Cicle integral de l'aigua
- Inici
- LoRaWAN
- Aplicacions sensors LoRaWAN
- Cicle integral de l'aigua
Sensors IoT LoRaWAN per a gestionar el Cicle Integral de l'Aigua
Cas d'estudi: Hidrologia: Investigació de la gestió del cicle de l'aigua en un municipi
L'Observatori d'Aigua Urbana de Suïssa (UWO) és una iniciativa a llarg termini (5 anys) de ETH i EAWAG (Institut Federal Suís de Ciència i Tecnologia Aquàtica) per establir una xarxa de sensors en Fehraltorf, que permet la monitorització i que es troba distribuïda espacialment en els diferents processos del cicle urbà de l'aigua. És un laboratori d'investigació de camp coordinat, un banc de proves, un laboratori de sensors i un "aula pràctica", tot en un. Els objectius principals són:
- Dur a terme investigacions ambientals transdisciplinàries dins i en les interfícies dels sistemes d'aigua urbans.
- Respondre preguntes urgents sobre futurs desenvolupaments d'infraestructures d'aigua.
- Augmentar la transparència i la consciència pública sobre el cicle urbà de l'aigua.
- Com i on som actius?
"Supervisem la pluja, els fluxos, els nivells i altres estats del sistema a una alta densitat espacial (superior a 1 sensor per hectàrea) dins de la xarxa de clavegueram, en rius i aigües subterrànies utilitzant sensors moderns i tecnologies innovadores de transferència de dades sense fil (LoRaWAN) ".
"Amb aquest treball, el nostre objectiu és comprendre millor la interrelació entre la pluja (conductor) i els processos de resposta corresponents, incloent vessament superficial, flux de canonada, activitat de desbordament, així com els impactes en els compartiments adjacents, com la planta de tractament d'aigües residuals, aigües subterrànies i rius.. A més, ampliarem l'abast del nostre estudi mitjançant el monitoratge dels paràmetres de qualitat de l'aigua (pH, conductivitat, terbolesa, etc.) ".
Actualització a 20 de Desembre de 2018: els primers flocs de neu arriben a les zones més baixes: la UWO continua recollint informació de les clavegueres, els rius i les aigües subterrànies! Ara les 3 portes d'enllaç Lora reben dades de 62 sensors de baixa potència, els pluviòmetres d'alta precisió també faciliten dades durant els períodes de neu, els primers 5 dels 50 sensors de temperatura es troben a les clavegueres.
EL PROJECTE DE RECERCA
El projecte intenta resoldre preguntes com aquestes:
- És possible implementar una tecnologia de sensors robusta i de baix cost per obtenir informació espacialment diferenciat per ex. per a un funcionament més fiable del sistema o un calibratge millorada dels models de procés?
- Com podem quantificar les emissions de substàncies emergents també per a situacions altament dinàmiques (tempestes) per completar els fluxos de matèria?
- Com podem integrar de manera eficient les unitats d'adquisició de dades descentralitzades (registrador), les tecnologies innovadores de transmissió de senyals remotes i les solucions en el núvol per tenir accés a les dades en tota l'àrea en temps real?
- Com pot un magatzem de dades flexible ajudar a fer que les dades siguin accessibles per a totes les parts interessades i minimitzar l'esforç de manteniment dels sensors al mateix temps?
Els estudiants de ETH Zurich participen directament en la creació de l'observatori i, en el futur, tindran l'oportunitat d'examinar preguntes rellevants per a la pràctica amb els mètodes d'anàlisi més recents. Per tant, aquesta iniciativa promou activament l'estimulació creuada mútua entre la ciència, l'educació universitària i la pràctica d'enginyeria.
El projecte és realitzat per EAWAG, Dept. SWW com a actor principal, però en estreta col·laboració amb valuosos socis d'investigació i de la indústria:
- El municipi de Fehraltorf com a propietari i operador de la infraestructura.
- La Universitat ETH de Zuric, Càtedres de Gestió de l'Aigua Urbana com institucions educatives.
- La Universitat de Ciències Aplicades (ZHAW), Winterthur, Dept. Inés com a soci de desenvolupament
- Diversos socis de la indústria que s'ocupen de sensors, tecnologies de transmissió, subministrament de peces tècniques (p.e. DecentLab https://www.catsensors.com/ca/lorawan/sensors-lorawan), Loriot
EAWAG Observatori de l'Aigua https://www.eawag.ch/en/department/sww/main-focus/urbanhydrologisches-feldlabor-wiss/
Solucions LoRaWAN de Decentlab
Cerques sensors IoT LoRaWAN per a control integral del cicle de l'aigua? Catsensors comercialitza en Espanya sensors LoRaWAN de Decentlab (relació de sensors Decentlab) conectables a qualsevol xarxa LoRaWAN pública o privada. Contacta amb nosaltres. Sabem com ajudar-te.
Preguntes freqüents sobre sensors IoT LoRaWAN per al cicle integral de l’aigua
Què són els sensors IoT LoRaWAN per al cicle integral de l’aigua?
Els sensors IoT LoRaWAN per al cicle integral de l’aigua són dispositius dissenyats per mesurar i transmetre dades de manera sense fil en diferents punts del sistema hídric: xarxes d’abastament, clavegueram, rius, aigües subterrànies, dipòsits, estacions de tractament, efluents industrials i punts de control ambiental. Permeten obtenir dades remotes sobre pressió, nivell, temperatura, conductivitat, terbolesa, pH, ORP, oxigen dissolt i altres paràmetres rellevants.
Per a què serveix LoRaWAN en la gestió de l’aigua?
LoRaWAN permet connectar sensors distribuïts en camp amb baix consum energètic i comunicació de llarg abast. En la gestió de l’aigua, aquesta tecnologia facilita la monitorització d’infraestructures remotes, redueix la necessitat de cablejat, permet rebre dades periòdiques i ajuda a millorar la presa de decisions en xarxes d’abastament, sanejament, aigües superficials i aigües subterrànies.
Quins paràmetres es poden mesurar en el cicle integral de l’aigua?
En una xarxa de monitorització del cicle integral de l’aigua es poden mesurar paràmetres com pressió, nivell, temperatura, conductivitat, terbolesa, pH, potencial redox ORP, oxigen dissolt, cabal indirecte, distància a l’aigua i condicions ambientals. La combinació d’aquestes dades permet controlar tant la quantitat com la qualitat de l’aigua en diferents processos.
Quins sensors LoRaWAN són útils per mesurar el nivell d’aigua?
Per mesurar el nivell d’aigua es poden utilitzar sensors de pressió hidrostàtica, sensors radar, sensors ultrasònics i sensors làser. L’elecció depèn del tipus d’instal·lació, del rang de mesura, de si es requereix contacte amb l’aigua, de les condicions ambientals i de la precisió necessària.
Quina diferència hi ha entre mesurar nivell amb pressió, radar, ultrasons o làser?
La mesura per pressió es basa en la columna d’aigua sobre la sonda i sol ser adequada en pous, dipòsits, rius o xarxes d’aigua. La mesura per radar, ultrasons o làser permet mesurar distància o nivell sense contacte, cosa que pot ser útil en canals, tancs, col·lectors, zones de difícil accés o aplicacions on es vol evitar el contacte directe amb el fluid.
Quins sensors LoRaWAN ajuden a controlar la qualitat de l’aigua?
Per controlar la qualitat de l’aigua es poden utilitzar sensors de conductivitat, terbolesa, pH, ORP, oxigen dissolt i temperatura. Aquests paràmetres ajuden a detectar canvis en la composició de l’aigua, presència de sòlids en suspensió, variacions químiques, condicions d’aireig i possibles episodis de contaminació o alteració del sistema.
Com ajuda la monitorització LoRaWAN en xarxes de sanejament i clavegueram?
La monitorització LoRaWAN en xarxes de sanejament permet controlar nivells, episodis de desbordament, temperatura, cabals indirectes i condicions del sistema en diferents punts de la xarxa. Això ajuda a comprendre millor la resposta del clavegueram durant episodis de pluja, detectar situacions anòmales i millorar la planificació del manteniment.
Es poden monitoritzar rius i aigües superficials amb sensors LoRaWAN?
Sí. Els sensors LoRaWAN es poden instal·lar en rius, canals, preses, basses i altres punts d’aigües superficials per mesurar nivell, temperatura, terbolesa, conductivitat o altres paràmetres. Aquesta informació es pot utilitzar per a seguiment hidrològic, alerta primerenca, control ambiental i gestió de recursos hídrics.
Els sensors LoRaWAN serveixen per a aigües subterrànies?
Sí. En aigües subterrànies es poden utilitzar sensors LoRaWAN per controlar nivell, pressió, temperatura, conductivitat i altres paràmetres rellevants. Això permet fer seguiment d’aqüífers, pous, captacions i sistemes d’abastament amb menor necessitat de visites presencials.
Quina utilitat tenen els sensors de terbolesa en el cicle de l’aigua?
Els sensors de terbolesa permeten mesurar la presència de partícules en suspensió a l’aigua. Són útils en aigües residuals, efluents industrials, rius, processos de tractament, control de fangs i episodis de pluja intensa, on la càrrega de sòlids pot variar de manera ràpida.
Per a què s’utilitzen els sensors de pH, ORP i temperatura?
Els sensors de pH, ORP i temperatura ajuden a avaluar l’estat químic de l’aigua. El pH indica acidesa o alcalinitat, l’ORP aporta informació sobre el potencial d’oxidació-reducció i la temperatura contextualitza altres paràmetres. Aquesta combinació és útil en tractament d’aigua, aigües residuals, control ambiental i indústria.
Què aporta la mesura d’oxigen dissolt?
La mesura d’oxigen dissolt permet conèixer la quantitat d’oxigen disponible a l’aigua. És una dada important en rius, aigües residuals, aqüicultura, depuració, control ambiental i processos on l’oxigenació afecta directament la qualitat de l’aigua o l’activitat biològica.
Com ajuda LoRaWAN a reduir costos de manteniment?
LoRaWAN ajuda a reduir costos perquè permet desplegar sensors autònoms amb baix consum i transmissió sense fil. En disposar de dades remotes, es redueixen desplaçaments, es prioritzen intervencions, es detecten incidències abans i es millora la planificació del manteniment en xarxes d’aigua distribuïdes.
Quin paper tenen les plataformes IoT en la gestió de l’aigua?
Les plataformes IoT permeten rebre, emmagatzemar, visualitzar i analitzar les dades enviades pels sensors LoRaWAN. En la gestió de l’aigua, aquestes plataformes es poden utilitzar per crear quadres de comandament, configurar alertes, comparar dades històriques, detectar tendències i facilitar la presa de decisions tècniques.
Què demostra el cas de l’Observatori d’Aigua Urbana de Suïssa?
El cas de l’Observatori d’Aigua Urbana de Suïssa demostra que una xarxa distribuïda de sensors LoRaWAN pot ajudar a estudiar el cicle urbà de l’aigua amb alta densitat espacial. El projecte monitoritza pluja, fluxos, nivells i altres estats del sistema en clavegueram, rius i aigües subterrànies, amb l’objectiu de comprendre millor la relació entre pluja, escorrentia, xarxes de sanejament, plantes de tractament i compartiments ambientals adjacents.
Quins avantatges ofereix una xarxa de sensors distribuïda en un municipi?
Una xarxa de sensors distribuïda permet conèixer millor el comportament real del sistema hídric municipal. Ajuda a detectar variacions locals, estudiar episodis dinàmics com tempestes, millorar models de procés, augmentar la transparència del sistema i facilitar decisions basades en dades en abastament, sanejament i control ambiental.
On es pot sol·licitar assessorament sobre sensors LoRaWAN per a aigua?
Catsensors ofereix informació sobre sensors IoT LoRaWAN aplicats al cicle integral de l’aigua i pot orientar en la selecció de sensors per a nivell, pressió, qualitat de l’aigua, terbolesa, pH, ORP, oxigen dissolt, conductivitat i integració amb plataformes IoT.
Representant oficial de l'firmes suïsses Keller Pressure, líder europeu en la fabricació de sensors de pressió piezo-resistius aïllats i Decentlab, fabricant suís de sensors IOT LoRaWAN. Més de 40 anys d'experiència i més de 1 milió de sensors fabricats cada any avalen els productes Keller Pressure com la millor solució per a la seva aplicació de mesura o control de pressió en qualsevol fluid. Més de 10 anys fabricant sensors IOT LoRaWAN fiables i de qualitat reafirmen a Decentlab com un fabricant mundial de referència.













