Smart Water: Nutzung IoT für die Wasserüberwachung und -verwaltung

Wir brauchen Wasser. So offensichtlich das auch ist, manchmal halten wir es für selbstverständlich und vergessen, dass es ein Luxus ist, den Wasserhahn aufzudrehen und reichlich von dieser lebenswichtigen Ressource zu bekommen, den Millionen Menschen auf der ganzen Welt nicht genießen . Ob für den menschlichen oder tierischen Verzehr, in der Landwirtschaft, zur Erholung oder zur Stromerzeugung: Wasser bestimmt unser Leben und seine Bewirtschaftung wird sowohl für öffentliche als auch für private Institutionen immer wichtiger.

Deshalb sind alle Anstrengungen zum Schutz des Wassers von großer Bedeutung und Technologien wie IoT der Dinge leisten hierzu bereits wichtige Beiträge. IoT -Technologie kann eine kostengünstige und effiziente Lösung für die Wasserüberwachung bieten und ermöglicht die Erfassung und Analyse von Echtzeitdaten aus der Ferne. In diesem Artikel untersuchen wir, wie IoT für verschiedene Arten der Wasserüberwachung eingesetzt wird und welche Vorteile es bietet.

Überwachung der Wasserqualität

Nur wenige Kombinationen sind so katastrophal wie die Tatsache, dass alle lebenden Organismen auf Wasser angewiesen sind und dieses Wasser dann stark mit allen möglichen Chemikalien, Kunststoffen, Abfällen und sogar radioaktiven Materialien verunreinigt wird . Diese Kombination führt zu Gesundheitsproblemen , kontaminierten landwirtschaftlichen Produkten , negativ veränderten Ökosystemen und wirtschaftlichen Verlusten.

Aus diesem Grund ist die Überwachung der Wasserqualität als Teil umfassenderer Strategien ein entscheidender Schritt zur Verhinderung und Abmilderung dieser negativen Folgen. IoT Dinge hat sich in diesem Bereich bereits bewährt, indem es Datenerfassung, -analyse und -visualisierung in Echtzeit ermöglicht. Dies sind einige der Variablen, die im Rahmen einer Lösung zur Überwachung der Wasserqualität analysiert werden:

1. pH-Überwachung : Die pH-Überwachung überwacht den Säuregehalt oder die Alkalität des Wassers. Der pH-Wert beeinflusst die Löslichkeit von Nährstoffen und Schwermetallen und kann sich auch auf das Leben im Wasser auswirken.
2. Überwachung des gelösten Sauerstoffs : Der Gehalt an gelöstem Sauerstoff ist für Wasserlebewesen von entscheidender Bedeutung, und seine Überwachung kann dabei helfen, Probleme wie niedrige Sauerstoffwerte aufgrund von Verschmutzung, Algenblüten oder anderen Faktoren zu erkennen.
3. Trübungsüberwachung : Trübung bezieht sich auf den Grad der Trübung oder Trübung im Wasser, der durch suspendierte Partikel verursacht wird. Ein hoher Trübungsgrad kann dazu führen, dass Wasser nicht mehr für den Konsum geeignet ist, und seine Überwachung ist für die Gewährleistung der Wasserqualität von entscheidender Bedeutung.
4. Temperaturüberwachung : Die Temperatur beeinflusst viele Aspekte der Wasserqualität, einschließlich des Gehalts an gelöstem Sauerstoff und der Nährstoffverfügbarkeit.
5. Überwachung des Salzgehalts : Der Salzgehalt kann Auswirkungen auf das Leben im Wasser, das Pflanzenwachstum und die Wirksamkeit von Bewässerungssystemen haben.

IoT hat die Überwachung der Wasserqualität verbessert, indem es Datenerfassung, -analyse und -visualisierung in Echtzeit ermöglicht, die den Analysten ein besseres Bild vermittelt und schnellere und genauere Maßnahmen ermöglicht.

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Wassermanagement

Wasser erreicht unsere Infrastruktur und das Problem verlagert sich von der Reinhaltung hin zur effizienten Nutzung. Wasserlecks können lange Zeit unentdeckt bleiben und die Rechnungen um mehrere hundert Dollar in die Höhe treiben oder sogar große strukturelle Schäden verursachen, die dazu führen, dass etwa jedes 60. versicherte Haus jedes Jahr einen Sachschadenanspruch aufgrund von Wasserschäden oder Frost erleidet, und das im Durchschnitt Sachschaden von 11.650 USD .

Aber nicht nur das – da Dürren an vielen Orten auf der Welt immer häufiger zur Realität werden (vergessen wir nicht die jüngste Wasserkrise in Südafrika ), ist die effiziente Nutzung von Wasser nicht nur eine Frage der persönlichen Finanzen, sondern eine soziale Angelegenheit, die alles erfordert von Engagement und Innovation.

Aus diesem Grund profitieren Tausende gewerbliche Gebäude auf der ganzen Welt von der Implementierung von IoT -Lösungen, die ihnen helfen, ihren Wasserverbrauch in Echtzeit zu ermitteln und zu überwachen.

Im Mittelpunkt dieser Lösungen stehen Geräte wie Impulslogger, die Wasserzähler im Auge behalten und den Wasserfluss verfolgen. Dank Konnektivitätstechnologien wie Wi-Fi oder LoRaWAN können diese Geräte die gesammelten Daten dann an Plattformen wie Ubidots , wo der Gebäudeverwalter die Verbrauchstrends beobachten, Alarme einrichten kann, um bei Anomalien benachrichtigt zu werden, und sogar benutzerdefinierte Funktionen ausführen kann Funktionen zur Analyse historischer Daten.

Weitere Geräte, aus denen diese Lösungen bestehen, sind Wasserleckdetektoren, die, wie der Name schon sagt, entweder dafür zuständig sind, Wasser zu erkennen, das auf einer überwachten Oberfläche ausgetreten ist, oder Anomalien im Wasserfluss und -druck zu erkennen. In dieser Kategorie gibt es drei Haupttypen von Geräten:

• Überschwemmungssensor : Diese Geräte warnen den Benutzer, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen, und können daher, wenn sie strategisch platziert werden, eine gute Methode sein, um Lecks frühzeitig zu erkennen.
• Durchflussmesser : Diese Geräte werden im Rohrleitungssystem installiert und überwachen die Durchflussrate und den Wasserdruck. IoT erfassten Variablen werden mit hoher Genauigkeit als Lecks erkannt.
• Ultraschall-Lecksucher : Diese Geräte werden über dem Rohrleitungssystem installiert (kein Rohrschneiden erforderlich) und verfolgen mithilfe der Ultraschalltechnologie den Wasserverbrauch, um Anomalien zu finden, wie im Fall der Durchflussmesser.

Überwachung des Wasserstandes

In Form von Flüssen, Seen und Dämmen definiert und prägt Wasser unsere Städte, wie ein bewegliches Wahrzeichen, das sie sowohl verschönern als auch verwüsten kann. Immer häufiger auftretende Überschwemmungen (eine von mehreren Auswirkungen des Klimawandels) gefährden jedes Jahr ganze Gemeinden auf der ganzen Welt und führen zu verheerenden Verlusten an Menschenleben und Verwüstung .

Da so viel auf dem Spiel steht, ist es keine Überraschung, dass IoT von privaten und öffentlichen Institutionen genutzt wird, um bei der Schadensbegrenzung durch Überschwemmungen zu helfen.

Beispielsweise Peclet Technology , ein australisches Unternehmen, das sich auf intelligente Städte spezialisiert hat, Kommunalverwaltungen bei der Überwachung des Füllstands von Bächen und Flüssen . Ubidots gesammelten und öffentlich zugänglich gemachten Daten werden verwendet, um Anwohner, Unternehmen und staatliche Rettungsdienste über die Überschwemmungsgefahr zu informieren.

In kleinerem Maßstab gibt es auch Füllstandsmessgeräte, die Tanks und Tröge überwachen können, um in Echtzeit Einblicke in die Wasserverbrauchsrate und den Bedarf an Nachfüllungen zu erhalten. Diese besonders in der Landwirtschaft nützlichen Geräte sind so konzipiert, dass sie den Bedingungen im Freien standhalten und die Tiere beim Trinken nicht stören. Eine einfache Einrichtung, die diese Geräte mit Ubidots kombiniert, kann dank rechtzeitiger Warnungen und intuitiver Visualisierungen das Wohlergehen der Tiere gewährleisten.

Wasserüberwachung in der Landwirtschaft

Wenn wir uns von den Städten aufs Land begeben, wird Wasser für jede landwirtschaftliche Tätigkeit, auf die wir angewiesen sind, unverzichtbar. Alle Probleme, die wir in diesem Beitrag behandelt haben, nehmen eine andere Form an, wenn es um die Landwirtschaft geht – und während Dürren und Überschwemmungen für diese Branche sicherlich am verheerendsten sind (sie kosteten sie im gemessenen Zeitraum zusammen 58 Milliarden USD , sind Dinge wie Die Wasserqualität, seine effiziente Nutzung und seine allgemeine Verfügbarkeit (also über Dürren hinaus) sind für den täglichen Betrieb von entscheidender Bedeutung.

Beispielsweise kann die Wasserversorgung von Rindern oder Feldfrüchten auf weit entfernten Feldern eine vielschichtige logistische Herausforderung sein, die unter anderem den Zugang zu unterirdischen Grundwasserleitern und die Einrichtung von Pumpsystemen zur Wassergewinnung umfassen kann.

In diesem Beispiel kann IoT für zwei Zwecke implementiert werden: Überwachung von Wasservariablen wie dem Füllstand und Steuerung des Pumpensystems. Auf diese Weise ist es möglich, die Verteilung des Bohrwassers und die Gesamtplanung des Betriebs systematischer und bequemer anzugehen – was zu weniger Wasserverschwendung und letztendlich zu einem besseren landwirtschaftlichen Erlebnis führt.

IoT kann dank der Implementierung von Feuchtigkeitssensorsystemen auch zur Verbesserung der Wassernutzung in der Landwirtschaft beitragen. Durch den Einsatz von Feuchtigkeitsgeräten und Mobilfunk- oder LoRaWAN-Konnektivität ist es möglich, große Landflächen zu überwachen und eine effizientere Bewässerung durchzuführen.

Die von diesen Geräten generierten Daten können dann in ein Ubidots dashboard eingegeben werden, wo immer genau ermittelt werden kann, wann und wie viel bewässert werden muss. Darüber hinaus können die Feuchtigkeitssensoren nur ein Teil eines umfassenderen IoT Bewässerungssystems sein, das durch den Einsatz anderer Sensoren wie diesen Tausende von Dollar an Wasserausgaben einsparen kann:

• Ebene
• Druck
• Fließen
• Qualitätssensoren (zur Messung der Leitfähigkeit oder des pH-Werts und anderer Variablen)
  

Überwachung der Wasserressourcen

Letztlich kann IoT durch die Kombination mehrerer der zuvor genannten Strategien auch bei der Überwachung und Erhaltung von Einzugsgebieten und großen Gewässern wie Seen und Flüssen helfen.

Die Überwachung der Wasserqualität, das Bewässerungsmanagement und die Füllstandsüberwachung können Aufschluss über die Auswirkungen von Bewässerung und landwirtschaftlichen/städtischen Abflüssen sowie über deren Auswirkungen auf den Oberflächen- und Grundwasserspiegel geben, um den Fluss durch das Wassersystem besser zu verstehen, Probleme zu erkennen und umzusetzen Lösungen.

Der Nutzen groß angelegter Strategien wie dieser, die Einzugsgebiete und große Gewässer wie Seen oder Flüsse abdecken, kann enorm sein, da sie sich unter anderem positiv auf Folgendes auswirken:

• Erholung
• Landwirtschaft
• Hochwasserschutz
• Wasserverbrauch
• Umweltverträglichkeit
• Wasserverschwendung
• Bodenerosion
• Stromerzeugung
  

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Durch die Möglichkeit der Fernüberwachung und -analyse mehrerer Schlüsselvariablen in Echtzeit hat IoT die Art und Weise, wie wir Wasserressourcen verfolgen, analysieren und verwalten, positiv verändert. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit des IoT ist es nun möglich, verschiedene Aspekte der Wasserqualität, des Wasserstands und der Wassernutzung zu überwachen und effizient auf etwaige Anomalien oder Probleme zu reagieren.

Von intelligenten Wasserzählern und Leckerkennungssystemen bis hin zu Wasserqualitätssensoren und Überschwemmungsüberwachungslösungen liefert uns IoT bahnbrechende Einblicke in unsere Beziehung zum Wasser und hilft uns, fundiertere Entscheidungen über dessen Bewirtschaftung und Erhaltung zu treffen. Da wir weiterhin mit wachsenden Herausforderungen im Zusammenhang mit Wasserknappheit und -verschmutzung konfrontiert sind, wird IoT zweifellos eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Nachhaltigkeit dieser lebenswichtigen Ressource spielen.

Erste Schritte mit Wassermanagement-Hardware

In der Welt der Wasserüberwachung und -bewirtschaftung ist die Wahl der richtigen Hardware entscheidend für den Erfolg. Bei der Vielzahl der verfügbaren Optionen kann es überwältigend sein. Um Unternehmen beim Start ihrer Reise zu intelligenten Wasserlösungen zu unterstützen, empfehlen wir gut getestete Geräte, die sich nahtlos in Ubidots integrieren lassen. Diese bewährten Hardwareoptionen sind ein hervorragender Ausgangspunkt für Wassermanagementprojekte.

NCD (Nationale Kontrollgeräte):

Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Hardwareproduktion NCD ein bewährter Gerätehersteller, der Produkte für nahezu jede Branche und Anwendung anbietet. Da der Schwerpunkt auf Zuverlässigkeit und Robustheit liegt, sind die Geräte von NCD eine hervorragende Option für viele der in diesem Artikel behandelten Arten der Wasserüberwachung.

Zu den drahtlosen Sensoren der Enterprise-Serie mit großer Reichweite von NCD gehören mehrere Geräte zur Erkennung von Bodenfeuchtigkeit, gelöstem Sauerstoff, elektrischer Leitfähigkeit und Wasser, die neben vielen anderen Funktionen eine Sichtweite von 2 Meilen, eine Batterielebensdauer von bis zu 10 Jahren usw. aufweisen hohe Genauigkeit.

Erfahren Sie, wie Sie von NCD-Sensoren generierte Daten einfach an Ubidots senden können.

Red Lion-Kontrollen:

Red Lion ist ein amerikanisches Unternehmen, das sich darauf konzentriert, Industrieunternehmen dabei zu unterstützen, den Wert von Daten durch die Entwicklung und Herstellung innovativer Produkte und Lösungen für den Zugriff, die Verbindung und die Visualisierung ihrer Informationen zu erschließen. Die Produkte von Red Lion erfüllen die Notwendigkeit, Daten von alten und neuen Geräten abzurufen, und schützen vor Sicherheitsverletzungen, mit denen die Wasser- und Abwasserindustrie konfrontiert ist.

Von Einbaumessgeräten, die Ihnen Daten zur Verfügung stellen, bis hin zu Plattformen, die es Ihnen ermöglichen, Daten von verschiedenen Orten zu integrieren – mit den Produkten von Red Lion können Sie schnell und einfach upgraden.

Erfahren Sie, wie Sie Red Lion's Crimson® 3.2 mit dem nativen Cloud-Connector von Ubidots verbinden.

Ubidots Wassermanagement – ​​echte Anwendungsfälle

Freibord: Den Eriesee schlau machen

Wie die bereits erwähnte Peclet Technology nutzen auch andere auf Wassermanagement und -überwachung spezialisierte Unternehmen Ubidots als Teil ihrer Lösungen. Dies ist der Fall bei Freeboard Technology , einem Unternehmen, das intelligentere Umweltsensornetzwerke für Seen, Flüsse, Flussmündungen und Feuchtgebiete aufbaut und dabei bewährte und neue Technologien zur Überwachung und Vorhersage von Umweltbedingungen kombiniert.

Freeboard arbeitet in so großen und komplexen Gebieten wie dem Eriesee und überwacht mithilfe von Frühwarnsystemen, Online-Nährstoffanalysatoren und Netzwerken die Auswirkungen des Klimawandels, überschüssigen Nährstoffabflusses, giftiger Algen, Hypoxie, extremer Überschwemmungen, gefährlicher Strömungen, starker Winde und Küstenerosion verbundener Bojen und Beobachtungsplattformen.

Ed Verhamme Mitbegründer von Freeboard , „wird Freeboard das Design, die Herstellung und den Einsatz von Netzwerken neuer Sensoren und Infrastruktur beeinflussen und steuern, die zur Überwachung und zum Schutz der Gewässer unseres Landes erforderlich sind.“

Peak HydroMet: Überwachung des Salzgehalts entlang des Fraser River

Peak HydroMet Solutions , ein kanadisches Unternehmen, das sich auf die Bereitstellung umfassender Umweltüberwachungsdienstleistungen spezialisiert hat, ist ein weiteres Beispiel dafür, wie IoT und Ubidots für verschiedene Anwendungen im Bereich der Wasserüberwachung eingesetzt werden können. Einige ihrer Projekte konzentrieren sich auf die groß angelegte Überwachung von Flüssen und Wassereinzugsgebieten, um die Auswirkungen des Bewässerungsentzugs auf den Wasserstand sowie die Durchführbarkeit der Bewässerung in bestimmten vom Salzgehalt betroffenen Gebieten zu verstehen.

Eines dieser Projekte konzentrierte sich auf den Fraser River in Delta, British Columbia, und zielte darauf ab, Sensordaten zu erfassen und anzuzeigen, die mithilfe lokaler Landwirte zur Überwachung der Bewässerungswasserqualität verwendet werden können. Das Projekt besteht darin, Informationen zu Salzgehalt, Tiefe, Temperatur, Gezeiten, Strömung und Wetter aus verschiedenen Quellen abzurufen und diese den Beteiligten leicht zugänglich zu machen.

Quantifizieren Sie die Umwelt: Senkung der Betriebskosten

Ein weiteres Unternehmen, das sich eingehender mit Wasser befasst, ist Quantify Environmental , ein innovatives Nachhaltigkeitsberatungsunternehmen, das an vorderster Front dabei ist, die Leistungsfähigkeit der Hardware des Industriellen Internets der Dinge (I IoT ) für Umwelt- und Industrieeffizienz zu nutzen.

Quantify Environmental mit Sitz in Ontario, Kanada, hilft Unternehmen dabei, Wasserverbrauchstrends zu erkennen und Projekte zu entwickeln, die zu einer Reduzierung der jährlichen Wasserrechnungen um bis zu 20 % führen.

Sehen Sie sich eine vollständige Fallstudie zur Quantifizierung der Umwelt mithilfe von Ubidots an.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Überwachung der Wasserqualität?

Dies bezieht sich auf den Einsatz von Technologie zur Überwachung von Variablen (pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung, Temperatur, Salzgehalt), die sich auf die Wasserqualität und damit auf den Zweck auswirken, für den das Wasser verwendet wird (Verzehr durch Mensch/Tier, Landwirtschaft, Erholung usw.). .).

Was ist Wassermanagement?

Unentdeckte Lecks und ein ungewöhnlicher Wasserverbrauch können zu erheblichen finanziellen Verlusten führen, sei es durch höhere Rechnungen oder strukturelle Schäden. Aus diesem Grund profitieren Tausende gewerbliche Gebäude auf der ganzen Welt von der Implementierung von IoT -Lösungen, die ihnen helfen, ihren Wasserverbrauch in Echtzeit zu ermitteln und zu überwachen.

Was ist Wasserstandsüberwachung?

Durch den Einsatz von Technologien wie IoT zur Überwachung des Wasserstands in verschiedenen Arten von Bächen ist es möglich, diese natürliche Ressource effizienter zu nutzen und sogar schneller vor Überschwemmungen zu warnen.

Was ist Wasserüberwachung in der Landwirtschaft?

Im Kontext der Landwirtschaft können mehrere wasserbezogene Variablen überwacht werden, um eine effizientere und präzisere Bewässerung von Nutzpflanzen oder sichereres/besseres Wasser für Tiere wie Kühe oder Fische zu erreichen.

Was ist Wasserressourcenüberwachung?

Durch die Kombination verschiedener Überwachungsmethoden können ganze Einzugsgebiete oder große Gewässer wie Seen und Flüsse im Auge behalten werden. Durch die Verfolgung der Qualität, des Niveaus und des Wasserverbrauchs über große Gebiete kann eine umfassendere und größere Wirkung auf mehrere Bereiche wie Landwirtschaft, Erholung, Hochwasserschutz, Wasserverbrauch und mehr erzielt werden.