Pemantauan Pergerakan Air Lahan Basah dengan Water Level Data Logger

Table of Contents

Masalah

Mengetahui bahwa ketinggian air dan data pemantauan aliran yang akurat adalah kunci untuk melindungi habitat lahan basah yang berharga, sebuah organisasi konservasi di Illinois mulai memantau ketinggian air di area lahan basah seluas 65 hektar yang mencakup danau seluas 15 hektar. Kelompok ini ingin memahami bagaimana lahan basah/danau merespons kondisi atmosfer, yang secara langsung mempengaruhi kinerja lahan basah. Untuk mendapatkan data yang diperlukan, kelompok tersebut memutuskan bahwa mereka perlu memantau berbagai parameter cuaca, selain memantau ketinggian air dari aliran sungai yang masuk, danau, dan lahan basah. Mereka juga ingin dapat melihat data dari jarak jauh (terutama selama peristiwa badai) untuk mengetahui kapan sampel air perlu diambil. Setelah mengetahui bahwa sebagian besar sistem yang memantau ketinggian air dan cuaca sangat mahal, rumit, dan sulit dikonfigurasi.

Solusi

Bekerjasama dengan Onset, peneliti menentukan bahwa tujuan proyek dapat dicapai dengan menggunakan tiga Stasiun Level Air HOBO MicroRX . Stasiun MicroRX pemenang penghargaan yang terjangkau menawarkan solusi terpadu dan ringkas untuk pemantauan di masing-masing dari tiga lokasi – sungai, danau di dalam lahan basah, dan lahan basah itu sendiri. Dengan kemampuan komunikasi seluler untuk secara langsung memasukkan data ke HOBOlink, platform perangkat lunak berbasis cloud Onset, stasiun ini memungkinkan pengguna untuk membuat dasbor mereka sendiri, mengakses data, mengonfigurasi alarm teks/email otomatis, dan melihat tren terkini dalam grafik – semuanya dengan memanfaatkan perangkat apa pun dengan koneksi internet. Stasiun MicroRX juga dilengkapi dengan sensor tekanan barometrik terintegrasi dan sensor ketinggian air non-vented perawatan rendah, dan memiliki lima input untuk sensor plug-and-play untuk memantau parameter cuaca seperti curah hujan, radiasi matahari, suhu, dan kelembaban.

Peneliti dan timnya menempatkan Stasiun MicroRX di tiga lokasi, dengan sensor ketinggian air dipasang di sumur penenang. Mereka juga memasang sensor untuk mengukur curah hujan dan aliran sungai yang masuk, faktor paling signifikan yang mempengaruhi jumlah air yang masuk ke area lahan basah. Sensor tambahan, untuk mengukur suhu, kelembaban, dan cahaya, memberikan masukan bagi HOBOlink untuk secara otomatis menghitung jumlah air yang menguap melalui evapotranspirasi (ET).

Hasil

Setelah badai hujan besar pertama, data yang dikumpulkan oleh stasiun di danau menunjukkan bahwa ketinggian air telah meningkat hampir 5” dalam waktu kurang dari sepuluh jam, sedangkan akumulasi curah hujan di danau adalah 2,8” untuk periode waktu yang sama. Mengingat ukuran area lahan basah yang memberi makan danau, tim tahu bahwa curah hujan 2,8 inci biasanya akan membuat kenaikan danau lebih dari lima inci. Namun, karena data stasiun, mereka dapat menyimpulkan bahwa lahan basah menyerap sebagian besar curah hujan, sehingga memiliki dampak positif yang signifikan terhadap ekosistem daerah tersebut. Tim juga merasa sangat terbantu memiliki kemampuan untuk melihat kondisi iklim dan data ketinggian air secara bersamaan di dasbor yang sama, dan mengunduh data dari tiga stasiun sebagai satu file data untuk analisis mendalam dalam program statistik.

Dengan menggunakan HOBOlink, tim peneliti juga mengatur pemberitahuan alarm otomatis untuk diperingatkan melalui teks dan/atau email ketika lebih dari 0,5” curah hujan terjadi dalam periode empat jam. Pemberitahuan tersebut memberi tahu mereka kapan harus pergi ke lokasi untuk mengambil sampel air yang akan diuji karena kekhawatiran tentang kemungkinan residu pupuk dari ladang pertanian terdekat masuk ke limpasan. Dengan HOBOlink, tim juga dapat memantau lahan basah secara real time, dan mereka merasa sangat mudah menggunakan fitur HOBOlink yang secara otomatis menghitung debit aliran dari data ketinggian air.

HOBO MicroRX Water Level Station – RX2100-WL

Gambaran

Deskripsi Produk

HOBO MicroRX Water Level Station pemenang penghargaan adalah solusi pemantauan ketinggian air seluler yang diaktifkan web untuk aplikasi air hujan, air banjir, irigasi, hidrologi, dan lingkungan. Rumus aliran air yang telah diprogram sebelumnya untuk bendung, flume, dan tabel debit panggung tertentu menghasilkan konfigurasi yang mudah dan intuitif.

Aliran air baru dan akumulasi perhitungan curah hujan, yang dilakukan langsung di stasiun pada saat pengukuran, memicu pemberitahuan segera tentang kondisi ketinggian air yang kritis.

Stasiun yang ringkas dan tahan lama, bersama dengan sensor ketinggian air yang tidak berventilasi, memungkinkan penerapan kondisi yang sulit dan pemantauan yang andal. Panel surya terintegrasi opsional atau daya baterai, dengan berbagai sensor pintar plug-and-play, mendukung pemantauan lingkungan yang fleksibel.

	MX2001	RX2103/4	RX3000
Komunikasi	Bluetooth Hemat Energi	seluler	Ethernet, WiFi, Seluler
Dimensi Logger	diameter 2,54 cm (1,0 inci), panjang 28,9 cm (11,4 inci)	19,95 x 13,68 x 7,49 cm (7,85 x 5,39 x 2,95 inci )	18,6 x 18,1 x 11,8 cm (7,3 x 7,1 x 4,7 inci )
Port Sensor Cerdas	–	5	10
Port Modul	Tidak ada	2
Sensor Barometrik Terpasang	Ya	Dengan Modul Level Air yang diperlukan ( RXMOD-W1 )
Sensor Ketinggian Air (MX2001-xx-xx-S)	Termasuk	Dibeli terpisah
Paket Data	–	Paket data seluler tersedia dengan biaya tambahan	Termasuk dalam harga untuk stasiun WiFi dan Ethernet; Biaya tambahan untuk Seluler

Fitur

Alarm sisi stasiun untuk aliran air dan akumulasi curah hujan yang dipicu pada saat pengukuran
Sensor ketinggian air keramik tanpa ventilasi dengan empat pilihan rentang
Kabel sensor ketinggian air yang diperkuat Kevlar yang dapat dipertukarkan
Sensor tekanan barometrik terintegrasi
Penutup kompak IP66/NEMA 4X
LCD internal mengonfirmasi pengaturan dan pengoperasian yang benar
Dua opsi daya:
- Panel surya 1,7 W terintegrasi dengan baterai isi ulang
  - Panel surya eksternal 5 W dan 15 W dapat ditambahkan (hanya RX2104)
- Baterai lithium AA yang dapat diganti pengguna
Input untuk lima sensor plug-and-play
Kecepatan koneksi hingga 10 menit melalui paket data seluler 4G
Pemantauan berbasis cloud dan akses data melalui HOBOlink
Tersedia dengan ujung sensor stainless steel atau titanium
Sertifikat kalibrasi yang dapat dilacak NIST 3 titik disertakan untuk sensor tekanan air

Specifications

Operating Range	RX2103: -40° to 60°C (-40° to 140°F) RX2104: -20° to 60°C (-4° to 140°F)
Smart Sensor Connectors	5
Smart Sensor Network Cable Length	100 m (328 ft) maximum
Smart Sensor Data Channels	Maximum of 15 (some smart sensors use more than one data channel; see sensor manual for details)
Logging Rate	1 minute to 18 hours
Time Accuracy	±8 seconds per month in 0° to 40°C (32°F to 104°F) range; ±30 seconds per month in -40° to 60°C (-40° to 140°F) range
Battery Type/Power Source	RX2103: 6 AA 1.5 V lithium batteries or AC power adapter (P-AC-1) RX2104: Integrated 1.7 watt solar panel and NiMH rechargeable battery pack; optional AC power adapter (P-AC-1) or external solar panel (SOLAR-xW) can be used in place of integrated solar panel
Battery Life	RX2103 Battery Life:Battery life with daily connections:RX2103: 1 year with 2 minute loggingBattery life with hourly connections and 1 minute logging:RX2103: 2 monthsNote: Deployments in areas with weak cellular strength could reduce battery life.RX2104 Battery Life:Typical 3–5 years when operated in the temperature range -20° to 40°C (-4° to 104°F); operation outside this range will reduce the battery service life.Maximum connection rates with built-in solar panel, in full sun:10 minute connections year round for latitudes less than ±40°10 minute connections through three seasons in other regions, reduced to 30 minute connections in winterMaximum connection rates with external 5W or 15W solar panels:10 minute connections year round, in full sunConnection rate with external solar panels may be less if deployed in partial sunBattery life without solar recharging, with hourly connections and 1 minute logging:RX2104: 2 months
Memory	16 MB, 1 million measurements, continuous logging
Alarm Notification Latency	Logging interval plus 2–4 minutes, typical
Enclosure Access	Hinged door secured by two latches with eyelets for use with user-supplied padlocks
LCD	LCD is visible from 0° to 50°C (32° to 122°F); the LCD may react slowly or go blank in temperatures outside this range
Materials	Outer enclosure: Polycarbonate/PBT blend with brass inserts; Interior: Polycarbonate/PBT; Gasket: Silicone foam; Cable channel: Santoprene™ TPE; U-Bolts (not included): Steel with zinc dichromate finish
Dimensions	19.95 x 13.68 x 7.49 cm (7.85 x 5.39 x 2.95 in.)
Weight	678 g (23.9 oz)
Mounting	Optional U-bolts are compatible with masts up to 4.14 cm (1.63 in.) mast diameter; can also be mounted with zip ties or mounted to a flat surface with screws
Environmental Rating	Weatherproof enclosure, NEMA 4X and IP66 (requires proper installation of cable channel system)
Wireless Radio	GSM/GPRS/EDGE: Quad band 850/900/1800/1900 MHz UMTS/HSPA+: Seven band 800/850/900/1800/1900/2100 MHz LTE: Twelve Band 700/800/850/900/1800/1900/2100/2600 MHz
Antenna	4G LTE
	The CE Marking identifies this product as complying with all relevant directives in the European Union (EU)
	FCC ID QIPPLS62-W, IC ID:7830A-PLS62W

Water Level Sensor:

Pressure (Absolute) And Water Level Measurements MX2001-01-SS-S and MX2001-01-Ti-S:

Operation Range	0 to 207 kPa (0 to 30 psia); approximately 0 to 9 m (0 to 30 ft) of water depth at sea level, or 0 to 12 m (0 to 40 ft) of water at 3,000 m (10,000 ft) of altitude
Factory Calibrated Range	69 to 207 kPa (10 to 30 psia), 0° to 40°C (32° to 104°F)
Burst Pressure	310 kPa (45 psia) or 18 m (60 ft) depth
Water Level Accuracy*	Typical error: ±0.05% FS, 0.5 cm (0.015 ft) water Maximum error: ±0.1% FS, 1.0 cm (0.03 ft) water
Raw Pressure Accuracy**	±0.3% FS, 0.62 kPa (0.09 psi) maximum error
Resolution	<0.02 kPa (0.003 psi), 0.21 cm (0.007 ft) water
Pressure Response Time (90%)***	<1 second at a stable temperature

Pressure (Absolute) And Water Level Measurements MX2001-02-SS-S:

Operation Range	0 to 400 kPa (0 to 58 psia); approximately 0 to 30.6 m (0 to 100 ft) of water depth at sea level, or 0 to 33.6 m (0 to 111 ft) of water at 3,000 m (10,000 ft) of altitude
Factory Calibrated Range	69 to 400 kPa (10 to 58 psia), 0° to 40°C (32° to 104°F)
Burst Pressure	500 kPa (72.5 psia) or 40.8 m (134 ft) depth
Water Level Accuracy*	Typical error: ±0.05% FS, 1.5 cm (0.05 ft) water Maximum error: ±0.1% FS, 3.0 cm (0.01 ft) water
Raw Pressure Accuracy**	±0.3% FS, 1.20 kPa (0.17 psi) maximum error
Resolution	<0.04 kPa (0.006 psi), 0.41 cm (0.013 ft) water
Pressure Response Time (90%)***	<1 second at a stable temperature

Pressure (Absolute) And Water Level Measurements MX2001-03-SS-S:

Operation Range	0 to 850 kPa (0 to 123.3 psia); approximately 0 to 76.5 m (0 to 251 ft) of water depth at sea level, or 0 to 79.5 m (0 to 262 ft) of water at 3,000 m (10,000 ft) of altitude
Factory Calibrated Range	69 to 850 kPa (10 to 123.3 psia), 0° to 40°C (32° to 104°F)
Burst Pressure	1,200 kPa (174 psia) or 112 m (368 ft) depth
Water Level Accuracy*	Typical error: ±0.05% FS, 3.8 cm (0.125 ft) water Maximum error: ±0.1% FS, 7.6 cm (0.25 ft) water
Raw Pressure Accuracy**	±0.3% FS, 2.55 kPa (0.37 psi) maximum error
Resolution	<0.085 kPa (0.012 psi), 0.87 cm (0.028 ft) water
Pressure Response Time (90%)***	<1 second at a stable temperature

Pressure (Absolute) And Water Level Measurements MX2001-04-SS-S and MX2001-04-Ti-S:

Operation Range	0 to 145 kPa (0 to 21 psia); approximately 0 to 4 m (0 to 13 ft) of water depth at sea level, or 0 to 7 m (0 to 23 ft) of water at 3,000 m (10,000 ft) of altitude
Factory Calibrated Range	69 to 145 kPa (10 to 21 psia), 0° to 40°C (32° to 104°F)
Burst Pressure	310 kPa (45 psia) or 18 m (60 ft) depth
Water Level Accuracy*	Typical error: ±0.075% FS, 0.3 cm (0.01 ft) water Maximum error: ±0.15% FS, 0.6 cm (0.02 ft) water
Raw Pressure Accuracy**	±0.3% FS, 0.43 kPa (0.63 psi) maximum error
Resolution	<0.014 kPa (0.002 psi), 0.14 cm (0.005 ft) water
Pressure Response Time (90%)***	<1 second at a stable temperature

Barometric Pressure (RX2103 and RX2104 station):

Operation Range	66 to 107 kPa (9.57 to 15.52 psia)
Temperature Calibrated Range	-20 to 50°C (-4 to 122°C)
Accuracy	±0.2 kPa (±0.029 psi) over full temperature range at fixed pressure; maximum error ±0.5% FS
Water Level Accuracy*	Typical error: ±0.075% FS, 0.3 cm (0.01 ft) water Maximum error: ±0.15% FS, 0.6 cm (0.02 ft) water
Resolution	<0.01 kPa (0.0015 psi)
Response Time	<1 second at a stable temperature
Stability (Drift)	<0.01 kPa (0.0015 psi) per year

Temperature (Water Level Sensors MX2001-0x-SS-S and MX2001-0x-Ti-S):

Operation Range	-20° to 50°C (-4° to 122°F)
Accuracy	±0.44°C from 0° to 50°C (±0.79°F from 32° to 122°F)
Resolution	0.1°C at 25°C (0.18°F at 77°F)
Response Time (90%)	5 minutes in water (typical)
Stability (Drift)	0.1°C (0.18°F) per year