Дигитализацията във ВиК сектора

14.12.2015, Брой 6/2015 / Технически статии / ВиК оборудване

 

Непрекъснатото развитие на интелигентните технологии за водопроводни и канализационни мрежи помага на ВиК операторите постоянно да подобряват ефективността и управлението на системите за водоснабдяване и водоразпределение. Оптимизацията на операциите е в основата на внедряването на интелигентни технологии за управление.

Това съчетава едновременно две ползи - дава известна свобода на специалистите да не разчитат единствено и само на капиталови подобрения, а заедно с това гарантира комфорта на ползвателите на различни по своето предназначение сгради и съоръжения.

Възможности за автоматизация
Все по-често за проследяването на конкретни тенденции и отдалечен контрол на съоръжения се прилагат географски информационни (GIS) платформи, SCADA системи, както и интелигентни измервателни уреди и усъвършенствана измервателна инфраструктура.

Голяма част от доскоро често използваните технологии на практика не предлагат възможности за предварително мрежово моделиране и оптимизация на системната динамика, посредством които да се осъществява прогнозна оценка на въздействието на оперативни или физически промени върху ефективната работа на системата.

Те не разполагат и с инструменти за предварителен прогнозен анализ, които да използват данните от извършените измервания за очертаването на прогнозни тенденции. Затова и тяхното използване поставяше ВиК операторите в трудни ситуации, в които да базират преценката си при ремонти и реконструкции само и единствено на опита си.

Именно затова и доста от новите системни технологии са изцяло интегрирани с GIS, SCADA, интелигентни измервателни уреди, сензори и инфраструктура - за да дадат възможност на операторите да оптимизират мрежовите операции и ефективността в реално време.


› Реклама



Мрежова симулация в реално време
Хидравличното поведение на водоразпределителните и водоснабдителните мрежи и работата на интегрираните в тях съоръжения могат да бъдат предвидени чрез мрежови модели за симулация. Чрез тях могат да бъдат зададени и обработени различни параметри на работните условия, разнообразни профили на натоварване, както и да бъдат разиграни различни сценарии на развитие.

Чрез платформите за мрежова симулация могат да се определят прогнозни стойности на налягането, потока и качеството на водата при дадена комбинация от работни условия. Типично това са показатели, за които не са налични мрежови регистратори. За база на тези мрежови модели се използват фундаментални физични принципи като закона за запазване на енергията и на кинетиката на реакцията.

Нещо повече, прогнозната мрежова симулация на поведението на хидравличните системи позволява и точно предвиждане на системния отговор при реализиране от страна на мениджмънта на дадени мероприятия и програми, свързани с подобряване на ефективността на ВиК мрежите. Такива могат да са мерки за оптимизиране качеството на водата, надеждността на хидравличните съоръжения, функционалността на физическата инфраструктура и т. н.

За да е възможно това прогнозно моделиране в реално време, моделите за мрежова симулация трябва да разполагат с актуална информация за статуса на водоснабдителната система и съоръжения. Тъй като съвременните ВиК мрежи типично се управляват чрез SCADA системи и други телеметрични платформи, за да се осигури поток от актуални данни за състоянието на инфраструктурата, подавани на кратки интервали към мрежовия модел, е препоръчително той да бъде синхронизиран с тези системи.

Мрежовите модели позволяват симулиране на поведението на ВиК съоръженията, дори когато SCADA или телеметричната система е офлайн.

Благодарение на инструменти за прогнозно моделиране операторите на ВиК съоръжения могат да получават известия в реално време при възникването на събития от различен характер, които влияят върху работата и ефективността на водоснабдителните мрежи, както и да предприемат навременни мерки за разрешаването на проблеми и критични ситуации, преди те да са достигнали върховата си точка.

Чрез такава прогнозна диагностика на системите могат да бъдат генерирани и сравнявани различни сценарии на развитие при възникване на дадено неочаквано събитие, както и да бъде предвидено например кои точно абонати на дружеството и как биха били засегнати. Моделите за прогнозно моделиране са отличен инструмент за предвиждане на ефекта и от различни планирани от ВиК оператора мерки като цялостно спиране на съоръженията, изключване на помпите в дадена зона, провеждане на ремонтни дейности и др.

Мрежова оптимизация в реално време
Част от инструментариума на съвременните мрежови платформи за управление на ВиК системи и съоръжения са и моделите за мрежова оптимизация в реално време. Основна цел на тези модели е идентифициране на потенциала за подобряване на качеството и надеждността на операциите в мрежата и намаляване на оперативните разходи.

Към мрежовата платформа в реално време се подава поток от информация от различните полеви измервателни устройства и средства за мониторинг в системата. Моделът обработва и анализира получените данни за работата на критични съоръжения като помпи, резервоари, пречиствателни системи и др.

Въз основа на обработената информация платформата е способна да предложи оптимална комбинация от системни операции, чрез които да бъде подобрена работата на съоръженията и да се сведат до минимум разходите за експлоатацията им. Типично за тази цел моделите за оптимизация се комбинират с модели за мрежова симулация, за да е възможно автоматично отчитане и комбиниране на хронологичните, прогнозните данни и информацията в реално време.

На база на промените в потреблението, смяната на управленските подходи и инициирането на различни мероприятия, касаещи ефективността и надеждността на ВиК мрежите, мрежовите модели могат да изготвят специфична комбинация от мерки и операции, чрез които да се оптимизира работата на системата.

Използвайки за основа модела за съхранение на баланса, моделите за мрежова симулация и оптимизация могат да предложат например най-ефективния възможен график за работата на помпеното оборудване с цел намаляване на разходите. Резултатите от мрежовия анализ могат да бъдат насочени към SCADA системата и възприети като база за имплементиране на оптимизирана цялостна управленска стратегия.




Мониторинг и детекция на аномалии
Тези модели дават възможност на операторите в реално време да следят хидравличните показатели на мрежата и да сравняват моментната ситуация на мрежата с прогнозни и исторически стойности. Това позволява бързото идентифициране на неочаквани явления и проблеми, както и своевременното вземане на конкретни мерки за тяхното елиминиране.

Пример за такава мярка е точното локализиране на клапани, които е необходимо да бъдат затворени, за да бъде изолирана дадена повреда и да се уведомят засегнатите абонати. Сред аномалиите, които могат да бъдат регистрирани в реално време чрез мрежови модели, са големи отклонения в потреблението на вода, резки промени в потока, налягането и нивото, аномални хидравлични условия, причинени от течове, пробойни, аварии в резервоарите, разкъсвания на тръбни връзки, неизправности в оборудването и др.

Моделите за детекция на подобни проблеми са фундаментален напредък в мониторинга на ВиК мрежи, тъй като дават възможност за навременни мерки за предотвратяване или смекчаване на неприятните последици. Този тип модели дават възможност за предвиждане на аварии и осигуряват достатъчно време за реакция и подготовка при настъпващи кризисни ситуации, които биха създали неудобство както в жилищни сгради, така и в много по-голяма степен в обществени сгради и търговски центрове.

Регистриране на събития в реално време
- този тип модели създават условия в интелигентните ВиК мрежи да се осъществява непрекъснат мониторинг и оценка на промяната в качеството на водата. Това дава възможност на операторите да сравняват и съответно да вземат навременни мерки при отклонения на резултатите от законово установените нива.

Благодарение на идентифицирането на тези промени е възможно да бъдат регистрирани т. нар. аномални събития. Именно в това се състои и основната функция на тези модели - своевременна детекция на евентуални потенциални рискове. Това е и причината тези модели да се определят като инструменти за контролен мониторинг на общественото здраве.

Те позволяват извършването на анализ на данните за стандартните параметри за качеството на водата (общо съдържание на хлор, съдържание на свободен активен хлор, хлориди, pH показател, електропроводимост, общо съдържание на органичен въглерод, мътност, общо съдържание на разтворени вещества и др.) и тяхното съпоставяне с прогнозни или измерени стойности в миналото, което определя и натрупването на достатъчно данни за отчитане на евентуални промени.

Целият процес се улеснява допълнително поради усъвършенстваните техники за разпознаване на тенденциите в качеството - нормалните показатели на водата се различават от абнормалните, което позволява лесното окачествяване на дадени сигнали за опасност като фалшиви.


 

Управление на активите и капиталово планиране
могат да се използват за съставяне на рисков профил на всяка отделна тръба във ВиК мрежата (като се вземат предвид рискът и последиците от евентуална авария) и да се идентифицират най-проблемните зони. Така се разширява и функционалността на интелигентните ВиК мрежи с помощта на инструменти за предварителен анализ, които оценяват фактори като оставащия полезен живот на тръбопроводите и риска от цялостно влошаване на показателите на мрежата.

Улеснено е и планирането на ремонти и дейности по подмяна, изготвянето на графици със заложени приоритети за подмяна на тръбопроводите, рехабилитация и поддръжка, плановете за управление в краткосрочен и дългосрочен план, разходно-ефективните цялостни капиталови програми, както и своевременното информиране на засегнатите страни при евентуални ремонтни дейности.

Възможностите за оценка на рисковете позволяват да се удължи полезният живот на тръбопроводите, да се подобри превантивната поддръжка, да се намали времетраенето на прекъсванията на услугите и да се пестят средства.

Резултатът е подобрено управление на активите и капиталово планиране, повишаване на капацитета, надеждността и ефективността на мрежите и устойчивостта на ВиК услугите. В комбинация със SCADA системите и интелигентни сензори моделите се превръщат в цялостен инструмент за подпомагане на решенията в интелигентните ВиК мрежи.

Методите за проследяване и симулиране в реално време
позволяват най-адекватното оценяване на ефективността на системите за водоразпределение и водоснабдяване, тъй като сигнализират за потенциални аварии достатъчно рано, за да осигурят на операторите време за ефикасна реакция и да минимизират икономическите последици и рисковете за здравето.

Ключов компонент от концепцията за интегриране на т. нар. smart grid функционалност във водоснабдяването са интелигентните ВиК мрежи. Те играят основна роля в локализирането на участъци с недостатъчен капацитет, иницииране на контролни програми при критични аварии, оптимизиране на времената за реакция и ефикасността на кризисните мерки, осъществяване на непрекъснат мониторинг на системите, оценка на различни подходи за отстраняване на проблеми и неизправности, иницииране на контролни програми при критични аварии, локализиране на участъци с недостатъчен капацитет, оценка на различни подходи за отстраняване на проблеми и неизправности, иницииране на контролни програми при критични аварии, оптимизиране на времената за реакция и ефикасността на кризисните мерки, както и за установяването на адекватна базова линия за измерване и подобряване на системната ефективност.

Въз основа на текущите инвестиции в технологиите за събиране, архивиране и обработка на данни в реално време и различни телеметрични системи, интелигентните ВиК мрежи могат да разширят рутинното мрежово моделиране до възможности за проектиране и планиране на различни програми за действия при аварии и поддръжка, отдалечена детекция на течове, цялостно оптимизиране на енергийното потребление, прогнозиране на пробиви в тръбопроводите, намаляване на въглеродния отпечатък и по-ефективно управление на качеството на водата.

Информацията от интегрираните информационни и контролни системи се характеризира с точност, сигурност и навременност, като така помага на ВиК дружествата да вземат по-добри решения за по-кратко време, както и да предприемат проактивни мерки.

С помощта на внедрена интелигентна система за управление на мрежата, течовете могат да се предвиждат, предотвратяват, както и да се локализират и отстраняват бързо, като така да се намалят загубите и пестят средства.

Информацията в интелигентните ВиК мрежи, получавана от SCADA системите в реално време, известява оператора за настъпили необичайни промени в хидравличния модел на мрежата. На базата на получената информация се активира специализиран софтуер за мониторинг на съоръженията, който може да потвърди наличието на теч и потребността от извършване на коригиращи мерки.

Задейства се и проверка на системата за техническо обслужване, която при интегрираните информационни и контролни решения е свързана с ГИС платформа. Заявка към ГИС системата спомага за точната локация на проблема, като показва кое действие би намалило до минимум ефекта за останалата част от мрежата и уведомява контролната система кои клапани да бъдат затворени, за да се изолира проблемът.

Интегрираните системи в интелигентните ВиК мрежи включват и база данни, която идентифицира кои от абонатите ще бъдат засегнати от дадена авария. След това тази информация се предава към система за известяване на клиентите, която предупреждава за предстоящите аварийни и планови ремонти.

Възможно е и включването на ERP платформи за ресурсно планиране в цялостните интегрирани системи за управление на ВиК, като така данните за даден теч могат да се преобразуват в конкретна информация за необходимите време, разходи и човешки ресурс за отстраняването на неизправността и да бъде изведена детайлна справка за влиянието на аварията и други оперативни параметри върху ресурсите на дружеството както в краткосрочен, така и в дългосрочен план.



 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Виктобокс, Иван Здравков: Целта ни е да представим ефективността на продуктите UR Fog на потребителитеИнтервю

Виктобокс, Иван Здравков: Целта ни е да представим ефективността на продуктите UR Fog на потребителите

Виктобокс представя за първи път на Секюрити 2017 "генератори на мъгла” на италианската фирма UR Fog, които са познати на повечето фирми в този сектор, но са непознати на българския потребител. За техните предимства разказва управителят Иван Здравков.

Главболгарстрой, инж. Петър Петров: Основното предизвикателство беше да реконструираме сградата и да запазим режима й на работаИнтервю

Главболгарстрой, инж. Петър Петров: Основното предизвикателство беше да реконструираме сградата и да запазим режима й на работа

Един от най-значимите проекти в столицата през 2016 г. беше реконструкцията на Централна гара. За всички предизвикателства, както и за внедрените иновативни системи и технологии, разказва инж. Петър Петров, главен инженер Строителни обекти в Главболгарстрой.

ВИВА, Антон Томчев: Голям интерес предизвикаха най-новите LED продукти VIVALUXТехнически статии

ВИВА, Антон Томчев: Голям интерес предизвикаха най-новите LED продукти VIVALUX

Антон Томчев, управител на ВИВА ЕООД, пред сп. ТД ИнсталацииЗа кой път участвахте на Light+Building?

Hoval България, инж. Костадин Джампалски: Предлагаме на клиентите си цялостни енергоефективни системни решенияИнтервю

Hoval България, инж. Костадин Джампалски: Предлагаме на клиентите си цялостни енергоефективни системни решения

Управителят на Hoval България споделя позицията си за новите европейски изисквания и актуалните тенденции в областта на ОВК инсталаците, които промениха изцяло сектора – интелигентните и свързани технологии, концепцията "Internet of Things", както и стандарта за пасивни сгради.

Актуални технологични тенденции в ОВК сектораТехнически статии

Актуални технологични тенденции в ОВК сектора

С прилагането на Директивата ErP за продукти, свързани с енергопотреблението, се повишиха и стандартите за жилищни централни климатични системи и термопомпи. В резултат на това производителите започват да адаптират продуктовите си линии, за да отговорят на новите регламенти за ефективност и изисквания за екодизайн.

ВиК Хасково спечели организираното от БАВ професионално състезание по откриване на скрити течовеТехнически статии

ВиК Хасково спечели организираното от БАВ професионално състезание по откриване на скрити течове

Екипът на ВиК Хасково с управител Тодор Марков стана победител в тазгодишното професионално състезание по откриване на скрити течове посредством апаратура, организирано от Българската асоциация по водите (БАВ) с подкрепата на Министерството на регионалното развитие и благоустройството (МРРБ). Журито на надпреварата, която се проведе на 28 и 29 април т.

Полиетиленови тръбиТехнически статии

Полиетиленови тръби

Безспорните качества на полиетиленовите тръби са предпоставка за тяхната все по-масова употреба за преноса на различни флуиди и газове в разнообразни сфери на човешката дейност. Наложили са се в практиката като добра алтернатива на традиционните материали стомана, цимент, чугун и други.

Стандартът EnerPHit за преустройство на съществуващи сгради с елементи на пасивна къщаТехнически статии

Стандартът EnerPHit за преустройство на съществуващи сгради с елементи на пасивна къща

При стартирането на нов проект, планиран като пасивна сграда, е лесно да бъдат достигнати критериите, нужни за сертификация. Това обаче не важи в случаите за вече изградени сгради.

АБОНИРАЙ СЕ БЕЗПЛАТНО СЕГА

 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2018 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top