměřených hodnot výrazně snížíme náročnost spojenou s monitorováním přehrady Obersee. Navíc můžeme rychleji reagovat na události, protože můžeme mnohem přesněji a průběžně zaznamenávat naměřené hodnoty a zobrazovat je na platformě IoT.

Marco Butzkies, Spolupracovníci

Podrobné informace o řešení

Monitorování dat ze snímačů
Decentralizované snímače
Smart City Box
Monitorování dat ze snímačů

Naměřená data z lokálních senzorů i decentralizovaných snímačů LoRaWAN jsou přenášena modemem přes mobilní rádiovou síť do platformy IoT grovez.io od společnosti Phoenix Contact. Jedná se o webovou aplikaci, ve které lze zobrazit naměřené hodnoty. Díky tomu mají uživatelé Agentury životního prostředí v Bielefeldu aktuální přehled o stavu vody. Kromě aktuálních hodnot je možné zobrazit také trendy historických dat, například pro rozpoznání kolísání obsahu kyslíku.

Kromě toho jsou data k dispozici i dalším uživatelům, například komunálním službám, a to prostřednictvím spojení cloud-to-cloud. To znamená, že vlastní datová platforma komunálních služeb v Bielefeldu může získávat data z centrálního zprostředkovatele MQTT prostřednictvím zabezpečeného připojení VPN (Virtual Private Network).

Decentralizované snímače

Rádiová technologie LoRaWAN se používá pro optimální rádiové pokrytí decentralizovaných snímačů. LoRaWAN je technologie bezdrátové sítě, která byla vyvinuta speciálně pro internet věcí a zaznamenávání decentralizovaných snímačů. Na rozdíl od jiných rádiových systémů se LoRaWAN vyznačuje velmi dlouhým dosahem a nízkým příkonem. To umožňuje bezdrátový přenos dat ze snímačů na vzdálenost od dvou kilometrů v městských oblastech až po 40 kilometrů ve venkovských oblastech – a to s dlouhou výdrží baterie. Tyto vlastnosti jsou obzvláště důležité, protože na přehradě Obersee a v jejím okolí je nainstalováno velké množství přístrojů.

Technologie LoRaWAN využívá specifický způsob modulace, aby bylo možné přenášet signál na velké vzdálenosti a v náročném prostředí. Signál lze přenášet přes budovy, stromy nebo jiné překážky, a proto je tato technologie ideální pro aplikace monitorování životního prostředí – například na přehradě Obersee. Infrastruktura LoRaWAN se v podstatě skládá z bran LoRaWAN, které umožňují komunikaci mezi koncovými zařízeními (uzly) a širší sítí. Rádiové telegramy se v zařízeních převádějí na pakety založené na protokolu TCP/IP. Je také zapotřebí server LoRaWAN, který přijímá datové pakety, dešifruje je a předává uživatelská data nebo naměřené hodnoty dalším systémům.

Smart City Box

Řešení rozvaděče Smart City Box obsahuje všechny důležité komponenty pro monitorování životního prostředí na přehradě Obersee. K univerzálnímu systému lze snadno připojit snímače s různými rozhraními. Kromě naměřených hodnot zákalu vody a obsahu kyslíku se zaznamenávají také teplota vzduchu, tlak vzduchu a obsah CO2. Za tímto účelem byly v okolí přehrady Obersee nainstalovány různé snímače kompatibilní s LoRaWAN od různých výrobců. Naměřené hodnoty jsou přenášeny do PLC integrovaného ve skříni Smart City Box. PLCnext Control monitoruje snímače a dokáže detekovat chyby měření. Rádiové pokrytí na přehradě zajišťuje brána instalovaná centrálně v skříni Smart City Box. Rozváděč lze podle potřeby modulárně rozšířit.

Inteligentní management životního prostředí se Smart City Box

Pomocí řešení Smart City Box můžete snadno propojit data o městu – od snímače až po řídicí systém. Transparentnost dat pomáhá odvodit cílená optimalizační opatření a dosáhnout efektivního a udržitelného životního prostoru. Univerzálně použitelný box se jednoduše připojuje ke stávající infrastruktuře.

Všechny aplikace jsou založeny na shromažďování údajů ze snímačů v reálném čase a bezdrátovém přenosu dat. Díky otevřené systémové architektuře lze box snadno začlenit do komunálních datových center i mnoha dalších platforem internetu věcí.

Vaše výhody

  • Transparentnost environmentálních dat: dálkové sledování zákalu vody a obsahu kyslíku v reálném čase
  • Jednoduchá integrace decentralizovaných snímačů s různými rozhraními
  • Otevřená rozhraní na úrovni cloudu pro poskytování dat všem zúčastněným stranám
  • Vyvozování účinných opatření k ochraně životního prostředí
  • Automatizované řízení provzdušňování podle potřeb šetří energii, náklady a zdroje

Kontakt


Joel Stratemann
Joel Stratemann
Business Development Manager Smart Cities
Rádi vás podpoříme na cestě k vybudování inteligentního města. Využijte našich dlouholetých zkušeností a široké nabídky služeb.

Produkty


Osoba obsluhující tablet před rozvaděčem

Ještě jste nenašli vhodný produkt?

V tom případě na nás kontaktujte. Poradíme a společně najdeme optimální řešení.

Shrnutí


Optimální provzdušňování přehrady Obersee

Optimální kvalita vody s využitím údajů o životním prostředí

Využívání environmentálních dat přináší městům a obcím řadu výhod. Náklady a zdroje lze například snížit sledováním stavu životního prostředí v reálném čase a okamžitým přijetím opatření. Aby bylo možné zjistit aktuální kvalitu vody, musela se Bielefeldská agentura životního prostředí spolehnout na odběr několika vzorků přehradní vody z člunu. Díky instalovaným snímačům v kombinaci se zařízením Smart City Box lze nyní tyto hodnoty zaznamenávat a analyzovat v kteroukoli denní či noční dobu. Souhrněnně lze konstatovat, že kombinace klasické automatizace a aplikací internetu věcí otevírá Agentuře životního prostředí v Bielefeldu nové možnosti, jak zlepšit stav životního prostředí a zároveň snížit čas a náklady.