Unterirdische Wasserstandsmessung von Talsperren in der Tschechischen Republik

Herausforderung

Die Talsperren Olešná und Slezská Harta in Nordmähren, Tschechische Republik, versorgen Wohn- und Industriegebiete mit Trinkwasser. Sie werden auch zur Stromerzeugung und zur Vermeidung von Überschwemmungen am Fluss Moravice genutzt. Wie bei jedem großen Stausee ist die regelmäßige Überwachung der Integrität der Infrastruktur eine wichtige Aufgabe.

Für das Hauptbauwerk des Staudamms wurde die Überwachung durch Sensoren sichergestellt, die mit Kabeln verbunden waren. Aber für Piezometer, die den Wasserstand in freistehenden Bohrlöchern außerhalb des Damms und in den umliegenden Gebieten messen, wurden die Daten manuell und unregelmäßig gesammelt - von einmal pro Woche durch manuelle Messungen bis zu zweimal pro Jahr von Einkanal-Datenloggern.

Die Piezometer könnten mit Kabeln an das Überwachungssystem der Dammgalerie angeschlossen werden, aber dazu müssten Kabelgräben zwischen den Bohrlöchern und den nächstgelegenen Multiplexern ausgehoben werden. Die Dammüberwachungsfirma, Geomonitoring, wollte eine bessere Option.

Lösung

Geomonitoring entschied sich für die drahtlose Überwachungslösung von Worldsensing, um regelmäßig Daten zu sammeln, ohne Kabelgräben ausheben zu müssen. Das Unternehmen führte eine Reihe von Pilotprojekten mit einem Gateway und sieben Datenloggern für jeden Damm durch und erweiterte dann die Einrichtung auf insgesamt 29 Datenlogger.

Jeder Schwingsaitenknoten ist mit einem Referenzbarometer zum Ausgleich von Luftdruckänderungen ausgestattet. Obwohl die Datenlogger in Bohrlöchern mit Stahlabdeckungen oder hinter dem Dammkörper ohne Sichtverbindung zum Gateway installiert sind, können sie die Daten ohne Repeater übertragen. Die Daten werden gesammelt und sicher an das private Netzwerk des Staudammbetreibers gesendet, wo sie für Echtzeitberichte und Vista Data Vision-Visualisierungen verwendet werden.

Worldsensing nutzt LoRa-Konnektivität, eine drahtlose Technologie mit großer Reichweite und geringem Stromverbrauch, die von IoT-Netzwerken weltweit eingesetzt wird. Das System verfügt über eine sternförmige Netzwerktopologie, die ohne Repeater eine Reichweite von bis zu 15 Kilometern abdecken kann. Die drahtlosen Datenlogger sind IP-67-zertifiziert und wurden in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +80 °C getestet, so dass sie auch den rauesten Umgebungen standhalten können.

Vorteile

Dank Worldsensing kann der Staudammbetreiber Echtzeitdaten über den Zustand wichtiger Bereiche außerhalb des Staudamms selbst erfassen. Diese Daten werden einfach in der Visualisierungssoftware angezeigt und ermöglichen die Konfiguration von Alarmen und Warnungen, die nicht nur für Notfallsituationen, sondern auch für die langfristige Instandhaltung der Dammstruktur verwendet werden können.