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智慧水务

水质浮标传感器保护鱼类栖息水环境

    白鲸全球估计其种群为150,000,栖息约300至400个物种,在2008年,该物种被认为极度濒危。这些动物具有严格的季节性行为模式,冬季时呆在公海中,夏季时迁移到较暖的地区。它们仍在河口和浅水区中靠近大陆,有时甚至沿着数公里的河流向上行驶。一方面,停留在河口和河流中会为动物提供庇护和新陈代谢刺激,从而促进表皮层的季节性翻新。另一方面,人类活动产生的环境和声音污染对这些动物构成了真正的危险。污染的物质对动物有不利影响:癌症增加病例,生殖病理和免疫系统恶化。已经证明,在确定的地区,癌症发生率更高,专家认为,这种情况可能与污染的环境直接相关。
    1972年,美国国会通过了《海洋哺乳动物保护法》(MMPA),其中禁止在美国水域内狩猎,杀死,捕获和/或骚扰任何海洋哺乳动物。然而,污染和人类活动仍在严重破坏这一物种的状况。2017年2月,在靠近Nikiski(阿拉斯加)的Cook Inlet约6公里的海上发现了天然气泄漏。泄漏立即报告给阿拉斯加当局,由于该地区是濒临灭绝的白鲸的重要栖息地,因此对监测提出了详细而具有挑战性的监测要求。
    欣仰邦的合作伙伴公司设计一种监控泄漏的解决方案。对环境挑战的监控技术。环境参数将被实时实时监控并可以相互交流,因此机器和人员将有助于为我们的行业和我们所居住的环境带来更好的结果。
经过数小时的研究,团队设计出一个浮标将是此应用程序的最佳平台。浮标需要来自四个独立传感器制造商的传感器。欣仰邦以提供即插即用功能传感器,平台以允许连接传感器所需的各种工业协议的接口。还使用lora通信协议轻松地将数据聚合和传输到距离浮标几英里的船舶。设计了一个浮标,该浮标配备有欣仰邦的无线传感器平台,可以监测泄漏处附近的空气和水, 这些空气和水会影响白鲸和其他水生哺乳动物。该项目包括监测水面以上的甲烷,氧气和CO2含量。同时监测溶解的甲烷,溶解的O2和其他直接在水面下的参数。
    该项目的时间紧迫,因此工程师们辛勤工作了2周,以设计,建造并将基于浮标的监测平台运送到地点。到达现场后,两名工程师陪同浮标帮助部署,培训和传感器校准。浮标按设计运行,并返回关键数据供科学家分析和快速帮助量化整体环境影响。
空气中的实测参数
温度,相对湿度和压力
二氧化碳:CO 2
氧气:O 2
甲烷:CH 4
挥发性有机化合物(VOC)

水中的测量参数
溶解的甲烷
溶解氧
pH
电导率
    平台收集了关键的环境数据并将其传输到附近船只上的网关。网关汇总了从浮标接收到的信息,并通过4G蜂窝连接将数据发送到平台。平台使科学家可以近乎实时地查看和分析收集的数据。浮标系统被部署了几次以监测和报告环境状况,直到天气状况允许潜水员永久修复泄漏。事实证明,集成的浮标系统是提供关键数据以分析泄漏对环境的影响直至完成这些维修的关键工具。一旦到达现场,由于该地区的极端温度和潮汐变化,浮标的部署面临着冰覆盖和运动的挑战。选择用于部署的浮标和传感器旨在承受这些极端条件。由于在泄漏现场周围设置了海岸警卫队的限制,浮标必须能够通过定时该地区的潮汐周期来漂移通过受影响的地区。浮标由安装在船上的起重机展开。一旦浮标被放到受影响的泄漏区域,船有时离浮标1-2英里。无线远程能力的灵活性,维持了浮标通信。我们成功地满足这一苛刻的时间表和充满挑战的环境条件的一个关键因素是我们选择的硬件供应商。灵活地集成来自多个供应商的传感器 。
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