Monitorizarea datelor de mediu ale lacului La lacul Obersee se utilizează un sistem inteligent de monitorizare a mediului pentru supravegherea, analiza și optimizarea calității apei.

Monitorizarea mediului la Lacul Obersee din Bielefeld

Profilul clientului


Lacul Obersee, Bielefeld

Lacul Obersee, Bielefeld

  • Barajul Johannisbach, cunoscut și sub numele de Obersee, este cel mai mare corp de apă din orașul german Bielefeld.
  • Lacul artificial de acumulare are o suprafață de aproximativ 14,5 hectare.
  • Cel mai adânc punct este de aproximativ 2,5 metri.
  • Lacul este o zonă populară de recreere și un refugiu pentru multe specii de animale native.

Provocare


Aerarea Lacului Obersee Bielefeld

Conținutul scăzut de oxigen și testarea complexă a calității apei

În timpul perioadelor calde ale anului, adâncimea mică a Lacului Obersee duce la un risc crescut de creștere a algelor. Acest lucru duce la o scădere accentuată a conținutului de oxigen și poate cauza colapsul corpului de apă. Stocurile de pește, pentru care oxigenul din apă reprezintă o bază vitală, suferă în mod special din această cauză.

Testarea calității apei implică un efort corespunzător, deoarece acest lucru necesită o deplasare cu barca pe lac. Agenția de Mediu a implementat acum sistemul nostru Smart Environmental IoT, astfel încât influențele negative asupra mediului să poată fi identificate din timp, iar ventilatoarele de aerare artificială să aereze doar în cazul unui deficit acut de oxigen.

Soluție


Punerea în funcțiune a Smart City Box la Lacul Obersee, Bielefeld

Monitorizarea în timp real a condițiilor de mediu și controlul aerării în funcție de necesități

Condițiile de mediu de la Lacul Obersee din Bielefeld sunt monitorizate eficient de un sistem Smart Environmental IoT. Agenția de Mediu din Bielefeld utilizează tehnologia senzorilor pentru a măsura calitatea apei, inclusiv turbiditatea și conținutul de oxigen. De asemenea, sunt colectate date privind calitatea aerului și conținutul de CO2. Prin integrarea Smart City Box, aceste valori pot fi acum înregistrate și analizate în permanență. Acest lucru se realizează prin utilizarea tehnologiei wireless LoRaWAN și a senzorilor conectați în mod convențional, care permit transmiterea datelor colectate de senzori din împrejurimi și din lac, asigurând astfel monitorizarea în timp real.

Valorile măsurate colectate din lac și din împrejurimile acestuia pot fi utilizate și pentru a controla aerarea artificială. Dacă sistemul local de automatizare detectează valori negative în lac, aerarea este activată în puncte individuale din lac pentru a furniza oxigen peștilor. Datele istorice și actuale pot fi accesate cu ușurință prin intermediul unei platforme IoT bazate pe web.

Prin înregistrarea valorilor măsurate, sperăm să reducem semnificativ efortul implicat în monitorizarea Lacului Obersee. În plus, putem reacționa mai rapid la evenimente, deoarece putem înregistra valorile măsurate mult mai precis și continuu și le putem accesa pe platforma IoT.

Marco Butzkies, Angajat

Soluția în detaliu

Monitorizarea datelor senzorilor
Senzori descentralizați
Smart City Box
Monitorizarea datelor senzorilor

Atât datele măsurate de senzorii locali, cât și de senzorii LoRaWAN descentralizați sunt transmise de un modem prin intermediul rețelei de telefonie mobilă către platforma IoT grovez.io de la Phoenix Contact. Aceasta este o aplicație web în care valorile măsurate pot fi afișate. Utilizatorii Agenției de Mediu din Bielefeld primesc astfel o perspectivă actualizată asupra stării apei. Pe lângă valorile actuale, este posibilă și afișarea datelor istorice sub formă de tendințe, pentru a detecta, de exemplu, fluctuațiile conținutului de oxigen.

În plus, datele sunt puse la dispoziția altor utilizatori, cum ar fi regiile municipale, printr-o conexiune cloud-to-cloud. Astfel, propria platformă de date a regiilor municipale din Bielefeld poate prelua datele printr-o conexiune securizată VPN (Virtual Private Network) de la brokerul central MQTT.

Senzori descentralizați

Tehnologia wireless LoRaWAN este utilizată pentru o acoperire radio optimă a senzorilor descentralizați. LoRaWAN este o tehnologie de rețea wireless care a fost dezvoltată special pentru IoT și pentru înregistrarea datelor de la senzori descentralizați. Spre deosebire de alte sisteme bazate pe radio, LoRaWAN se caracterizează printr-o rază de acțiune foarte mare cu un consum redus de curent. Acest lucru permite transmiterea wireless a datelor senzorilor pe o distanță de peste doi kilometri în zonele urbane și până la 40 de kilometri în zonele rurale – și aceasta cu o durată lungă de viață a bateriei. Aceste caracteristici sunt deosebit de importante, deoarece un număr mare de dispozitive sunt instalate în și în jurul Lacului Obersee.

Tehnologia LoRaWAN utilizează un tip specific de modulație, astfel încât semnalele pot fi transmise pe distanțe lungi și în medii dificile. Semnalele pot fi transmise prin clădiri, copaci sau alte obstacole, motiv pentru care tehnologia este ideală pentru aplicații de monitorizare a mediului – cum ar fi cele utilizate la Lacul Obersee. Infrastructura LoRaWAN constă în principal din gateway-uri LoRaWAN, care permit comunicarea între dispozitivele terminale (noduri) și rețeaua extinsă. În dispozitive, radiotelegramele sunt convertite în pachete bazate pe TCP/IP. De asemenea, este necesar un server LoRaWAN, care primește pachetele de date, le decriptează și transmite datele utile sau valorile măsurate către alte sisteme.

Smart City Box

Soluția pentru tabloul electric Smart City Box conține toate componentele relevante pentru monitorizarea mediului de la Lacul Obersee. Senzorii cu interfețe diferite pot fi conectați cu ușurință la sistemul universal. Pe lângă valorile măsurate pentru turbiditatea apei și conținutul de oxigen, sunt înregistrate și temperatura aerului, presiunea aerului și conținutul de CO2. În acest scop, în jurul Lacului Obersee au fost instalați senzori compatibili LoRaWAN de la diferiți producători. Valorile măsurate sunt transmise către PLC-ul integrat în Smart City Box. PLCnext Control monitorizează senzorii și poate detecta erorile de măsurare. Un gateway montat central în Smart City Box asigură acoperirea radio la baraj. Tabloul electric poate fi extins modular în funcție de necesități.

Management inteligent al mediului cu Smart City Box

Cu Smart City Box poți conecta cu ușurință datele din oraș - de la senzor până la sistemul de control. Transparența datelor ajută la elaborarea unor măsuri de optimizare specifice pentru spații de locuit eficiente și durabile. Cutia universală poate fi conectată ușor la infrastructura existentă.

Toate aplicațiile se bazează pe colectarea în timp real a datelor senzorilor și pe transmiterea wireless a datelor. Datorită arhitecturii deschise a sistemului, cutia poate fi ușor integrată atât în centrele de date municipale, cât și în multe alte platforme IoT.

Avantaje

  • Transparența datelor de mediu: monitorizarea de la distanță a turbidității apei și a conținutului de oxigen în timp real
  • Integrarea simplă a senzorilor descentralizați cu interfețe diferite
  • Interfețe deschise, inclusiv la nivel de cloud, pentru a furniza date tuturor părților implicate
  • Determinarea măsurilor efective pentru protecția sustenabilă a mediului
  • Controlul automatizat și în funcție de necesități al aerării economisește energie, costuri și resurse

Contact


Joel Stratemann
Joel Stratemann
Manager dezvoltare afaceri pentru orașe inteligente
Te putem sprijini pe drumul către un oraș inteligent. Beneficiezi de experiența noastră îndelungată și de oferta noastră cuprinzătoare de servicii.

Produse


Persoană care utilizează o tabletă în fața unui tablou electric

Nu ai găsit încă produsul potrivit?

Nu ezita să ne contactezi. Împreună putem găsi soluția optimă.

Concluzie


Aerare optimă a Lacului Obersee

Calitatea optimă a apei prin utilizarea datelor de mediu

Prin utilizarea datelor de mediu, orașele și comunele pot beneficia de o multitudine de avantaje. De exemplu, se pot face economii de costuri și resurse prin monitorizarea condițiilor de mediu în timp real și luând imediat măsurile corespunzătoare. Pentru a determina calitatea actuală a apei, Agenția de Mediu din Bielefeld a fost nevoită de numeroase ori să folosească o barcă pentru a preleva probe din lac. Prin senzorii instalați, în combinație cu Smart City Box, aceste valori pot fi acum înregistrate și analizate în orice moment din zi și noapte. În concluzie, se poate constata că legătura dintre automatizarea clasică și aplicațiile din domeniul IoT oferă Agenției de Mediu din Bielefeld noi oportunități pentru a îmbunătăți condițiile de mediu, reducând în același timp timpul alocat, cât și costurile.