Reti idriche intelligenti

Reti Idriche Intelligenti
“Shaping a Smarter Future”
Adrià Presas, 27/03/2014
SCENARIO GLOBALE / & IMPATTO UMANO
31 Ottobre 2011
Ufficialmente siamo 7 miliardi di esseri umani sulla terra
Secondo l’ONU e sulla base del tasso di fertilità saremo
10 miliardi nel 2035 ?
Sfide da affrontare:
Cambiamento climatico
Aumento di eventi metereologici estremi
Siccità in crescita
Demografia
Domanda individuale in diminuzione
Domanda generale in aumento sostanziale
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2
Obiettivi delle utilities / RETI IDRICHE
Le aziende del servizio idrico sono focalizzate sull’efficienza
•
•
•
•
•
Incremento dell’efficienza della rete
Ottimizzare i costi operativi
Ridurre l’impatto dei combustibili fossili e il consumo di energia
Espandere la rete al massimo
Anticipare l’impatto climatico:
- Innondazioni, siccità, gelo, riscaldamento, ecc.
Per gestire e controllare la rete, i dati devono essere accessibili e
affidabili
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3
Tecnologia
/ COSA È UNA RETE IDRICA INTELLIGENTE?
Una rete idrica intelligente è un insieme integrato di prodotti,
soluzioni e sistemi che permettono alle utilities di
Monitorare costantemente a distanza e diagnosticare problemi
all’interno della rete.
Rispettare con trasparenza e sicurezza le normative e le policy
su qualità e conservazione dell’acqua.
Fornire ai consumatori le informazioni e gli strumenti di cuí hanno
bisogno per operare scelte consapevoli rispetto alle loro abitudini
di consumo.
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Tecnologia / COSA È UNA RETE IDRICA
INTELLIGENTE
I cinque livelli di una completa rete idrica intelligente.
Infrastruttura
Fisica
Strumentazione
di misura e
sensori
Software e
Servizi
Canali di
comunicazione.
Gestione dei
dati.
Automazione e Controlli
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Automated Physical
Network Infrastructure
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Analisi dei dati
in tempo reale.
Modelli.
Water 20/20 / RETI IDRICHE INTELLIGENTI
Le reti idriche intelligenti forniscono ora la giusta opportunità.
Le tecnologie intelligenti possono aiutarci ad affrontare le sfide
dell’acqua.
I progressi tecnologici attuali rendono possibile trasportare
dati qualitativamente migliori. Per capire il modello economico
(business case) delle reti idriche intelligenti, Sensus ha
condotto accurate interviste e inchieste con 182 utilities d’acqua a
livello mondiale e ha analizzato le loro operazioni e budgets.
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Benefici Finanziari / RETI IDRICHE INTELLIGENTI
Le utilities in tutto il mondo spendono quasi $100 miliardi per
operazioni legate all’acqua e circa $90 miliardi in investimenti di
capitale ogni anno.
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7
Benefici Finanziari / RETI IDRICHE INTELLIGENTI
Le utilities possono risparmiare tra $7.1 e $12.5 miliardi ogni anno
implementando le soluzioni smart water.
Perdite e Gestione della pressione di rete
$2.3 - $4.6 miliardi
Investimenti di capitale strategici
$3.5 - $5.2 miliardi
Monitoraggio della qualità dell’acqua
$0.3 - $0.6 miliardi
Operazioni sulle reti e manutenzione
$1.0 - $2.1 miliardi
Risparmio totale con soluzioni Smart Water
$7.1 - $12.5 miliardi
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iPERL, la soluzione Sensus
BISOGNA avere un
DABILE
AFFIDABILE
AFFIDABILE
AFFIDABILE
Punto
finale
AFFIDABILE
misurazione
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9
di
OBIETTIVI DEI PUNTI FINALI DI MISURAZIONE
INTELLIGENTI
PRODUTTIVITÀ
L’accuratezza di iPERL offre un
valore reale attraverso il suo
ampio campo di misurazione
indipendentemente dalla qualità
dell’acqua, dalla pressione della
rete o dalle modifiche del calibro
dei tubi
SEMPLICITÀ
iPERL è basato sul semplice principio
di un ciclo di vita completo.
Dalla scelta della misura del racor
collegato al tubo, passando per
l’invio e l’istallazione,
la tecnologia è stata progettata
pensando alla semplicità,
produttività e sostenibilità
SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE
iPERL è stato progettato per
facilitarne il processo di
smantellamento alla fine del suo
ciclo di vita
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FACILE COME UN GIOCO
Bisogna solo sapere
• La lunghezza e il diametro del tubo
• I valori forniti dal DN15 sono gli stessi del DN40
•
Dalla scelta della misura del racor collegato al tubo,
passando per l’invio e l’istallazione
• La tecnologia è stata progettata pensando alla
semplicità, produttività e sostenibilità
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COSA C’È DENTRO/ LATECNOLOGIA
Si usa una tecnologia ellettromagnetica statica
basata sul principio del campo magnetico
rimanente
Gli apparecchi elettromagnetici tradizionali
usano molta energia per creare il campo
magnetico.
La tecnologia iPERL non usa questa energia
Si crea un campo, la cui lettura si basa sulle
sue proprietà di rimanenza.
– La quantità di energia richiesta è
significativamente inferiore
– Fornisce una metrologia lineare
– Offre una portata di inizio molto bassa
– Dovuto ai suoi principi di
funzionamento, NON INVECCHIA
Emf = B * d * v
(EMF = Electromotive force)
La Curva Metrologica del primo giorno è
la stessa molti anni dopo
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IL CONCETTO iPERL/ CREATORE DI VALORI
Dati intrinsechi
Validi per tutti i DN
Portate da 3 l/h fino a 20 m3/h
Connessioni da DN15 fino a
DN40
Lunghezze da 105 mm fino a 300
mm
Non sono necessari tratti lineari
prima o dopo il contatore
Diminuzione dell’acqua non
fatturata
Riduzione del mantenimento
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Istallabile in qualsialsi
posizione
Per contesti
ambientali difficili
Per situazioni
d’istallazione dure
- trazione,
torsione,
compressione, …
Senza parti removibili
Perdita di carica
debole
Aumento
dell’efficenza
operazionale
A prova di tempo
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IL CONCETTO iPERL
/ SOLUZIONI DI COMUNICAZIONE
Comunicazione di base
Lingua basata nel FlexNet adatta alla frequenza ISM 868MHz
Modo innovativo 1½ way
Informazione completa sulle richieste delle infrastrutture
Risposta alle domande di interoperabilità attraverso passerelle
Sistema aperto (second communication embedded by default)
OMS in modo T1 mode (unidirezionale)
Può essere letto da MUCs e da qualsiasi altro apparecchio compatibile OMS
richiesto dal mercato per il programma europeo di smart metering
Altri protocolli
Radio a lunga frequenza in corso di sviluppo
Comunicazione sulla banda di altre frequenze in via di sviluppo
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COMUNICAZIONE / RAGIONI
•
•
End point – contatore iPERL
868 MHz (863-870 MHz): supportato
dallo standard internazionale Wireless
M-Bus EN 13757-4. Storicamente è la
frequenza prevalente scelta dai
Costruttori Metrici di contatori idrici.
•
•
Rete e concentratori
169 MHz (169,40-169,81): nellágosto
2008 la Commissione Europea ha
destinato tale frequenza per
applicazioni di Smart Metering in
Europa. Lo standard internazionale
Wireless M-Bus EN 13757-4 sarà a
breve implementato, includendo anche
tale frequenza. E’ la frequenza scelta in
Italia dal CIG per lo smart metering del
gas.
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Perché una compatibilità OMS?
• Per mantenere aperte le porte
dello Smart Meter European
Programm alle aziende
dell’acqua
• Per ottenere una maggiore
scelta di fornitori per le “utilities”
Perché 868MHz?
• La ragione principale è che il
mercato Europeo e lo Smart
Meter Programm sono basati
sugli 868MHz
• Un’altro motivo è che la banda
433MHz è affollata
COMUNICAZIONE/ DETTAGLI
Comunicazione 1½
– Comunicazione normale : Unidirezionale
• Segnale : ogni 15 secondi
• Ottimizzazione dell’energia e del ciclo
di vita della batteria
– Comunicazione su richiesta: Bidirezionale
• Segnale: finestra di ascolto aperta
regolarmente
Listen After Talk TM (LAT)
• Il contatore si posiziona sul modo
bidirezionale
• Consente una manutenzione a distanza
se richiesta
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15 s
15 s
15 s
15 s
15 s
COMUNICAZIONE
/ RETE FISSA & WALK-DRIVE BY
Compatibilità con altri sistemi
• Assicurata da un “gateway” o un terminale
portatile di lettura
• Uso del DLL per integrare la radio Sensus
• Uso di un “gateway” con delle interfacce
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Example of 3D Radiation Gain Diagram
Rete Fissa / Walk-Drive By (o rilevamento mobile)
– L’energia e la sincronizzazione non sono un problema grazie alla LAT
– L’unico ostacolo per la definizione (FN/WDB) è la performance della radio in
relazione alla distanza: bisogno di una “gateway” di buona qualità
– Il sistema è pensato per rispondere ai DUE casi
AMBIENTE
/ IMPATTO & ANALISI DEL CICLO DI VITA
• Smontabile e riciclabile
• Disegno pensato per facilitare il
processo di smantellamento
• Materiali riciclabili, inclusa la resina
• Tubo del flusso in composite
• ROHS Electronics
– Non c’è una certificazione ufficiale
a causa della mancata applicazione
della direttiva ai contatori di acqua
• Analisi del ciclo di vita con Cycleco
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE