On-line beheer van lekken op drinkwaternetten Leakex. Daniel Van Damme

Transcriptie

1 On-line beheer van lekken op drinkwaternetten Leakex Daniel Van Damme

2 Geen theorie: bewezen technologie Beproefd op het terrein bij FARYS Op vandaag 60 DMA s volledig operationeel Lopend investeringsprogramma: nog 160 DMA s te implementeren 2

3 . Twee objectieven Sluipend verlies Beschadigingen Het systeem bewaakt in real time twee parameters die een maat zijn voor het overschrijden van drempels 3

4 Hoe gaat men tewerk? Eerste stap: verdeling van het netwerk in DMA s Tweede stap: ontwerp en tekenen van de synoptiek uitvoering van bemetering en telemetrie Derde stap: Offline berekenen van het dagvariatiemodel Vierde stap: Implementeren proactieve exploitatie 4 10/03/2017

5 Eerste stap: sectioneren van het netwerk in DMA s 5

6 Voordelen van DMA clusters Operationeel handig Homogeen verbruikspatroon Goed controleerbaar verbruik Betere terreinkennis Snelheid van de interventies De beste netrendementen (tot ILI < 0,8) 6

7 Eenvoudig te vatten in de controle kamer 7

8 Principe van het expertsysteem 8

9 Onderscheid tussen twee soorten lekken De definitie van een groot lek is arbitrair en wordt doorheen de organisatie opgelegd. Als benchmark wordt gebruik gemaakt van een statistisch bepaald dagvariatiemodel. Een groot lek wordt gedefinieerd als de overschrijding van een extreme waarde van het verbruik gedurende een relevante periode. Kleine lekken worden ongemoeid gelaten tot op het ogenblik van een economisch break-even punt. 9

10 Het algoritme maakt drie analyses De curven van de extreme hoge waarden worden gebruikt om grote lekken online te detecteren De gemiddelde dagvariatiecurve wordt gebruikt om het gecumuleerd verliesvolume te berekenen: dat is gecumuleerd verschil tussen werkelijk en gemiddeld verbruik. De curve van lage waarden wordt gebruikt om een open grensafsluiter te detecteren. De alarmsetpoints zijn dus variabel f(minuut, dag, seizoen) 10 5/07/2016

11 Eerste objectief: sluipend verlies wegwerken 11

12 Eerste objectief = eerste parameter sweepen bij economisch break-even v = V Vkritisch Parameter v < 0, 25 v > 0,25 v > 1 v > 2 v > 5 no LL L H HH Het systeem berekent ook Tkritisch door extrapolatie belangrijk instrument voor de planning

13 a = tweede parameter evenredig met de maat en de duur van de overschrijding Parameter a = 0 a > 0 a > 0,5 none L H Q15 > Q extreem korte tijdspanne geen alarm Q15 > Q extreem relevante tijdspanne alarm a > 0,75 HH a = f ( Q15 > Q extreem, duur van de overschrijding) Met Q extreem= T1, T2, T3 en T4

14 Twee parameters, één alarmniveau De operatoren krijgen: op scherm online het alarmniveau de grafieken via pop-up menu om te situatie te analyseren eenmaal in de week een lijst met gewenste interventiedatums (berekend door extrapolatie van Rate of Rise) 14

15 Praktijkvoorbeeld 15

16 Naast economisch voordeel: proactief beschadigingen vermijden 16

17 IT architectuur Leakex Alarmen en grafieken Berekeningen en databeheer in de Cloud Controlekamer DWM Visualisatie door SCADAWATCH 17

18 Niet alleen de lekken maar ook het gedrag van de klanten Het systeem spoort afwijkingen ten opzichte van het dagvariatiemodel en van de referentietoestand. Deze kunnen o.a. zijn: Dieven Slecht werkende tellers Grote debietschommelingen ( = waterslag) Wijzigingen in het verbruikspatroon 18

19 Rate of Rise Rate of Rise: spontane stijging van het lekverlies Uitgedrukt in % per jaar = maat voor de toestand van het net Er wordt gesweept bij het economisch break-even = economisch model 19

20 Besparingseffect van het expertsysteem Zonder sweepen Rate of rise Initiële besparing bij eerste sweep 20

21 Economisch verantwoord lekverlies Besparing door het systeem Economisch model is berekend op de werking van het systeem 21

22 De voordelen van Leakex? Voldoet aan de Europese Guidelines Lekbeheer Korte ROI en duurzame besparing Grondige kennis van het stelsel Wijzigend of abnormaal gedrag van klanten Economische beperking van de lekverliezen Ecologische impact van lekverlies beperken Minder schade aan de bovenbouw Eerste stap naar SMART netwerken Van reactieve naar proactieve exploitatie 22

23 Visualisatie Leakex met Scadawatch

24 Gebruik van ScadaWatch in 4 stappen Stap 1: verzamelen DMA meetgegevens in real time Nieuwe tool onder Scadawatch: DCS (Data Collection System). Eenvoudige en krachtige web based tool om data van verschillende bronnen in real time te koppelen aan de ScadaWatch databank. Stap 2: real time runnen Leakex. De resulterende parameters worden weggeschreven in de ScadaWatch databank. Stap 3: ScadaWatch gebruiken om de resultaten van Leakex te visualiseren in real time. Stap 4: ScadaWatch kan gebruikt worden om bij bepaalde Leakex parameters berichten uit te sturen. 24

25 Implementatie Opzetten SQL database Koppelen van database met ScadaWatch Koppelen van metingen met ScadaWatch DCS aan database Per DMA zone een Workspace opmaken met grafieken die je wil zien Eens dit is geïmplementeerd en er komt in de SQL database data bij, wordt die ook gevisualiseerd voor de real time opvolging 25

26 Koppel database aan ScadaWatch 26

27 Koppel achtergrondkaart 27

28 Koppel tijdreeksen en Leakex outputs 28

29 Koppel tijdreeksen en Leakex outputs 29

30 Voltooi de koppeling tussen databank en App 30

31 Open de ScadaWatch Web App 31

32 Maak Workspaces aan en creëer de grafieken Grafiek 1: ruwe data versus Q15 gemiddelde 32

33 Maak Workspaces aan en creëer de grafieken Grafiek 2: vergelijking Q15 met alarmcurves 33

34 Maak Workspaces aan en creëer de grafieken Grafiek 3: parameter a en v, tijd tot bereiken kritisch volume 34

35 Maak Workspaces aan en creëer de grafieken Grafiek 4: finale hoog en laag alarmpeilen 35

36 In view mode te bekijken Geen gevaar voor ongewenste aanpassingen Grafieken worden automatisch geüpdatet bij nieuwe data Mogelijke instelling om bij nieuwe data automatisch op het einde in te zoomen 36