Мониторинг уровня и температуры поверхностных и подземных вод с помощью погружных автономных логгеров PROMODEM

В статье приведено описание гидрологического оборудования российского производства для мониторинга уровня поверхностных и подземных вод при проведении гидрогеологических исследований, опытно-фильтрационных работ, а также для контроля изменения запасов гидроресурсов. Точки контроля оснащаются погружными автономными (батарейными) логгерами PROMODEM, которые с высокой точностью производят измерение уровня и температуры воды и накапливают архивы измерений во внутренней памяти. Архивы измерений доступны для последующего считывания диспетчером по USB и обработке в табличных редакторах Excel, LibreOffice и др.

ООО «Аналитик-ТС», г. Москва

скачать pdf >>

Импортозамещение зарубежных дата-логгеров российскими аналогами

Компания ООО «Аналитик-ТС» запустила в серийное производство оборудование для мониторинга уровней поверхностных и подземных вод – логгер уровня и температуры PROMODEM (рис. 1, табл. 1). Эта разработка позволила заместить целый класс специализированных импортных дата-логгеров (Solinst^© Levellogger, In-Situ^© Level Troll и др.), широко применявшихся в исследованиях российскими гидрогеологами, но ставших недоступными из-за санкций или разрывов в цепочках поставок.

Рис. 1. Внешний вид логгера уровня и температуры PROMODEM

Таблица 1. Характеристики логгера уровня и температуры PROMODEM

ООО «Аналитик-ТС» занимается разработкой и производством средств измерений с 1992 го­да и обладает широкой линейкой промышленных логгеров, датчиков и модемов, выпускаемых под торговой маркой PROMODEM, предназначенных для мониторинга и контроля температуры, уровня, давления и расхода в различных средах. Необходимость разработки нового специализированного логгера уровня и температуры PROMODEM для гидрогеологических исследований бы­ла продиктована многочисленными запросами постоянных клиентов компании, столкнувшихся с необходимостью перехода на решения от российских производителей.

Применение логгеров уровня и температуры PROMODEM в гидрогеологических исследованиях

Логгеры уровня и температуры PROMODEM устанавливаются непосредственно внутри скважины и предназначены для гидрогеологических исследований при проведении:
- испытаний на откачку, фильтрационных исследований, а также определения других характеристик водоносного горизонта;
- мониторинга водоразделов, дренажных бассейнов и расхода запасов воды;
- измерений динамики потоков, уровней озер и водохранилищ;
- измерений колебаний уровня во­ды в гавани и вычислений приливов;
- мониторинга водно-болотных угодий и ливневых стоков;
- измерений уровня воды на объектах водоснабжения и в резервуарах;
- измерений параметров фильтрации шахтных вод;
- долгосрочного мониторинга уровня во­ды в колодцах и уровня поверхностных вод.

Принцип работы логгера уровня и температуры PROMODEM

Логгер уровня и температуры PROMODEM относится к автоматическим автономным регистрирующим устройствам, измеряющим уровень и температуру подземных и поверхностных вод с периодической или непрерывной записью показаний на глубине до 1600 м. Логгер включает в се­бя датчик абсолютного давления, батарейный источник питания, а также электронную плату с системой опроса датчика, хранения архивов измерений и USB-интерфейсом для считывания данных пользователем. При этом все компоненты логгера размещены в едином металлическом водонепроницаемом корпусе.

Специальное конструктивное исполнение логгеров позволяет устанавливать их прямо в скважинах и обеспечивает их автономную работу в необслуживаемом режиме до 10 лет. Логгеры автоматически измеряют и записывают показания с установленной пользователем периодичностью, а также сохраняют результаты измерений в цифровой форме в памяти устройства. Автоматическая непрерывная работа логгеров 24/7 позволяет исключить многие нестыковки, присущие ручному сбору данных, и дает возможность выполнять одновременный мониторинг географически распределенных объектов.

Барометрическая компенсация атмосферного давления

При погружении в во­ду логгер регистрирует комбинацию атмосферного давления и давления столба во­ды над ним. Фактическое давление определяется путем барометрической компенсации, то есть вычитанием атмосферного давления из абсолютного. Лучший способ барометрической компенсации – использовать в па­ре с логгером уровня и температуры дополнительный логгер атмосферного давления и температуры (рис. 2, табл. 2).

Рис. 2. Логгер уровня и логгер атмосферного давления PROMODEM, установленные в скважине

Таблица 2. Характеристики логгера атмосферного давления и температуры PROMODEM для учета и компенсации атмосферного давления

Логгер атмосферного давления и температуры PROMODEM конструктивно идентичен логгеру уровня, но откалиброван для работы в воздушной среде в диапазоне 675–825 мм рт. ст., благодаря че­му достигается высокая точность измерения: с погрешностью до 0,075 мм рт. ст.

Логгер атмосферного давления и температуры PROMODEM устанавливается выше уровня во­ды, в месте, не подверженном влиянию ветра (обычно это та же скважина, где установлен логгер уровня), и может быть использован для компенсации колебаний атмосферного давления всех логгеров уровня в радиусе 30 км (при условии перепада высот не более 300 м).

Альтернативным способом барометрической компенсации является использование данных ближайшей метеостанции: они точно так же вычитаются из измеренного логгером абсолютного давления.

Для температурной компенсации специальных действий не требуется, она выполняется автоматически самим логгером.

Программное обеспечение PROMODEM Config

Для настройки логгеров и снятия показаний предназначена единая программа PROMODEM Config (рис. 3). Подключение логгера к компьютеру или ноутбуку осуществляется через USB-интерфейс. При настройке пользователь выбирает только частоту измерений и часовой пояс места установки. При считывании данных – только необходимый временной интервал: программа выгрузит архив измерений в файл формата CSV, который можно открыть в любом табличном редакторе: Excel, LibreOffice и других.

Рис. 3. Интерфейс ПО PROMODEM Config и пример обработки архива с результатами гидрологических исследований в табличном редакторе

Опубликовано_в журнале ИСУП № 4(106)_2023

К. К. Чуприков,
руководитель группы проектов,
ООО «АналитикТС»:
PROMODEM^®, AnCom^®, г. Москва,
тел.: +7 (495) 775-6008,
email: support@promodem.ru,
сайт: promodem.ru