IBC kontajner / nádrž pozná asi každý. Ide o plastovú kocku v ochrannom ráme s plastovou, alebo železnou podstavou a vepúšťacím ventilom v spodnej časti. Zvlášť obľúbená je práve pre záhradkárov ako zásobáreň úžitkovej vody, ktorou polivajú rastliny. Voda sa do IBC nádrže môže čerpať čerpadlom zo studne, vrtu, alebo sa môže voda zbierať aj prirodzene zo strechy domu s navedením dažďového zvodu priamo do nádrže.

Strecha domov, i hospodárskych budov majú veľkú plochu a dokážu zachytiť ohromné množstvá vody. Bola by škoda nevyužiť túto vodu zadarmo. Pri zbere vody zo strechy treba brať do úvahy aj to, že sa k vode bude dostávať aj pozmývaný prach zo strechy, omytý vtačí trus, listy a pod, čo môže upchávať dierky nadstavca krhly pri polievaní, ale dokážu usádzať aj kal na dne nádrže. Ak sa voda pravidelne neobmieňa, môže začať aj smrdieť. Do značnej miery sa to dá eliminovať použitím sieťky, ktorá tieto častice zachytí, prípadne originálnym filtrovacím košom.

IBC kontajner - kocka - štandardný objem 1000 l

Rok 2026 je veľmi suchý vzhľadom na aktuálnu ročnú dobu (Apríl, Máj) a tak je voda v tomto období kritická. Ďalším aspektom pri používaní IBC na dažďovú vodu je tvorba rias. Riasy vznikajú preto, že je IBC vyrobená z HDPE plastu, ktorý prepúšťa slnečné lúče a dochádza ku fotosyntéze vo vnútri nádrže vo vode. To bude viesť aj k ozeleneniu vody, ak sa voda pravidelne neobmieňa. Fotosyntéze je možné zamedziť použitím krycej plachty na IBC nádrž, ktorá neprepúšťa slnečná lúče. Funguje to aj v prípade, že už riasy v nádrži máte, tak do pár dní od zakrytia prirodzene odumrú a klesnú na dno.

Prikrytá IBC nádrž nepriehľadnou plachtou

Použitie nepriehľadnej plachty na IBC so sebou nesie ale logický nedostatok. Neuvidíte aktuálne množstvo vody. Niektoré plachty môžu mať zips, ktorý sa môže časom pokaziť, alebo sa odtrhne sa / vyskočí bežec. Iné typy plachiet nemajú ani zips a tak by ste museli nádrž vyzliecť, alebo sa na nádrž vyškrabať (nakoľko je častokrát nádrž vyššie kvôli napúšťaniu krhiel) a pozrieť sa zhora na aktuálny objem nádrže.

Tu prichádza môžnosť využiť open-source hardvér pre monitorovanie výšky hladiny vody spolu s webovým rozhraním Watmonitor. Predpripravené programové implementácie v Arduino Core, ESP-IDF frameworku umožňujú využiť Arduino, ESP32, ESP8266 mikrokontróler s WiFi, PHY Ethernet, Ethernet (SPI), GSM, NB-IoT, LoRaWAN, či Sigfox konektivitou spolu s rôznymi snímačmi vzdialenosti na báze ultrazvuku, alebo laserového zväzku.

Snímač (alebo aj celé hardvérové riešenie) je možné nainštalovať do uzáveru IBC nádrže a v pravidelných intervaloch prenášať dáta do webového rozhrania Watmonitor. Prípadne si viete do IBC zhora navŕtať aj inú dieru, do ktorej riešenie osadíte a tak nebudete interferovať dopúšťaniu vody do nádrže, ak ide napríklad zo strechy kedykoľvek za dažďa.

Príklady osadeného hardvéru v aplikácii s meraním výšky hladiny vody v IBC nádrži - WM_MINI s ESP32-C6 XIAO (WiFi6) a JSN-SR04T
Predpripravené sketche sú kompatibilné pre HC-SR04, SRF05, SRF06, DYP-ME007, JSN-SR04T, Parallax PING)))™, a iné ultrazvukové snímače na báze Trigger a Echo signálu. Na základe mikrokontroléra môžete zvoliť 5V alebo 3V3 napájanie. U niektorých verzií snímačov sa vyžaduje skriktne 5V napájanie (najmä SRF). Pre ToF laserové snímače môžete využiť modul TOF400C, ktorý je osadený snímačom VL53L1X.

Záznam hladiny vody sa realizuje každých 5 minút, ale čas je možné aj pozmeniť a zapisovať raz za deň, či raz za niekoľko hodín. Vhodnou prenosovou technológiou mikroprocesor dáta odošle na webové rozhranie Watmonitor po HTTP / HTTPS protokole, ktoré dáta archivuje a v reálnom čase vizualizuje na rozhraní. Informáciu o výške hladiny vody tak máte kedykoľvek a kdekoľvek v počítači, smartfóne.

Webové rozhranie Watmonitor vizualizuje aj objem vody platný pre aktuálnu výšku hladiny vody. Tento výpočet sa realizuje na základe známej hĺbky nádrže a priemeru nádrže. Nakoľko je IBC kocka so zaoblenými rohmi s rozmermi základne 100x120 cm, musíme do priemeru zadať hodnotu 112,8 cm, resp. 113, čo odpovedá objemu 1000L pri plnej nádrži pre správny prepočet s hĺbkou nádrže 100 cm.

Ako môžeme na obrázku nastavení proporcií nádrže v rozhraní Watmonitor vidieť, systém vypočítal aj odhadovanú merateľnú vzdialenosť pre jednotlivé snímače - ultrazukový HC-SR04 s detekčnou charakteristikou 15°, ultrazvukový JSN-SR04T s detekčnou charakteristikou 75° a laserový ToF snímač TOF400C (VL53L1X) s detekčnou charakteristikou 27° - štandard. Poznámka: Laserový snímač umožňuje nastaviť ROI (Range of Interest) aj na 15° a taktiež dokáže vychýliť stred detekcie v matici laserových diód, ktoré vysielajú zväzok, teda je možné nastaviť detekčnú charakteristiku zrovnateľnú s HC-SR04, t.j. 15°.

Keďže má IBC nádrž hĺbku 100 cm, vhodné pre použitie sú snímače HC-SR04 a VL53L1X, nakoľko JSN-SR04T má priliš široký lúč, ktorý by sa odrážal od stien IBC nádrže a skresľoval by merania. Pri meraní by sme s týmto snímačom nedosahovali kontinuálne výsledky aj pri identickej hladine, ale hladina by v meraniach "plávala".

Následne môžeme sledovať v reálnom čase aktuálnu výšku hladiny vody v IBC nádrži spolu s prepočtom výšky na objem vody na základe zadaných parametrov hĺbky a priemeru nádrže do systému Watmonitor.

K IBC, respektíve Watmonitoru je vytvorená aj samostatná vizualizácia v rozšírenej realite s orbitálnou vizualizáciou, kde je importovaný aj GLB model IBC nádrže. Vizualizácia je doplnená aj o šípku, ktorá indikuje úroveň aktuálneho naplnenia nádrže spolu s percentuálnou vizualizáciou naplnenia. Súčasťou je aj dashboard vizualizácia s ostatnými parametrami o litroch, výške hladiny vody, i čase posledného zápisu dát...

S touto dashboard vizualizáciou je možné interagovať, keďže sú na nej umiestnené tlačidlá, ktoré reagujú na stlačenie. Vizualizáciu je tak možné zavrieť, alebo si vyžiadať z JSON API Endpoint Watmonitora refresh dát. V prípade, že sa medzičasom dáta v databáze zmenili, resp. bol vykonaný nový zápis, vizualizácia ukáže aktuálne dáta s dynamickým posunom šípky indikujúcej hladinu, rovnako tak sa prepíšu aj ostatné údaje z JSON payloadu.

Ak vás Watmonitor, alebo open-source hardvér zaujal a chceli by ste podobný systém vyskúšať pre monitorovanie výšky hladiny vody vo vašej studni, alebo IBC nádrži, môžete využiť testovacie webové rozhranie Watmonitora: https://your-iot.github.io/Watmonitor/sk/

Rozhranie je univerzálne a podporuje aj iné druhy snímačov (musíte si urobiť vlastný firmvér), napríklad s meraním výšky hladiny vody od dna, kedy je nutné nastaviť hĺbku studne na 0 v prostredí Watmonitor, keďže výšku stĺpca definuje merač a nie webové rozhranie prepočtom ako v prípade rozdielového merania hladiny vody.

Okrem merania výšky kvapalín našiel Watmonitor uplatnenie aj v aplikáciách merania výšky sypkých materiálov ako štrk, piesok, granuláty, či pelety. Watmonitor je možné prepojiť skrz API aj s inými systémami a IoT platformami pre rozšírenie funkcionalít, notifikáciu používateľov na výšku hladiny vody, anomálie, či upozornenie na prahové hodnoty hladín. K dispozícii hotové prepojenia na ThingsBoard, ThingSpeak, Ubidots...

Prístupov 82

Kvalita článku