Grande distrito de irrigação adiciona sensores Doppler de baixa manutenção ao seu sistema de monitoramento.

Campo de algodão no oeste do Texas sendo irrigado sob um céu azul.

Visão geral

Buscando uma alternativa para o monitoramento de vazão em áreas onde os medidores mecânicos apresentavam problemas, o Distrito de Irrigação da Califórnia Central encontrou uma solução acessível e confiável com os medidores Mace AgriFlo XCi e sensores de velocidade Doppler.

Desafio

Partindo de sua origem na Estação de Bombeamento Jones, o Canal Delta Mendota, com 188 quilômetros de extensão, na Califórnia central, transporta água do Delta do Sacramento-San Joaquin até a Represa Mendota, no Vale de San Joaquin. De lá, a água percorre uma rede de 805 quilômetros de canais por gravidade, mantidos pelo Distrito de Irrigação da Califórnia Central (CCID), até seu destino final: os campos de mais de 1.600 produtores rurais do vale central.

A CCID é responsável por monitorar centenas de pontos de distribuição de água, garantindo que a água de irrigação chegue ao seu destino sem impedimentos e que os operadores dos canais tenham as informações necessárias para antecipar a demanda durante a estação de cultivo.

Durante décadas, o distrito dependeu em grande parte de medidores mecânicos de hélice para monitorar o fluxo nos pontos de derivação ao longo dos canais. Os medidores eram facilmente encontrados e geralmente funcionavam bem. No entanto, em vários locais, era necessária manutenção de rotina para garantir que os medidores de hélice funcionassem de acordo com os padrões do distrito.

AgriFlo XCi instalado em uma saída de canal de irrigação. Crédito: In-Situ

Solução

A CCID procurava uma alternativa adequada para monitorar o fluxo em tubulações subterrâneas de concreto armado com diâmetros variando de 24 a 72 polegadas. Eles encontraram o que procuravam no Maça AgriFlo XCi e Sensor de velocidade de inserção Doppler. O sensor utiliza Doppler de onda contínua e espectro avançado para "enxergar" a velocidade em toda a seção transversal do tubo e calcular uma vazão média real.

Até o momento, a CCID instalou cerca de 20 medidores AgriFlo Série 3, e aproximadamente metade deles monitora três sensores a partir de uma única unidade. Em dois pontos de controle de canais, a CCID foi além e adicionou uma placa de interface de telemetria com saída Modbus, que se integra ao sistema SCADA do distrito. Um CLP (Controlador Lógico Programável) consulta regularmente o medidor para obter dados e os envia ao SCADA, onde podem ser visualizados em tempo real.

Os funcionários do canal e os produtores interagem com as outras unidades AgriFlo em nível local, coletando dados precisos diretamente do medidor. Como os sensores são inseridos nos tubos subterrâneos e as caixas AgriFlo ficam alojadas em compartimentos elétricos fixos, o equipamento praticamente não requer manutenção e está protegido contra intempéries e vandalismo.

Sensor de velocidade de inserção Dopper. Crédito: In-Situ

Resultados

A instalação de sensores subterrâneos pode exigir mais esforço inicial do que a de medidores de hélice. No entanto, os medidores de hélice geralmente exigem visitas de campo mais frequentes, e os medidores elétricos normalmente têm cronogramas de manutenção mais extensos. Em contrapartida, os sistemas Doppler oferecem a precisão necessária com manutenção contínua mínima e provaram ser uma alternativa confiável.

O abastecimento de água está entre as principais preocupações ambientais da Califórnia, e a CCID faz um esforço conjunto para demonstrar a gestão responsável desse recurso.

Com a recente aprovação de legislação estadual que exige um maior grau de precisão na medição da água, o CCID está bem posicionado para atender a esses requisitos mais rigorosos e servir de modelo para o estado.