Riešenie únikov vody v Považskobystrickej vodárenskej spoločnosti

Považská vodárenská spoločnosť, a.s. má niekoľkoročnú skúsenosť s lokalizáciou porúch na rozvodoch vody, realizované netradičným použitím technológie na odpočty vôd. Metóda s ukázala za obdobie od roku 2007 ako efektívna a účinná.

Od roku 2007 spolupracuje so spoločnosťou Macro Components, s.r.o., ktorá je lídrom na trhu v oblasti zberu dát z meračov energií, v tzv. smart metering technológiách.

Bližšie informácie sa dozviete v rozhovore s Ing. Vladimírom Belkom, vedúcim prevádzky vodovodov v Považskej vodárenskej spoločnosti, a. s.

Prečo ste sa rozhodli použiť technológiu, ktorá je primárne určená na odpočet vodomerov týmto netradičným spôsobom ?

Zoznámili sme sa s technológiou Wavenis, ktorá je komplexná technológia pre odpočty vody, na seminári v roku 2005, ktorý organizovala spoločnosť Macro Components spolu s výrobcom technológie spoločnosťou Coronis SAS Francúzko. Macro Components bol ich obchodný zástupca.

Použitie technológie pre hromadné odpočty nebolo v tom období v našej spoločnosti plánované. Sústreďovali sme sa najmä na problém únikov vody.

Uvedomili sme si však, že táto technológia umožní aj on-line monitoring spotreby vody na výrobných vodomeroch.

Potrebovali sme získavať dáta pravidelne, minimálne jedenkrát za deň na náš server do Považskej Bystrici, čo technológia umožňovala cez prenosy GSM/GPRS.

Ďalej v teréne bolo možné postaviť rádiovú sieť, ktorá komunikovala vo voľnom pásme a bez poplatkov, čo bola veľká výhoda.

Len prenos z koncentrátora dát na server našej spoločnosti vyžadoval SIM kartu s dátovým prenosom.

Postačoval jeden data-koncentrátor na celé mesto, preto prevádzkové náklady boli minimálne, podstatne nižšie ako pri zariadeniach dovtedy používaných na monitoring únikov vody.

Web aplikácia WnetIOT pre monitoring pevnej rádiovej siete pre úniky vody, technologické veličiny. Prihlasovanie.

Boli v tom období príklady použitia tejto technológie u nás, vo svete ?

Nie sme si o tom vedomí, myslím, že sme boli priekopníci. Aj z toho dôvodu sme budovali lokálne siete postupne – Považská Bystrica, Púchov, Dubnica nad Váhom, Ilava, Nová Dubnica. Osadenie technológie vo všetkých piatich mestách, kde dodávame vodu, sme naplánovali na roky 2007-2010.

Rádiový modul prenášal počet impulzov, prietoky, ktoré indikujú úniky vody bolo potrebné vypočítať, čo nie je zásadný problém.

S akými problémami ste zápasili počas prevádzky siete ?

Najslabším miestom technológie sa ukázal jeden z rádiových komponentov, tzv. zosilovač signálu.

Medzi koncový rádiový modul inštalovaný na vodomery v šachte a koncentrátor dát, GSM/GPRS bránu, bolo potrebné inštalovať zosilovače signálu, nakoľko vzdialenosti medzi vodovodnou šachtou a GSM/GPRS bránou boli niekoľkokilometrové.

Zosilovače sa inštalovali napríklad na stĺpy verejného osvetlenia. Keďže cez ne prechádzali prenosy z viacerých koncových bodov, boli značne vyťažené.

Dochádzalo k vybitiu batérie, častejšie, ako na koncových rádiových moduloch. Zosilovače bolo potrebné vymieňať po 2-3 rokoch prevádzky. Všetky rádiové moduly, či koncové alebo zosilovače signálu, spĺňali normu IP68, preto nebola možná výmena batérie.

Za kuriózne je možné považovať problémy, ktoré súviseli s výstavbou diaľničného obchvatu v Považskej Bystrici.

Niekoľko dní nebol zaznamenaný prenos z vodovodnej šachty, pri návšteve meraného miesta sme zistili, že je nad šachtou vysypaná tona piesku, miesto sa stalo staveniskom.

Nespôsobovali výpadky v prenosoch problémy v analýze dát ?

Dokázali sme sa tomu prispôsobiť, nakoľko rádiový modul prenášal počet nameraných impulzov a to kumulatívne, od zahájenia monitorovania. Výpočty prietokov zohľadňovali časový interval medzi 2 meraniami.

Aplikácia WnetIoT - informácia o jednom meranom mieste.

Ako často ste merali a prenášali údaje z výrobných vodomerov ?

Údaj o spotrebe vodomeru sme snímali každú hodinu, prenosy na server boli nastavené na jedenkrát za 24 hodín, modul umožňoval log-in režim, záznam hodnoty do pamäti. Prenosy boli realizovaná o 6 hod ráno.

Ráno, po príchode do práce , mali zodpovední pracovníci na stole údaje, o množstve pretečenej vody na danom meranom mieste, v priebehu posledných 24 hodín, každú hodinu. Zo všetkých miest, ktoré obsluhujeme, zo všetkých inštalovaných meraných miest.

Na jednej vetve vodovodného rozvodu boli samozrejme snímané viaceré merané body.

Pre vyhodnotenie únikov vody sa používa prietok na danom mieste, Vy ste merali počet impulzov. Aké boli prevádzkové náklady?

Metóda sa ukázala ako veľmi lacná a efektívna. Prevádzkové náklady bola cena za dátový prenos cez SIM kartu inštalovanú v data koncentrátoroch, bolo potrebných celkom 5 ks SIM kariet. Postačoval dátový paušál 10 MBytov/mesiac, poplatky boli minimálne, do 2Euro/mesiac na 1 SIM kartu.

V projekte budeme pokračovať aj v nasledujúcich rokoch, i keď došlo k výmene rádiovej technológie.

Pre akú novú technológiu ste sa rozhodli a prečo ?

Technológia Wavenis prestáva byť podporovaná terajším výrobcom. Honeywell sa rozhodol rozvíjať protokoly, ktoré sú v oblasti smart metering štandardom to je wMbus a nové technológie LoRa, Sigfox, NB IoT.

Rádiové moduly Wavenis končili svoju životnú cestu, za 12 rokov služby dochádzala baterka, bolo potrebné ich nahrádzať.

Preto sme akceptovali doporučenie spoločnosti Macro Components a rozhodli sme sa použiť ďalšiu generáciu komunikačných technológií, s názvom IoT, vyberali sme jednu z noviniek SigFox, LoRaWAN, NB IoT. Rozhodli sme sa pre NB IoT.

Prečo ste si zvolili technológiu NB IoT ?

Siete typu NB IoT majú nesporné výhody, ak chcete prenášať signál zo sťaženého prostredia a potrebujete monitorovať veľké územie, predpokladáte vyšší objem dát.

Poskytovateľom konektivity NB IoT je Slovak Telekom, ktorý má vybudované celoplošné pokrytie, vie bez ďalších investícií prenášať informáciu z každej, i tej málo dostupnej lokality, napr. aj z horských oblastí.

Pri celoplošnom pokrytí územia je veľmi ľahké doplniť do siete ďalšie merané miesto, monitorovať sieť hustejšie.

Technológia je flexibilná, využitie technológie je veľmi podobné používaniu mobilných telefónov – signál je všade.

Pre siete LoRaWan musíte pokrytie signálom vybudovať, v prípade ďalšieho meraného miesta sa môže stať, že musíte inštalovať ďalší koncentrátor dát.

Sigfox sieť má tiež za cieľ celoplošné pokrytie Slovenska, ale musí budovať bázové stanice, zatiaľ čo Slovak Telekom, poskytovateľ konektivity NB IOT, len dopĺňa existujúce bázové stanice o komunikáciu NB IoT.

Pri ostatných technológiách je riziko, že v prípade nedostatočnej hustoty bázových staníc, rádiový signál zo šachty neprechádza.

V roku 2018 sme realizovali pilotný projekt s Macro Components, s.r.o. na technológii NB IoT, technológia sa ukázala ako vyhovujúca.

Na základe výsledkov, ako i názoru nášho dlhoročného partnera, sme sa rozhodli pre NB IoT.

V akom štádiu je v súčasnosti monitorovanie únikov vody?

Celá pôvodná technológia Wavenis bola nahradená NB IoT modulmi, na 75 meraných bodoch, na výrobných vodomeroch znova vo všetkých 5 mestách Považia, tak, ako bola pôvodne sieť navrhnutá.

Spoločnosť Macro Components, s.r.o. vyvinula a inštalovala na náš server novú aplikáciu, ďalší SW produkt, určený pre technológie IoT.

WnetIoT, čo názov web aplikácie, monitoruje technologické parametre rádiovej siete – stav batérie, silu signálu, teplotu na meranom mieste, zobrazuje alarmy a hlavne zasiela údaje o pretečených impulzoch.

Čo sa týka kvality poskytovanej služby je na zrovnateľnej úrovni, navyše odpadla starosť o údržbu rádiovej siete, nakoľko o tú sa stará poskytovateľ konektivity Slovak Telekom.

Rádiové moduly sa pripájajú priamo na bázové stanice Slovak Telekomu , a z BTS je zasielaná informácia na náš server v Považskej Bystrici.

Technológia NB IoT umožní ,okrem impulzov, monitorovať aj analógové veličiny, v prípade potreby vieme získavať údaje aj o tlaku, teplote a iných technologických veličinách na našich rozvodoch.

Macro Components, s.r.o.

---

O Macro Components, s.r.o.

Spoločnosť Macro Components, s.r.o., vznikla v roku 1992, ako spoločný podnik britského distribútora súčiastok a slovenského subjektu. Oblasť podnikania - distribútor elektronických komponentov. V roku 2005, po osamostanení, vznikla divízia pre dodávku, nasadenie a systémovú integráciu technológií pre odpočty energií.

Ako systémový integrátor nasadzuje technológie wMbus, Wavenis, LoRa, Sigfox, NB IoT ,je moźná aj ich kombinácia v jednom projekte. Aplikácie tvoria jednotné prostredie pre mobilné i pevné odpočty pre všetky typy meračov. Realizovaná integrácia dát do IS SAP, is-USYS.net, Empirica.

Pre mobilné odpočty máme integrované rádiové technológie Sensus/ iPERL, , Sensus/ PulseRF, Sensus/ SCOUT, Honeywell/Wavenis, Honeywell/Merlin, DIEHL/IZAR, wMbus868.

Okrem odpočtov vody, kde sme realizovali hromadné nasadenie technológií pre účely fakturácie, prebehli pilotné projekty pre plynárenské spoločnosti SPP-D, a.s. , RWE, a.s. a Pražská plynárenská, a.s.

S počtom nasadených rádiových modulov, ktoré sa blíži k 10 000 ks, a počtom manuálne odčítaných vodomerov, plynomerov 250 000, sa naša spoločnosť stala leadrom v oblasti smart metering,.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.