A tó környezeti adatainak áttekintése Az Obersee tónál intelligens környezetvédelmi monitoringot alkalmaznak a vízminőség felügyeletére, elemzésére és optimalizálására.

A környezet monitorozása az Obersee tónál

Ügyfélprofil


Obersee, Bielefeld

Obersee, Bielefeld

  • A Johannisbachtalsperre, más néven Obersee a németországi Bielefeld városának legnagyobb állóvize.
  • A mesterségesen felduzzasztott víztározó területe kb. 14,5 hektár.
  • A legmélyebb ponton a fenék kb. 2,5 méter mélyen van.
  • A tó népszerű helyi pihenőhely, és számos őshonos állatfaj menedéke.

Kihívás


A bielefeldi Obersee levegőztetése

Alacsony oxigéntartalom és ráfordításigényes vízminőségi vizsgálatok

Az év meleg időszakaiban az Obersee kis mélysége miatt fokozottan fennáll az algásodás veszélye. Ez fokozott oxigénhiányhoz vezet, és a víz egyensúlyának felborulását okozhatja. Különösen a halállomány szenved, amely számára a vízben lévő oxigén a létalapot jelenti.

A vízminőség vizsgálata korábban nagy ráfordítással járt, mivel ehhez csónakkal ki kellett menni a tóra. A Környezetvédelmi Hivatal mostanra telepítette a mi intelligens környezeti IoT rendszerünket, így a negatív környezeti hatások a kellő időben azonosíthatók, és a mesterséges levegőztető rendszer ventilátorai csak akut oxigénhiány esetén működnek.

Megoldás


A Smart City Box üzembe helyezése a bielefeldi Obersee tónál

A környezeti feltételek valós idejű felügyelete és a levegőztetés szükség szerinti vezérlése

A bielefeldi Obersee tónál a környezeti feltételeket hatékonyan felügyeli egy intelligens környezetvédelmi IoT-rendszer. A Bielefeldi Környezetvédelmi Hivatal szenzortechnikát használ a vízminőség, többek között a zavarosság és az oxigéntartalom mérésére. A levegő minőségére és CO2-tartalmára vonatkozó adatokat is gyűjtik. A Smart City Box bekötésével ezek az értékek mostantól éjjel-nappal gyűjthetők és kiértékelhetők. Ez a LoRaWAN rádiótechnika és a hagyományos módon csatlakoztatott érzékelők alkalmazásával történik, ami lehetővé teszi az érzékelőadatok továbbítását a tó körül és a tóból, így lehetővé téve a valós idejű felügyeletet.

A tóból és környezetéből gyűjtött mért értékek a mesterséges levegőztetés vezérlésére is felhasználhatók. Ha a helyi automatizálási rendszer negatív értékeket észlel a tóban, akkor a levegőztetés a tó egyes pontjain bekapcsolódik abból a célból, hogy a halak oxigénhez jussanak. A múltbeli és az aktuális adatok könnyen elérhetők egy webalapú IoT platformon keresztül.

A mért értékek rögzítésével reméljük, hogy jelentősen csökkenthetjük az Obersee ellenőrzésével járó ráfordításokat. Ráadásul gyorsabban tudunk reagálni az eseményekre, mivel sokkal pontosabban és folyamatosan rögzíthetjük a mért értékeket, és azokat az IoT platformból le tudjuk hívni.

Marco Butzkies, Munkatárs

A megoldás részletei

Az érzékelőadatok felügyelete
Decentralizált érzékelők
Smart City Box
Az érzékelőadatok felügyelete

Mind a helyi, mind a decentralizált LoRaWAN érzékelők mérési adatait egy modem továbbítja a mobiltelefon-hálózaton keresztül a Phoenix Contact grovez.io nevű IoT platformjára. Ez egy webalapú alkalmazás, amelyben a mért értékek megjeleníthetők. Ezáltal a Bielefeldi Környezetvédelmi Hivatal felhasználói naprakész betekintést nyerhetnek a víz állapotát illetően. Az aktuális értékek mellett lehetőség van a múltbeli adatok trendek szerinti megjelenítésére is, például az oxigéntartalom ingadozásának felismerésére.

Ezenkívül az adatok más felhasználók, például a városi közműszolgáltatók számára is elérhetővé válnak a felhő-felhő kapcsolaton keresztül. Ez azt jelenti, hogy a Stadtwerke Bielefeld saját adatplatformja biztonságos VPN (virtuális magánhálózati) kapcsolaton keresztül lekérheti az adatokat a központi MQTT brókertől.

Decentralizált érzékelők

A decentralizált érzékelők optimális rádiós lefedettsége érdekében LoRaWAN rádiótechnológiát használnak. A LoRaWAN egy olyan vezeték nélküli hálózati technológia, amelyet speciálisan az IoT és a decentralizált érzékelők adatainak fogadására fejlesztettek ki. Más rádióalapú rendszerekkel ellentétben a LoRaWAN-t a nagyon nagy hatótávolság jellemzi, alacsony áramfelvétel mellett. Ez lehetővé teszi az érzékelőadatok vezeték nélküli továbbítását két kilométeren keresztül városi területeken, és max. 40 kilométeren keresztül vidéki környezetekben – és minderre hosszú akkumulátor-üzemidővel képes. Ezek a tulajdonságok különösen fontosak, mivel az Obersee-ben és környékén nagyszámú készüléket kell telepíteni.

A LoRaWAN technológia egy speciális modulációt használ, így a jelek nagy távolságokra és nehéz környezetben is továbbíthatók. A jelek épületeken, fákon és egyéb akadályokon keresztül is továbbíthatók, ezért a technológia ideális a környezetfelügyeleti alkalmazásokhoz – például az Obersee tónál. A LoRaWAN infrastruktúra alapvetően LoRaWAN átjárókból áll, amelyek lehetővé teszik a kommunikációt a végkészülékek (csomópontok) és a hálózat többi része között. A rádiótáviratokat a készülékek TCP/IP-alapú csomagokká alakítják át. Szükség van egy LoRaWAN-kiszolgálóra is, amely fogadja az adatcsomagokat, visszafejti azokat, és továbbítja a mért értékek hasznos adatait más rendszereknek.

Smart City Box

A Smart City Box kapcsolószekrény-megoldás tartalmazza az Obersee környezetének felügyeletéhez szükséges összes lényeges összetevőt. A különböző interfészekkel ellátott érzékelők egyszerűen csatlakoztathatók az univerzális rendszerhez. A víz zavarosságának és oxigéntartalmának mért értékei mellett a levegő hőmérsékletét, nyomását és CO2-tartalmát is mérik. Ebből a célból különböző gyártók LoRaWAN-kompatibilis érzékelőit telepítették az Obersee körül. A mért értékeket továbbítják a Smart City Boxba integrált PLC-hez. A PLCnext Control ellenőrzi az érzékelőket, és képes a mérési hibák észlelésére. A Smart City Boxban központilag telepített átjáró garantálja a rádiós lefedettséget a völgyzáró gátnál. A kapcsolószekrény szükség szerint modulárisan bővíthető.

Intelligens környezetvédelmi menedzsment a Smart City Box készülékkel

A Smart City Box segítségével egészen egyszerűen összekapcsolhatja a város adatait – az érzékelőtől az irányítórendszerig. Az adatok átláthatósága segít a hatékony és fenntartható élőhelyek célzott optimalizálási intézkedéseinek levezetésében. Az univerzálisan alkalmazható doboz egyszerűen csatlakoztatható a meglévő infrastruktúrához.

Valamennyi alkalmazás az érzékelőadatok valós idejű gyűjtésén és vezeték nélküli továbbításán alapul. A nyílt rendszerarchitektúrának köszönhetően a doboz könnyen integrálható mind a városi számítóközpontokba, mind számos más IoT-platformba.

Önnek nyújtott előnyök

  • A környezeti adatok átláthatósága: a víz zavarosságának és oxigéntartalmának valós idejű távfelügyelete
  • A decentralizált érzékelők egyszerű integrálása különböző interfészekkel
  • Nyílt felhőszintű interfészek az adatszolgáltatáshoz minden érintett fél számára
  • Hatékony intézkedések levezetése a környezet fenntartható védelméért
  • Az automatizált és szükségletalapú szellőztetésvezérlés energiát, költségeket és erőforrásokat takarít meg

Elérhetőség


Joel Stratemann
Joel Stratemann
Manager Business Development Smart Cities
Szívesen támogatom Önt az okosvároshoz vezető úton. Hasznosítsa Ön is sokéves tapasztalatunkat és átfogó szolgáltatáskínálatunkat.

Termékek


Tabletet kezelő személy egy kapcsolószekrény előtt

Még nem találta meg a megfelelő terméket?

Forduljon hozzánk bizalommal. Tanácsot adunk Önnek, és együtt találjuk meg az optimális megoldást.

Összegzés


Az Obersee optimális levegőztetése

Optimális vízminőség a környezeti adatok felhasználásával

A környezeti adatok felhasználása számos előnnyel jár a városok és a községek számára. Például költségeket és erőforrásokat lehet megtakarítani a környezeti feltételek valós idejű felügyeletével és a megfelelő azonnali intézkedésekkel. A pillanatnyi vízminőség meghatározásához mindeddig a Bielefeldi Környezetvédelmi Hivatalnak több mintát kellett vennie a tóból egy csónakból. A telepített érzékelők és a Smart City Box kombinációjának köszönhetően ezek az értékek a nap és az éjszaka bármely időszakában rögzíthetők és kiértékelhetők. Összefoglalva meg lehet állapítani azt, hogy a hagyományos automatizálás és az IoT-alkalmazások kombinációja új lehetőségeket nyit a Bielefeldi Környezetvédelmi Hivatal számára a környezeti feltételek javítására, miközben csökkenti a ráfordított időt és a költségeket.