راه حل نظارت بر کیفیت آب LoRaWAN

کیفیت آب یک عامل حیاتی در حفاظت از محیط زیست، مدیریت منابع آب، تولید آبزی پروری، آبیاری کشاورزی و کاربردهای صنعتی است. از آنجایی که سازمان ها به طور فزاینده ای به اطلاعات دقیق و مستمر آب نیاز دارند، روش های سنتی پایش آب با چالش های بیشتری از نظر کارایی، هزینه و مقیاس پذیری مواجه هستند.

در بسیاری از پروژه‌های پایش آب، به‌ویژه پروژه‌هایی که در محیط‌های دورافتاده و خشن در فضای باز قرار دارند، مشتریان باید داده‌های کیفیت آب را از رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، مخازن، حوضچه‌ها و کانال‌های آبیاری جمع‌آوری کنند. با این حال، روش‌های نظارت سنتی اغلب بر نمونه‌برداری دستی یا سیستم‌های سیمی پیچیده تکیه می‌کنند که دستیابی به نظارت مستمر و پاسخ سریع را دشوار می‌کند.

برای مقابله با این چالش ها، BGT Hydromet یک راه حل نظارت بر کیفیت آب LoRaWAN را ارائه می دهد . این اکوسیستم یکپارچه به طور بومی حسگرهای کیفیت آب با دقت بالا، گره‌های لبه تله‌متری LoRaWAN کم‌مصرف، دروازه‌های سنگین و پلت‌فرم‌های ابر داده را در یک شبکه کامل نظارت بر اینترنت اشیا بی‌سیم ترکیب می‌کند.

این راه حل با ارائه یک معماری یکپارچه یک مرحله ای واقعی (حسگرها، دیتالاگرها، ارتباطات بی سیم، آرایه های قدرت و بصری سازهای داشبورد از پیش پیکربندی شده)، پیچیدگی خرید دستگاه های مستقل را از بین می برد و هزینه کل مالکیت را 30 تا 50 درصد در مقایسه با جایگزین های غربی کاهش می دهد ، با انبار آماده تحویل برای تحویل فوری.

چرا مشتریان به سیستم نظارت بر کیفیت آب هوشمند نیاز دارند؟

محدودیت‌های روش‌های سنتی پایش کیفیت آب

پایش سنتی کیفیت آب معمولاً به تکنسین ها نیاز دارد که نمونه های فیزیکی آب را جمع آوری کرده و آنالیز آزمایشگاهی انجام دهند یا تجهیزات نظارت را به صورت دستی بررسی کنند. اگرچه این روش می تواند نتایج اندازه گیری قابل اعتمادی را ارائه دهد، اما برای کاربردهایی که نیاز به نظارت طولانی مدت و مداوم دارند، ایده آل نیست. برای مثال، سازمان‌های زیست‌محیطی ممکن است نیاز به نظارت بر بخش‌های مختلف رودخانه داشته باشند، در حالی که مزارع آبزی پروری به اطلاعات مستمر در مورد سطح اکسیژن و شرایط آب نیاز دارند. در این شرایط، نظارت دستی نمی تواند داده های به موقع ارائه دهد.

چالش های اصلی نظارت سنتی

راه حل نظارت بر کیفیت آب BGT Hydromet LoRaWAN

BGT Hydromet یک سیستم کامل نظارت بر کیفیت آب IoT را توسعه می دهد که برای برنامه های نظارت محیطی در فضای باز، ناهموار و مناطق گرمسیری بهینه شده است. این راه حل، فناوری سنجش شیمیایی/فیزیکی پیشرفته، ارتباطات بی سیم دوربرد و قابلیت های مدیریت داده ها را ترکیب می کند.

سیستم چگونه کار می کند

1. سنسورهای کیفیت آب با دوشاخه های ضد آب سفارشی از قبل سیم کشی شده و در منطقه نظارت بر هدف نصب می شوند.

2. سنسورها پارامترهای آب انتخابی را با توجه به فاصله نمونه برداری پیکربندی شده جمع آوری می کنند.

3. گره هوشمند LoRaWAN داده های حسگر را از طریق ارتباط استاندارد RS485 Modbus-RTU می خواند.

4. داده ها به صورت بی سیم به دروازه LoRaWAN در فواصل بسیار زیاد منتقل می شود.

5. دروازه اطلاعات را از طریق 4G LTE یا Ethernet backhaul در پلتفرم ابری یا سرور خصوصی مشتری آپلود می کند.

6. کاربران از راه دور داده های بلادرنگ، سوابق تاریخی و اطلاعات هشدار آستانه را از طریق داشبورد رایانه شخصی یا برنامه های موبایل بررسی می کنند.

اجزای راه حل کامل و مشخصات هاردکور

1. سنسور کیفیت آب - اندازه گیری دقیق 8+ چند پارامتری

سنسور کیفیت آب پایه و اساس سیستم نظارت است. به طور مستقیم شرایط محیطی را اندازه گیری می کند و داده های دقیقی را برای تجزیه و تحلیل و تصمیم گیری ارائه می دهد. برای جلوگیری از خرابی یکپارچه سازی میدان، BGT Hydromet تمام سنسورهای از پیش مهندسی شده با شاخه های ضد آب خارجی و تخصیص پین های سفارشی شده را که مستقیماً در کارخانه قبل از حمل و نقل پردازش شده اند، تامین می کند.

بسته به نیاز پروژه، یک ایستگاه BGT یکپارچه از نظارت همزمان چند پارامتری بیش از 8 پارامتر حیاتی پشتیبانی می کند . برای اطمینان از بودجه بندی توان بهینه و خلوص سیگنال، هر گره لبه تله متری جداگانه دقیقاً به یک آرایه حسگر متصل می شود..

2. LoRaWAN Node – تله متری لبه بی سیم قابل اعتماد (BGT-SN100 / SN200)

برخلاف سیستم‌های جمع‌آوری داده‌های سیمی سنتی، گره بی‌سیم اجازه می‌دهد تا نقاط نظارتی در مکان‌هایی مستقر شوند که نصب کابل غیرممکن است. پیکربندی‌های میدانی و فرکانس‌های گزارش‌گیری را می‌توان بدون زحمت با استفاده از دستگاه تلفن همراه از طریق پیکربندی NFC میدان نزدیک سفارشی کرد..

منطق نمونه گیری هوشمند پیشرفته

این سیستم از نمونه برداری لحظه ای، نظرسنجی هشدار آستانه و نمونه برداری متوسط ​​پشتیبانی می کند. برای جلوگیری از اعوجاج داده ها از نوسانات موقت، گره را می توان طوری پیکربندی کرد که هر 1 یا 5 دقیقه یکبار سنسور را نظرسنجی کند (قابل تنظیم توسط کاربر)، خوانش ها را در حافظه پنهان ذخیره کند، و مقدار میانگین ریاضی را دقیقاً هر 30 دقیقه بارگذاری کند.

• Node LoRaWAN با انرژی خورشیدی (BGT-SN200): یک پنل برداشت خورشیدی را با یک بسته پشتیبان لیتیومی با ظرفیت بالا ادغام می کند و 30+ روز کارکرد مداوم خودران را در شرایط ابری یا بارانی تضمین می کند . برای آرایه های طولانی مدت در فضای باز که فاقد اتصالات شبکه پایدار هستند، بسیار توصیه می شود.

• Node LoRaWAN با باتری (BGT-SN100): توسط باتری های لیتیومی صنعتی بسیار کم مصرف هدایت می شود و عمر عملیاتی مداوم 3 سال کامل را بدون تعمیر و نگهداری دستی فراهم می کند. ایده آل برای استقرار فشرده و کم مصرف.

• مهندسی نصب انعطاف پذیر: از نصب روی دیوار یا تسمه عمودی به قطب با پیچ های موجود در کارخانه و گیره های شلنگ سنگین پشتیبانی می کند. برای نظارت دقیق یا تخصصی محیطی، گره گواهی شده است که در زیر زمین در عمق 3 تا 5 سانتی متر دفن شود (توجه: محفظه گره را نمی توان مستقیماً زیر آب فرو برد).

3. LoRaWAN Gateway – پل ارتباطی بی سیم دوربرد

دروازه بسته‌های RF لبه را رهگیری می‌کند و آنها را به جریان‌های پشتیبان اینترنتی امن تبدیل می‌کند. با توجه به فرکانس بالا پردازش داده های همزمان مورد نیاز، دروازه ها به طور مداوم اجرا می شوند و باید به اتصالات شبکه برق اصلی وابسته باشند (تنظیمات برق خورشیدی به آرایه های باتری خارجی در مقیاس بزرگ نیاز دارند).

دروازه صنعتی در فضای باز

• محفظه مقاوم IP67 ضد آب و هوا.

• از تزریق PoE (Power over Ethernet) از طریق یک مبدل خارجی PoE پشتیبانی می کند.

• شامل یک سوکت اتصال آداپتور 12 ولت DC خارجی.

• مجهز به با بهره بالا آنتن استاندارد 80 سانتی متری برای حداکثر برد ارتباطی.

• آنتن اختیاری 40 سانتی متری برای استقرار در فضاهای محدود موجود است.

دروازه سازمانی داخلی

• طراحی صنعتی فشرده

• از طریق یک آداپتور برق پلاگین خود تطبیقی ​​استاندارد 110-220 ولت تغذیه می شود.

• مناسب برای شبکه های نظارت داخلی و استقرار سازمانی.

4. بستر داده – Northbound RESTful API و نظارت هوشمند

BGT Hydromet تله متری خام را از طریق روش های تجسم مدرن از جمله داشبوردهای رایانه شخصی، برنامه های موبایل و نمایشگرهای صنعتی نظارت بر صفحه بزرگ به اطلاعات ارزشمند تبدیل می کند.

برای سازمان‌هایی با تنظیمات نرم‌افزار قدیمی، پلت‌فرم داده BGT به طور بومی از رابط‌های استاندارد باز RESTful API پشتیبانی می‌کند ، که نقشه‌برداری خودکار و بدون درز داده‌ها را مستقیماً در سیستم‌های ERP مشتری یا شبکه‌های نظارتی حفاظت از محیط زیست دولت محلی بدون نیاز به میان‌افزار اختصاصی امکان‌پذیر می‌سازد.

مزایای کلیدی راه حل نظارت بر کیفیت آب BGT Hydromet

سخت شدن آب و هوای استوایی و جنوب شرقی آسیا

به طور خاص برای مقاومت در برابر شرایط شدید در فضای باز مهندسی شده است. این سیستم دارای یک پوشش دمای عملیاتی 20- تا 60 درجه سانتیگراد است که با محافظت در برابر خوردگی نمک پاششی درجه بالا و قوی تقویت شده است. حفاظت یکپارچه صاعقه ای .

نظارت از راه دور در زمان واقعی

شرایط کیفیت آب می تواند به سرعت به دلیل آب و هوا، عوامل محیطی یا فعالیت های انسانی تغییر کند. ردیابی مداوم به اپراتورها اجازه می دهد تا شرایط غیرعادی را زودتر تشخیص دهند، بازرسی های دستی را کاهش داده و کارایی پاسخ را بهبود می بخشد.

طراحی کم مصرف

با باتری دولایه و گزینه های برداشت خورشیدی، کل آرایه گره لبه به طور مستقل برای سال ها در مناطقی که شبکه وجود ندارد کار می کند.

معماری سیستم بسیار انعطاف پذیر و مقیاس پذیر

هر پروژه نظارتی نیازمندی های متفاوتی دارد. BGT Hydromet پیکربندی های سفارشی را شامل انتخاب سنسور، تعداد نقاط نظارت و مسیرهای ارتباطی ارائه می دهد. این سیستم می تواند با یک نقطه لبه شروع شود و به آرامی به یک شبکه اینترنت اشیا چند گره عظیم گسترش یابد.

کاربردهای صنعت سیستم نظارت بر کیفیت آب

پایش کیفیت آب آبزی پروری

در آبزی پروری تجاری، نظارت مستمر به کشاورزان کمک می کند تا پارامترهای آب مانند اکسیژن محلول، pH، دما و نیتروژن آمونیاکی را در زمان واقعی درک کنند. این امر خطرات بیولوژیکی را به حداقل می رساند، کارایی مدیریت مزرعه را بهبود می بخشد و محیط های آبی سالم تری را برای جمعیت های حساس ماهی و میگو حفظ می کند.

پایش رودخانه ها، دریاچه ها و آب های سطحی

سازمان های حفاظت از محیط زیست برای حفاظت از منابع آب عمومی نیازمند نظارت مستمر هستند. این سیستم مجموعه داده‌های بلندمدت و با یکپارچگی بالا را در رودخانه‌های طبیعی، دریاچه‌ها و آب‌های سطحی باز برای تجزیه و تحلیل علمی و مدیریت انطباق ارائه می‌کند.

پایش کیفیت مخزن و آب آشامیدنی

مخازن برای حفاظت از کیفیت آب ورودی و پشتیبانی از مدیریت منابع عمومی به راه‌حل‌های نظارتی بسیار قابل اعتماد و خودکار نیاز دارند و هزینه‌های سفر و فرکانس تیم‌های بازرسی دستی را کاهش می‌دهند.

کانال های آبیاری و زهکشی کشاورزی

پروژه های کشاورزی به طور فزاینده ای راه حل های مدیریت هوشمند آب را به کار می گیرند. شوری، pH و ردیابی هدایت به‌زمان به کاربران کمک می‌کند تا شرایط آب آبیاری کشاورزی را برای پشتیبانی از شبکه‌های دقیق کشاورزی هوشمند درک کنند.

نظارت بر فاضلاب و فاضلاب صنعتی

مکان های نظارت بر فاضلاب اغلب محیط های نصب چالش برانگیزی را ارائه می دهند که با بخارات خورنده مشخص می شود. پیکربندی‌های IP67 بی‌سیم خطر نمونه‌گیری دستی را کاهش می‌دهد، خطرات انطباق را کاهش می‌دهد و از ردیابی ممیزی محیطی پاک پشتیبانی می‌کند.

فقط سنسور کیفیت آب در مقابل راه حل کامل نظارت بر کیفیت آب

بسیاری از مشتریان در ابتدا فقط به خرید سنسورهای کیفیت آب خام فکر می کنند. با این حال، حسگرها به تنهایی نمی توانند یک سیستم نظارت کامل از راه دور را ارائه دهند. یک راه حل کامل فناوری های سنجش، ارتباطات، قدرت و مدیریت داده را ترکیب می کند و آن را برای کاربردهای صنعتی در دنیای واقعی مناسب تر می کند.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

س: حداکثر فاصله ارتباطی بین گره LoRaWAN و دروازه چقدر است؟

A: فاصله ارتباط به شرایط استقرار دروازه بستگی دارد.

عملکرد واقعی ممکن است بر اساس زمین، موانع و تداخل RF متفاوت باشد.

س: درگاه های LoRaWAN چگونه تغذیه می شوند؟

پاسخ: گزینه های برق دروازه بسته به محیط استقرار متفاوت است:

دروازه در فضای باز

• از طریق PoE (Power over Ethernet) با استفاده از یک انژکتور خارجی PoE تغذیه می شود.

• اتصال آداپتور 12 ولت DC اختیاری موجود است، اگرچه ممکن است عملکرد ضد آب را کاهش دهد.

• منبع تغذیه مداوم مورد نیاز است زیرا دروازه ها 24/7 کار می کنند.

دروازه داخلی

• تغذیه شده توسط یک آداپتور AC استاندارد 110V-220V.

• دارای آداپتور برق جهانی مناسب برای تاسیسات صنعتی و تجاری.

از آنجایی که دروازه‌ها نسبت به گره‌های حسگر انرژی بیشتری مصرف می‌کنند، استقرار دروازه‌های خورشیدی معمولاً به سیستم‌های باتری بزرگ نیاز دارد و معمولاً توصیه نمی‌شود.

س: چه روش های نصب پشتیبانی می شود؟

A: هر دو گره و دروازه از روش های نصب انعطاف پذیر پشتیبانی می کنند.

• نصب قطب

• نصب دیواری

• نصب گیره شلنگ فولادی ضد زنگ

لوازم جانبی نصب مانند براکت ها، پیچ ها و گیره ها همراه با تحویل است.

س: سنسورهای کیفیت آب چگونه به سیستم متصل می شوند؟

A: BGT Hydromet کانکتورهای صنعتی ضد آب و تخصیص پین کابل مطابق قبل از حمل و نقل را فراهم می کند. سنسورها در کارخانه برای نصب میدانی آماده شده اند و پیچیدگی استقرار را کاهش می دهند و خطاهای سیم کشی را به حداقل می رسانند.

س: آیا مشتریان می توانند از دروازه LoRaWAN خود استفاده کنند؟

ج: بله. مشتریان می توانند گره های حسگر BGT را با دروازه های LoRaWAN موجود ادغام کنند. قبل از استقرار، مشتریان باید اطلاعات دروازه و پارامترهای شبکه را ارائه دهند. BGT عرضه خواهد کرد:

• فایل های پارامتر دستگاه

• اسکریپت های رمزگشایی داده ها

• اسناد یکپارچه سازی

این امکان ادغام سریع در پلتفرم های شخص ثالث LoRaWAN را فراهم می کند.

س: آیا می توان فواصل نمونه برداری و فرکانس های بارگذاری را سفارشی کرد؟

ج: بله. این سیستم از پیکربندی محلی مبتنی بر NFC از طریق برنامه تلفن همراه BGT پشتیبانی می کند.

کاربران می توانند پیکربندی کنند:

• فواصل نمونه برداری

• فواصل بارگذاری داده ها

• آستانه های هشدار

• تنظیمات ارتباطی

س: آیا سیستم می تواند مقادیر متوسط ​​را به جای خواندن های آنی بارگذاری کند؟

ج: بله.

گره را می توان طوری پیکربندی کرد که هر 1 دقیقه یا 5 دقیقه از حسگرها نمونه برداری کند، در حالی که داده ها را در داخل ذخیره می کند. به جای انتقال هر اندازه گیری، دستگاه می تواند یک مقدار متوسط ​​30 دقیقه ای را محاسبه و بارگذاری کند.

حالت های گزارش پشتیبانی شده عبارتند از:

• نمونه برداری لحظه ای

• نمونه گیری متوسط

• گزارش هشدار آستانه

این به حذف نوسانات کوتاه مدت کمک می کند و داده های زیست محیطی نماینده بیشتری را ارائه می دهد.

س: چه نوع سنسورهایی پشتیبانی می شوند؟

A: سیستم در درجه اول پشتیبانی می کند:

• سنسورهای RS485 Modbus-RTU

• سنسورهای صنعتی کم مصرف

دسته های حسگر پشتیبانی شده شامل سنسورهای نظارت بر کیفیت آب، آب و هوا، هیدرولوژی، خاک و محیط زیست می باشد.

س: آیا مشتریان می توانند حسگرهای خود را متصل کنند؟

A: به طور کلی، BGT استفاده از مدل های سنسور معتبر را برای اطمینان از عملکرد و عمر باتری توصیه می کند.

برای ادغام حسگر سفارشی، مشتریان باید یکی از موارد زیر را ارائه دهند:

• یک نمونه حسگر فیزیکی برای تست سازگاری

• مستندات کامل پروتکل ارتباطی و اطلاعات سرور LoRaWAN.

امکان سنجی یکپارچه سازی سفارشی بر اساس پروژه ارزیابی خواهد شد.

س: چند حسگر را می توان به یک گره LoRaWAN متصل کرد؟

پاسخ: هر گره تله متری LoRaWAN برای اتصال به یک آرایه حسگر طراحی شده است تا از مصرف بهینه انرژی، پایداری ارتباط و یکپارچگی داده اطمینان حاصل شود.

س: آیا می توان گره را در زیر زمین دفن کرد یا در زیر آب فرو برد؟

پاسخ: محفظه گره را می توان در عمق تقریبی 3 تا 5 سانتی متر در زیر زمین برای تاسیسات مخفی دفن کرد.

با این حال:

• خود گره را نمی توان در زیر آب غوطه ور کرد.

• فقط سنسورهای ضد آب تعیین شده را می توان در زیر آب قرار داد.

س: آیا می توان آنتن دروازه خارجی را با یک آنتن کوچکتر جایگزین کرد؟

ج: بله.

دروازه استاندارد فضای باز با آنتن 80 سانتی متری با بهره بالا برای حداکثر برد ارتباطی عرضه می شود.

اگر فضای نصب محدود باشد، مشتریان می توانند آن را با یک آنتن 40 سانتی متری تعویض کنند . با این حال، کاهش اندازه آنتن باعث کاهش فاصله ارتباط بی سیم و عملکرد پوشش می شود.

شبکه هوشمند نظارت بر آب خود را با BGT Hydromet بسازید

راه حل نظارت بر کیفیت آب LoRaWAN BGT Hydromet یک رویکرد کامل و مدرن برای مدیریت منابع آب جهانی ارائه می دهد. BGT Hydromet با ترکیب حسگرهای قابل اعتماد، فناوری ارتباط بی‌سیم مقاوم و پلت‌فرم‌های داده هوشمند، به مشتریان کمک می‌کند تا بر چالش‌های نظارت سنتی غلبه کنند و سیستم‌های نظارت بر آب کارآمد، مقیاس‌پذیر و هوشمند را با کسری از هزینه‌های بازار غرب بسازند.

چه به راه‌حل‌های نظارتی برای پروژه‌های آبزی پروری، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، مخازن، آبیاری یا فاضلاب‌های محیطی نیاز داشته باشید، BGT Hydromet می‌تواند یک راه‌حل سفارشی بر اساس نیازهای کاربردی دقیق شما ارائه دهد.

امروز با BGT Hydromet تماس بگیرید تا یک سیستم تله متری کیفیت آب IoT با قابلیت اطمینان بالا و آماده ذخیره سازی را برای پروژه خود اجرا کنید.