Защита мест обитания китов-белух на Аляске с использованием гибкой платформы датчиков Libelium

Киты-белухи обитают в Северном Ледовитом океане и прибрежных областях Канады, Аляски, России и Гренландии. Общая популяция белух в мире оценивается в 150 000 особей. Только 300–400 особей насчитывается в заливе Кука на Аляске, где в 2008 г. они были признаны видом, находящимся на грани исчезновения.

У этих животных ярко выражена сезонная миграция. Зиму они проводят в открытом океане, а летом перемещаются в более теплые области. Они держатся на мелководье и в устьях рек, иногда даже заплывая на несколько километров вверх по течению.

С одной стороны, в устьях рек животные находятся в безопасности, а их метаболизм в пресной воде изменяется, обеспечивая сезонную смену поверхностного слоя кожи. С другой стороны, загрязнение окружающей среды и шумовое загрязнение, связанные с антропогенным воздействием, представляют для китов-белух серьезную угрозу. Загрязняющие вещества оказывают различные виды неблагоприятного воздействия на животных: повышение частоты заболеваемости раком, патологии репродуктивных функций, снижение иммунитета. Было доказано, что в определенных областях частота возникновения раковых заболеваний у белух выше. Эксперты полагают, что этот факт напрямую связан с загрязнением окружающей среды

В 1972 г. Конгресс США принял Закон о защите морских млекопитающих (MMPA), который запретил охоту, убийство, ловлю и/или преследование всех морских млекопитающих в водах США. Несмотря на это, животные и сегодня подвержены серьезным опасностям, главными из которых является загрязнение окружающей среды и антропогенные факторы.

В феврале 2017 г. была зафиксирована утечка природного газа, произошедшая примерно в 6 километрах от берега залива Кука близ населенного пункта Никиски, Аляска. Об утечке было незамедлительно сообщено властям Аляски, которые разработали повышенные требования к мониторингу утечки — ведь область является важным местом обитания исчезающих китов-белух.

Компания-партнер Libelium Aridea Solutions (Западная Виргиния) получила заказ на разработку решения для мониторинга утечки. Компания разработала решение по мониторингу состояния окружающей среды. Команда Aridea Solutions верит, что придет время, когда показатели состояния окружающей среды будут постоянно отслеживаться, а машины и люди будут помогать друг другу достигать наилучших результатов как в промышленности, так и для планеты, на которой мы живем.

Сборка плавучей системы мониторинга в штаб-квартире Aridea, штат Западная Виргиния

После интенсивного изучения условий и возможностей, продлившегося несколько часов, команда Aridea приняла решение установить систему датчиков на буй, который затем должен быть спущен на воду в районе утечки. Для системы требовались датчики от четырех различных производителей. Компания обратилась к Libelium, чья платформа Plug & Sense! была необходима для взаимодействия различных промышленных протоколов, требовавшихся для работы датчиков.

Платформа Plug & Sense! также обеспечивает простоту сбора и передачи данных на корабль, который может находиться в нескольких милях от буя, по протоколу связи с частотой 900 МГц.

Компания Aridea разработала буй, оснащенный беспроводной платформой датчиков Libelium для мониторинга воздуха и воды в зоне утечки по параметрам, влияющим на жизнедеятельность китов-белух и других морских млекопитающих. Проект включает в себя мониторинг уровней метана, кислорода и углекислого газа над поверхностью воды, а также уровней растворенного метана, растворенного кислорода и некоторых других параметров непосредственно под поверхностью воды.

Установка системы мониторинга в заливе Кука (Аляска)

Временные рамки проекта были очень жесткими. Инженеры Aridea работали непрерывно в течение двух недель, разрабатывая, собирая и доставляя платформу мониторинга на Аляску. Вместе с платформой на место установки отправились два инженера Aridea, чтобы помочь с установкой, обучением персонала и калибровкой датчиков. Система работала так, как и было задумано, предоставляя ученым важные данные, необходимые для быстрого анализа и оценки влияния утечки на окружающую среду.

Платформа собирает и передает ключевые данные об окружающей среде на шлюз находящегося рядом корабля. Шлюз накапливает информацию, полученную с буя, и отправляет данные на платформу Aridea Terralytix по беспроводному 4G-соединению. Платформа Aridea Terralytix позволяет ученым просматривать и анализировать данные, собираемые в режиме реального времени.

Технические специалисты спускают буй Aridea на воду

Буй спускали на воду несколько раз для мониторинга и составления отчетов об условиях окружающей среды до тех пор, пока погодные условия не позволили дайверам устранить утечку. Плавучая система мониторинга, разработанная Aridea, стала ключевым инструментом получения важнейших данных и анализа влияния утечки на окружающую среду до тех пор, пока ремонтные работы не были завершены.

Схема работы решения Aridea в заливе Кука, Аляска

Работа системы была осложнена наличием ледяного покрова и движением буя в связи с экстремальными температурами и приливными изменениями в области. Буй и датчики, выбранные для создания системы, были разработаны с учетом этих условий. Ограничения, установленные береговой охраной в области утечки, требовали, чтобы буй свободно перемещался по области в ходе приливных циклов. Спуск буя на воду выполнялся при помощи крана, закрепленного на корабле. После того, как буй был спущен на воду, корабль отошел от него и находился на расстоянии 1–2 миль. Обмен данными с ним поддерживался при помощи системы дальней связи на частоте 900 МГц Waspmote.

Работа системы датчиков Aridea в заледеневших водах залива Кука

Директор по разработкам Aridea Роб Мур: «Одним из ключевых факторов успешной реализации этого проекта в столь жестких временных рамках и сложных погодных условиях был правильный выбор поставщиков оборудования. Платформа Libelium Waspmote обеспечила быструю и гибкую интеграцию датчиков от нескольких производителей».

Подробные сведения о продукции вы можете запросить в отделе продаж СМАРТ Дистрибьюшн.