Monitor przepływu wody wypełnia lukę technologiczną

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

NivuFlowStick_InRiverFlow — Przyrządy NivuFlow Stick są obecnie stosowane przez większość z 23 zespołów hydrometrycznych Agencji i rutynowo wykorzystywane podczas szkolenia nowych rekrutów.

Firma Nivus, zajmująca się oprzyrządowaniem, opracowała nową, ręczną, przenośną technologię monitorowania przepływu w odpowiedzi na wymagania pierwotnie zidentyfikowane przez Agencję Środowiska (EA).

W 2018 r. zespół ds. hydrometrii EA rzucił wyzwanie sektorowi oprzyrządowania polegającemu na opracowaniu ręcznego, przenośnego rozwiązania do monitorowania przepływu w małych rzekach i strumieniach. To zapoczątkowało program rozwoju w firmie Nivus, którego kulminacją było wprowadzenie na rynek nowego instrumentu, „NivuFlow Stick”, który jest obecnie używany i cieszy się zaufaniem organów regulacyjnych, hydrologów, konsultantów i środowisk akademickich na całym świecie.

Tło
Oprócz ryzyka powodziowego obowiązki Agencji Środowiska (EA) obejmują także ochronę środowiska, ekologię, zasoby wodne, rybołówstwo, rzeki i ujścia rzek. Zarządzanie tymi obowiązkami opiera się na danych pomiarowych, dlatego Agencja prowadzi w Anglii kompleksowy program monitorowania przepływu, który obejmuje około 1500 obiektów, takich jak koryta i jazy.

Agencja EA dysponuje także flotą przenośnych urządzeń do monitorowania przepływu, które wykorzystuje się w przypadku mniejszych przepływów, podczas dochodzeń oraz w celu bieżącego sprawdzania dokładności stałych monitorów Agencji. „Przenośne przepływomierze odgrywają kluczową rolę, ale ważna jest elastyczność” – wyjaśnia Olly Baldwyn, starszy doradca w krajowym zespole ds. hydrometrii EA. „Muszą mieć możliwość pomiaru warunków płytkiego przepływu zarówno w stałych stacjach monitorujących, jak i w innych odległych lokalizacjach, takich jak punkty poboru wody… i tutaj zidentyfikowaliśmy lukę w dostępnej technologii.

„W 2018 roku w naszej pracy korzystaliśmy z pływających przyrządów ADCP i przenośnych jednopunktowych mierników prędkości, ale żadne z tych rozwiązań nie było idealne dla wody o głębokości od 4 cm do 30 cm. Dlatego uwzględniliśmy to w naszych specyfikacjach zamówienia, wraz z dodatkowym wymogiem dotyczącym możliwości bardziej wydajnego wykonywania wielopunktowych pomiarów prędkości”.

Monitorowanie przepływu w EA umożliwia ostrzeganie i prognozowanie powodzi, a także pomaga w zarządzaniu zasobami wodnymi i ich ochronie. Obejmuje to zarządzanie koncesjami na pobór wody pitnej, dla rolnictwa i przemysłu, a także ochronę zasobów wodnych na potrzeby rekreacji i różnorodności biologicznej. Monitorowanie przepływów stanowi również podstawę prac Agencji mających na celu monitorowanie długoterminowych wskaźników zmian klimatu lub zlewni.

Rozwój technologii
Wyjaśniając reakcję firmy na tę możliwość, Andy Kenworthy z Nivus mówi: „Wyprodukowaliśmy już stałe urządzenia do ciągłego monitorowania przepływu wykorzystujące technologię ultradźwiękowej korelacji krzyżowej, więc skupiliśmy się na opracowaniu wersji przenośnej, która mogłaby spełnić wymagania wydajnościowe EA w lekki, zasilany bateryjnie przyrząd.

„Pod koniec 2018 r. zademonstrowano prototyp, a pierwsze jednostki ewaluacyjne dostarczono do EA na początku przyszłego roku. Przyrządy te zostały pomyślnie przetestowane w ośrodkach referencyjnych, a wkrótce potem dostępne były wersje produkcyjne NivuFlow Stick” – dodaje Kenworthy. „Przyrządy NivuFlow Stick są obecnie stosowane przez większość z 23 zespołów hydrometrycznych Agencji i rutynowo wykorzystywane podczas szkolenia nowych rekrutów. Wiem, że NivuFlow Stick nie tylko spełnia wymagania wydajnościowe EA, ale jest szczególnie przydatny podczas sesji szkoleniowych, ponieważ może łączyć się bezprzewodowo z maksymalnie 4 urządzeniami jednocześnie – takimi jak telefony komórkowe, tablety i laptopy.

Podsumowanie
EA rzuciła wyzwanie całemu sektorowi oprzyrządowania, co zapewniło każdej firmie równe szanse na opracowanie technologii, która mogłaby spełnić wymagania Agencji w zakresie wydajności. Odpowiadając pozytywnie na to wyzwanie, Nivus wypełnił lukę technologiczną z korzyścią dla hydrologów na całym świecie.

Opracowany zgodnie z wymaganiami normy BS EN ISO 748:2021, NivuFlow Stick jest prostym w użyciu, ręcznym, przenośnym przyrządem do szybkich i dokładnych pomiarów prędkości przepływu z wykorzystaniem ultradźwiękowej zasady pomiaru korelacji krzyżowej. W przeciwieństwie do bardziej tradycyjnych metod, jednocześnie mierzy prędkość wody na różnych wysokościach w słupie wody z bardzo dużą rozdzielczością. Innowacyjna konstrukcja sprawia, że przyrząd jest prosty w obsłudze i oznacza, że nawet początkujący operatorzy są w stanie szybko i łatwo wyznaczyć dokładną krzywą prędkości przepływu.

„W czasie, jaki zajmuje jednopunktowy miernik prędkości na dokonanie pojedynczego odczytu na jednej wysokości słupa wody, NivuFlow Stick jest w stanie obliczyć profil prędkości na pełnej głębokości wody na podstawie maksymalnie 16 pomiarów, co oznacza, że prace monitorujące są szybsze, bezpieczniejsze i dokładniejsze” – wyjaśnia Andy Kenworthy.