IoT e il Monitoraggio attivo delle Reti Idriche · 2019-02-22 · rete. • L’inserimento di punti di autosorveglianza fissi, su scolmatori di prima pioggia ci consente un monitoraggio

«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017

IoT e il Monitoraggio attivo delle Reti Idriche

Energia e Ambiente l’impegno del Gruppo

CAP

Ing. Cecilia Paris CAP HOLDING

Sig. Luca Berardi LACROIX Sofrel


CHI SIAMO

Il Gruppo CAP è il gruppo

industriale che gestisce il Servizio

Idrico Integrato (acquedotto,

fognatura e depurazione) sul

territorio della Città Metropolitana

di Milano e in diversi comuni delle

province di Monza e Brianza,

Pavia, Varese e Como.

Per clienti serviti, volumi d’acqua

distribuita e lunghezza della rete, il

Gruppo si colloca ai primissimi

posti in Italia tra le aziende che

erogano il Servizio Idrico Integrato.


I NUMERI ( BILANCIO 2016)


CAP 21

La sfida di oggi è nella sostenibilità ambientale per rispondere al

cambiamento climatico. La nostra risposta è il programma CAP 21:

21 impegni di sostenibilità per rendere trasparenti e tangibili i

risultati che ci proponiamo di raggiungere con il nostro Piano

investimenti


RICERCA E INNOVAZIONE

Il Gruppo CAP è impegnato in numerosi progetti di conoscenza,

innovazione e sviluppo per garantire l’eccellenza nelle proprie soluzioni

progettuali.

Lo sforzo costante di conoscenza e di innovazione rende possibile

offrire un servizio sempre più intelligente ed evoluto.

Ottimizzazione energia

Progettazione innovativa per il servizio idrico

Gestione e riduzione dei

volumi dei fanghi di

depurazione

Analisi microinquinanti emergenti e loro

trattamento

Integrazione di sistemi

intelligenti per la gestione dei dati del SII


GRUPPO CAP – INDUSTRIA 4.0

INDUSTRIA 4.0

ANALITYCS E INTELLIGENZA

ARTIFICIALE

UTENTI

CONDIZIONI AMBIENTALI

RETI IDRICHE DI

TRASPORTO IMPIANTI

FORNITORI

Esigenze – Comportamenti –

restituzione dell’informazione

Condizioni meteo in ingresso

Condizioni idrauliche in uscita

Pertite idriche

Acque parassite

Telecontrollo dei processi

Connessione a fornitori



• Smart Metering per la conoscenza in «tempo reale» dei consumi delle utenze

Interconnessione verso i clienti

• Collegamento di tutte le macchine alla rete per permettere la migliore gestione delle stesse

Interconnessione verso i fornitori

• Collegamento in rete di PLC degli impianti di depurazione e telecontrollo di impianti di acquedotto per la gestione in remoto degli stessi

Interconnessione degli impianti

• Sperimentazione di algoritmi di Intelligenza artificiale e algoritmi predittivi finalizzati all’efficientamento del servizio

Big Data e Analitycs



• Installazione di Sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri quantitativi finalizzato al controllo delle perdite, delle acque parassite in fognatura e degli sfiori

• Installazione di sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri qualitativi finalizzato al controllo della qualità dell’acque erogata, dello stato degli acquiferi, dell’acqua restituita all’ambiente e in ingresso agli impianti di depurazione

Interconnessione delle reti

• Installazione di centraline meteo proprie ed acquisizione di servizi meteo esterni finalizzati alla possibilità di gestire per tempo e in modo sistematico le emergenze e le interazioni sul sistema di collettamento fognario

Sistemi di Monitoraggio delle condizioni esterne


Interconnessione delle reti

Installazione di Sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri quantitativi finalizzato al controllo delle perdite, delle acque parassite e degli sfiori.

FOCUS

ENERGY

SAVING

CURA PER

L’AMBIENTE


L'ambiente e il territorio in cui operiamo sono la

principale ricchezza da rispettare e proteggere per il

futuro.

Per questo motivo, la gestione dell' impatto

ambientale è un'attività prioritaria, che conduciamo

scrupolosamente, ad esempio, con la messa a norma

di tutti gli impianti e la puntuale rilevazione degli

scarichi.

Il Gruppo CAP :

1) monitora costantemente le proprie prestazioni

ambientali e mira ad aumentare continuamente

l’efficienza dei propri processi;

2) si impegna quotidianamente nel rispetto

dell’ambiente e della biodiversità per garantire la

tutela sia delle attuali generazioni sia di quelle future.

LA CURA PER L’AMBIENTE

Progetti futuri: La

Water Footprint di

Gruppo CAP

ISO 14046:2014 è la norma

internazionale che specifica

principi, requisiti e linee guida

relativi alla valutazione

dell’Impronta Idrica di prodotti,

processi e organizzazioni.


ENERGY SAVING

L’obiettivo è di perseguire, con un approccio

sistematico, il miglioramento continuo della

prestazione energetica del Gruppo attraverso un

progressivo efficientamento delle soluzioni

impiantistiche adottate, degli usi e dei consumi

delle fonti energetiche.

La certificazione ISO 50001 si aggiunge alle 6

certificazioni che abbiamo già ottenuto, a

rappresentare uno sforzo continuo volto

all’eccellenza di una gestione industriale

complessa quale quella del ciclo idrico integrato.

Nella pianificazione dell’implementazione del

sistema di gestione per l’energia è previsto il

progressivo passaggio dell’analisi energetiche

dall’approccio per impianto all’approccio più

ampio che comprende le reti idriche.


OBIETTIVO

Tutte le reti sono soggette a perdite e quindi a una dispersione: il nostro

obiettivo è ridurre al minimo ogni tipo di perdita di acqua e monitorare

gli sfiori in ambiente.

- Ridurre le dispersioni significa non sprecare acqua che è una risorsa preziosa e

quindi è un sicuro beneficio ambientale.

- Monitorare gli sfiori significa ridurre l’inquinamento ottenendo un sicuro

beneficio ambientale.

- Vuol dire anche ottenere vantaggi economici per l’azienda e per la comunità

perché determina risparmi sui costi di gestione anche in virtù della riduzione dei

consumi energetici.


MONITORAGGIO RETE FOGNARIA

ACQUE PARASSITE

L’obiettivo è individuare e quantificare la presenza di infiltrazioni di portate parassite in

ingresso agli impianti di depurazione del Gruppo CAP e la loro distribuzione nei tratti dei

collettori afferenti agli impianti.

Si è realizzata una campagna di monitoraggio delle portate, installando dei misuratori sui

collettori consortili e realizzando dei distretti.

L’indagine ha consentito di:

- Definire le criticità eseguendo i bilanci idrici sui macro distretti aventi come confini i

misuratori di portata in ingresso e uscita.

- Definire le priorità degli interventi successivi e delle indagini di dettaglio necessarie prima di

approntare un qualsiasi piano di risanamento

Il monitoraggio delle portate avviene con l’utilizzo di Data Logger per la misura di Livello

correlata alla geometria delle condotte o con l’utilizzo di Data Logger per la misura della

portata transitante ( area velocity).



ACQUE PARASSITE

In corso di realizzazione:

Monitoraggio temporaneo ( 6 mesi) e successivo installazione della strumentazione

per il monitoraggio in continuo su 7 bacini afferenti ai depuratori del Gruppo CAP

Impianti selezionati: Peschiera Borromeo, Lacchiarella, Binasco, Calvignasco,

Bareggio, Abbiategrasso e Trezzano sul Naviglio.

Realizzato:

Monitoraggio in continuo delle portate in arrivo al depuratore di Assago, attraverso il

monitoraggio di 4 distretti.



SFIORATORI

L'obiettivo dell'auto sorveglianza è quello di fornire dati affidabili relativi a

tracimazioni e portate che transitano nella rete di acque reflue.

Installazione di Data Logger con sensore di sversamento per il rilevamento

immediato dell’intervento degli sfioratori di prima pioggia.

A oggi il gruppo CAP monitora 18 Sfioratoi, con l’obiettivo a fine anno di

monitorarne 137.


MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA

Distrettualizzazione su scala comunale e subcomunale delle reti idriche del

Gruppo CAP, mediante uso di Data Logger con rilevamento di pressione e

portata sulle interconnessioni con l’obiettivo di creazione di un modello

matematico e di simulazione della rete:

- analizzare il comportamento della rete;

- evidenziare eventuali criticità idrauliche e prevedere gli interventi di

risanamento;

- razionalizzare/modificare lo schema funzionale per ridurre i costi energetici;

- individuare eventuali interventi di ottimizzazione definirne priorità e costi nella

configurazione di rete e di utenza attuale, futura, in condizioni estive di punta;

- individuare e progettare gli eventuali ulteriori distretti idrici permanenti e reti

fisse;

- prevedere l’inserimento di dispositivi per la gestione ottimale delle pressioni;

- prevedere il risparmio energetico ottenibile realizzando a seguito di interventi

programmati.



Realizzato: Sperimentazione MAGENTA

Monitoraggio in continuo delle portate e delle pressioni del comune di

Magenta con al realizzazione di 3 distretti.

Coefficienti di perdita



In corso di realizzazione:

Monitoraggio in continuo delle portate e delle pressioni delle

interconnessioni comunali , ad oggi installate 36

Target al 31/12/2017 : 200


1) Acquisizione dei segnali dal campo (tracimazione, livello, portata).

Acquisizione segnali Gestione ed

elaborazione

Trasmissione

FASI

1 2 3

2) Elaborazione dei dati affinché siano gestiti in modo affidabile ed efficace. Le

principali elaborazioni dipendono dal tipo di informazione.

3) Trasmissione del dato a un sistema di raccolta centrale ( SCADA).


- Nella maggior parte dei casi i punti di misura sulla rete

acquedottistica o collettori e gli scolmatori di pioggia sono nella grande

maggioranza dei casi sprovvisti di alimentazione elettrica, quindi gli

apparati e i sensori dovranno essere "autonomi".

CRITICITA’ LEGATE AL MONITORAGGIO

- I sensori sono soggetti ad allagamento, quindi devono avere un grado di

protezione sufficiente per permettere il funzionamento anche in condizioni critiche

- Scarso livello di segnale, dovuto alla scarsa copertura di rete


La gamma dei Data Logger scelta rispecchia tutte le caratteristiche

tecniche per rispondere alle criticità individuate.

Alimentazione Tenuta Stagna Antenna alte prestazioni

Monitorare Misurare

SOLUZIONI ADOTTATE


• L’integrazione dei Data Logger direttamente alla rete di Telecontrollo, permette

di avere costantemente disponibili i dati delle reti idriche, la creazione di

macro distretti permette di analizzare in modo dettagliato il rendimento delle

rete.

• L’inserimento di punti di autosorveglianza fissi, su scolmatori di prima pioggia ci

consente un monitoraggio attivo dello scolmatore stesso.

• L’utilizzo di data logger associati a sensori di livello permette anche di fare una

stima della quantità dell’effluente sversato nel corpo ricettore, permettendo

di fornire una prima analisi all’ente controllore.

RISULTATI DEL MONITORAGGIO

Grazie alla creazione di punti di misura fissi si stanno ottenendo risultati

molto positivi:


Hypervisor

WEB LS

LOCAL CENTRALIZATION CLOUD CENTRALIZATION

Database

OVER THE TOP APPLICATIONS

District Metering Area

Leakage detection

Remote reading for major consumers

Valve

piloting Pressure

monitoring Pluviometry Quality Flowrate and overflow

monitoring

2G/3G

SCADA

LS-V LT-US Atex LS10 LS-Flow LS42

LT42 LT-US LS-P

MONITORAGGIO E IoT


MONITORAGGIO E IoT => SVILUPPI FUTURI

BREVISSIMO TERMINE

• Telecontrollo a supporto di risoluzione interventi a guasto

• Monitoraggi on line a supporto di politiche di sostenibilità (perdite ricerca evoluta perdite idriche, qualità reflui depurati…)

BREVE TERMINE

• KPI economico-operativi per migliorare efficienza dei processi

• KPI economico-operativi per benchmarking


CONTATTI

GRAZIE PER L’ATTENZIONE Ing. Cecilia Paris

+39 02-82502562

+39 3421564666

[email protected]

Cap Holding Spa

Via Del Mulino, 2

Assago

www.gruppocap.it

Luca Berardi

+39 010 601911

+39 346 6809159

[email protected]

LACROIX Sofrel Srl

Via Bombrini 11/7

Genova

www.lacroix-sofrel.it

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