H40 - GSM/GPRS datalogger, hladinoměr

K data loggeru H40 se nejčastěji připojuje hydrostatický snímač  hladiny TSH22. Sestava hladinoměru je určeno pro sledování hladiny a teploty vody ve vrtu, v jímkách, nádržích a v otevřených tocích. Měřící sestavu lze dodat v základním provedení bez datových přenosů (funkce dataloggeru) nebo v provedení se zabudovaným GSM/GPRS+SMS komunikačním modulem pro předávání dat do databáze na server (funkce telemetrické stanice, GSM/GPRS data Loggeru).

• GPRS hladinoměr je svými rozměry uzpůsoben pro měření hladin a teplot i v úzkých vrtech o průměru 50 mm
  
• Automatické předávání dat na server přes GSM síť
  
• Robustní nerezové provedení s vysokým krytím
• Vysoká přesnost měření a dlouhodobá stabilita
• Extrémně dlouhá doba provozu bez výměny baterie (až 20 let u bezpřenosového provedení - dataloggeru, až 10 let u telemetrické stanice s GSM/GPRS komunikačním modulem)
• SW podpora na serveru (grafy, tabulky, exporty, ...)
• Nízká poořizovací cena hladinoměru
• Zanedbatelné provozní náklady za datové přenosy u telemetrické stanice
  

Základní popis

Mechanické provedení GPRS hladinoměru H40-TSH22

Hladinoměr je složen z ponorného tlakového snímače TSH22 a z malého dataloggeru H40, ze kterého je tlakový snímač také napájen. Jedná se o robusní přístroje v nerezovém provedení s vysokým krytím, které jsou uzpůsobeny pro trvalý provoz v úzkém a vlhkém prostředí vrtu. Oba přístroje jsou spojeny speciálním kabelem obsahujícím kompenzační kapiláru atmosférického tlaku vzduchu přes kruhový konektor s krytím IP67. Možnost rozpojení přístrojů dovoluje snadnou případnou rekalibraci snímače hladiny či výměnu jedné z částí měřící sestavy. Propojovací konektor také obsahuje speciální polopropustný filtr, který zabraňuje průniku vlhkosti k sondě a přitom nebrání vyrovnávání atmosférického tlaku vzduchu vně a uvnitř ponorné sondy TSH22.

Mechanicky je GPRS datalogger H40 upevněn na nerezovém držáku SH1, jehož součástí je i závěs kabelu ponorného snímače hladiny. Za tento držák se obvykle celá měřící sestava uchytí do zhlaví vrtu. Konstrukce držáku dovoluje umístit hladinoměr i do vrtů o vnitřním průměru pouhých 50 mm. Je-li potřeba měřit v ještě menším průměru, lze datalogger s držáku sejmout. Průměr ponorného snímače hladinyTSH22 je 22 mm a samotného hydrologgeru H40 je 40 mm.

Měřící rozsah a délka propojovacího kabelu

Měřící rozsah vlastního snímače výšky hladiny TSH22 je dán již při jeho výrobě. Standardně jsou dodávány hladinoměry s rozsahem 0 až 7 m vodního sloupce (7 m v.s.). Na objednání lze dodat i jiný rozsah z řady 2 m, 5 m, 7 m a 10 m. Stejně tak je potřeba při objednávce sestavy uvést délku propojovacího kabelu, který je pevnou a nerozebíratelnou součástí hladinoměru TSH22. Případná úprava délky kabelu dovoluje jen jeho zkrácení (za cenu instalace nového konektoru na jeho konec).

Pro větší kolísání hladiny než 10 m vodního sloupce lze spolu s Hydro Loggerem H40 dodat hladinoměry typu LMP307i/RS485 od společnosti BD Sensors s.r.o., dodatečně vybavené propojovacím sedmi pinovým konektorem. Tyto snímače jsou o něco dražší než snímače TSH22, lze je však dodat v rozsazích 20 m, 40 m, 100 m a 200 m vodního sloupce.  

Vysoká přesnost a stabilita měření

Měření a zpracování signálu tlakového senzoru včetně složitých teplotně-kompenzačních výpočtů je prováděno přímo v hladinoměru TSH22 při prakticky neměnné teplotě vody ve vrtu. Do připojeného GPRS dataloggeru H40 je propojovacím kabelem přenášena již jen aktuální změřená hodnota přes sériovou datovou komunikaci RS-485. Odpadá tak případná chyba měření analogového signálu, která obvykle vzniká u systémů přenášejících proudový nabo napěťový analogový signál ze snímače do měřící části umístěné v zhlaví vrtu, kde se teplota v průběhu roku podstatně mění. 

Uvedené řešení dovoluje dodávat tuto hladinoměrnou sestavu i s chybou měření nižší než 0,1% z měřícího rozsahu. Případná rekalibrace se pak provádí pouze u ponorného snímače TSH22. 

Napájení a doba provozu bez výměny baterie

Data Logger H40 má vlastní napájecí lithiovou baterii 3,6V/19Ah, která díky extrémně nízké proudové spotřebě samotného dataloggeru i připojeného snímače dovoluje až 20 let provozu měřící sestavy bez výměny baterie. Obvykle se však hydrologger vybavuje GSM/GPRS datovým modulem pro předávání změřených dat na server a proto je potřeba počítat se zkrácením intervalu pro výměnu baterie u takovéto telemetrické stanice na 8 až 12 let v závislosti na četnosti a objemu odesílaných dat.

Datová paměť a četnost měření Data Loggeru H40

Hydrologger H40 obsahuje velkou datovou paměť, která pojme data za více než 10 let provozu při obvyklém jednohodinovém intervalu měření. Tento interval je nastavitelný v rozsahu od 1 minuty do 1 dne. Vedle výšky zanoření tlakové sondy a teploty vody se do dalších záznamových kanálů dataloggeru obvykle zaznamená i vzdálenost hladiny od zhlaví vrtu (Stav) a nadmořská výška hladiny v metrech. Dojde-li po čase k zaplnění datové  paměti data loggeru, budou nejstarší data cyklicky přepisována nově změřenými hodnotami.

Sběr dat

Data uložená v základní sestavě hladinoměru bez vestavěného komunikačního modulu se k dalšímu zpracování přenášejí ručním načtením do notebooku přes propojovací kabel KP232/M12 (stejný kabel se používá i u telemetrických stanic STELA). Přenos dat se provádí pod spuštěným programem MOST, který umožňuje zavést a udržovat databázi aktivních stanic. V terénu po připojení notebooku k vybranému datloggeru program automaticky detekuje identifikační číslo přístroje a následně doplní naposledy načtená data o nově pořízené hodnoty uložené v Hydrologgeru.

Obdobně lze postupovat i u telemetrických sestav typu H40G-TSH22 s GSM modulem, které kromě pravidelného předávání dat do databáze na server také archivují ve své datové paměti všechna změřená data (zachována funkce dataloggeru).

H40G-TSH22 (hladinoměr)

Telemetrická sestava se zabudovaným GSM/GPRS+SMS modulem - hladinoměr

Jedná se o nejobvyklejší provedení malé měřící sestavy. Pomocí interního GSM modulu jsou změřená data v pravidelných intervalech přenášena do databáze na serveru, kde jsou přístupna ve formě grafů a tabulek oprávněným klientům prostřednictvím webového prohlížeče. Součástí služeb datahostingu je i export dat za vybrané časové období či tisk měsíčních přehledů ve formě zpráv a pod.

Vedle GPRS datových přenosů může Telemetrická stanice - Hydrologger H40-G také rozeslat přednastavené varovné SMS a upozornit tak uživatele na vybitou baterii, poruchu sondy či překročení sledované vodní hladiny přes přednastavené meze.

Veškeré parametrické nastavení hladinoměru lze u této telemetrické sestavy provádět také na dálku přes GSM/GPRS síť přímo z internetu prostřednictvím programu MOST (měnit interval záznamu, posouvat "nulu" měření, měnit četnost datových relací a mnoho dalších parametrů podrobně popsaných v manuálu k dataloggeru H40).

Doba provozu bez výměny napájecí baterie Hydrologgeru H40 je závislá především na četnosti datových relací na server. Uživatelsky nastavitelný interval se obvykle pohybuje od 1 dne do 1 týdne, čemuž odpovídá doba od 8 let do 12 let bez výměny baterie.

.