Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Minimalizace úniků vody se softwarem zenon

Společnost Kraški vodovod Sežana, d. o. o., zásobuje prostřednictvím své sítě o délce 660 km pitnou vodou oblast Krasu a slovinské vnitrozemí poloostrova Istrie.

Softwarová platforma zenon od společnosti COPA-DATA je každoročně rozšiřována o nové moduly a funkce a její použití bylo rozhodující pro snížení úniků vody, monitorování vodovodní sítě a přípravu analýz a prognóz provozu.

 

„Vodu oceníte až tehdy, když jí máte nedostatek,“ připomíná Primož Turšič, generální ředitel společnosti Kraški vodovod Sežana, d. o. o. Dodavatel zásobuje rozsáhlou veřejnou vodovodní síť o délce 660 km v oblasti, která zahrnuje pět územních celků. Zajišťuje pokrytí 95 % regionu. Síť přivádí vodu do 12 000 domácností, což odpovídá jednomu odběrnému místu na 55 m potrubí. Kraški vodovod Sežana slouží také jako záložní vodovod pro celou pobřežní oblast Slovinska.

Kras je plošina na jihozápadě Slovinska na rozloze 429 km˛, žije zde přibližně 19 000 obyvatel. V centru Krasu se nachází město Sežana. V oblasti s vápencovým podložím je množství závrtů, propadání, propastí, jeskyní a dalších krasových útvarů. Ostatně Kras dal jméno geomorfologickému označení „krasové jevy“.

V oblasti Krasu byl odvát zvětralinový plášť, zvláště nepropustné jíly, a na povrch vystupuje čistý vápenec, v němž voda vytváří množství puklin a z oblasti rychle odtéká. Z důvodu špatné přirozené akumulace vápencovou půdou je zde nedostatek vody běžným jevem. Trvalý nedostatek vody proto vždy silně ovlivňoval způsob života v této oblasti. To je jedním z důvodů, proč mají obyvatelé dodnes respekt k tomuto mimořádně cennému přírodnímu bohatství. Dostatečné zásobování vodou se v oblasti Kras podařilo zajistit až v roce 1984 ze spolehlivého zdroje vody Klariči, který se nachází 150 m od italských hranic. Voda se zde čerpá ze tří studní hlubokých 60 m, které jsou umístěny v propadlině 20 m pod hladinou moře. Před spuštěním této čerpací stanice byla v oblasti na denním pořádku distribuce vody na příděl.

 

Vizualizace a vzdálené monitorování

Telemetrický systém podporovaný platformou zenon zahrnuje čtyři moduly pro správu a řízení. Ty zajišťují dohled nad vodovodními a kanalizačními soustavami společně s čistírnami vody, systémy zásobování energií a měřením. Vodovodní systém zahrnuje celkem 70 zařízení, která umožňují dosahovat roční dodávky až 2 000 000 mł vody. Teoretický maximální čerpací průtok činí 200 litrů vody za sekundu, ale to přesahuje kapacitu stávajícího systému. To znamená, že voda je čerpána s průměrným průtokem 100 l/s. Pro čerpání takového objemu vody jsou zapotřebí 3 MW elektrické energie. Platforma zenon podporuje tyto činnosti pomocí vizualizace a monitorování vodních nádrží, čerpadel a turbín a také ovládáním uzavíracích ventilů, které omezují průtok vody a regulují hladinu vody v nádržích. Všechna zařízení ve vodovodním systému jsou autonomní a operátoři je mohou sledovat a ovládat z řídicího centra (obr. 2) prostřednictvím dotykových obrazovek nebo ze svých vlastních počítačů v aplikaci zenon Web Server Pro Light (obr. 3).

 

Flexibilní systém a standardizovaná rozhraní

Rozhodnutí implementovat softwarovou platformu zenon bylo motivováno požadavky zabezpečení dat, intuitivní interakce, detekce poruch v reálném čase a automatického hlášení aktuálních a historických údajů v grafickém a textovém formátu. Při výběru nového softwaru byla mimořádně důležitá flexibilita platformy zenon s ohledem na začlenění do již existujících systémů a také podpora velkého množství ovladačů a nezávislost na jiných zařízeních a integrátorech systémů. Cílem společnosti Kraški vodovod Sežana bylo najít moderní a otevřený systém se standardizovanými rozhraními poskytujícími maximální úroveň přizpůsobitelnosti.

Celou integraci platformy zenon prováděla firma Emrocon, místní integrátor systémů. Spolupráce započala v roce 2017, kdy byl vyvinut první koncept řízení zásobování vodou společnosti Kraški vodovod Sežana s pomocí softwaru zenon. Při výběru integrátora systému věnovala společnost Kraški vodovod Sežana vysokou pozornost odbornému profilu Emrocon, znalostem platformy zenon, lokální působnosti a její časové i finanční flexibilitě.

 

Včasná detekce poruch a úniků vody

„Jedním z důvodů použití platformy zenon je to, že nám umožňuje analyzovat veškeré situace, včas detekovat úniky vody a pomáhá nám rychle odstraňovat poruchy,“ uvádí Borut Hočevar, vedoucí řídicího centra zenon ve společnosti Kraški vodovod Sežana. To vše je důležité zejména v létě, kdy je spotřeba vody vyšší. Při poruše má Kraški vodovod Sežana na její opravu maximálně čtyři hodiny, než se projeví na straně spotřebitelů. Intuitivní struktura platformy zenon poskytuje operátorům včasná grafická a numerická upozornění na jakýkoliv únik vody mezi jednotlivými odběrnými místy soustavy. Kromě toho umožňuje informovat odpovědné pracovníky e-maily a textovými zprávami.

Díky intuitivním grafickým prvkům na displeji řídicího systému platformy zenon má obsluha rychle k dispozici kompletní přehled o stavu a změnách ve vodovodním systému. Jednou ze speciálních funkcí grafického rozhraní používaného ve společnosti Kraški vodovod Sežana je indikátor průtoku vypouštění a plnění vody u vodní nádrže. Indikátor je připojen k výstražnému systému, který umožňuje rychlou detekci poruch a bezprostřední reakci v případě odchylky od běžného stavu. Další funkcí platformy zenon, která k tomu přispívá, je schopnost rychlé komunikace mezi servisním personálem a operátory s použitím sdílených poznámek týkajících se jednotlivých provozů.

Vizualizace také poskytuje nepřetržitý přístup ke všem technickým výkresům a poznámkám pro účely obsluhy i údržby.

 

Analýza nákladů a reportování

Kromě ukazatele aktuálního stavu mohou operátoři nový systém používat k vytváření přesnějších analýz za delší časová období a využívat prognózy a grafická schémata (obr. 4). Systém je nastaven tak, aby dovoloval budoucí aktualizace, které budou využívat analytické nástroje pro predikce odchylek od optimálního provozu vodovodní sítě.

Používání takového systému umožňuje společnosti Kraški vodovod Sežana zajistit nižší cenu pitné vody pro spotřebitele v této oblasti. Také je využíván k automatickému zpracování dat a sestavování týdenních, měsíčních a ročních přehledů pro zřizující obce a státní orgány.

Předchozí systém řízení takto přesné monitorování neumožňoval. Díky novým možnostem byla návratnost investice do platformy zenon velmi rychlá a systém bylo možné rozšířit do dalších částí veřejné infrastruktury.

 

Nejvyšší míra bezpečnosti veřejné infrastruktury

Ve společnosti Kraški vodovod Sežana jsou nesmírně důležitými hledisky bezpečnost a stabilita systému. Informační infrastruktura dodavatele poskytuje možnost v budoucnu využít redundanci systému zenon na dvou od sebe vzdálených místech v rámci společnosti. Kromě fyzické bezpečnosti zajišťuje platforma zenon rovněž zabezpečení rozhraní a přístupu s kompletní správou podle příslušných průmyslových standardů pro zabezpečení kritické infrastruktury. Ve větších provozech je možné systém ovládat prostřednictvím rozhraní HMI, která komunikují přímo s řídicími jednotkami. Provoz lze též kdykoliv řídit ručně pomocí lokálních spínačů. Kromě úspory nákladů umožnilo použití platformy zenon ve společnosti Kraški vodovod Sežana zajistit bezpečnost a stabilitu provozu.

 

Použití platformy zenon pro další infrastrukturu

Díky vynikajícím výsledkům zavádí společnost Kraški vodovod Sežana platformu zenon také pro řízení kanalizační soustavy, systému čištění odpadních vod (obr. 5) a rovněž pro kontrolu spotřeby energie a stavu měřicích zařízení. Tak bude možné vše sloučit do jediného řídicího systému využívajícího hardwarově nezávislou a flexibilní platformu zenon.

Tento systém řízení umožní dosáhnout optimální správy provozu společnosti zajišťující veřejné služby. Důležitou funkcí je také možnost minimalizace vlivu vnějších faktorů a naplnění očekávání zákazníků a zúčastněných stran díky vysoké kvalitě a konkurenceschopnosti služeb. Tímto způsobem se podařilo společnosti Kraški vodovod Sežana zajistit, že lze dodávku pitné vody, tohoto vzácného přírodního zdroje, v současnosti považovat za samozřejmost.

 

Výhody pro zákazníka:

  • optimalizovaný přehled informací o vodovodní soustavě,
  • automatizované a efektivní reportování,
  • zjednodušené řízení pomocí standardizovaných symbolů, obrazovek a barevného značení přípojek,
  • flexibilita připojení systému k různému hardwarovému vybavení,
  • postupné rozšiřování systému v několika stupních,
  • přizpůsobení nestandardním požadavkům uživatelů pomocí zásuvných softwarových modulů.

 

(COPA-DATA GmbH)

 

Obr. 1. Platforma zenon se ve společnosti Kraški vodovod Sežana používá pro sběr a vyhodnocování dat a pro řízení vodovodní sítě

Obr. 2. Řídicí systémy jednotlivých zařízení jsou vzájemně propojeny a sledovány z velínu, kde mají technici podrobný přehled a mohou v případě potřeby rychle reagovat

Obr. 3. Systém poskytuje operátorům přístup k přehledu o celé vodovodní síti

Obr. 4. Prognóza pro dané zařízení

Obr. 5. Přehled čistírny odpadních vod