24 aug.
În domeniul distribuției apei, inovațiile tehnologice au condus la o abordare revoluționară în detectarea scurgerilor: conceptul de „Virtual DMA” (District Metered Area Virtuală). Va aratam modul în care Virtual DMA se diferențiază de DMA-ul clasic, prezentând detaliile tehnice ale ambelor metode, avantajele și provocările fiecăreia.
Metodologia DMA pentru Detectarea Scurgerilor și Provocările Asociate
În anii ’80, companiile de utilități pentru apă din Marea Britanie au introdus conceptul de gestionare a rețelei de conducte utilizând DMA . Metodologia DMA pentru monitorizarea și detectarea scurgerilor din conducte necesită o proiectare atentă și instalarea de contoare de debit și vane de închidere în puncte strategice în rețelele de conducte . Acest proces, care creează o zonă bine definită sau subzonă dintr-o rețea mare de conducte de distribuție a apei, se numește zonă cu contor de district (DMA) și este utilizat pentru controlul presiunii și monitorizarea scurgerilor în rețelele de furnizare a apei.
Pentru a asigura eficiența și rentabilitatea analizei utilizând DMA pentru gestionarea scurgerilor, este necesar să dispunem de capacități avansate de analiză a datelor și de sisteme asociate deja implementate, cum ar fi SCADA. Acestea permit identificarea zonelor din rețea cu anomalii semnificative, considerate a fi principala cauză a defectării conductelor sau a pierderilor de apă . Avantajul esențial al DMA constă în posibilitatea monitorizării atente a caracteristicilor-cheie ale sistemului de distribuție a apei, cum ar fi presiunea, cererea și calitatea apei, într-o zonă bine definită a sistemului de distribuție . DMA permite managerilor companiilor de utilități să stabilească priorități pentru strategiile de întreținere cea mai eficiente. Această abordare oferă, de asemenea, o înțelegere mai profundă a funcționării sistemului și facilitează gestionarea presiunii, monitorizarea și investigarea scurgerilor.
Typical DMA layouts (Farley, 2001; Fallis et al., 2011).
Prin crearea DMAs, companiile de utilități se confruntă cu următoarele provocări:
• Provocarea DMAs în cascadă: Aceasta apare când se stabilesc DMAs cu două sau mai multe locații de măsurare, prin care apa trece înainte de a intra în DMA-ul desemnat. Captarea datelor de flux în același interval de timp este esențială pentru calculul și analiza corectă a ratei instantanee de curgere.
• Provocarea calității apei: În vederea stabilirii DMAs, vanele sistemelor de conducte trebuie închise la limitele DMAs, fapt ce poate duce la creșterea numărului de capete moarte. Acest aspect poate cauza probleme de gust și miros, în special în zonele cu sistem de conducte în ramură, unde se pot acumula reziduuri de clor reduse, provocând decolorare sau chiar blocări. Soluții precum spălarea periodică, operațiunile cu valve sau bypass-uri cu rate fixe pot fi implementate pentru a îmbunătăți calitatea apei, dar acestea pot pune în discuție costul și eficiența propusă a DMA.
• Provocări în condiții de defecțiune: În timp ce majoritatea sistemelor de rețele deschise se compensează automat pentru schimbările în modelele de cerere, DMAs necesită gestionarea manuală pentru a permite îmbunătățiri ale conductelor principale, cereri de vârf și pentru a preveni pierderi de furnizare.
• Costurile de stabilire pot fi semnificative, includând nu doar contoare și dispozitive de înregistrare a datelor, ci și vane noi și de înlocuire. În anumite cazuri, este necesară chiar și refacerea și cartografierea întregii rețele.
• Se impune un angajament substanțial din partea managementului și a forței de muncă pentru a asigura verificarea periodică a vanelor și citirea constantă a contorului. Fără aceasta, datele obținute pot fi incorecte sau inutile.
Digitalizarea și Aplicațiile Virtual DMA
Digitalizarea schimbă fundamental panorama tehnologiilor disponibile în domeniul apei și reconfigurează modul în care companiile de utilități identifică, alertează și previn scurgerile. În loc să recurgă la implementarea unui control hidraulic fizic, conceptul de Zonă Virtuală cu Contor de District (vDMA) aduce în prim-plan o flexibilitate sporită, eliminând necesitatea de a utiliza vane de închidere fizice sau de a izola conductele. În contrast cu abordarea tradițională a DMA-ului, se instalează senzori multi-parametrici în locații cheie pentru a crea „zone virtuale DMA”. Acești senzori pot măsura în același timp fluxul bidirecțional, presiunea și volumul de consum, înregistrând datele și având capacitatea de a comunica și sincroniza cu un software analitic care va cartografia starea rețelei. Dimensiunea zonei vDMA depinde de complexitatea sistemului hidraulic, numărul de senzori instalați și precizia acestora.
Avantajele Virtual DMA
Avantajele utilizării vDMA sunt numeroase:
Detectare în Timp Real: vDMA permite identificarea în timp real a scurgerilor, permitând intervenții rapide.
Precizie Îmbunătățită: Senzorii avansați și analiza complexă asigură detectarea precisă a scurgerilor chiar și în faze incipiente.
Costuri Reduse: vDMA elimină nevoia de instalare a echipamentelor fizice costisitoare, reducând astfel investițiile inițiale.
Flexibilitate și Ușurință în Implementare: Instalarea senzorilor și sincronizarea cu software-ul analitic pot fi realizate mai ușor și mai rapid decât instalarea vanelor fizice și a altor echipamente.
Monitorizare Continuă și Date În Timp Real: vDMA oferă posibilitatea de a monitoriza în mod continuu rețeaua și de a accesa datele în timp real, facilitând luarea deciziilor informate.
Provocările și Adaptabilitatea
Cu toate acestea, există și provocări asociate cu utilizarea vDMA:
Precizia Senzorilor: Performanța senzorilor trebuie să fie înaltă pentru a asigura detectarea corectă a scurgerilor.
Gestionarea Datelor: Prelucrarea datelor în timp real necesită resurse puternice de calcul și capacități avansate de analiză.
Complexitatea Tehnică: Implementarea și gestionarea tehnologiilor vDMA pot necesita cunoștințe tehnice avansate și resurse adecvate.
Adaptabilitate la Diferite Medii: Performanța vDMA poate varia în funcție de caracteristicile specifice ale rețelei și mediului în care este implementată.
Un Virtual DMA reprezintă o soluție inovatoare pentru detectarea și gestionarea scurgerilor în rețelele de distribuție a apei. Cu toate avantajele sale, este important să se evalueze cu atenție nevoile specifice ale fiecărei comunități și să se ia în considerare provocările tehnice asociate. Atât DMA-ul clasic, cât și Virtual DMA pot aduce beneficii semnificative în gestionarea eficientă a resurselor de apă și în reducerea pierderilor de apă.
SURSE
Optimize Leak Detection Using Virtual DMAs | Xylem US