Metody monitorowania sieci wodociągowych

Monitoring sieci wodociągowych staje się rozwiązaniem, które jest stosowane w coraz większej liczbie miejscowości, a także w licznych instalacjach przemysłowych. Dzięki dostępowi do danych o podstawowych parametrach pracy systemu jego operatorzy mogą liczyć na znaczne korzyści finansowe oraz usprawnienie działania w zakresie utrzymania infrastruktury, a także reagowania na jej awarie.

Dlaczego monitoring sieci wodociągowej jest tak istotny?

Woda staje się zasobem, który ma coraz większą wartość, a na wielu obszarach możliwości jej pozyskiwania są ograniczone. Wiąże się to z systematycznym wzrostem kosztów ponoszonych przez przedsiębiorstwa wodociągowe. Przez dłuższy czas głównym składnikiem ceny płaconej za wodę przez jej końcowych odbiorców były czynniki wpływające na utrzymanie potrzebnej infrastruktury przesyłowej. W nadchodzących latach można się jednak spodziewać także poważnego wzrostu nakładów potrzebnych do pobierania, uzdatniania oraz magazynowania wody. Wraz ze zwiększaniem się kwot potrzebnych na sprawną obsługę systemów dostarczania wody, będzie rosła także waga rozsądnego nią gospodarowania, a przede wszystkim minimalizowania strat, które mogą powstawać na różnych etapach jej przesyłania. Rozwiązaniem wielu problemów wynikających z potencjalnych ubytków wody jest wdrożenie efektywnego monitoringu sieci wodociągowej

– podkreśla specjalista z firmy Metering, specjalizującej się w dostarczaniu rozwiązań pomiarowych przeznaczonych do wykorzystania w sieciach wodociągowych oraz ciepłowniczych.

Dostarczanie wody stało się usługą podobną do tych, jakie świadczą firmy oferujące inne niezbędne do funkcjonowania budynków mieszkalnych i użytkowych mediów, takich jak prąd czy gaz. Wyniki osiągane przez firmy, które zajmują się utrzymaniem sieci wodociągowej i doprowadzaniem wody do jej końcowych użytkowników zależą się w dużej mierze od tego, jak sprawnie są w stanie wywiązywać się ze swoich zobowiązań. Wszelkie przerwy w dostawie wody będą więc nie tylko znaczącym utrudnieniem dla potrzebujących jej mieszkańców i przedsiębiorstw, ale także odbiją się na zyskach zawiadującego siecią przesyłową. O ile same straty związane z zakłóceniami w poborze wody przez odbiorców nie są na ogół wielkim problemem, o tyle poważnym zmartwieniem mogą być towarzyszące im ubytki wody, ponieważ ich główną przyczyną będą zwykle mniejsze lub większe awarie infrastruktury i wynikające z tego nieraz znaczne wycieki.

Z punktu widzenia przedsiębiorstwa wodociągowego najważniejszą kwestią jest otrzymanie szybkiej informacji o możliwości uszkodzenia sieci. Niestety w wielu przypadkach sytuacje tego typu są raportowane z dużym opóźnieniem. Odbiorcy zgłaszają problem wówczas, gdy spadek ciśnienia jest na tyle duży, że łatwy do zaobserwowania w punkcie, z którego pobierają wodę. O awarii świadczą także widoczne wycieki, jednak czas, jaki może upłynąć od momentu powstania nieszczelności do chwili, gdy jego skutki da się zaobserwować na powierzchni, może być dość długi. Wiele tego rodzaju sytuacji może nie ujawniać się przez dłuższy okres, jeśli ilość wydostającej się z systemu wody jest stosunkowo nieduża, a jednocześnie znajduje ona ujście, nie powodując początkowo zauważalnych z zewnątrz zniszczeń.

Nawet stwierdzenie wycieku – o ile nie jest on dobrze widoczny – nie zawsze rozwiązuje problem, gdyż liczy się także czas, w jakim można zlokalizować jego źródło. Wiele awarii wodociągowych wiąże się z dużymi uszkodzeniami miejsca, w których do nich doszło, co przekłada się na koszty oraz czas potrzeby do ich usuwania. Nie można też zapominać, że część strat wody wiąże się z nieuczciwością odbiorców, którzy na różne sposoby mogą wpływać na działanie urządzeń pomiarowych, a nawet wykonywać na własną rękę nielegalne przyłącza. Uniwersalnym sposobem na rozwiązywanie problemów wynikających z ubytków wody będzie więc bieżący monitoring sieci wodociągowej.

Na jakiej zasadzie działa monitoring sieci wodociągowej?

Wielkość poboru wody w sieci wodociągowej jest ustalana za pomocą wodomierzy, które pokazują zużycie w konkretnych punktach jej poboru. Ponieważ firma wodociągowa ma informację o tym, jak ilość wody trafia do systemu, jest w stanie określić poziom strat, który nie znajduje pokrycia we wskazaniach wodomierzy zamontowanych u użytkowników. Niestety takie porównanie nie dostarcza informacji co do tego, w którym momencie pojawiły się ubytki wody. Co jest to o tyle istotne, że pozwala na określenie miejsca ewentualnego wycieku lub nielegalnego poboru, a tym samym znacznie ułatwia interwencję. Sposobem na rozwiązanie tego problemu jest montaż wodomierzy, które zostaną zainstalowane w kluczowych punktach całej infrastruktury np. przez wykonanie studni wodomierzowych. Rozmieszczenie urządzeń pomiarowych musi być jednak dobrze rozplanowane, tak by ilość montowanych czujników nie była zbyt duża, gdyż niepotrzebnie zwiększyłoby to koszty całego przedsięwzięcia.

Zwiększenie ilości punktów pomiarowych, a tym samym podział całego systemu na mniejsze strefy oznacza możliwość dostępu do potrzebnych informacji. Będą one jednak użyteczne tylko wtedy, jeśli wszystkie odczyty będą dokonywane z właściwą częstotliwością, w przeciwnym razie nie będzie możliwe sprawdzanie stanu sieci w czasie rzeczywistym. Ponieważ wymaga to ciągłego lub cyklicznego odczytu parametrów dotyczących przepływu i ciśnienia utrzymującego się na poszczególnych odcinkach wodociągu, konieczne jest zastosowanie odpowiedniego systemu pobierającego dane. Możliwe jest użycie trzech różnych systemów – radiowego, w którym dane z wodomierza są przesyłane przy użyciu radiomodemu, kablowego, który wymaga doprowadzenia okablowania do miejsca, w którym zamontowano urządzenia albo modemu wykorzystującego technologię bezprzewodową oraz sieć internetową. Z punktu widzenia kosztów funkcjonowania najkorzystniej wypada używanie łączności radiowej, która nie jest tak podatna na zakłócenia, a przy tym nie wymaga wnoszenia opłat jak w przypadku systemu opartego o modemy gsm, ani kosztownego układania okablowania.

Surowe dane wymagają jednak prawidłowej analizy, system musi więc korzystać nie tylko z infrastruktury pomiarowej oraz urządzeń przesyłających informacje, ale również odpowiedniego oprogramowania. Dzięki analizie napływających odczytów użyty program będzie mógł pokazywać wszelkiego rodzaju anomalie, ostrzegać o wyciekach lub próbach kradzieży, a z uwagi na podział sieci na strefy również wskazywać ich lokalizację. Bieżący  monitoring sieci wodociągowej pozwala także na raportowanie o zmianach stanu infrastruktury przesyłowej, pomaga w planowaniu remontów, a także w precyzyjnych rozliczeniach z odbiorcami. Dla przedsiębiorstwa wodociągowego inwestycja w system umożliwiający uzyskiwanie tak dokładnych wskazań oznacza realne ograniczenie kosztów działania przez wyeliminowanie nielegalnego korzystania z wody, pozwala na przyspieszenie usuwania awarii, a także wskazuje z wyprzedzeniem na wzrost ryzyka wystąpienia awarii.

Warto też pamiętać, że system efektywnego monitoringu sieci wodociągowej połączony z uzyskiwaniem zdalnych odczytów z wodomierzy zainstalowanych u odbiorców końcowych pozwala na szybsze i sprawniejsze rozliczanie należności. Wskazania dotyczące stanu infrastruktury przesyłowej ułatwiają też dostosowanie parametrów pracy do aktualnych potrzeb użytkowników i szybkie reagowanie na zwiększony pobór wody. W miejscach, gdzie zdecydowano się na korzystanie z tego typu rozwiązań, firmy odpowiedzialne za dostarczanie wody odnotowują duży spadek awaryjności oraz ograniczenie strat wody. Największe zyski pojawiają się tam, gdzie sieć jest bardzo złożona lub rozległa terytorialnie, jednak na spore oszczędności można liczyć w każdym przypadku.