vandstandsmåling på dmiocean.dmi.dk/stormflodsvarsling/2017/vandstand_dmi.pdfvandstandsmåling på...

Vandstandsmåling på DMI

Lonny Hansen Ansat i IT afdelingen – Teknik gruppen

som er ansvarlig for drift og service af DMIs målenet

(vejrstationer, nedbørstationer, strømstationer, vandstandsstationer mv)

Brugermøde – stormflod - 2017 1

• Vandstandsmålinger der tilgår DMI • Hvem ejer og drifter målerne

• Daglig overvågning, kontrol og fejlmelding

• Brug af data

• Tilgang af nye stationer - krav

• Vandstandsmålere • Kort historik

• Nettet i dag

• Nyt koncept for vandstandsmåling


Vandstandsmålinger der tilgår DMI Hvem ejer og drifter målerne

DMI modtager vandstandsmålinger fra ca. 130 vandstandsmålere

• 52 målere ejet og driftet af DMI fra 33 lokaliteter

• 45 målere ejet og driftet af KDI fra 31 lokaliteter

• Ca 30 målere ejet og driftet af kommuner, havne, færgeselskab mv


Vandstandsmålinger der tilgår DMI Daglig overvågning, kontrol og fejlmelding

Der foretages følgende

• Daglig kontrol og overvågning via dmi.dk mv. og eventuel fejlmelding, når og hvis jeg eller andre finder data ukorrekte.

• Online datakontrol.

• Manuel datakontrol af DMIs 33 målere


Vandstandsmålinger der tilgår DMI Daglig overvågning, kontrol og eventuel fejlmelding - online datakontrol

Onlinekontrollen foretages automatisk ved modtagelse af data og fejlmarkeringer sættes i databasen

Online kontrollen

• Step

• Konstant

• Max

• Min

• Konsistens

Desuden er ”onlinitet” (=modtagetidspunkt) angivet i databasen, da rettidig modtagelse af data er vigtig


Vandstandsmålinger der tilgår DMI Brug af data

Data indgår blandt andet til

• Præsentation på dmi.dk

• Stormflodsvarslingen herunder

• Verifikation af modeller

• Verifikation af varsler

• Forskning

• Klima – havspejlsændringer

• Salg – entreprenører, kommuner mv

• Internationalt samarbejde

• mmm

Data videresendes eller videregives til andre offentlige instanser til brug for deres myndighedsopgaver – f.eks.

• KDI

• SDFE

• FCOO

• Søfartsstyrelsen


Vandstandsmålinger der tilgår DMI Tilgang af nye stationer - krav

Har I planlagt eller bare overvejet oprettelse af en ny vandstandsstation, så modtager DMI gerne data fra nye vandstandsstationer til præsentation på dmi.dk. Men vi har nogle få krav.

Ønskes lokal varsling er der yderligere krav – snak med Simon!

Krav til præsentation på dmi.dk

• Kommunikation af data skal foregå via ftp, email, GPRS* eller alarmnet i et format udmeldt af DMI

• Data skal tilgå DMI i realtid hvert 10’ende minut

• Målinger skal være indmålt ift. DVR

• Der skal sendes relevant meta-information

• Navn og telefonnummer på en driftansvarlig til hvem vi kan fejlmelde

• Og vi forventer der tages action på fejlmeldinger

* GPRS skal det foregå på DMIs lukkede net og derfor via et simkort, som modtages fra DMI


Vandstandsmålere Kort historik

DMI har ca. 130 års erfaring med vandstandsmåling

Første måler blev opsat ved Nordre Toldbod i Købehavns Havn i 1888 – pneumatisk måler



Og så gik det hurtigt i årene fra 1888 til 1892 København 1888 Fredericia 1887 Århus 1888 Esbjerg 1888 Slipshavn 1889 Korsør 1889 Hornbæk 1890 Hirtshals 1890 Gedser 1891 Frederikshavn 1892


Vandstandsmålere Kort historik Formål Den Danske Gradmåling (GM*) gennemførte i årene 1885-1905 et præcisionsnivellement for at bestemme højderne (koterne) af et stort antal faste punkter i DK. Koter bestemmes ud fra et fælles nulpunkt og det var naturligt at vælge middelvandstanden som nulpunkt. Bestemmelse af middelvandstanden => vandstandsmålinger! *GM -> GI (Geodætisk Institut) -> KMS (Kort og Matrikelstyrelsen) -> GDS (GeoDataStyrelsen) – SDFE (Styrelsen for DataForsyning og Effektivisering



Nye DMI målere kommer til Mommark 1949 Fynshav 1967 (Sønderjylland (Als) er nu blevet en del af DK)

Rødbyhavn 1954 – stormfloden i 1953

Hanstholm 1968

Vidåen 1990 (Sønderjylland kom så ”helt” med)

Tejn 1992 (Bornholm er nu også blevet en del af DK)



Data fra målere – ikke ejet og driftet af DMI – kommer til og det omhandler: Data fra Kystdirektoratets (dengang Kystinspektoratet) vandstandsmålere tilgår fra 1990. Data fra det vi på DMI kalder ”kommunale” målere tilgår fra 1996 og der kommer fortsat en lind strøm af nye målere efter hver stormflod. Data fra Farvandsvæsenets vandstandsmålere tilgår fra 2002



DMI skifter måleprincip ca. 1999

Flyder mv. er en mekanisk løsning, som kræver meget vedligehold Brønde forfersker hvilket medfører store fejl (op til 10 cm eller mere) Tilløbshul gror til og/eller brønden slammer til hvilket medfører forsinkelse => Flyder/brønd princippet erstattes af en trykmåler - CTD (Conductivity, Temperature, Depth) - på kajen



Men nyt måleprincip er ikke uden udfordringer

Begroning = > CTD bliver erstattet af TD alternativt af CTD/STD med C/S på bypass (salt= k) Desværre medfører dette en stor fejl på omregningen fra tryk til vandsøjle

Trykmålere driver – nogen mere end andre og nogen meget (> 10 cm /år)



Nyt koncept for vandstandsmåling på DMI udvikles i 2010-2011 – og DMI opretter i den forbindelse 8 nye vandstandsstationer og efterfølgende moderniserer 10 af de eksisterende - det vender jeg tilbage til lige om lidt

Ved regeringsskiftet efteråret 2011 blev Farvandsvæsenet nedlagt ved Kongelig Resolution og opgaverne blev splittet ud på flere instanser.

DMI overtog blandt andet 9 vandstandsmålere


Stationsnr. Lat Long Stationsnavn Måler I

Måler II Kommunikation Tale

Batteri BU

20002 57,72 10,60 SKAGEN HAVN Sonar ADSL

22121 56,42 10,92 GRENÅ HAVN Sonar ADSL

23132 55,72 10,02 JUELSMINDE HAVN Sonar ADSL

27084 55,82 10,63 BALLEN HAVN Sonar ADSL

28548 54,75 10,67 BAGENKOP HAVN Sonar ADSL

29002 55,97 11,37 HAVNEBYEN/SJÆLLANDS ODDE Sonar ADSL

30346 55,63 12,68 NORDRE RØSE FYR Sonar ADSL

30357 55,53 12,72 DROGDEN FYR Sonar ADSL

31063 55,25 12,37 RØDVIG HAVN Sonar ADSL


Semimodernisering af FRVmålerne i 2015

FRV målerne havde ikke batteri-backup og valgt instrument/elektronik kunne ikke umiddelbart kobles med batterier.

=>

Udskiftning af sonar på 6 af 8 FRVmålerne til boble-sensor (en trykmåler variant vi har bedre erfaring med end traditionelle trykmålere), ny elektronik og batterier.




Batteri BU

20002 57,72 10,60 SKAGEN HAVN Sonar ADSL

22121 56,42 10,92 GRENÅ HAVN Sonar ADSL

23132 55,72 10,02 JUELSMINDE HAVN Sonar ADSL

27084 55,82 10,63 BALLEN HAVN Sonar ADSL

28548 54,75 10,67 BAGENKOP HAVN Sonar ADSL

29002 55,97 11,37 HAVNEBYEN/SJÆLLANDS ODDE Sonar ADSL

30346 55,63 12,68 NORDRE RØSE FYR Sonar ADSL

30357 55,53 12,72 DROGDEN FYR Sonar ADSL

31063 55,25 12,37 RØDVIG HAVN Sonar ADSL

Vandstandsmålere

Nettet i dag

•18 moderniserede stationer med radar som primærmåler og trykmåler/boblesensor som sekundærmåler samt temperaturmåler, batteri-backup (10 døgn) og GPRS – dog har Hobro pt kun en sekundærmåler grundet midlertidig placering

•6 tidligere FRV stationer, hvor sonar/ultralyd er udskiftet med boblesensor, batteri-back-up (10 døgn) og GRPS

•2 FRV stationer med sonar/ultralyd (Nordre Røse og Drogden)

• 7 stationer med trykmåler i brønd (2 stk) eller monteret på kaj


Vandstandsmålere Nyt koncept udviklet i 2010-2011

DMI fik i 2010 en bevilling fra Stormrådet (ca. 890.000 kr.) til oprettelse af 8 nye stationer på givne lokaliteter Nyt koncept skulle udvikles pga. instrumenter (CTD/TD-målere) var udgået af produktion samt problemer med disse.

Krav til nyt målesystem var blandt andet: •All-weather •Høj oppetid (>=99,2 %) •Opløsning på 1 cm samt nøjagtighed på 1 cm •Minimal service/vedligehold/besøg



Tilgængelige instrumenter og metoder blev gennemgået og vurderet ift. kravene og især ift. kravet om en nøjagtighed på 1 cm

Nøjagtigheden på et målesystem – dvs. på vandstandsmålingen - er IKKE bare den nøjagtig, der fremgår af databladet der følger med et instrument.



Nøjagtigheden på målesystemet og dermed på vandstandsmålingen er ”summen” af: • Nøjagtighed på instrument (type og fabrikat) jf. databladet

• Nøjagtighed på opmåling foretaget af SDFE eller anden autoriseret opmåler

• Omregninger – f. eks. fra tryk til højde af vandsøjle (densitet dvs. både saltholdighed og temperatur af hele søjlen)

• Varmeudvidelse på rør hhv af plast eller stål

• Drift af trykmålere

• Meget mere



Vi valgte en radar – nyeste nye inden for vandstandsmåling ud fra gode erfaringer med disse i udlandet

Men vi var vidende om at denne ikke kunne måle vandstanden, når der var is på overfladen, hvorfor vi valgte en løsning med en sekundærmåler.

Til sekundærmåler valgte vi en trykmåler – ikke en løsning, der lever op til kravet på 1 cm. i nøjagtighed men bedste løsning ift de andre krav herunder kravet om ”all-weather”



Skab

• Radar

• Tryk måler

• Temperaturmåler

• Kommunikation

• Datalogger

• Batteri-backup (10 døgn)

• ”Dims” på toppen (SDFE)



Følgende stationer blev oprettet i 2011 efter ønske fra Stormrådet




Batteri BU

20566/20567 56,64 9,80 HOBRO HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

22058/22059 56,45 10,04 RANDERS HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

22598/22599 55,91 10,26 HOV HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

29038/29039 55,72 11,71 HOLBÆK HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

30202/30203 55,84 12,57 VEDBÆK HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

30361/30363 55,59 12,67 DRAGØR HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

30407/30409 55,65 12,07 ROSKILDE HAVN Radar TD GPRS 10 døgn

30478/30479 55,45 12,19 KØGE HAVN Radar TD GPRS 10 døgn


Og vi fortsatte udrulningen af det nye koncept i 2013-2014 med et anlægsbudget på 1.5 mill. kr. til 10 stationer

Kendte problemer blev forsøgt adresseret

2014 blev følgende målere moderniseret: Hanstholm, Hirtshals, Frederikshavn, Grenå (tidligere FRV), Århus, Fredericia, Fynshav, Korsør, Rødbyhavn og Gedser.

DMI havde nu 18 moderniserede stationer



Radaren er yderst driftssikker – den funker bare

…men den er ”sart” og det er udfordringer vi løbende adresserer

Dug på domen - ventilation

Biologi – filtre i diverse udluftningshuller samt ålegræsfilter i bundet ved indløbshullet

Is på røret – metalbeslag erstattes af træbeslag

Ændring af følsomhed på radarer



Trykmålerne har vi også problemer med – de driver! Og de driver meget!

Det afhjælpes med skift fra traditionel trykmåler til boblesensor – en variant af tryksensor vi har gode erfaringer med.



Status er

DMI har et state-of-the-art koncept, der leverer stabile og valide målinger og ikke mindst er forberedt til fremtidens stormfloder.

Det arbejder vi på skal udrulles til alle DMIs vandstandsmålere på sigt.


Nu må I gerne stille spørgsmål

Og I skal være velkomne til at komme op og føle og røre på demo-modellen og ikke mindst mærke vægten af radaren – den er tung!

Tak for mig


vandstandsmåling på dmiocean.dmi.dk/stormflodsvarsling/2017/vandstand_dmi.pdfvandstandsmåling på...

Documents