Industrieel doorontwikkelde Multiflexmeter versie 4 beschikbaar

Na de geslaagde pilot met (analoge) druksensoren in 2022 heeft de Provincie Zeeland besloten om de grondwatermonitoring (> 600 locaties) middels de Multiflexmeter te automatiseren. In 2024/2025 is een herontwerp van de Multiflexmeter aan Dekimo-Goes gegund, met deze versie 4 als resultaat:

Compact

Eén van de ontwerp eisen was een compact design, zodat de Multiflexmeter ook eenvoudig bovenop bestaande peilbuizen met een diameter van 160 mm geplaatst kan worden. Eerder hadden leerlingen van de vakhavo daarvoor 3D-kappen ontworpen die middels en 3D-printer te produceren zijn. Deze ontwerpen hebben één verfijnd ontwerp opgeleverd. Speciaal voor deze toepassing is ook het ronde gat in de printplaat voor de kabeldoorvoer ontstaan.

Modulair: basisboard en sensormodules

Duidelijk was dat er vele toepassingen van de Multiflexmeter zullen volgen. Daarom is een basismodule ontworpen waarop sensormodules ingeprikt kunnen worden middels twee modulesloten. Daarnaast is een extensieboard beschikbaar om tot 6 modules aan te sluiten. Tijdens de FAT heeft een systeem gedraaid met 6 sensormodule elk met 2 druksensoren, dus 12 druksensoren in totaal!

Sensormodules: Modbus RS485 en OneWire

Voor het grondwatermeetnet zijn nauwkeurige, stabiele, energiezuinige digitale druksensoren geselecteerd die middels het Modbus RS485 of OneWire protocol communiceren. Zo zijn er twee varianten van de sensormodule beschikbaar gekomen, die eenvoudig geprogrammeerd/gemodificeerd kunnen worden voor andere type sensoren die via deze protocollen communiceren. Per sensormodule kunnen twee (druk)sensoren aangesloten worden.

Levensduur: 10 jaar

Om de onderhoudsmomenten in het veld te minimaliseren is het ontwerp geoptimaliseerd naar een batterijlevensduur (één Lithium ThionylChloride batterij) van 10 jaar bij een meetfrequentie van 1x per uur met 1 of 2 druksensoren. Per uur ontwaakt het systeem en is dan slechts enkele seconden actief en verzende de resulaten middels het energiezuinige LoRaWAN.

O.b.v. enkele praktijktesten middels een meetfrequentie van 1x per 5 minuten is een levensduur van 10 maanden bereikt. Dit komt dus overeen met 10 jaar. Daarbij heeft de antenne met een minder energiezuinige zendkracht (spreading factor 11 i.p.v. 7) gedraaid.

Overige specificaties

Meetfrequenties kunnen reeds vanaf de server gewijzigd worden. Er is een USB aansluiting voor de (initiële) configuratie. Deze kan ook voor extra voeding benut worden. De microprocessor beschikt over voldoende geheugencapaciteit voor een half jaar tot een jaar data opslag. Dit is wel zo handig voor het geval de LoRa (tijdelijk / nog) niet beschikbaar is.

Ook is de hardware voorbereid voor Firmware Over The Air (FOTA) o.a. middels een SD-slot. In de software is FOTA nog niet geïmplementeerd.

Grondwatermonitoring

Naast een aantal andere toepassingen die in ontwikkeling zijn, zijn er intussen ruim 250 peilbuizen in het veld geautomatiseerd. Middels de SensorBucket wordt de meetdata ontvangen en doorgestuurd naar de grondwaterdatabase. De BRO-connector regelt de verdere aanlevering naar de Basisregistratie ondergrond (BRO).

 

Zie voor dagelijkse meetwaarden via: https://kaarten.zeeland.nl/map/grondwaterstanden

Ontwerpen / bronbestanden

MFM v4: https://github.com/Multiflexmeter/Multiflexmeter

3D-kappen: https://github.com/Multiflexmeter/Multiflexmeter/tree/main/accessories/well_adapter_115mm_160mm

SensorBucket: https://sensorbucket.nl/

BRO-connector: bro-connector/bro_connector at main · nens/bro-connector

Met dank aan