Diapositiva 1 - Maric Automation

AUTOMAZIONE AL SERVIZIO DELLA
GESTIONE DELLA RISORSA IRRIGUA
Sala Fabio – Associazione Irrigua Ovest Sesia
Rizzi Michele – Maric Automation Srl
Forum Telecontrollo Reti Acqua Gas ed Elettriche
Torino, 3-4 novembre 2011
Collocazione geografica
Geograficamente il
regione ben definita.
Vercellese
è
una
Delimitata a Nord dalle colline biellesi,
circondata dagli altri tre lati da tre fiumi –
Po – Sesia – Dora Baltea, attraversata dai
torrenti discendenti dalle prealpi biellesi –
Cervo – Elvo – Rovasenda – Marchiazza.
Si presenta come un grande piano inclinato
che scende a cuneo degradando fino alla
confluenza dei Fiumi Po e Sesia.
La rete irrigua di Ovest Sesia
9.000 km di canalizzazioni
naturali ed artificiali


1.000 Km2 superficie servita

300.000 l/sec portata totale
500 stazioni e punti di
rilevamento e monitoraggio
idrologico


4000 Utenti associati
Note storiche
Le prime opere di derivazione risalgono al XIII sec. ,per prevalente uso di
forza motrice, per iniziativa di Comuni, di Feudatari e di Enti Ecclesiastici
sono le Rogge Comunale di Gattinara (1241) e di Lenta, derivate dal Sesia.
Nel secolo XIV i Marchesi di Gattinara derivano dal Sesia la Roggia
Marchionale e nel successivo secolo XV i Marchesi del Monferrato apriranno
dalla Dora Baltea sopra Saluggia il Canale del Rotto – lunghezza km.13 –
portata 10 mc/sec.
Nel 1448 Amedeo VIII Duca di Savoia inizia da Ivrea il canale omonimo che
sarà ultimato dalla reggente Duchessa Jolanda nel 1474, prima grande
derivazione dalla Dora Baltea - lunghezza km.72 – portata 20 mc/sec - di cui
Leonardo da Vinci disegnerà l’opera di presa e che, come Naviglio prenderà il
nome di Via del Sale per il trasporto delle derrate fra Vercelli ed Ivrea.
La nascita dell’Ente
22 settembre 1851 del Consiglio Provinciale di Vercelli, Presidente il Conte Camillo Cavuor in
allora Ministro dell’Agricoltura e Commercio.
Discussione sul progetto per l’affitto delle acque demaniali ad una associazione generale di
utenti allo scopo di affidare direttamente agli agricoltori, riuniti in associazione, la gestione
delle acque fino allora concessa dallo stato a privati appaltatori.
Progetto di massima
1) Obbligo di tutti gli associati di accomunare le loro acque con quelle della società a quelle
condizioni da determinarsi negli statuti definitivi della società.
2) Il vincolo a favore della società di tutte le acque vive di sovrabbondanza e le colaticcie delle
irrigazioni.
Proposito
Accentrare tutte le acque in una gestione unitaria affinché l’utilizzazione integrale delle acque
costituisse un beneficio d’ordine generale a cui tutti gli utenti partecipassero in eguale misura.
La legge costitutiva venne emanata il 3 luglio 1853 n° 1575
Organizzazione irrigua
comprensoriale
Il comprensorio dell’Associazione è suddiviso in tre zone secondo criteri idrografici, di omogeneità
dell’irrigazione e di migliore utilizzo della risorsa idrica, così denominate:
Zona di Vercelli – Zona di Trino – Zona di Santhià
Distretti
(N°48)
Tenimenti Isolati
(N°235)
Luci Libere
(N° n.d.)
Struttura Operativa dell’Ente
CAPO
REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
CAPO
ZONA
RESPONSABILE
MANUTENZIONE
ELETTRICA
SEGRETERIO
DI ZONA
ADDETTO
MANUTENZIONE
ELETTRICA
CAPO
REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
CAPO
REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
Personale addetto circa 30 unità
SQUADRA
ELETTRICISTI
Personale addetto
4 unità
Attività dell’Ente
ATTIVITA' E SERVIZI
- Irrigazione
- Energie rinnovabili (Idroelettrico: 8 centrali in esercizio)
- Difesa del suolo
- Protezione Civile (Gestione delle emergenze Idriche)
- Tutela e valorizzazione del territorio e dell’ambiente
- Didattica
Irrigazione della risaia
canale principale
paratoia
camera di risaia
soglino
bocchetto
fosso
irriguo
Processo di Automazione
ELETTRIFICAZIONE IMPIANTI ('80)
Venne portata l'alimentazione elettrica agli impianti.
Installazione dei primi attuatori elettrici.
AUTOMAZIONE ELETTROMECCANICA ('90)
Installazione di sensori a galleggiante e di finecorsa meccanici.
Logica di massimo livello per evitare tracimazioni.
Allarmi tramite combinatore telefonico.
AUTOMAZIONE CON RTU INTELLIGENTE (2000)
Installazione di strumentazione di misura (Livelli e Posizione paratoie).
Regolazione in continuo con algoritmi PID della quota idraulica.
Controllo e diagnostica degli attuatori.
Logiche operative derivate dall'esperienza dell'operatore.
Allarmistica dettagliata a mezzo di SMS.
Interazione da remoto a mezzo SMS ed interfaccia web con chiamata punto-punto.
Tipologia Impianti
NODI IDRAULICI “BARRAGGI”
Composti da una o più paratoie movimentate elettricamente permettono lo
smistamento della portata irrigua da e verso le aste principali di canali in modo da
garantire le quote idrauliche necessarie all'irrigazione.
CENTRALI
Turbine idroelettriche (A sifone e Kaplan) che sfruttano i salti naturali presenti sul
territorio per la produzione di energia elettrica pulita.
MONITOR LIVELLO
Rilevamento puntuale della quota idraulica lungo il corso del canale.
METEO
Rilevamento parametri meteorologici ed in particolare delle precipitazioni.
Specifiche Impianti
NODI IDRAULICI “BARRAGGI”
CENTRALI
- Controllo attuatori elettrici.
- Regolazione in continuo dei livelli.
- HMI locale e remota.
- Esecuzione di “manovre” in autonomia.
- Diagnostica dettagliata della parte
elettrica e di processo locale e remota.
- Allarmistica tramite SMS.
- Registrazione eventi e misure con
consultazione locale e remota.
- Controllo organi di macchina.
- Regolazione velocità.
- Regolazione in continuo del livello.
- Esecuzione sequenze.
- HMI locale e remota.
- Elaborazione dati statistici per
produzione e manutenzione.
- Diagnostica dettagliata della parte
elettrica e di processo locale e remota.
- Allarmistica tramite SMS.
- Registrazione eventi e misure con
consultazione locale e remota.
MONITOR LIVELLO e METEO
- Acquisizione misure analogiche e digitali
- Elaborazione misure
- Registrazione dati
- Risparmio energia
- Richiesta dati via SMS
- Invio dati storici via E-Mail
Selezione RTU
REQUISITI MINIMI
- Esecuzione di logiche programmabili (sequenze, regolazioni, ecc.) con linguaggio
di programmazione secondo standard IEC1131.
- Gestione di un numero elevato di I/O locali.
- Comunicazione aperta (grande numero protocolli standard ed aggiornabili).
- Sistema aperto ed aggiornabile (OS aggiornabile, moduli aggiuntivi).
- Registrazione di eventi (libro giornale).
- Registrazione misure analogiche (curve di tendenza / trend).
- Elaborazione dati statistici (Contatori, totalizzatori, medie, ecc.).
- Invio allarmi dettagliati direttamente a più gruppi di reperibili.
- Interazione diretta con l’operatore tramite SMS.
- Interfaccia con Webserver personalizzabile.
- Facile integrazione con software SCADA di mercato.
“IL BARRAGGIO”
IMPIANTO
- 3 Canali affluenti
- 3 Canali irrigui derivati
- 18 Paratoie piane
- 7 Sbarramenti indipendenti
- 7 Misuratori di livello ad ultrasuoni
- 3 Misure di portata calcolate
- 1 Misuratore di portata (dedicato x irrigazione)
Barr. Spinapesce
“IL BARRAGGIO”
SISTEMA DI CONTROLLO
WEB
WW
W
PN
V
/
M
GS
SMS
OPERATORE
I/O
I/O
RTU
ATTUATORI
PARATOIE
Centro
QUADRO
MISURE
ETH
HMI
Locale
I/O
GRUPPO
ELETTROGENO
“IL BARRAGGIO”
INTERFACCIA WEB
IMPIANTO
“LA CENTRALE”
Situato sul Naviglio di Ivrea nel comune di Santhià
Salto idraulico monte-valle: max. 7,3 m
Portata in ingresso: 8..21 m3/s
Massima potenza generatore: 1.200 KW
Potenzialità annua: 5.000.000 kWh
Segnali gestiti dalla RTU : 240DI+64DO+24AI+4AO
Note: coniugazione software pale/ruota
C.le Idrometrica
“LA CENTRALE”
SISTEMA DI CONTROLLO
WEB
TURBINA
Centro
GS
M
I/O
N
VP
SMS
ETH
HMI
Locale
QUADRO
PROTEZIONE
I/O
SISTEMA
ECCITAZIONE
I/O
RS485
OPERATORE
R
S4
8
I/O 5
RTU
SISTEMA
SINCRON.
RS
4
I/
85 O
QUADRO
MISURE
I/ O
BOP
“LA CENTRALE”
SCADA LOCALE
Configurazione Ridondata
1 x PanelPC Touch 15”
1 x PC Desktop 19”
Connessione VPN con
SCADA centrale su ADSL.
Integrazione Database
con SCADA centrale.
“MONITOR LIVELLO”
N° installazioni: 12
Acquisizione misura di livello
con sensore ad ultrasuoni.
Funzione di calcolo portata.
Alimentazione da pannello solare.
Registrazione e invio dati storici via
E-mail tramite rete GSM/GPRS.
Interrogazione tramite SMS.
Interfaccia WEB.
Staz. Ponte Reale
“STAZIONE METEO”
N° installazioni: 8
Acquisizione misure di:
– Temperatura
– Umidità Relativa
– Pressione barometrica
– Velocità / Direzione Vento
– Precipitazioni
Registrazione e invio dati storici via E-mail su rete
GSM/GPRS.
Interrogazione tramite SMS.
Interfaccia WEB.
Staz. Ruggerina
Automazione
“CAMBIO DEL METODO DI LAVORO”
< DOPO >
< PRIMA >
Ronda giornaliera
Operatore
Telefonata da
utente
Controllo Continuo
Anomalia
Ricerca
Anomalia
SMS
Operatore
Telefonata a Capo Zona
Azioni Corretive
SMS
Manutentore
Coinvolgimento Manutenzione
SMS
Capo Zona
Risultati
Tempi di disservizio (mancata/parziale irrigazione)
- 20%
Tempi di mancata produzione energia rinnovabile
- 30 %
Tempo medio di individuazione e risoluzione guasto
- 50 %
I dati qui riportati sono riferiti al periodo da inizio automazione impianti ad oggi.
“Il Centro”
ARCHITETTURA
RTU
VPN
RTU
www
RTU
Web Client
Esterno
RTU
GSM1
GSM2
(SOLO ALLARMI)
Web Client 1
Web Client 2
Server
SCADA
LAN
Web Client 3
Sinottici
Sinottici
Trend
Trend
Allarmi
Allarmi
Report
Report
Web Client 4
Web Client n
“Il Centro”
INTERFACCIA
WEB CLIENT
Basata su tecnologia
Java Virtual Machine.
Indipendente dal
browser utilizzato.
Integrabile nel portale
aziendale.