Typer av översvämningssensorer och deras energikostnad

De flesta jämförelser av översvämningsgivare är skrivna för den som väljer mätmetod. Den här är skriven för den som måste hålla systemet igång: hur många wattimmar varje givarfamilj kostar, vad den behöver mekaniskt och vart energibudgeten faktiskt går i en obemannad station.

De fyra familjerna av översvämningsgivare

Nästan alla utplacerade översvämningsgivare tillhör en av fyra familjer. De operativt viktiga skillnaderna är monteringsgeometri, tålighet mot bråte och vad som händer med noggrannheten när förhållandena blir besvärliga.

En praktisk skillnad som ofta missas: en tröskelsensor är inte en billig nivåsensor. Den rapporterar en tillståndsändring, inte en kurva. Om en efterföljande modell behöver stighastighet kan en flottörbrytare inte leverera det, oavsett hur många du installerar.

Vad varje sensorfamilj faktiskt kostar i energi

Det här är den del som överraskar många när de dimensionerar sitt första nätverk. Jämfört med radion är sensorerna nästan försumbara.

Bubblare förtjänar en särskild varning. Själva instrumentet är anspråkslöst, men kompressorn som rensar röret körs cykliskt, och den cykeln innebär en verklig och återkommande belastning. Om du utvärderar en bubb­lare mot en radarsensor enbart utifrån styckepriset bör du ta med kompressorns arbetscykel i jämförelsen innan du fattar beslut.

Dimensionera stationen utifrån den sensor du valt

Förfarandet är detsamma oavsett sensortyp. Dimensionera för den sämsta månaden, eftersom översvämningssäsongen och den sämsta solmånaden ofta infaller under samma veckor.

1. Budgetera energi, inte effekt. Summera alla laster i wattimmar per dag, inklusive viloström, och ta med kompressorns driftscykel om du valde en bubblergivare.
2. Lägg till 20–30 % för systemförluster — omvandling i regulatorn, spänningsfall i kabeln och nedgradering av batteriet vid låga temperaturer.
3. Dela med antalet soltimmar under den sämsta månaden. Vid 3,5 soltimmar klarar sig en logger med driftscykel och uppladdning varje timme bekvämt på en panel på 5–15 W; en gateway som alltid är påslagen behöver 10–40 W.
4. Välj batteriautonomi. En till tre dagar räcker för rutinövervakning. Allt som används som underlag för ett varningsbeslut bör klara 3–5 dagar eller mer.
5. Planera driftscykeln medvetet. Långsammare mätning under torrperioden, pulser i händelseläge när nivån stiger och cachade uppladdningar när anslutningen bryts. Dessa val kan halvera panelens storlek.

Hela det genomarbetade exemplet, inklusive beräkningen av batterikapaciteten, finns i vår energiguide för övervakning av vattennivåer. Om stationen även driver en siren eller ett blixtljus finns dimensioneringen för belastningstoppar på sidan om strömförsörjning för tidig översvämningsvarning.

Mekaniska faktorer och placeringsfaktorer som håller längre än specifikationsbladet

Valet av sensor avgörs vanligtvis av noggrannhetssiffror. Överlevnad i fält avgörs i stället av dessa faktorer.

• Skräp och is. Allt som finns i vattnet utsätts för det som kanalen för med sig. Kontaktfria sensortyper undviker problemet helt, vilket är anledningen till att radar dominerar i vattendrag som för med sig timmer eller is.
• Sediment. En nedsänkt givare i slamhaltigt vatten kräver en underhållsplan. Det är just det problem som bubblergivare är avsedda att lösa.
• Monteringsgeometri. Kontaktfria sensorer behöver fri sikt lodrätt mot vattenytan. En broundersida är praktisk, men kan placera sensorn över fel del av kanalen. Kontrollera siktlinjen både vid låg och hög vattenföring.
• Väderkänslighet. Ultraljudsmätningar driver med lufttemperaturen och försämras vid kraftigt regn och dimma. Det är precis de förhållanden som råder under en översvämning, vilket bör vägas mot den lägre kostnaden per enhet.
• Kapslingsklass för de tråkiga delarna. Sensorn är vanligtvis den bäst tätade komponenten på stolpen. Det är genom kontakterna och kabelförskruvningarna som vatten faktiskt tränger in. Ange IP67 som basnivå och IP68 för alla sträckor som kan hamna under vatten.

Leverantörsfrågor som är värda att ställa innan du beställer

Det är detta som skiljer en leverantör av stationsklass från en katalogåterförsäljare, både på sensorsidan och kraftsidan:

1. Hur hög är sensorns strömförbrukning under en avläsning, och hur hög är viloströmmen mellan avläsningarna? Båda värdena, inte bara det ena.
2. Om det är en bubblare, vilken arbetscykel har kompressorn och vad kostar energin per dag?
3. Vilken kapslingsklass gäller för kontakterna och kabelförskruvningarna, inte bara sensorhöljet?
4. Vilken vindbelastning är monteringshårdvaran klassad för, och hamnar fästet ovanför platsens översvämningsnivå?
5. För kraftsystemet: kan ni visa rapporter från konstruktionskvalificering enligt IEC 61215 för panelen, och är monteringsfabriken ISO 9001-reviderad med ett aktuellt certifikat?
6. Levereras litiumbatteripaketen med transporttestdokumentation enligt UN38.3?
7. Vilken kvalitetskontrolldokumentation följer med varje parti – flash-testdata, fotografier, video?

Där LinkSolar passar in

Vi tillverkar inte översvämningssensorer och kommer inte att försöka sälja någon till er. Vi levererar lagret under sensorn: panel, LiFePO₄-batteri, laddningsregulator, IP-klassat hölje och stolphårdvara, dimensionerade efter den sensor och telemetri ni redan har valt och samlade i en leverans i stället för fyra.

• Sensoroberoende. Er mätutrustning, er telemetri, er dataplattform.
• Anpassad elektrisk specifikation: panelspänningar från 3 V till 48 V, anpassade yttermått ned till 35 × 22 mm för inbyggda konstruktioner.
• Prover inom 7–14 dagar för anpassade minisolpaneler; ledtider för integrerade system bekräftas vid offert.
• MOQ från 5, så att några stationer kan testas innan ett nätverk rullas ut.
• En kontakt, en proformafaktura, en leverans, med kvalitetskontrolldokumentation före leverans från partnerfabriker som är certifierade enligt ISO 9001, CE och RoHS.

För komponentbaserad hårdvara som du kan beställa nu, se vårt sortiment av stolpfästen och våra minisolpaneler. Urvalsguiden för paneler till miljöövervakning matchar panelklass med sensorklass, och våra batterianmärkningar för kallt klimat täcker nedklassning för platser där frysning kan förekomma.

Vanliga frågor

Vad är en översvämningssensor?

En översvämningssensor mäter vattennivån eller upptäcker förekomsten av vatten vid en fast punkt och rapporterar detta till en datalogger eller ett telemetrisystem, så att en stigning kan upptäckas tidigt. Begreppet omfattar både kontinuerlig nivåmätning, som rapporterar vattenytans höjd enligt ett schema, och tröskeldetektering, som endast rapporterar att vattnet har nått en definierad punkt.

Vilka är de viktigaste typerna av översvämningssensorer?

Fyra typer täcker nästan alla installationer: radar- och ultraljudssensorer mäter ovanifrån utan att vidröra vattnet; dränkbara tryckgivare avläser det hydrostatiska trycket på djupet; bubblersystem beräknar djupet utifrån det tryck som krävs för att tömma gas ur ett nedsänkt rör; och kontakt- eller flottörbrytare sluter en krets när vattnet når en viss nivå. Radar hanterar skräp och is bäst; bubblersystem hanterar sediment bäst; flottörbrytare är tröskellarm snarare än nivåsensorer.

Hur mycket ström förbrukar en översvämningssensor?

Mycket mindre än de flesta tror. En flottörbrytare är i praktiken passiv, en dränkbar tryckgivare förbrukar bråkdelar av en wattimme per dag vid mätning var 15:e minut, och radar- eller ultraljudssensorer ligger på några få wattimmar per dag. Bubblersystem är undantaget på grund av kompressorns driftcykel. På nästan alla stationer är det telemetriradion, inte sensorn, som avgör effektbudgeten.

Behöver översvämningssensorer en egen solpanel?

Nej. Sensorn, dataloggern och radion delar normalt på en solpanel och ett batteribankssystem, dimensionerat efter den totala belastningen. En separat panel per enhet ökar kostnaderna och underhållet utan att tillförlitligheten förbättras. Det som däremot bör separeras är en säkrad utgång för varje högströmsenhet, så att en pulslast som en siren inte drar ned matningen till dataloggern.

Vilken översvämningssensor är bäst för en flod med skräp?

En beröringsfri radarsensor som monteras ovanför kanalen. Eftersom ingenting placeras i vattnet kan trävirke, is och sediment varken sätta igen eller förstöra instrumentet. Ultraljudssensorer monteras på samma sätt till en lägre kostnad, men deras noggrannhet försämras vid kraftigt regn och dimma, vilket är en verklig nackdel för en station som ska fungera under stormar.