Insights de Qualidade da Água em Tempo Real com Monitoramento IoT

Indubitavelmente, a água é o recurso mais essencial em nosso planeta. Sem ela, a vida cessará de existir e certamente colapsará em poucos dias. Não apenas para uso geral, mas sua aplicação nas indústrias também ajuda na criação e refino de outros recursos e produtos essenciais para nossa existência e vida sustentável.

No entanto, temos explorado este recurso insubstituível há décadas. Dos 71% de água que cobre a crosta terrestre, apenas 2,5% ou até menos é adequada para consumo. Isso resultou em consequências severas em termos de aumento da concentração de poluentes em corpos de água doce, junto com escassez de água em diferentes cantos do globo.

As fontes de água doce estão se esgotando a uma taxa incontrolável e, atualmente, não há alternativa para melhorar a situação além de monitorar e manter a qualidade ideal dos corpos d'água. Contudo, atualmente a medição da qualidade da água é feita manualmente, o que apresenta vários desafios.

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Desafios Associados ao Método Manual de Monitoramento da Qualidade da Água

Métodos manuais de medição da qualidade da água, além de serem demorados e intensivos em custo, também apresentam os seguintes desafios:

• Erros e enganos são da natureza geral dos seres humanos. Portanto, erros são propensos a serem cometidos quando leituras de qualidade da água são feitas manualmente.

• Qualidade dos Dados definitivamente diminui se as leituras forem imprecisas ou falhas. Além disso, desenvolver insights úteis a partir desses dados também leva uma quantidade considerável de tempo.

• Eficiência e custo-efetividade de fazer leituras manuais de qualidade da água é bastante baixa, pois consome muito tempo e esforço.

• Treinamento e educação adequada são necessários para serem dados à força de trabalho e prepará-los para fazer leituras no local.

• Inspeção Manual de sondas e sensores também desperdiça muito tempo produtivo que poderia ter sido utilizado para procedimentos de leitura eficientes.

Como Monitorar a Qualidade da Água com IoT:

Os desafios mencionados acima tornam o método manual de medição da qualidade da água bastante redundante. Sistemas inteligentes de monitoramento da qualidade da água usando IoT são, portanto, necessários para monitorar automaticamente vários parâmetros que determinam a qualidade da água.

A Internet das Coisas permitiu o desenvolvimento de sistemas automáticos de monitoramento da qualidade da água que mitigam os desafios mencionados acima. Ao usar dispositivos como sensores e sondas, vários parâmetros da água podem ser medidos em tempo real de locais remotos.

Esses dispositivos compartilham dados ao vivo sobre a qualidade de um corpo d'água para uma suíte de plataforma. Ao usar esta plataforma, uma pessoa ou empresa pode tomar ações úteis para garantir a qualidade ideal da água. Algumas variáveis que podem ser medidas através de dispositivos de monitoramento remoto da qualidade da água são:

1) Turbidez:

A turbidez é a quantidade de partículas suspensas individuais na água. Devido à presença dessas partículas, a água parece turva ou nebulosa na aparência.

2) pH:

Medir o pH ou potencial de hidrogênio diz se a água é ácida ou básica em natureza. O pH da água pura é 7, no entanto, o pH pode variar com base nas condições topológicas e geográficas.

3) Temperatura:

A temperatura da água desempenha um papel crucial na manutenção da vida aquática e seu habitat. Para aplicações industriais também, a temperatura da água é essencial para ser monitorada para operações eficientes e aumento da taxa de produção.

4) Oxigênio Dissolvido:

DBO ou demanda biológica de oxigênio é um parâmetro rudimentar para a fragmentação de compostos orgânicos presentes na água por vários micro-organismos.

5) Condutividade e TDS:

Como a água é o solvente universal, ela dissolve quase todos os sais disponíveis. A alta concentração de SDT (sais dissolvidos totais) na água aumenta sua condutividade, o que afeta a reprodução e crescimento da vida aquática.

6) Salinidade:

Altas concentrações de sal na água também aumentam a salinidade. Água salina não pode ser usada para fins potáveis e também não é apropriada para uso doméstico, industrial ou agrícola.

Esses parâmetros, quando medidos através de dispositivos de monitoramento da qualidade da água, permitem que um sistema IoT realize monitoramento da qualidade da água em tempo real que pode ser usado para desenvolver insights úteis e tomar ações informadas.

Aplicações de Sistemas Automáticos de Monitoramento da Qualidade da Água

A tecnologia da Internet das Coisas permitiu a criação de soluções inteligentes de monitoramento da qualidade da água que estão evoluindo o modus operandi de diferentes indústrias. Abaixo está uma lista de alguns setores que podem se beneficiar da implementação desses sistemas:

1) Serviços de Água (Water Utilities):

Fornecedores e concessionárias de água precisam garantir o fornecimento de água rica em nutrientes que os consumidores possam usar para beber e outros fins. Ao implementar soluções baseadas em IoT de medição da qualidade da água, as concessionárias podem monitorar a qualidade da água distribuída em caixas d'água elevadas e até mesmo em tubulações.

2) Agricultura:

Qualidade ideal da água é pré-requisito para alta produtividade de culturas. Com base na cultura a ser cultivada, sensores e sondas podem ser usados para identificar impurezas que podem prejudicar seu crescimento. Isso ajudará os agricultores a melhorar suas práticas de irrigação e garantir uma alta produtividade de culturas saudáveis.

3) Aquicultura:

Aquicultura refere-se à criação de organismos aquáticos como peixes, sob ambiente controlado. A qualidade da água desempenha um papel essencial na facilitação do crescimento de peixes e crustáceos saudáveis em grandes números para que possam ser usados como gado.

4) Instalações de Pesquisa e Laboratórios:

Laboratórios e instalações de pesquisa requerem água quase 100% pura ou destilada para conduzir experimentos conclusivos. Água com baixo pH e partículas suspensas é, portanto, necessária para determinar resultados precisos e confiáveis. Devido à medição sem fio dos parâmetros de qualidade da água, laboratórios e locais de teste podem conduzir experimentos sem se preocupar com erros causados pela presença de impurezas.

5) Tratamento de Águas Residuais:

Águas residuais geradas devem ser tratadas e gerenciadas antes de serem descarregadas em um corpo d'água doce. Parâmetros como temperatura, turbidez e SDT devem, portanto, ser monitorados para garantir que a água seja tratada adequadamente antes de ser secretada. Sistemas inteligentes de monitoramento da qualidade da água usando IoT otimizam os processos de inspeção e, portanto, reduzem a necessidade de interferência manual.

6) Unidades de Manufatura:

Empresas baseadas em produção e manufatura frequentemente descarregam produtos químicos e outros fluidos nocivos em rios. Regulamentações rigorosas são, portanto, impostas a elas para garantir que nenhum dano seja feito à vida aquática. Fábricas podem, portanto, usar monitoramento da qualidade da água em tempo real para garantir que a conformidade seja atendida conforme as regulamentações impostas.

Principais Conclusões:

Ao usar a tecnologia da Internet das Coisas, o método de medição da qualidade da água pode ser feito automaticamente de locais distantes via telemática avançada. As aplicações dos sistemas de qualidade da água em diferentes campos são ilimitadas e, portanto, mudarão a forma como esses setores operam.