A Lacuna de Dados Semestral: Como os Sensores de Nível Submersíveis GPRS Estão Automatizando o Monitoramento de Águas Subterrâneas na Era da Lei de Gestão Sustentável de Substâncias Tóxicas da Califórnia

A Lei de Gestão Sustentável das Águas Subterrâneas da Califórnia (SGMA, na sigla em inglês) mudou a forma como as agências de águas subterrâneas encaram o monitoramento.

O objetivo não é simplesmente saber qual a profundidade atual do lençol freático.

A questão mais importante é:

Como as águas subterrâneas se alteram entre as medições — e essa alteração pode ser detectada com antecedência suficiente para permitir uma gestão sustentável?

O Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia (DWR) identifica94 bacias e sub-bacias de águas subterrâneas de média e alta prioridadesujeito aos requisitos da SGMA, incluindo21 bacias criticamente sobreexploradasEssas áreas representam uma parcela substancial da extração de água subterrânea, da população e da agricultura irrigada do estado.

A SGMA exige que as agências locais de sustentabilidade das águas subterrâneas (GSAs) desenvolvam e implementem planos de sustentabilidade das águas subterrâneas, com o objetivo geral de alcançar a sustentabilidade das águas subterrâneas em 20 anos.

Isso cria uma necessidade crescente de algo mais valioso do que medições ocasionais de águas subterrâneas:

É aqui queSensores de nível submersíveis GPRS/4GPode transformar um poço de monitoramento tradicional em uma estação automatizada de monitoramento de águas subterrâneas com IoT (Internet das Coisas).

A medição tradicional de águas subterrâneas muitas vezes depende muito de técnicos de campo que visitam poços de monitoramento e registram manualmente a profundidade do lençol freático.

O fluxo de trabalho é simples:

O problema não é que a medição seja imprecisa.

O problema éO que acontece entre as medições?.

Considere um poço de monitoramento com medições realizadas apenas duas vezes por ano:

Nível da água subterrânea │ │ ● │ │ │ ● │ └────────────────────────── Tempo: 6 meses

Dois pontos podem indicar onde havia água subterrânea.

Eles não necessariamente mostram:

• quando começou o declínio;
• Com que rapidez ocorreu o declínio;
• quando a pressão de bombeamento aumentou;
• se os poços vizinhos começaram a interferir;
• quando um limite crítico foi ultrapassado;
• Quanto tempo levou para o aquífero se recuperar.

Um sistema de monitoramento contínuo altera os dados deinstantâneos de uma tendência.

A diferença não reside simplesmente na automação. Ela cria um tipo de conjunto de dados de águas subterrâneas completamente diferente.

O sensor de nível submersível da Honde foi projetado para converter um poço de monitoramento convencional em um ponto automatizado de observação de águas subterrâneas.

A sensor de pressão em aço inoxidável 316Lestá instalado abaixo da faixa de nível de água sazonal esperada.

O sensor mede a pressão hidrostática e a converte em informações sobre o nível da água.

Dependendo da configuração, o sistema pode fornecer:

Isso o torna adequado para:

Para monitoramento de águas subterrâneas a longo prazo, o sensor pode permanecer submerso por meses ou anos.

A caixa em aço inoxidável 316L proporciona uma estrutura mecânica robusta para implantação contínua em ambientes de monitoramento exigentes.

Uma estação de monitoramento de águas subterrâneas escalável pode ser dividida em três camadas.

O sensor de pressão submersível é instalado a uma profundidade fixa dentro do poço de monitoramento.

O sistema mede continuamente a pressão hidrostática e calcula o nível de água correspondente.

A Registrador de dados com telapode exibir:

• Nível atual da água
• Tendência histórica
• Estado da bateria
• Estado da comunicação
• Estado do sensor

Durante inspeções de campo programadas, os técnicos podem usar umMedidor manual / fita eletrônica de nível de águaPara realizar a verificação de referência.

O sensor ou registrador de dados pode transmitir dados de águas subterrâneas por meio de múltiplas opções de comunicação.

Essa flexibilidade permite que a mesma plataforma de sensores seja adaptada a diferentes redes de águas subterrâneas.

Assim que os dados chegam à plataforma em nuvem, os operadores podem monitorar toda uma rede de águas subterrâneas a partir de uma única interface.

┌───────────────────────────────────────────┐ │ MONITORAMENTO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS │ ├───────────────────────────────────────────┤ │ Poço 01 18,42 m NORMAL │ │ Poço 02 22,16 m NORMAL │ │ Poço 03 31,85 m ↓ ALERTA │ │ Poço 04 15,73 m NORMAL │ │ Poço 05 27,42 m ↓ QUEDA RÁPIDA │ └────────────────────────────────────────────┘

A plataforma pode combinar:

Isso transforma o monitoramento de águas subterrâneas de uma coleção de poços individuais para umrede de águas subterrâneas conectadas.

O nível da água subterrânea, por si só, conta apenas parte da história.

Para o gerenciamento da seca, otaxa de variaçãopodem ser igualmente importantes.

Por exemplo:

Nível da Água │ │ ● │ \ │ \ │ \ │ \ │ ● │ \ │ ● ← Declínio Rápido │ └────────────────────── Tempo

Uma plataforma em nuvem pode calcular:

e acionar um alarme quando a queda ultrapassar um limite predefinido.

Isso cria um modelo de gestão mais proativo:

em vez de:

Essa é uma das mensagens mais eficazes para conversão de produtos neste artigo.

Um único poço de monitoramento pode se tornar uma fonte de dados sobre águas subterrâneas disponível 24 horas por dia, 7 dias por semana, em vez de uma análise pontual realizada duas vezes por ano.

A estrutura SGMA do DWR enfatiza o planejamento, o monitoramento, o relato e a avaliação da sustentabilidade das águas subterrâneas. O DWR fornece conjuntos de dados e ferramentas específicos para apoiar decisões de gestão sustentável das águas subterrâneas.

Para as GSAs (Agências de Serviços Gerais) e seus consultores técnicos, o monitoramento contínuo pode fornecer evidências adicionais para a compreensão do tema:

O gráfico a seguir ilustra a diferença entre medição periódica e monitoramento contínuo.

Sistema manual:Conhece o nível da água em dois momentos.

Sistema automatizado:vê toda a trajetória.

O sensor em si é apenas o primeiro componente.

Para um projeto profissional de monitoramento de águas subterrâneas, a Honde pode combinar vários componentes em uma única solução.

MONITORAMENTO DE POÇOS │ ▼ ┌───────────────────┐ │ Sensor de Nível Submersível │ │ └─────────┬─────────┘ │ ▼ ┌────────────────────┐ │ Registrador de Dados + LCD │ └─────────┬─────────┘ │ ┌──────┴──────┐ ▼ ▼ 4G/GPRS LoRaWAN │ │ └──────┬──────┘ ▼ Plataforma em Nuvem │ ┌────────┼────────┐ ▼ ▼ ▼ Alarme de Histórico do Painel

Para agências de águas subterrâneas que gerenciam dezenas ou centenas de poços de monitoramento, a eficiência da mão de obra torna-se uma parte importante da análise de viabilidade do negócio.

Em vez de enviar técnicos a cada poço para cada medição:

A equipe de campo pode se concentrar nos poços que realmente precisam de atenção.

A automação não elimina a verificação em campo. Ela torna a verificação em campo mais inteligente.

Muitos poços de monitoramento estão localizados longe de escritórios, infraestrutura de energia e comunicações confiáveis.

Por isso, o sistema pode ser configurado com:

Isso é particularmente valioso para grandes bacias agrícolas e de águas subterrâneas, onde os pontos de monitoramento podem ser amplamente distribuídos.

A oportunidade vai além da Califórnia.

A necessidade comum está cada vez mais clara:

Medição submersível confiável + telemetria remota + gerenciamento centralizado de dados.

Para distribuidores, empresas de engenharia ambiental e integradores de sistemas, vender apenas um sensor de pressão gera valor limitado para o projeto.

Uma proposta mais forte seria:

Isso permite que um único ponto de monitoramento se torne um nó completo de IoT.

E uma rede de 50, 100 ou 500 poços se torna uma plataforma escalável de monitoramento de águas subterrâneas.

O futuro da gestão das águas subterrâneas não se resume simplesmente a coletar mais medições.

Trata-se de colecionarmelhores dados no momento certo.

Um poço de monitoramento convencional fornece uma leitura.

Um poço de monitoramento automatizado pode fornecer:

Em conjunto, essas capacidades transformam um ponto de monitoramento passivo em um nó ativo de gestão de águas subterrâneas.

A estrutura da Lei de Gestão Sustentável das Águas Subterrâneas (SGMA, na sigla em inglês) da Califórnia tornou o monitoramento das águas subterrâneas uma prioridade de gestão a longo prazo, particularmente em bacias de média e alta prioridade e em áreas criticamente sobreexploradas. A atual priorização de bacias do Departamento de Recursos Hídricos (DWR, na sigla em inglês) identifica94 bacias/sub-bacias de média e alta prioridade, incluindo 21 bacias criticamente sobre-exploradas..

Para essas redes, o próximo passo não envolve necessariamente mais medições manuais.

Isso édados contínuos, conectados e rastreáveis ​​de águas subterrâneas.

Um sensor de nível submersível Honde pode fornecer a base:

A Honde Technology oferece soluções personalizáveis ​​para monitoramento de águas subterrâneas, combinando:

Para programas de sustentabilidade de águas subterrâneas, gestão de água na agricultura, monitoramento de aquíferos e projetos de monitoramento ambiental em larga escala, a Honde Technology pode personalizar o alcance dos sensores, o método de comunicação, a profundidade de instalação e a arquitetura em nuvem de acordo com os requisitos do projeto.