Решения в сфере Интернета Вещей

Умная вода

Управление водными ресурсами является важной задачей для множества отраслей: сельское хозяйство, промышленность, сфера услуг, города…Контроль качества питьевой воды, обнаружение утечек химикатов в реках, отслеживание морских утечек в режиме реального времени, отслеживание перепадов давлений вдоль труб и проверка качества воды на объектах, таких как, к примеру, рыбоводные хозяйства или плавательные бассейны.

Решения в сфере Интернета Вещей

Умная вода

Управление водными ресурсами является важной задачей для множества отраслей: сельское хозяйство, промышленность, сфера услуг, города…Контроль качества питьевой воды, обнаружение утечек химикатов в реках, отслеживание морских утечек в режиме реального времени, отслеживание перепадов давлений вдоль труб и проверка качества воды на объектах, таких как, к примеру, рыбоводные хозяйства или плавательные бассейны.

Решения в сфере Интернета Вещей

Умная вода

Управление водными ресурсами является важной задачей для множества отраслей: сельское хозяйство, промышленность, сфера услуг, города…Контроль качества питьевой воды, обнаружение утечек химикатов в реках, отслеживание морских утечек в режиме реального времени, отслеживание перепадов давлений вдоль труб и проверка качества воды на объектах, таких как, к примеру, рыбоводные хозяйства или плавательные бассейны.

Поставленная задача

Рост населения и изменение климата становятся главными причинами сокращения водных ресурсов.

Для более ясного понимания обратимся к статистике…

   ♦  Нехватку воды ощущают более 40% населения мира и, по прогнозам, это число будет продолжать расти.
   ♦  Более 80 % сточных вод, образующихся в результате деятельности человека, сбрасывается в реки или море без какой-либо очистки.
   ♦ 
Каждый день около 1000 детей умирают из-за диарейных заболеваний, связанные с водной антисанитарией, которую можно было бы устранить.
   ♦ 
Примерно 70% всей воды, забираемой из рек, озер и водоносных горизонтов, используется для орошения.
   ♦ 
Распределение использования мировых водных ресурсов:
           ◊ 
70% Сельское хозяйство: напрямую истощает подземные водные ресурсы.
           ◊ 
20% Промышленность
           ◊ 
10% Домашнее использование
   ♦ 
Ожидается, что к 2050 году спрос на воду увеличится на 1/3 по отношению к текущему (примерно на 1% ежегодно)

water1

Решение IoT для Умной воды

В каких местах следует контролировать качество воды?

   ♦  Поверхностные воды: реки, озера, воды переходные и прибрежные.
   ♦  Подземные воды

Какие экологические параметры следует отслеживать:

   ♦  Биологические индикаторы
   ♦  Гидроморфологические индикаторы
   ♦ 
Физико-химические индикаторы

Основные контролируемые параметры согласно нормам:

   ♦  Взвешенные вещества
   ♦  БПК и ХПК
   ♦ 
Аммоний, нитраты и фосфор
   ♦ 
Проводимость
   ♦ 
Уровень pH

water 2

Применение технологии IoT для ведения водного хозяйства

  • Качество воды
  • Регулирование потока реки
  • Уровень воды: реки, озера, море…
  • Удаленная оценка воды в бассейне
  • Сохранение водной флоры и фауны
  • Улучшение взаимодействия с пользователями и клиентами

  • Управление рыбными фермами
  • Определение уровеня растворенного кислорода и pH.
  • Управление водой в промышленности 
  • Организация сточных вод
  • Процессы опреснения морской воды
  • Гидропоника
  • Управление портом
  • Вспомогательные промышленные службы

  • Организация стока ливневых вод и предотвращение городских наводнений
  • Фиксация попадания химикатов

  • Управление водораспределительной сетью
  • Измерение потребления воды
  • Управление орошением
  • Предотвращение наводнений и стихийных бедствий
  • Фиксирование потерь воды и утечек
  • Хранение воды (баки, резервуары и т. д.)
  • Управление аквариумом
  • Ирригационные сообщества

Преимущества применения технологии IoT для ведения водного хозяйства

   ♦  Сокращение среднедушевого потребления воды на 10%
   ♦  Борьба с утечками: Уменьшение потерь воды на 20%
   ♦ 
Снижение затрат:
           ◊ 
На обслуживание
           ◊ 
На срочные ремонты
           ◊ 
На потребление энергии
           ◊ 
Окупаемость вложенных средств
   ♦ 
Координация и сотрудничество заинтересованных сторон
   ♦ 
Прогнозирование потенциальных аварий
   ♦ 
Управление давлением и расходом
   ♦ 
Снижение счетов за коммунальные услуги

IoT продукты для умной воды

Продукты в сфере умной воды создаются для того, чтобы определять наиболее важные параметры, связанные с контролем качества воды, такие как уровень растворенного кислорода, окислительно-восстановительный потенциал, pH, проводимость и температура.

Основные особенности

1. Несколько моделей под разные бюджеты и требования: Базовая, Ионы, Xtreme 

2. Высокоточные датчики от престижных производителей, например, Aqualabo

3.  Получение информации в режиме реального времени при непрерывном мониторинге

4. Простая установка

5. Датчики могут быть установлены на буй (для расположения на озерах или в море)

6. Питание от солнечной панели

7. Длительный срок службы батареи

8. Совместимость с любой технологией беспроводной передачи данных

9. Протоколы сотовых и LPWAN связей для отдаленных мест

10. Работа с любой облачной платформой

11. Могут быть построены прогнозные и превентивные модели

12. Возможность подключения к платформе устройства Plug & Sense! Smart Agriculture

13. Технические характеристики:
   ♦  Минимальные затраты на обслуживание\

   ♦  Корпус IP65 / датчики IP68
   ♦  Всепогодный корпус / водонепроницаемые датчики (до 5 бар при глубине 50 метров)
   ♦ 
Простое развертывание

Модели и датчики

Smart Water PRO (Умная вода)

Платформа Smart Water PRO позволяет отслеживать качество воды в реках, озерах и море.

Датчики:

   ♦  pH
   ♦  Окислительно-восстановительный потенциал
   ♦ 
Растворенный кислород
   ♦ 
Температура
   ♦ 
Проводимость
   ♦ 
Калибровочные наборы для датчиков

Техническое руководство

Smart Water Ions (Умная вода)

Платформа Smart Water Ions специализируется на измерении концентрации ионов для контроля качества питьевой воды в реках, озерах и море.

Датчики:

   ♦  Аммоний (NH4+)
   ♦  Бромид (Br -)
   ♦  Кальций (Ca 2+)
   ♦  Хлорид (Cl -)
   ♦  Медь (Cu 2+)
   ♦  Фторид (F -)
   ♦  Иодид (I -)
   ♦  Литий (Li +)
   ♦  Нитрат (NO3-)
   ♦  Нитрит (NO2-)
   ♦  Магний (Mg 2+)
   ♦  Перхлорат (ClO4-)
   ♦  Калий (K +)
   ♦  Серебро (Ag +)
   ♦  Натрий (Na +)
   ♦  Температура
   ♦  pH
   ♦  Калибровочные наборы для датчиков

Техническое руководство

Smart Water Xtreme (Умная вода)

К платформе Smart Water Xtreme можно подключать лучшие на рынке датчики от самых известных производителей в сфере отслеживания качества питьевой воды, управления рыбными фермами, обнаружения химических утечек, удаленного контроля состояния воды в плавательных бассейнах и спа, а также отслеживания загрязнения морской воды.

Датчики:
   ♦  Оптическое измерение растворенного кислорода и температуры (возможен титановый корпус) (OPTOD)
   ♦  pH, ОВП и температура (PHEHT)
   ♦  Проводимость, соленость и температура (C4E)
   ♦  Индуктивная проводимость, соленость и температура (CTZN)
   ♦  Мутность и температура (NTU)
   ♦  Взвешенные вещества, мутность, слой осадка и температура (MES5)
   ♦  ХПК, БПК, ООУ, СКП при 254 нм (оптические пути: 2 мм и 50 мм) (StackSense)
   ♦  Радарный уровнемер (VEGAPLUS C21)
   ♦  Температура, влажность, давление
   ♦  Освещенность (в люксах)
   ♦  Ультразвук (на улице IP67)
   ♦  Manta+ 35A / Manta+ 35B:
           ◊  Хлорофилл
           ◊  Фикоцианин
           ◊  Нитрат
           ◊  Аммоний
           ◊  Хлорид
           ◊  Растворенные органические вещества
           ◊  Натрий
           ◊  Кальций
           ◊  Бромид
           ◊  Общий растворенный газ
           ◊  Родамин
           ◊  Сырая нефть
           ◊  Нефтепродукты
           ◊  Флуоресцеин
           ◊  Оптические отбеливатели
           ◊  Триптофан
   ♦  Датчик группы бактерий кишечной палочки (Proteus)
           ◊  БПК
           ◊  Количество бактерий
           ◊  ХПК
           ◊  РОУ
           ◊  ООУ
           ◊  Температура
           ◊  pH / ОВП
           ◊  Мутность
           ◊  Растворенный кислород (оптический)
           ◊  Проводимость
           ◊  Давление
           ◊  Флюориметр
           ◊  Ион-селективные электроды
           ◊  Общий растворенный газ
           ◊  ФАР

Техническое руководство

Измеряемые параметры

Уровень растворенного кислорода, pH, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), проводимость, соленость, общее количество растворенных твердых веществ, температура, нефелометрическая мутность, взвешенные твердые частицы, слой осадка.

Ионоселективные электроды: аммоний, нитрат, хлорид, натрий и кальций.

Датчики биохимических и органических уровней: флуорометры хлорофилла, фикоцианина, фикоэритрина, окрашенных / флуоресцентных растворенных органических веществ.

Обслуживание датчиков

Настоятельно рекомендуется проводить очистку датчиков: примерно каждые 2 недели.
   ♦  Датчики, которые расположены на море, требуют более частого обслуживания.
   ♦  Есть несколько методов защиты чувствительной части от загрязнения:
           ◊  Оптическая технология.
           ◊  Индуктивная технология.
           ◊  Очистка при помощи кисточек.
           ◊  Медное покрытие.
           ◊  Светодиодная УФ-система.

* Они не гарантируют результат.

Факторы, влияющие на результат измерения

Измерение мутности

Имейте в виду, что значение мутности НЕ совпадает с концентрацией взвешенных твердых частиц.

Мутность измеряется в NTU (нефелометрических единицах мутности).
Взвешенные твердые частицы измеряются в мг / л.

Есть несколько факторов, вызывающих помутнение воды:
   ♦  Наличие фитопланктона и / или водорослей
   ♦  Сброс сточных вод.

Частицы поглощают тепло от солнечного света, нагревая воду, и это снижает концентрацию кислорода в воде. Частицы также рассеивают свет, снижая фотосинтетическую активность растений, что еще больше способствует снижению концентрации кислорода.

В сильно замутненной воде ускоряется процесс осаждения. В русле реки икра рыб и личинки насекомых покрываются слоем осадка и задыхаются, а также жабры рыб повреждаются.

Измерение проводимости

Обычно взвешенные твердые частицы представляют собой соли. Таким образом общее количество взвешенных твердых частиц можно контролировать посредством измерения проводимости.

Обычно проводимость раствора увеличивается вместе с температурой, так как при этом увеличивается подвижность ионов. Для того, чтобы сгладить это влияние, следует осуществлять температурную компенсацию.

Датчики в соленой воде быстрее изнашиваются. Не забывайте в нужное время проводить обслуживание и замену.

Измерение уровня pH

Уровень pH изменяется от 0 (кислотный) до 14 (щелочной).
Пресная вода: 7,0.
Морская вода: 8,2.
Водные виды обычно обитают в водах от 6,0 до 8,2.

Измерение уровня растворенного кислорода
   ♦  Кислород оказывается в воде в ходе прямого поглощения из атмосферы, при быстром движении или в качестве побочного продукта фотосинтеза растений.
   ♦  Уровень растворенного кислорода зависит от температуры и объема движущейся воды. Кислород легче растворяется в более холодной воде, чем в более теплой.
   ♦  Уровень растворенного кислорода ниже 5,0 мг / л вызывает стресс у водных организмов. Дальнейшее понижение концентрации сильнее усугубит ситуацию.
   ♦  Сохранение кислорода на уровне ниже 1-2 мг / л в течение нескольких часов может привести к гибели крупных рыб.
   ♦  БПК и ХПК нельзя измерить напрямую с помощью датчика. Его мы может косвенно определить на основании измеряемой концентрации углерода.

Доступные протоколы для беспроводной связи устройств: 

802.15.4   ZigBee   WiFi   868   900   4G   LoRaWAN   Sigfox

Истории успеха в сфере Умной воды

IoT комплекты для умной воды


Закажите на портале IoT Marketplace полностью готовый к использованию комплект умной воды!

Решение IoT для Умной воды