Een nieuwe sensor voor kartering van de waterbodem

Een nieuwe sensor voor kartering van de waterbodem

De gammaspectrometers van Medusa worden wereldwijd gebruikt voor het in kaart brengen van bodem en waterbodem. Door de sterk gegroeide vraag naar waterbodemkarteringen had Medusa grote stappen gezet om de onderwatergammaspectrometer beter hanteerbaar en efficiënter te maken. Om de hanteerbaarheid verder te verbeteren,  werd de sensor autonoom gemaakt en hebben wij technologie ontwikkeld om de sensor draadloos met het schip te laten communiceren.  

Met deze MS1200 sonde (ook wel het Medusa systeem genoemd) kan het slibgehalte of verontreiniging van de waterbodem in beeld worden gebracht.

Aanleiding

Samen met Medusa Radiometrics werken wij continu aan de verbetering van onze meettechnieken. Onze ambitie is om meetsystemen voor het karteren van bodemsamenstelling en bodemopbouw efficiënter, nauwkeuriger en hanteerbaarder te maken, zodat ze breder en eenvoudiger inzetbaar zijn.  

Mapping met Medusa

De onderwatergammaspectrometer brengt de samenstelling en verontreiniging van de waterbodem in beeld. Doordat de sensor over de bodem wordt gesleept en continu metingen doet, krijgen we een compleet dekkend beeld van de waterbodem. Het huidige systeem gebruikt een sleepkabel voor datacommunicatie, wat foutgevoelig is en speciale kabels vereist. Om de toepassing van de sensor eenvoudiger te maken, ontwikkelden we technologie voor draadloze communicatie.  

De bodemsamenstelling van het oldambt meer, gemeten met de Medusa gamma spectrometer.

Technische ontwikkeling

In het project maken we de sensor autonoom en ontwikkelen we technologie om de sensor draadloos met het schip te laten communiceren door middel van een akoestisch modem. Dit is een luidspreker/microfoon die onder water gebruikt kan worden om gegevens via geluidsgolven te versturen. Normale draadloze verbindingen zoals wifi en bluetooth werken niet onder water omdat deze door het water worden gedempt. Daarom zijn akoestische modems de enige optie voor draadloze onderwatercommunicatie.  

Uitdagingen

De uitdaging zit erin dat de bandbreedte van de akoestische modems, die een factor 10.000 lager is dan wat ons huidige systeem nodig heeft om te functioneren. Daarom gaan we de sensor veel zelfstandiger maken. We verplaatsen alle data-acquisitie hardware, die zich nu aan boord van het schip bevindt, naar de sensor zodat het systeem veel minder interactie met de operator nodig heeft. Daarnaast breiden we het systeem uit met een interne batterij.  

Beoogde resultaat

Het autonoom maken van het systeem verhoogt de toepasbaarheid, doordat er minder expertise nodig is om ermee te werken. De implementatie van het akoestische modem elimineert de noodzaak voor grote, speciaal ontwikkelde sleepkabelsystemen; een willekeurige sleepkabel volstaat. Daarnaast willen we het systeem kleiner en hanteerbaarder maken. Door embedded elektronica en slimme materialen te gebruiken, minimaliseren we de grootte en het gewicht van de buis. Dit zou ertoe leiden dat het hele meetsysteem, net zoals onze andere meetsystemen, in een enkele koffer past.  

De gamma spectrometer wordt achter een vaartuig aan over de waterbodem heengesleept. 

Europese ondersteuning

Het project is ondersteund met financiering van het Europees fonds voor regionale ontwikkeling (EFRO) vanuit de Europese Unie met SNN als uitvoeringsinstantie. Meer weten? Kijk op de volgende websites: 

Europees fonds voor regionale ontwikkeling (EFRO)

SNN – kennis en innovatie subsidie