Developing a Small and Power Efficient Depth Measuring System for Use at Remote Locations

Abstract

Vannkraftproduksjonsselskapet Agder Energi ønsker å utvikle et nytt dybdemålingssystem tilegnet bruk i avsidesliggende elver og reservoar. Dette systemet skal være lite, lett, energieffektivt, brukervennlig, pålitelig og kostnadseffektivt. Målet er å supplere, og til en viss grad erstatte, de store og dyre stasjonene som blir brukt per dags dato. Formålet med denne masteroppgaven er å utvikle dette dybdemålingssystemet for Agder Energi. Mesteparten av rapporten omhandler utviklingen av et enkelt-node-system; én node som tar alle målingene, og sender dataen tilbake til Agder Energis driftssentral via mobilnettverksprotokollen NB-IoT. Den senere delen av rapporten omhandler utviklingen av et multi-node-system som kan operere utenfor områder med mobildekning. Den gjør dette ved å ta i bruk radiokommunikasjon i tillegg til NB-IoT. Agder Energi har enkelt-node-systemet som sin førsteprioritet, og arbeidet på dette systemet vil i løpet av prosjektet bli fullført. Multi-node-systemet vil derimot fremdeles ha gjenstående arbeid ved slutten av prosjektet. Selv om langtids-testing av den endelige versjonen av enkelt-node-systemet fremdeles gjenstår, ser de foreløpige resultatene svært lovende ut sett opp mot kriteriene satt av Agder Energi. Systemet vil bli tatt i bruk like etter at denne masteroppgaven er fullført.

The hydroelectric power production company Agder Energi, wants to develop a new depth measuring system for use at remotely located rivers and reservoirs. This system shall be small, light, power efficient, user friendly, reliable and cost efficient. The goal is to supplement, and to some degree replace, the large and costly stations they are using today. The objective of this master’s thesis is to develop this depth measuring system for Agder Energi. The majority of the report deals with the creation of a single-node system; one node that does all the measurements and sends the data back to Agder Energi’s contol central via the NB-IoT mobile network protocol. The later part of the report deals with the development of a multi-node system, one that is able to operate outside of areas where mobile network is available. It does so by utilizing radio communication in addition to NB-IoT. Agder Energi has the single-node system as their top priority, and the work on this system will by the end of this project be concluded. The multi-node system will however have work remaining by the end of this project. Although long-term testing still remains for the final version of the single-node system, the preliminary results seems quite promising regarding all the criteria set by Agder Energi. The system will be put into use soon after the completion of this master’s thesis.