Софийска вода, инж. Валентин Милушев: „Софийска вода” АД използва последните технологии за управление и експлоатация на ВиК мрежи

ПОДОБНИ СТАТИИ

Съвременни SCADA системи

Индустриални мобилни приложения

СТАРТ ИНЖЕНЕРИНГ АД реализира успешно иновативен проект в СПСОВ "Кубратово" - СОФИЙСКА ВОДА АД

Нови възможности за управление на измервателно оборудване в облак-базирани SCADA платформи

mySCADA - професионална HMI/SCADA система за мобилни устройства

Индустриалната автоматизация и Internet of Things

Безжични системи за сигурност на ВиК обекти

инж. Валентин Милушев,
старши мениджър "Стратегическо управление на мрежата и планиране"
в "Софийска вода" АД, пред сп. Инженеринг ревю

Уважаеми инж. Милушев, какви информационни системи използва "Софийска вода" за поддържане на актуална информация за състоянието на ВиК мрежата?
В момента "Софийска вода" АД използва система за диспечерски контрол и управление SCADA. Тя се състои от две основни звена: телеметрия и диспечерски софтуер - от една страна, и радиомрежа за предаване на данни и софтуер за тестване и пренастройка за радиомодеми - от друга.

Към настоящия момент в SCADA системата са включени 186 обекта. Получават се и данни чрез телеметрия за обекти, които са на труднодостъпни места и няма възможност за захранване с електроенергия, като се използват соларни панели и акумулаторни батерии за осигуряване на необходимото захранване.

Какви системи и параметри наблюдавате и контролирате със SCADA?
Параметрите, които се наблюдават и контролират чрез SCADA, основно са характеристики на мрежата - водни количества, скорост, напор, водни нива; характеристики на качеството на водата – мътност, температура на водата, остатъчен хлор; съхранен обем вода в напорните резервоари; състояние на помпите в помпените станции – SCADA осигурява автоматичното или ръчното им включване; състоянието на затворни органи и други арматури; следи се за наличието на опасни газове в помпени станции, хлораторни станции и пунктове, като се контролират и системите за обезвреждането им. Системата SCADA алармира при отклонение на наблюдаваните параметри от предварително зададените стойности, архивира получената информация, визуализира информацията в табличен и графичен вид за конкретен момент или времеви период и др.

Нашите иновации в бъдеще ще бъдат насочени към установяване на течове по водопроводната мрежа чрез SCADA; проследяване, контрол и оптимизация на разхода на електроенергия, използвана в помпените станции; включване на допълнителни затворни органи, които да се контролират от SCADA; логическо автоматично управление на спирателни кранове и клапи чрез SCADA, които да позволят автоматизирано управление на водопроводната система, и не на последно място - наблюдаване на нивата на язовирите чрез SCADA.

Как осъществявате мониторинг и контрол върху качеството на питейната вода и хлораторните станции, разположени на територията на Столична община?
"Софийска вода" АД осъществява двустранен независим вътрешен контрол чрез процесни непрекъснати (online) измервателни прибори на основни и интегрални качествени показатели като например: мътност, рН, температура, електропроводимост, UV абсорбция, брой на частици с определена големина (2 и 5 микрона) и съдържание на остатъчен свободен хлор. Разполагаме с масивни електронни архиви, от които при необходимост могат да се дават справки за минали периоди.

Контролът се осъществява чрез периодичен лабораторен мониторинг в характерни точки на мрежата, като честотата зависи от преминаващото водно количество в съответния пробовземен пункт. Качествените показатели са регламентирани в Наредба № 9 за качеството на водата, предназначена за питейно-битово водоснабдяване. При сигнали за отклонения от качествени показатели се правят извънредни лабораторни анализи и проверки с преносими измервателни прибори.

Хлораторните станции, осъществяващи първично или последващо обеззаразяване на питейната вода, разполагат с автоматизирани системи за дозиране на хлора и непрекъснато измерване на съдържанието на остатъчния хлор в подаваната към клиентите вода. Чрез изградената телеметрична система SCADA получаваната информация се събира и архивира в Централния диспечерски пункт, намиращ се в Контролния център на "Софийска вода" АД.

Какви технологии използвате при автоматичното управление на пречиствателните станции?
Пречиствателните станции за питейна вода (ПСПВ) разполагат със съвременни технологии за третиране. Там процесът по пречистване се управлява и контролира от автоматизирана система за управление, като тя е двустранно резервирана.

Целият процес и всички съоръжения се наблюдават непрекъснато, а характерни възли се управляват от дежурен оператор, локализиран в местен диспечерски пункт от операторска станция. Предвиждаме да разширим гамата на процесните измервателни прибори, като по този начин ще прецизираме и още по-ефективно ще управляваме технологичния пречиствателен процес с оптимален разход на реагенти и енергия.

Благодарение на въведените съвременни технологични системи осигуряваме контрол в реално време на ключови параметри като азот- и фосфор-съдържащи съединения, наблюдение и контрол на пречиствателните съоръжения, работещи в автоматичен режим, регулиране на потреблението на електроенергия и повишаване на енергийната ефективност при пречистването на отпадъчните води. Ефективното управление на процесите позволи през 2014 г. да постигнем ръст в количеството произведена зелена енергия, което достигна 98.4% от консумираната електроенергия.

В СПСОВ Кубратово, където ежедневно постъпват около 400 хил. куб. м отпадъчна вода, за наблюдение и управление на процесите също се използва SCADA система, която обхваща всички съоръжения, както и десетки показатели по пътя на водата и утайката. Голяма част от тях се използват при автоматизираното управление на възлови технологични процеси, които иначе биха изисквали сериозен човешки ресурс.

За целта се използват съвременни измервателни прибори, които показват в реално време как протича всеки отделен процес. В допълнение към SCADA системата, е инсталирана системата СТАР – софтуерен продукт, чието предназначение е оптимизиране на управлението на някои от автоматизираните процеси с цел икономии на електроенергия и химикали, както и подобряване на протичането на процесите на пречистване на водата като цяло.

Отделно от тези две системи, има изградена и енергийна SCADA-система, на която се следят потреблението на електро- и топлоенергия на възлови точки в пречиствателната станция, като по този начин се контролира и оптимизира потреблението.

Как контролирате налягането във водопроводната мрежа?
Управлението на налягането във водопроводната мрежа е едно от най-големите предизвикателства за всеки ВиК оператор, особено при мрежа с гравитачен принцип на действие, каквато е водопроводната мрежа на гр. София. Естественото налягане се дефинира от разликата между котите на водоизточниците и котите на територията, която се захранва от тях. За София такива водоизточници са резервоарите - 12 главни и 38 локални или общо около 50 на брой.

Тъй като територията, захранвана от даден резервоар, в общия случай е твърде обширна и с естествена денивелация на терена вътре в самата територия, се налага налягането да се повишава или намалява, за да се привежда в съответствие със съществуващите нормативни изисквания. Повишаването се извършва чрез помпени станции, а намаляването - чрез редуктори за налягане.

По този начин се постига изравняване на налягането, като се поддържа достатъчно високо, за да осигурява необходимото качество на предлаганата услуга, но без да създава предпоставки за възникване на аварии и течове. Дейността на помпените станции се следи в реално време чрез SCADA, а всеки редуктор изпраща алармираща информация до централен сървър, когато параметрите на входящото и изходящото налягане излязат от предварително дефинираните рамки.

По този начин е възможно извършване на проактивни действия, когато настъпят смущения в работата на водопроводната мрежа. За управление на налягането "Софийска вода" АД използва голям брой съоръжения, които към момента са:

12 големи помпени станции – 10 постоянно работещи и 2 аварийни. Всички помпени станции, вкл. аварийните, са свързани към системата за постоянен мониторинг и контрол – SCADA и се наблюдават 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата.

Над 300 локални помпено-хидрофорни уредби – това число е променливо, тъй като постоянно се изграждат нови такива, както и стари отпадат от експлоатация, където това е възможно. На почти всички уредби са подменени помпените агрегати с нови, по-икономични, които се управляват чрез електронен блок, осигуряващ висока надеждност и КПД.

Над 200 редуктора за налягане – тази цифра също е променлива, тъй като програмата за управление на налягането продължава да се осъществява и в момента. Годишно се пускат в експлоатация около 20 нови редуктора, като се очаква в краен вариант уредите да станат около 300.

Това се налага поради високото налягане в мрежата, залегнало в ОУП на София, което води до голяма аварийност, респективно загуби на вода. Редукторите, с които работи "Софийска вода" АД, са съвременни уреди с хидравлично управление, които поддържат постоянно налягане на изход. Всички редуктори са оборудвани с електронни устройства за отчитане, записване и автоматично изпращане на данните от работата им към сървърите на компанията. Работата им се следи постоянно, както и регулярно се инспектират и поддържат.

Използвате ли модели за прогнозно управление на ВиК мрежата?
Проектът за изграждане на хидравлични модели по водопроводната мрежа стартира в края на 2011 г., като в момента е в процес на разработка. Предвижда се изграждане на хидравлични модели на всяка една DMZ-зона (зона, захранвана от един водоизточник) или общо 29 бр. и модел на Довеждащи съоръжения. Към края на 2014 г. са готови детайлните модели на 57% от DMZ-зоните.

На този етап основните ползи от разработването на хидравличния модел на мрежата са обединяването и верифицирането на голямо количество данни и информация за мрежата, получаването на хидравлични данни от постоянни точки за измерване по мрежата, синхронизирането на различните системи за мониторинг, допълването на липсващи характеристики по водопроводната мрежа, обогатяване на ГИС-базата данни, цифровизация на данни за геометричните характеристики на специализирани съоръжения (резервоари, помпени станции, убивателни шахти) и др.

В същото време "Софийска вода" работи по изготвянето на хидравличен модел и на канализационната мрежа, като стратегическият модел на канализационната мрежа вече е завършен и в момента изграждаме детайлните модели на отделните зони. Чрез моделите ще извършваме оценка на работата на системата, определяне на критични участъци, оценка на инвестиционни проекти за бъдещо строителство и разширяване на мрежата, както и въздействието на цялата система върху СПСОВ и естествените приемници на води във водосборната област и др.

Набирането, верифицирането и дигитализирането на данните за мрежите е ресурсоемък и продължителен процес, който обаче дава възможност за проучване и моделиране на мрежите и в най-малкия детайл.

Хидравличното моделиране постепенно започва да набира все по-висока популярност и тепърва предстои широкото му приложение както в проектната, така и в оперативната работа на организациите.

Как оценявате ефекта от внедрените съвременни технологии за управление?
Изграждането на хидравличен модел на водопроводната мрежа е от първостепенно значение за планирането на конкретните дейности за оптимизиране работата на мрежата, респективно намаляване на загубите на питейна вода.

Чрез симулации в модела могат да се проиграват различни бъдещи дейности в безопасна софтуерна среда и да се преценят резултатът и ефектът от тези дейности. Така реалното изпълнение на терен може да бъде проверено и подготвено предварително, което ще даде възможност да се изпълни по възможно най-ефективния начин, с минимално отражение върху мрежата и доставяната услуга на клиентите.

Данните от хидравличния модел на канализационната мрежа се използват активно при планирането на програмата за профилактика на големите колектори и канализационни съоръжения, за извършването на различни анализи, както и за намиране на критичните точки на мрежата и планиране на дейности по коригирането им.

Възможността за симулации на поведението на мрежата при настъпване на различни събития дава възможност за предварителна информация и планиране на реакцията при настъпване на дадено събитие, което помага за планиране на дейностите и по-бързата и навременна реакция на екипите.

Денонощното наблюдение на ключовите съоръжения по водопроводната мрежа, както и на самата мрежа, дава възможност да се идентифицират своевременно отклоненията от нормалните параметри на мрежата, което помага за превантивните действия по корекции на отклоненията и привеждане на мрежата в зададените й параметри.

Съвременното управление на водопроводната мрежа е невъзможно без динамичното управление и непрекъснат мониторинг. Компанията се стреми да използва последните технологии в тази област, което да помогне за непрекъснатото покачване на качеството на предлаганата услуга.

Какви други иновативни системи планирате да внедрите в бъдеще, с цел да подобрите работата си и обслужването на клиентите?
"Софийска вода" АД се стреми да използва последните технологии в областта на управлението, експлоатацията и оптимизацията на водопроводната и канализационна мрежа. От тази гледна точка се планира въвеждането на информационна система за наблюдение на отделните зони в реално време, като се следят основни параметри на водопроводната мрежа.

В момента се подготвя стартирането на тестов вариант на такава система, която дава възможност за контрол и оптимизация на мрежата, по-конкретно на възникналите течове и поведението на мрежата от тази гледна точка. Системата автоматично събира и обединява данни от различни източници, извършва оценка на предварително зададени индикатори, алармира при достигане на гранични стойности и др.

Данните от инсталираните сензори за дебит и налягане се управляват от системата, която извършва обединяване, съхранение, анализ, проверка и оценяване на същите както към всеки един момент, така и към исторически моменти от базата данни.

Крайната полза, която се търси от една такава система, е денонощно наблюдение в реално време на всички параметри на водопроводната мрежа и предприемане на действия по коригиране на отклоненията, преди клиентите да са разбрали, че има такива.

Освен това, през 2014 година стартирахме няколко нови инициативи по отношение информирането на нашите клиенти. Сред тях са графичното визуализиране на зоните, засегнати от прекъсване на водоснабдяването, възможността гражданите да регистрират в специално уеб-приложение сигнали за забелязани от тях нередности, свързани с ВиК мрежата.

Също така вече шест месеца съществува възможността нашите клиенти да бъдат уведомявани с SMS за предстоящите спирания на водата в района, в който се намират имотите им. Услугата е безплатна и изисква само кратка регистрация. Всички тези възможности са достъпни чрез интернет страницата на "Софийска вода" АД и са създадени изцяло с цел по-доброто информиране на нашите клиенти.