Børmark pumpestasjon, Åfjord Kommune

Dette ble et hasteoppdrag i forbindelse med at lynet slo ned i en pumpestasjon hos Åfjord Kommunale Vannverk. Styrekabelen opp til høydebassenget ble helt ødelagt i lynnedslaget. Denne har også vært utsatt for nedslag tidligere, og var således dårlig fra før. På denne kabelen gikk signalene fra nivåbryterne i høydebassenget, slik at pumpene kunne starte og stoppe etter behov. Kabelen er bortimot 1 km lang. I stedet for å grave ned ny kabel, ble vi bestemt på å prøve å få til overføring av nivå-signalene via radiolink. Lynet kan jo ikke slå ned i radiobølger... Som tenkt så gjort. Her er noen bilder av prosjektet.

Some text in English dedicated my friends at Parallax Forums who are following my projects:

This project started out in a hurry afther a heavy thunderstorm. Lightning hit a cable between a water pump station and its reservoir tanks up in the mountain. This is a part of the community water supply for a small village. Water pumps where controlled by signals from floatswitches in the tanks, but afther the lightning stroke not a single one of the 10 twisted pairs in the cable where able to carry a signal anymore. Then we decided to try this wireless transmittion of the signals. My guess is that the lightning can`t hit the radiowaves... And with the wintertime and the snow just around the corner, we did not have time for digging down a new cable. It`s all the way about 1000m long distance between the tanks and the pump station. There is 4 floatswitches in the water tanks: Alarm Low Level, Start Level, Stop Level and Alarm High Level.

  

Over til venstre vises styrekortet som er montert oppe i høydebassenget. Dette tar inn signaler fra nivåbryterne og styrer modem og radio. Bildet til høyre  viser i tllegg spenningsregulator for solcelleanlegg + boks med radio. Det er brukt PMR på 446MHz til samband mellom stasjonene. I og med at høydebassenget er oppe på fjellet og dermed langt fra strøm, monterte vi solcellepanel og batteri for å drive elektronikken her oppe. Prosessoren som styrer det hele, er av typen Propeller fra Parallax. Her er også tilkoblet en 4-20mA trykktransmitter slik at vi kan måle nivået i høydebassenget. Hver gang det skjer en endring på nivåbryterne, sendes alle data over til pumpestasjonen og kan dermed styre pumpene nede ved elva.

Pictures above shows the installation in the underground epoxy tank beside the water tanks. Propeller processor card to the left, 12v voltage regulator for solar cell charger in the middle and the 446Mhz PMR in the box to the right. Signals from the floatswitches are filtered and stored in a databuffer and then sent over to the pump station reciever via TCM3105 modem and the radio. To save power, there is only a transmittion everytime a floatswitch changes state. Also added a 0-5m throw-in type pressure transmitter that gives 4-20mA signal to measure the water level in the tanks. This is displayed at the reciever in the pump station. The input from the pressure transmitter is via a ADC0834. ADC also read battery voltage so we can follow the battery condition from the pump station. You know, there is no road going up to the water tanks. We have to walk... 1km forward with 100m elevation... puh.. Well, when we mounted the system we hired a guy with a ATV to carry the things up the mountain. I would`nt carry a 90Ah gel battery (30-40kg) in my backpack, haha..

  

Bildene over viser solcellepanel og radioantenne. Panelet er på 30w. Antenna er hjemmelaget, spesialtilpasset formålet.

Here is the 30w solar cell panel and the PMR antenna. There is no mains power by the water tanks, so we had to put up the solar cell to charge a 90Ah gel battery to power the system. Antenna is homemade and is special designed for 446Mhz PMR`s by this guy: http://www.sondred.info/PMR%20retningsantenne.htm . Thanks Sondre..! I also use this antenna for some of my projects at home, and it increase the range of the PMR many times. One of my radio links are over 6km distance with this antennas. Works fine. I guess the PMR deliver about 100mW output.

  

Her er bilder fra pumpestasjonen nede ved elva. På denne boksen er det også montert et display for å kunne lese av tilstanden oppe på fjellet. Her kan vi se batterispenning på solcelleanlegget, nivå i tankene og hvor lang tid det er gått siden siste radio-kontakt med stasjonen oppe på fjellet. Fra før hadde vi ingen nivåmåling på høydebassenget, så det ble en "bonus-funksjon".

Above: Here is the reciever in the pump station down by the river. It got two buttons by the LCD display in front. One is for changing menus in the LCD and the other is to force a transmittion to update the data readouts. There are 3 menus: solar battery voltage, water level in the tanks and lapsed time since last transmittion. If there is no valid transmittion within 20 hours, the reciever trig the alarm relay (relay 5). This one is connected to the pump stations own control system and generates a SMS to maintnence personal.

I mottakerboksen i pumpestasjonen er det 5 rele-utganger som er koblet opp mot den eksisterende styringen av stasjonen. Disse utgangene følger posisjonen på nivåbryterne oppe i høydebassenget. Mottakeren har også batteribackup, slik at den fungerer videre ved eventuelle strømbrudd.

The reciever station has 5 relay outputs that follows the state of the floatswitches in the water tanks up in the mountain. Relay outputs are connected to the pump control system where the old TP cable was connected. Reciever station also got a battery backup with constant charger to keep the radio running through power-ouages. PMR`s does`nt turn on automaticly afther they have lost power supply, you know.. Also keep the state of the relay outputs to ensure that the pump station is starting again afther power-out.

Bildet over viser montasjen oppe i ventiltanken ved høydebassenget.

Alt i alt et interessant prosjekt. Artig at kunnskaper fra hobbyvirksomhet kommer til nytte.

Back in the tank up in the mountain. We mounted the elctronics in sealed boxes, but the environment in the underground tank is`nt that bad so I guess this will run for a long time. This is also a good example that knowledge from hobby projects can be used in a meaningful way. I simply love the Propeller processor and its easy way to control things. Thanks again, Parallax.

Oktober 2014