Monitoraggio affidabile delle acque sotterranee e di superficie in Romania

Monitoraggio affidabile delle acque sotterranee e di superficie in Romania

Serve un sistema di controllo completo con funzioni di allarme per eseguire misure precise del livello dell’acqua, elaborare prognosi affidabili per l’approvvigionamento di acqua potabile e prevedere le alluvioni. Insieme al suo partner MDS Electric Srl, la STS ha realizzato in Romania un sistema completo per la gestione delle acque sotterranee e di superficie.

La Romania ricava gran parte dell’acqua potabile dalle acque di superficie, come il Danubio, e dalle risorse idriche sotterranee. Una corretta gestione delle risorse naturali è,dunque, di grande importanza.

Per garantire la fornitura di acqua potabile e proteggersi dalle alluvioni, il paese ha investito in un’ampia infrastruttura di misurazione idrica.

Immagine 1: punto di misurazione delle acque sotterranee

In collaborazione con il partner rumeno MDS Electric Srl, nel corso degli ultimi anni sono stati installati oltre 700 datalogger e più di 350 sistemi di trasmissione dei dati in tutto il paese – incluse le zone più remote. Per questo motivo si è investito principalmente in strumenti di misura a batteria, che monitorano sia la situazione in tempo reale dei fiumi dell’area del Danubio, sia le risorse idriche sotterranee del paese.

Soluzioni di misura per applicazioni specifiche 

Si tratta di un’impresa complessa: infatti, ogni sonda ad immersione utilizzata e ogni sistema di trasmissione dei dati richiede una diversa valutazione e gestione per soddisfare le proprie condizioni. Tra l’altro, è indispensabile disporre anche di una funzione automatica di allarme nel caso vengano superati i valori limite stabiliti.

Il monitoraggio permanente del livello dell’acqua nei punti di interconnessione importanti per la fornitura dell’acqua potabile, nonché dei fiumi dell’area del Danubio, dipende da una serie di requisiti:

  • una trasmissione dei dati automatica e sicura tramite il protocollo M2M
  • funzione di allarme automatica in caso di superamento dei valori limiti
  • monitoraggio del livello e della temperatura dell’acqua, nonché, in alcuni casi, monitoraggio della temperatura ambientale
  • una soluzione server con funzioni di visualizzazione, valutazione ed elaborazione dei dati rilevati e della banca dati integrata
  • facile installazione e manutenzione
  • servizio clienti locale

Per la realizzazione di questo progetto di vasta portata, la STS ha scelto i registratori di livello DL/N 70 e WMS/GPRS/R/SDI-12 per la misurazione della pressione e della temperatura, o – a seconda delle esigenze – il trasmettitore di dati digitale DTM.OCS.S/N con interfaccia Modbus, per garantire una misurazione del livello dell’acqua altamente precisa con curva caratteristica dello 0,03 % nei punti critici.

In collaborazione con il partner locale MDS Electric Srl, la STS è riuscita a realizzare un unico sistema completo per il monitoraggio del livello delle acque. Ogni area di installazione è stata valutata in loco da esperti della MDS Electric Srl e della STS al fine di installare in ogni singolo punto di misurazione la soluzione più adeguata. Anche la stabilità a lungo termine della tecnologia di misura della pressione impiegata è garantita. Il trasmettitore Modbus DTM.OCS.S/N si distingue per un’eccellente stabilità a lungo termine con un errore totale di meno dello  0,1% annuo. Grazie al basso consumo energetico e al design resistente, questo sensore svolge il suo lavoro per anni sostanzialmente senza bisogno di riparazioni.

Ulteriori vantaggi del DTM.OCS.S/N in sintesi:

  • campo di misura della pressione: 200mbar…25bar
  • curva caratteristica: ≤ ± 0.15 / 0.05 / 0.03% FS
  • temperatura di funzionamento: -40… 85°C
  • temperatura del fluido : -5…80°C
  • interfaccia: RS485 con Modbus RTU (protocollo standard)
  • facile implementazione nel sistema esistente
  • facile regolazione della pendenza della curva e dell’offset
Prevedere i rischi naturali: misura del livello dei laghi glaciali

Prevedere i rischi naturali: misura del livello dei laghi glaciali

I ghiacciai delle Alpi sono in continuo cambiamento. Con lo scioglimento dei ghiacciai che si verifica in primavera e in estate, possono crearsi dei laghi di cui bisogna monitorare costantemente il livello per poter individuare in tempo un’inondazione. Questo richiede sensori di pressione, sonde di livello e data logger affidabili.

L’azienda svizzera Geopraevent, attiva a livello internazionale,sviluppa, installa e gestisce sistemi di allarme e monitoraggio di elevata qualità per diversi rischi naturali, tra cui valanghe, frane e inondazioni. Gli impianti sono progettati e realizzati individualmente a seconda del compito e delle condizioni locali. Attualmente sono operativi in tutto il mondo più di 60 sistemi di allarme e monitoraggio. Quando si tratta di catastrofi naturali, date le conseguenze potenzialmente gravi, non ci sono margini di errore: la tecnologia utilizzata deve funzionare per anni in modo stabile. Per questo motivo, ogni sistema è collegato ai server della Geopraevent per garantirne un corretto funzionamento. 

Misura del livello dei laghi glaciali della Plaine Morte 

Questo vale anche per l’impianto commissionato nel 2011 per il monitoraggio del ghiacciaio della Plaine Morte nelle Alpi Bernesi. In primavera, non appena le temperature si innalzano, il ghiacciaio comincia a sciogliersi (vedi il video). Dall’acqua di scioglimento si formano ogni anno tre laghi (il lago Faverges, Vatseret e Strubel), che continuano a crescere nei mesi estivi per poi di nuovo svuotarsi.

Il pericolo per il vicino comune di Lenk, che ha commissionato il progetto, deriva principalmente dal lago Faverges. Come gli altri due laghi, questo lago esiste solo nelle stagioni più calde dell’anno. Dopo la sua puntuale formazione annuale derivata dallo scioglimento della neve e del ghiacciaio, nei mesi successivi l’acqua si riscalda e cerca uno sbocco attraverso il ghiaccio. A poco a poco, questo canale di deflusso si scioglie a sua volta, il che significa che la portata aumenta costantemente. Nell’agosto 2014, ad esempio, 20 metri cubi di acqua al secondo si sono riversati sul Trüebach in direzione Lenk. Dopo che il lago glaciale si svuota, il ciclo ricomincia la primavera successiva con l’inizio del disgelo. 

Per prevedere l’inondazione del lago glaciale e mettere in atto le dovute misure di protezione, è stato installato un sistema di monitoraggio da parte della Geopraevent in grado di fornire un preallarme di uno o due giorni. Per realizzare questo progetto si è ricorso anche alla tecnologia dei sensori della STS per via, tra l’altro, delle eccezionali caratteristiche in termini di stabilità a lungo termine. 

Allarme di inondazione del lago glaciale tramite SMS 

Per riuscire a valutare costantemente il pericolo derivato dai laghi glaciali in modo realistico, sono state installate in tutto quattro stazioni di misura : una in ognuno dei tre laghi e una nel Trüebach, dove l’acqua scorre verso il comune di Lenk in caso di svuotamento del lago. 

Il livello dell’acqua dei tre laghi glaciali viene monitorato mediante sensori di pressione. Per farlo gli strumenti di misura sono stati immersi con un elicottero nel punto più profondo di ciascun lago. Le sonde di livello ATM/N/T sono collegate con un cavo ai datalogger fissati su un rialzo. I datalogger impiegati in questo caso sono alimentati a energia solare. I dati raccolti vengono trasmessi alla Geopraevent tramite rete radiomobile. Se il data logger trasmette livelli dell’acqua in calo, è un chiaro segno che il lago in questione si sta svuotando.

Stazione di misurazione sul ghiacciaio Plaine Morte (Immagine: Geopraevent)

In aggiunta alla misura del livello del lago, un radar monitora il riempimento del Trüebach. Questa stazione di misura supplementare serve a verificare se effettivamente il lago glaciale si sta svuotando in direzione del paese. Poiché il Trüebach si sviluppa lungo una gola, il radar di misura del livello, anch’esso collegato mediante un cavo a un data logger, è fissato a una corda d’acciaio tesa sopra la gola. 

Non appena nei laghi e nel Trüebach si registrano dati inferiori o superiori ai valori limite prefissati, i responsabili per il comune di Lenk vengono automaticamente informati con un SMS e possono così avviare le misure necessarie per proteggere il paese dall’inondazione.

Migliore protezione contro le anomalie climatiche grazie a sonde di livello affidabili

Migliore protezione contro le anomalie climatiche grazie a sonde di livello affidabili

Negli ultimi anni la Russia ha dovuto lottare sempre di più con le catastrofi ambientali a causa delle condizioni metereologiche estreme. Non solo ci sono stati enormi danni materiali, ma ha anche perdite di vite umane. Un vasto programma strutturale per prevedere meglio il tempo serve a limitare i rischi e sostenere la ricerca sui cambiamenti climatici.

Le anomalie climatiche, come la lunga siccità del 2010 o le forti inondazioni nella regione dell’Amurdel 2013, hanno suscitato grande attenzione e preoccupazione in Russia e non solo. In Russia, il Servizio federale di idrometeorologia e monitoraggio ambientale (Roshydromet) è responsabile per le previsioni meteo di elevata precisione e sarà ulteriormente rafforzato nell’ambito dell’Hydrometeorological Services Modernization Project-II. A tale scopo ci sarà un investimento di poco più di 139 milioni di dollari.

Questo progetto su larga scala di ammodernamento supporta il Roshydromet nel suo compito di fornire alla popolazione russa e alle amministrazioni locali informazioni affidabili e tempestive sulle condizioni meteo, idrologiche e climatiche. Allo stesso tempo, la Russia deve essere integrata meglio nel sistema globale dei servizi meteorologici. 

Le varie misure del progetto includono : 

  • il rafforzamento delle tecnologie di informazione e comunicazione per la fornitura di dati sul meteo, sul clima e sull’idrologia;
  • l’ammodernamento della rete di osservazione;
  • il rafforzamento delle istituzioni;
  • un accesso ottimizzato ai dati e alle informazioni del Roshydromet;
  • il miglioramento delle misure anti-catastrofe.

Per modernizzare la rete di osservazione idrologica del Roshydromet nei fiumi Lena, Jana, Indigirka, Viljuje Kolymaè stata posta particolare attenzione alla tecnologia di monitoraggio che funziona in modo affidabile e quasi completamente senza bisogno di manutenzione in aree difficili da raggiungere e in condizioni rigide come il permafrost.

Immagine 1: Panoramica dei punti di misurazione

Una parte dei sensori di misura necessari sono stati forniti dalla STS e, in collaborazione con l’azienda partner russa Poltraf CIS Co. Ltd., sono stati installati in 40 stazioni di misura idrologica. Il progetto includeva i seguenti requisiti: 

  • il monitoraggio permanente del livello e della temperatura dell’acqua, nonché la misura della pioggia e della neve. Ciò comprende anche l’installazione di telecamere di sorveglianza per tenere sotto controllo la formazione di ghiaccio in importanti punti strategici.
  • la trasmissione automatica e priva di errori dei dati via GPS o satellite.
  • una funzione di allarme in caso di superamento dei valori limite definiti.
  • una soluzione server per memorizzare i dati raccolti con un software di visualizzazione, valutazione ed elaborazione dati.
  • una tecnologia semplice da installare e utilizzare, che funzioni negli anni senza richiedere una grande manutenzione.
  • una preparazione professionale dei siti di misurazione.

Per soddisfare questo difficile compito è stato utilizzato, insieme ad altri, il sensore Modbus DTM.OCS.S/N/RS485. Le sonde di livello digitali misurano sia il livello che la temperatura. Grazie al design robusto e alle temperature ambientali consentite da -40 a 80 °C è possibile far fronte alle rigide condizioni, mentre l’accuratezza di ≤ 0.03 % FS assicura risultati precisi nei punti di misura critici. 

Altri vantaggi della sonda di livello in sintesi: 

  • sensore di livello digitale ad alta precisione per una facile integrazione nella rete Modbus standard.
  • adattamento personalizzato all’applicazione grazie alla costruzione modulare.
  • massima precisione per l’intero campo di temperatura grazie alla compensazione elettronica.
  • regolazionedell’offset del punto zero e dell’intervallo di misura tramite il Modbus.
  • elevata stabilità a lungo termine della cella di misura.
  • sensore ricalibrabile

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