02/10/2023

Realtime monitoring van onbevaarbare waterlopen

Op 9 juni kondigde Antwerpen als eerste provincie het captatieverbod van 2023 af. Naast het permanent onttrekkingsverbod voor stroomgebieden van ecologisch zeer kwetsbare kleine beken mocht vanaf de daaropvolgende dag ook geen water meer onttrokken worden uit onbevaarbare waterlopen van tweede categorie. Omwille van de aanhoudende droogte waren de waterpeilen op diverse plekken immers onder de kritische laagwaterdrempel gezakt. Ook de VEGAPULS AIR 41 radarpeilmeter op een klein beekje aan de Misstraat in Berlaar gaf op dat moment een automatische alarmmelding.

Hittegolven, droogte en captatieverboden zijn inmiddels een jaarlijks terugkerend fenomeen, maar toen Vlaanderen in 2019 met de eerste extreem droge zomer geconfronteerd werd, was men er nog iets minder goed op voorbereid. “Er stonden op dat moment heel wat waterlopen droog, maar veel concrete informatie hadden we daar niet over”, vertelt Bart Aubroeck van de provincie Antwerpen, dienst Integraal Waterbeleid. “Uiteraard werden er wel metingen gedaan, maar dat gebeurde meestal projectgebonden. Bovendien waren we in belangrijke mate afhankelijk van de terreinkennis van onze collega’s. Redelijk snel werd daarom besloten om een structureel meetnet uit te bouwen en de stap te zetten richting IoT, om zo te allen tijde en ook vanop afstand zicht te hebben op het peil van onze waterlopen.”

Structurele metingen

De redenen om voor IoT te kiezen, zijn alvast duidelijk. Aubroeck: “Metingen komen in realtime op ons dataplatform binnen en we kunnen voor elke waterloop de nodige grenswaarden en dus automatische alarmmeldingen instellen. Dat doen we overigens niet alleen voor laagwater, maar evenzeer voor hoogwater. Zo kunnen we tijdig ingrijpen bij droogte enerzijds, door bijvoorbeeld een captatieverbod in te stellen, maar zien we anderzijds ook meteen als het waterniveau te snel stijgt en bijvoorbeeld de civiele diensten ingeschakeld moeten worden.”

Net iets minder evident was de zoektocht naar een gepaste oplossing. Initieel werden er vier verschillende toestellen uitgetest; vandaag worden er daar nog drie van in het veld gebruikt. Een akoestische meting, een hydrostatische meting en een VEGA radarmeting. “In totaal staan er op onze waterlopen 65 IoT-meters waarvan 45 VEGAPULS AIR 41, maar finaal willen we op minstens honderd locaties over structurele metingen beschikken. Meer zelfs, op termijn willen we de meetgegevens via waterinfo.be ook publiek beschikbaar maken.”

De voordelen van radar

Een van de belangrijkste criteria in de zoektocht naar een gepaste oplossing, is niet verrassend de betrouwbaarheid van de gegenereerde data. “De sensoren staan vooral op onbevaarbare waterlopen van tweede categorie. Dat gaat om kleine waterlopen van maximaal acht meter breed, soms dicht begroeid of op moeilijk bereikbare plaatsen. Enerzijds zijn er dus heel wat zaken die voor interferentie kunnen zorgen; anderzijds is het niet altijd eenvoudig om bij problemen snel een interventie te doen.”

“Radartechnologie biedt daarop gelukkig een prima antwoord”, zegt Kris Voet van VEGA. “Het meet onder een kleine hoek van amper 8°, zodat je zelfs bij erg smalle waterlopen een accurate meting krijgt. Het is niet gevoelig voor reflecties of temperatuurschommelingen. En omdat er geen dode zone is, worden ook plotse en drastische stijgingen van het waterpeil accuraat opgetekend, zonder dat je de sensor daarvoor extra hoog hoeft te plaatsen.”

Een bijkomend voordeel van de VEGAPULS AIR 41 is de Bluetooth-functie. Voet: “Bij een controlemeting of een aanpassing aan de instellingen hoeft onderhoudspersoneel daardoor niet meer over de rand van een brugje te hangen of met waadpakken of ladders in de beek te staan. Gewoon in de buurt staan en via de smartphone inloggen volstaan.”

Compacte communicatie

Voor de provincie Antwerpen moest de oplossing verder ook compact zijn. Aubroeck: “Op verschillende locaties plaatsen we ook het meettoestel van de Vlaamse Milieumaatschappij, eveneens met VEGA radarmeting, maar dat is voor de meeste van onze waterlopen simpelweg te groot. Het is absurd om op een waterloopje van een meter breed, amper zichtbaar vanop de straat, een toestel ter grootte van een ruime brievenbus te plaatsen. Dat is bijna vragen om vandalisme. Bovendien wegen die toestellen snel vijf à tien kilo en hangt er toch een behoorlijk prijskaartje aan. Dat is niet voor al onze meetlocaties werkbaar.”

“Een van de belangrijkste redenen waarom die toestellen zo groot zijn, is omwille van het batterijpakket”, verklaart Voet. “Op afgelegen locaties kan je sensoren nu eenmaal niet zomaar van voeding voorzien, terwijl je natuurlijk wel energie nodig hebt om de door de sensor gecapteerde data naar je dataplatform te sturen. Bij de toestellen van VMM gebeurt dat laatste via GPRS, wat relatief veel energie en dus veel batterijcapaciteit vraagt. Precies daarom maakt onze VEGAPULS AIR 41 gebruik van LoRaWAN. Dat is een uiterst eenvoudige, maar bijgevolg ook erg energie-efficiënte datastroom, waardoor ook met kleine batterijen en bijgevolg een compacte behuizing een voldoende lange levensduur gegarandeerd is.”

Hoe lang het precies duurt alvorens batterijen vervangen moeten worden, is vooral afhankelijk van het tijdsinterval tussen metingen. Hoe frequenter een meting naar het dataplatform doorgestuurd wordt, hoe meer energie er immers verbruikt wordt. “In ons geval staan alle VEGA sensoren vandaag ingesteld op het kleinst mogelijke interval, met name een kwartier,” vertelt Aubroeck. “Heel af en toe, op plaatsen waar het risico op plotse overstromingen erg hoog ligt, zou een nog frequentere meting wel relevant zijn, maar over het algemeen geeft het ons ruim voldoende inzicht. Op sommige plaatsen zouden we in de toekomst zelfs naar een tijdsinterval van één of twee uur durven evolueren.”

Met oog op de toekomst

Toch is de toekomst voorlopig ook een tikkeltje onzeker. Het nieuws dat Proximus zijn gebiedsdekkende LoRa-netwerk in oktober 2024 zou opdoeken, stelt zowel de provincie Antwerpen als VEGA voor de nodige uitdagingen. “Op dit moment is het nog onduidelijk of een andere provider het beheer van het netwerk zal overnemen”, geeft Voet toe. “Al kunnen we daar natuurlijk niet moedeloos op zitten wachten. Daarom zijn we nu volop bezig met andere pistes te verkennen, zodat we onze klanten ook in de toekomst een gepaste oplossing kunnen aanbieden.”

www.vega.com

www.provincieantwerpen.be

Tekst: Elise Noyez
Exposant
Bekijk de company profile en ontdek alles over hun producten en diensten.
Laat je inspireren!

Realtime monitoring van onbevaarbare waterlopen

Op 9 juni kondigde Antwerpen als eerste provincie het captatieverbod van 2023 af. Naast het permanent onttrekkingsverbod voor stroomgebieden van ecologisch zeer kwetsbare kleine beken mocht vanaf de daaropvolgende dag ook geen water meer onttrokken worden uit onbevaarbare waterlopen van tweede categorie. Omwille van de aanhoudende droogte waren de waterpeilen op diverse plekken immers onder de kritische laagwaterdrempel gezakt. Ook de VEGAPULS AIR 41 radarpeilmeter op een klein beekje aan de Misstraat in Berlaar gaf op dat moment een automatische alarmmelding.

Hittegolven, droogte en captatieverboden zijn inmiddels een jaarlijks terugkerend fenomeen, maar toen Vlaanderen in 2019 met de eerste extreem droge zomer geconfronteerd werd, was men er nog iets minder goed op voorbereid. “Er stonden op dat moment heel wat waterlopen droog, maar veel concrete informatie hadden we daar niet over”, vertelt Bart Aubroeck van de provincie Antwerpen, dienst Integraal Waterbeleid. “Uiteraard werden er wel metingen gedaan, maar dat gebeurde meestal projectgebonden. Bovendien waren we in belangrijke mate afhankelijk van de terreinkennis van onze collega’s. Redelijk snel werd daarom besloten om een structureel meetnet uit te bouwen en de stap te zetten richting IoT, om zo te allen tijde en ook vanop afstand zicht te hebben op het peil van onze waterlopen.”

Structurele metingen

De redenen om voor IoT te kiezen, zijn alvast duidelijk. Aubroeck: “Metingen komen in realtime op ons dataplatform binnen en we kunnen voor elke waterloop de nodige grenswaarden en dus automatische alarmmeldingen instellen. Dat doen we overigens niet alleen voor laagwater, maar evenzeer voor hoogwater. Zo kunnen we tijdig ingrijpen bij droogte enerzijds, door bijvoorbeeld een captatieverbod in te stellen, maar zien we anderzijds ook meteen als het waterniveau te snel stijgt en bijvoorbeeld de civiele diensten ingeschakeld moeten worden.”

Net iets minder evident was de zoektocht naar een gepaste oplossing. Initieel werden er vier verschillende toestellen uitgetest; vandaag worden er daar nog drie van in het veld gebruikt. Een akoestische meting, een hydrostatische meting en een VEGA radarmeting. “In totaal staan er op onze waterlopen 65 IoT-meters waarvan 45 VEGAPULS AIR 41, maar finaal willen we op minstens honderd locaties over structurele metingen beschikken. Meer zelfs, op termijn willen we de meetgegevens via waterinfo.be ook publiek beschikbaar maken.”

De voordelen van radar

Een van de belangrijkste criteria in de zoektocht naar een gepaste oplossing, is niet verrassend de betrouwbaarheid van de gegenereerde data. “De sensoren staan vooral op onbevaarbare waterlopen van tweede categorie. Dat gaat om kleine waterlopen van maximaal acht meter breed, soms dicht begroeid of op moeilijk bereikbare plaatsen. Enerzijds zijn er dus heel wat zaken die voor interferentie kunnen zorgen; anderzijds is het niet altijd eenvoudig om bij problemen snel een interventie te doen.”

“Radartechnologie biedt daarop gelukkig een prima antwoord”, zegt Kris Voet van VEGA. “Het meet onder een kleine hoek van amper 8°, zodat je zelfs bij erg smalle waterlopen een accurate meting krijgt. Het is niet gevoelig voor reflecties of temperatuurschommelingen. En omdat er geen dode zone is, worden ook plotse en drastische stijgingen van het waterpeil accuraat opgetekend, zonder dat je de sensor daarvoor extra hoog hoeft te plaatsen.”

Een bijkomend voordeel van de VEGAPULS AIR 41 is de Bluetooth-functie. Voet: “Bij een controlemeting of een aanpassing aan de instellingen hoeft onderhoudspersoneel daardoor niet meer over de rand van een brugje te hangen of met waadpakken of ladders in de beek te staan. Gewoon in de buurt staan en via de smartphone inloggen volstaan.”

Compacte communicatie

Voor de provincie Antwerpen moest de oplossing verder ook compact zijn. Aubroeck: “Op verschillende locaties plaatsen we ook het meettoestel van de Vlaamse Milieumaatschappij, eveneens met VEGA radarmeting, maar dat is voor de meeste van onze waterlopen simpelweg te groot. Het is absurd om op een waterloopje van een meter breed, amper zichtbaar vanop de straat, een toestel ter grootte van een ruime brievenbus te plaatsen. Dat is bijna vragen om vandalisme. Bovendien wegen die toestellen snel vijf à tien kilo en hangt er toch een behoorlijk prijskaartje aan. Dat is niet voor al onze meetlocaties werkbaar.”

“Een van de belangrijkste redenen waarom die toestellen zo groot zijn, is omwille van het batterijpakket”, verklaart Voet. “Op afgelegen locaties kan je sensoren nu eenmaal niet zomaar van voeding voorzien, terwijl je natuurlijk wel energie nodig hebt om de door de sensor gecapteerde data naar je dataplatform te sturen. Bij de toestellen van VMM gebeurt dat laatste via GPRS, wat relatief veel energie en dus veel batterijcapaciteit vraagt. Precies daarom maakt onze VEGAPULS AIR 41 gebruik van LoRaWAN. Dat is een uiterst eenvoudige, maar bijgevolg ook erg energie-efficiënte datastroom, waardoor ook met kleine batterijen en bijgevolg een compacte behuizing een voldoende lange levensduur gegarandeerd is.”

Hoe lang het precies duurt alvorens batterijen vervangen moeten worden, is vooral afhankelijk van het tijdsinterval tussen metingen. Hoe frequenter een meting naar het dataplatform doorgestuurd wordt, hoe meer energie er immers verbruikt wordt. “In ons geval staan alle VEGA sensoren vandaag ingesteld op het kleinst mogelijke interval, met name een kwartier,” vertelt Aubroeck. “Heel af en toe, op plaatsen waar het risico op plotse overstromingen erg hoog ligt, zou een nog frequentere meting wel relevant zijn, maar over het algemeen geeft het ons ruim voldoende inzicht. Op sommige plaatsen zouden we in de toekomst zelfs naar een tijdsinterval van één of twee uur durven evolueren.”

Met oog op de toekomst

Toch is de toekomst voorlopig ook een tikkeltje onzeker. Het nieuws dat Proximus zijn gebiedsdekkende LoRa-netwerk in oktober 2024 zou opdoeken, stelt zowel de provincie Antwerpen als VEGA voor de nodige uitdagingen. “Op dit moment is het nog onduidelijk of een andere provider het beheer van het netwerk zal overnemen”, geeft Voet toe. “Al kunnen we daar natuurlijk niet moedeloos op zitten wachten. Daarom zijn we nu volop bezig met andere pistes te verkennen, zodat we onze klanten ook in de toekomst een gepaste oplossing kunnen aanbieden.”

www.vega.com

www.provincieantwerpen.be

Tekst: Elise Noyez

Laatste nieuws

Alle nieuwsberichten