Обзор экологических данных озера Интеллектуальный экологический мониторинг используется в Оберзее для контроля, анализа и оптимизации качества воды.

Экологический мониторинг Оберзее в Билефельде

Профиль клиента


Оберзее Билефельд

Оберзее, Билефельд

  • Йоханнисбахтальсперре, также известный как Оберзее, – самый большой водоем в немецком городе Билефельд.
  • Площадь искусственного водоема составляет около 14,5 гектаров.
  • Самая глубокая точка составляет около 2,5 м.
  • Озеро является популярным местом отдыха и убежищем для многих видов местных животных.

Требование


Аэрация Оберзее, Билефельд

Низкое содержание кислорода и сложные испытания качества воды

В жаркие периоды года небольшая глубина озера приводит к повышенному риску роста водорослей. Это приводит к усиленному кислородному голоданию и может вызвать потерю равновесия в водоеме. Особенно страдают рыбные запасы, для которых кислород в воде является жизненно важной основой.

Проверка качества воды связана с соответствующими затратами, поскольку для этого требуется поездка на лодке. Агентство по охране окружающей среды внедрило нашу систему Smart Environmental IoT, благодаря которой негативные воздействия окружающей среды могут быть своевременно выявлены, а вентиляторы системы искусственной вентиляции запускаются только в случае острой нехватки кислорода.

Решение


Ввод в эксплуатацию Smart City Box в Оберзее Билефельд

Мониторинг условий окружающей среды в реальном времени и управление вентиляцией по мере необходимости

На озере Оберзее в Билефельде за состоянием окружающей среды эффективно следит система интернета вещей Smart Environmental. Экологическое агентство Билефельда использует сенсорную технологию для измерения качества воды, включая мутность и содержание кислорода. Также собираются данные о качестве воздуха и содержании CO2. Благодаря интеграции Smart City Box эти показатели теперь можно регистрировать и анализировать круглосуточно. Это достигается за счет использования беспроводной технологии LoRaWAN и обычных датчиков, которые позволяют передавать данные датчиков по озеру и за его пределы, обеспечивая мониторинг в реальном времени.

Измеренные значения, полученные из озера и его окрестностей, также могут использоваться для управления искусственной аэрацией. Если местная система автоматизации обнаруживает отрицательные значения в озере, в отдельных точках озера включается аэрация, чтобы обеспечить рыбу кислородом. Доступ к историческим и текущим данным можно легко получить через веб-платформу IoT.

Записывая измеренные значения, мы надеемся значительно сократить усилия, затрачиваемые на мониторинг озера Оберзее. Более того, мы можем быстрее реагировать на события, поскольку можем гораздо точнее и непрерывнее регистрировать измеренные значения и вызывать их на платформе IoT.

Марко Батцки, Сотрудник

Решение в деталях

Мониторинг данных датчиков
Децентрализованные датчики
Smart City Box
Мониторинг данных датчиков

Данные измерений с локальных датчиков и децентрализованных датчиков LoRaWAN передаются модемом через сеть мобильной связи на платформу IoT grovez.io от Phoenix Contact. Это веб-приложение, в котором можно отображать измеренные значения. Это позволяет пользователям Агентства по охране окружающей среды Билефельда получать актуальную информацию о состоянии воды. Помимо текущих значений, можно также отображать исторические данные в виде трендов, например, для распознавания колебаний содержания кислорода.

Кроме того, данные доступны и другим пользователям, например, муниципальным коммунальным службам, через облачное соединение. Это означает, что собственная платформа данных Stadtwerke Bielefeld может получать данные от центрального MQTT-брокера через защищенное VPN-соединение (виртуальная частная сеть).

Децентрализованные датчики

Для оптимального радиопокрытия децентрализованных датчиков используется технология радиосвязи LoRaWAN. LoRaWAN - это технология беспроводных сетей, которая была специально разработана для интернета вещей и регистрации децентрализованных датчиков. В отличие от других радиосистем, LoRaWAN характеризуется очень большим радиусом действия при низком потребляемом токе. Это позволяет передавать данные с датчиков на расстояние от двух километров в городах до 40 километров в сельской местности – и это при длительном времени автономной работы аккумулятора. Эти свойства особенно важны, поскольку в Оберзее и его окрестностях установлено большое количество устройств.

Технология LoRaWAN использует особый тип модуляции, благодаря чему сигналы могут передаваться на большие расстояния и в сложных условиях. Сигналы могут передаваться через здания, деревья и другие препятствия, поэтому технология идеально подходит для мониторинга окружающей среды, как, например, в Оберзее. Инфраструктура LoRaWAN в основном состоит из шлюзов LoRaWAN, которые обеспечивают связь между конечными устройствами (узлами) и широкой сетью. Радиотелеграммы преобразуются в устройствах в пакеты на базе TCP/IP. Также необходим сервер LoRaWAN, который принимает пакеты данных, расшифровывает их и пересылает пользовательские данные или измеренные значения другим системам.

Smart City Box

Решение для шкафа управления Smart City Box содержит все необходимые компоненты для мониторинга окружающей среды в Оберзее. Датчики с различными интерфейсами могут быть легко подключены к универсальной системе. Помимо измеренных значений мутности воды и содержания кислорода, также регистрируются температура воздуха, атмосферное давление и содержание CO2. Для этого вокруг Оберзее были установлены различные LoRaWAN-совместимые датчики от разных производителей. Измеренные значения передаются на программируемый логический контроллер, встроенный в Smart City Box. PLCnext Control контролирует датчики и может обнаружить ошибки измерения. Шлюз, установленный в центре Smart City Box, обеспечивает радиопокрытие на дамбе. Шкаф управления может быть модульно расширен по мере необходимости.

Интеллектуальная система экологического менеджмента при помощи Smart City Box

Smart City Box позволяет легко объединить данные о городе - от датчика до системы управления. Прозрачность данных помогает разрабатывать целенаправленные меры по оптимизации для эффективного и устойчивого развития среды обитания. Универсальный блок просто подключается к существующей инфраструктуре.

Все приложения основаны на сборе данных с датчиков в режиме реального времени и беспроводной передаче данных. Благодаря открытой системной архитектуре блок может быть легко интегрирован как в муниципальные центры обработки данных, так и во многие другие платформы IoT.

Преимущества для Вас

  • Прозрачность экологических данных: дистанционный мониторинг мутности воды и содержания кислорода в реальном времени
  • Простая интеграция децентрализованных датчиков с различными интерфейсами
  • Открытые интерфейсы, в том числе на уровне облака, для предоставления данных всем участвующим сторонам
  • Определение эффективных мер по защите окружающей среды в соответствии с принципами устойчивого развития
  • Автоматизированный и основанный на потребностях контроллер системы вентиляции экономит энергию, затраты и ресурсы

Контакты


Джоэль Стрейтманн
Joel Stratemann
Менеджер по развитию бизнеса Smart Cities
Я буду рад оказать Вам поддержку при реализации концепции «умного города». Воспользуйтесь нашим многолетним опытом и обширным предложением услуг.

Изделия


Человек, работающий с планшетом перед шкафом управления

Вы еще не нашли подходящее изделие?

Тогда свяжитесь с нашими специалистами. Мы проконсультируем Вас и вместе найдем оптимальное решение.

Заключение


Оптимальная аэрация Оберзее

Оптимальное качество воды благодаря использованию экологических данных

Использование экологических данных открывает широкий спектр преимуществ для городов и муниципалитетов. Например, затраты и ресурсы можно сэкономить, отслеживая состояние окружающей среды в реальном времени и принимая немедленные меры. Для того чтобы определить текущее качество воды, экологическому агентству Билефельда пришлось взять несколько проб из озера с лодки. Благодаря установленным датчикам в сочетании со Smart City Box эти показатели теперь можно регистрировать и анализировать в любое время дня и ночи. Подводя итог, можно сказать, что сочетание классической автоматизации и приложений IoT открывает перед экологическим агентством Билефельда новые возможности для улучшения экологической обстановки при одновременном сокращении времени и затрат.