Jeftini senzor prati razine vode korištenjem GPS signala

Sve učestalije poplave izazvane klimatskim promjenama, iz godine u godinu sve više prijete područjima uz obale rijeka. Iz tog razloga potrebno je stalno pratiti razine vode, kako bi se moglo uočiti opasnost od poplave čim prije i stiglo pokrenuti mjere obrane prije nego što stanje postane kritično.

Znanstvenici Sveučilišta u Bonnu razvili su novi, jeftini i robusni senzor za mjerenje razina vode u rijekama, za koji vjeruju da će biti od velike koristi u obrani od poplave.

Prema znanstvenicima, konvencionalni senzori za praćenje razine vode pate od jednog ili više ograničenja. Oštećuju se u poplavama, teško ih je očitati na daljinu, ne mjere kontinuirano razinu vode ili su preskupi. Predvođeni dr. Makanom Karegarom, istraživači su razvili alternativu koja nema takvih problema.

Uređaj ima oblik antene koja se postavlja uz rijeku, izvan vode. Kontinuirano prima GPS i GLONASS satelitske signale. Dio svakog signala prima se izravno sa satelita, dok se ostatak prima neizravno, nakon što se reflektira od površine rijeke. Što je površina niža u odnosu na antenu, veća je udaljenost koju reflektirani radiovalovi prijeđu.

Kada se neizravni dio svakog signala preklapa s izravno primljenim dijelom, nastaju uzorci smetnji. Analizirajući te uzorke, ugrađeno mikroračunalo Raspberry Pi može odrediti trenutnu razinu vode s točnošću od plus ili minus ~1,5 cm. Ti se podaci nadležnim službama prenose putem postojećih mobilnih mreža.

Cijela instalacija košta samo oko 150 eura za izgradnju, a može se napajati pomoću solarne ploče. Jedan od senzora bio je u upotrebi dvije godine na Donjoj Rajni. Tehnologija trenutačno radi samo na rijekama koje su široke najmanje 40 m, no znanstvenici se nadaju da bi se usavršavanjem softvera Raspberry Pi računala to moglo znatno poboljšati.

Open source kod i planovi za uređaj besplatno su dostupni putem web stranice projekta. Istraživanje je opisano u radu koji je nedavno objavljen u časopisu Water Resources Research.