Pomiary środowiskowe są potrzebne w wielu obszarach: przemyśle, rolnictwie, gospodarce wodnej, budownictwie, infrastrukturze oraz monitoringu terenowym. Problemem często jest liczba punktów pomiarowych oraz konieczność regularnego zbierania danych w różnych lokalizacjach.
Rozwiązania IoT pozwalają zautomatyzować pomiary i przesyłać dane do jednej platformy. Użytkownik może obserwować aktualne wartości, analizować historię i otrzymywać alarmy po przekroczeniu ustalonych progów.
Jakie problemy rozwiązuje zdalny monitoring środowiska?
Ręczny pomiar wykonywany raz dziennie lub raz na kilka godzin nie pokazuje wszystkich zmian występujących pomiędzy odczytami. Automatyczny system może rejestrować dane regularnie, dzięki czemu łatwiej zauważyć krótkotrwałe skoki i porównać różne okresy.
Jest to szczególnie istotne w miejscach, w których warunki wpływają na proces, bezpieczeństwo infrastruktury, jakość przechowywanych materiałów albo sposób prowadzenia prac terenowych.
Jakie parametry można monitorować?
Zakres monitoringu zależy od zastosowanych czujników i celu projektu. Jeden system może łączyć dane pochodzące z wielu różnych źródeł.
- temperaturę,
- wilgotność,
- ciśnienie atmosferyczne,
- opady,
- prędkość i kierunek wiatru,
- nasłonecznienie i wybrane parametry promieniowania,
- stężenia wybranych gazów i zanieczyszczeń,
- parametry wody, takie jak pH lub przewodność, jeśli projekt tego wymaga.
Lokalna stacja pogodowa
Stacja pogodowa może zbierać kilka parametrów jednocześnie i przekazywać je do platformy. Dzięki temu możliwe jest tworzenie lokalnej historii warunków, która może różnić się od danych pochodzących z odległych punktów meteorologicznych.
Przy wyborze stacji należy zwrócić uwagę na zakres mierzonych parametrów, dokładność, sposób montażu, warunki pracy oraz sposób transmisji danych.
Monitoring temperatury i wilgotności
Są to jedne z najczęściej monitorowanych parametrów środowiskowych. Czujniki mogą pracować wewnątrz budynków, magazynów, hal, szklarni lub na zewnątrz, jeżeli są przeznaczone do takich warunków.
System może generować alarm, gdy temperatura lub wilgotność wyjdzie poza ustalony zakres. Historia pomiarów pozwala później sprawdzić, kiedy wystąpiło odchylenie i jak długo się utrzymywało.
Opady i wiatr w monitoringu terenowym
Pomiar opadów, prędkości i kierunku wiatru jest przydatny w rolnictwie, infrastrukturze, budownictwie i innych zastosowaniach terenowych. Dane mogą być zbierane automatycznie i porównywane pomiędzy lokalizacjami.
Przy instalacji urządzeń meteorologicznych ważne jest prawidłowe miejsce montażu, ponieważ przeszkody terenowe, drzewa i zabudowa mogą wpływać na wynik pomiaru.
Pomiary jakości powietrza i gazów
W zależności od potrzeb można zastosować czujniki przeznaczone do pomiaru określonych gazów, zanieczyszczeń lub parametrów jakości powietrza. Dobór sensora powinien wynikać z konkretnego zagrożenia lub parametru, który ma być kontrolowany.
W przypadku pomiarów wymagających zgodności z normami, kalibracji lub wykorzystania w systemach bezpieczeństwa należy uwzględnić wymagania właściwe dla konkretnej aplikacji.
Monitoring parametrów wody
W projektach środowiskowych możliwe jest również zbieranie danych z sond pH, przewodności i innych czujników przeznaczonych do pracy z wodą. Dane mogą być przekazywane do systemu nadrzędnego razem z pomiarami meteorologicznymi.
Pozwala to budować jeden system obejmujący zarówno warunki atmosferyczne, jak i wybrane parametry środowiska wodnego.
LoRaWAN w rozproszonych punktach pomiarowych
Jeżeli punkty pomiarowe są rozmieszczone na dużym obszarze, LoRaWAN może ograniczyć potrzebę prowadzenia przewodów. Technologia jest szczególnie odpowiednia dla urządzeń, które przesyłają niewielkie porcje danych w określonych odstępach czasu.
Czujniki bateryjne mogą pracować w miejscach, w których doprowadzenie zasilania byłoby kosztowne lub trudne. Zasięg powinien jednak zostać zweryfikowany w rzeczywistych warunkach terenowych.
Transmisja danych z odległych lokalizacji
Nie każdy punkt pomiarowy znajduje się w zasięgu istniejącej sieci zakładowej. W takich sytuacjach można wykorzystać bramki z łącznością komórkową albo inne rozwiązania pozwalające przekazać dane z odległego obiektu do platformy.
Sposób transmisji powinien być dobrany do lokalizacji, ilości przesyłanych danych, dostępnego zasilania oraz wymaganej częstotliwości pomiarów.
Jak działa taki system?
Czujnik lub stacja pogodowa wykonuje pomiar, a następnie wysyła dane do bramki albo bezpośrednio do sieci. Platforma zapisuje historię i prezentuje dane w formie aktualnych wartości, wykresów oraz alarmów.
Czujnik lub stacja → transmisja danych → bramka → platforma → historia, analiza i alarmy
Do czego można wykorzystać zebrane dane?
Dane środowiskowe mogą być wykorzystywane do bieżącego monitoringu, analizy historii, porównywania lokalizacji, raportowania oraz wykrywania odchyleń.
W zależności od projektu mogą być również przekazywane do innych systemów przez API, MQTT lub inne interfejsy integracyjne.
- obserwowanie zmian parametrów w czasie,
- porównywanie kilku lokalizacji,
- wykrywanie przekroczeń i nietypowych zmian,
- tworzenie historii pomiarów,
- generowanie alarmów i powiadomień,
- tworzenie raportów i dashboardów,
- przekazywanie danych do innych systemów.
Gdzie znajduje zastosowanie monitoring środowiskowy?
Tego typu system może być wykorzystany zarówno w pojedynczym obiekcie, jak i w rozproszonej sieci punktów pomiarowych.
- zakłady przemysłowe,
- rolnictwo i gospodarstwa,
- szklarnie i tunele,
- magazyny i obiekty logistyczne,
- infrastruktura wodna,
- tereny otwarte i obiekty rozproszone,
- budownictwo i place budowy,
- lokalne stacje meteorologiczne.
Jak dobrać urządzenia do monitoringu środowiska?
Najpierw należy określić parametry, dokładność i częstotliwość pomiaru. Następnie sprawdza się warunki montażu, temperaturę pracy, stopień ochrony, sposób zasilania i dostępność komunikacji.
Warto również ustalić, czy dane będą służyć wyłącznie do podglądu i analizy, czy mają być przekazywane do innych systemów albo wykorzystywane do automatycznego generowania alarmów.
Przy doborze warto uwzględnić między innymi:
- rodzaj i liczbę mierzonych parametrów,
- wymaganą dokładność,
- częstotliwość pomiarów,
- warunki środowiskowe,
- stopień ochrony obudowy,
- dostępność zasilania,
- zasięg i sposób transmisji danych,
- potrzebę integracji z innymi systemami.
IoT Solution – od czujnika do platformy
W IoT Solution pomagamy dobrać czujniki środowiskowe, stacje pogodowe, sondy pomiarowe, bramki i sposób przesyłania danych. Rozwiązanie może obejmować pojedynczy punkt albo wiele rozproszonych lokalizacji.
Możemy również pomóc w doborze komunikacji, integracji danych oraz stworzeniu architektury obejmującej zarówno urządzenia terenowe, jak i platformę do wizualizacji oraz analizy.
Chcesz uruchomić monitoring środowiska lub lokalną stację pomiarową? Opisz parametry, liczbę lokalizacji i warunki montażu. Pomożemy dobrać urządzenia oraz architekturę komunikacji odpowiednią do konkretnego zastosowania.