Poslouchání – a hledání – neviditelných úniků

Detekce úniků, nefakturovaná voda, integrovaná technologie

Texaský podnik komunálních služeb nasadil v pilotním projektu ultrazvukový vodoměr pro obytné budovy flowIQ® 2200 ALD a software Leak Detector od společnosti Kamstrup.

Před několika desítkami let založili farmáři a rančeři z okolí San Marcos v Texasu podnik zajišťující dodávky vody pro dobytek. Dnes slouží podnik Crystal Clear Special Utility District (CCSUD) nejen potřebám venkovských oblastí, ale obhospodařuje rostoucí metropoli rozprostírající se od San Antonia po Austin, takže dodává vodu do téměř 6000 přípojek. Jenže s růstem přichází problémy včetně starých, netěsnících potrubí, která mají v souhrnu na svědomí ročně kolem 23 procent nefakturované vody. CCSUD není jediný podnik, který postihuje významné množství nefakturované vody. Studie společnosti Kamstrup z let 2019-20 u 28 dodavatelů vody v celých Spojených státech zjistila, že objem nefakturované vody činí v průměru více než 20 procent.

Technologie akustické detekce úniků (ALD) od společnosti Kamstrup pomáhá CCSUD identifikovat úniky a snížit jejich objem v tomto skalnatém regionu v Texas Hill Country. CCSUD je jedním z prvních podniků v Severní Americe, který nasadil v pilotním projektu nový ultrazvukový vodoměr pro obytné budovy flowIQ® 2200 ALD a jeho doprovodný analytický software Leak Detector od společnosti Kamstrup.

První měřič svého druhu, vyvinutý a testovaný ve spolupráci s dodavateli vody v Evropě, který „slyší“ neviditelné úniky – zejména identifikuje ztráty vody k nimž dochází v distribuční síti dodavatele.
„Byli jsme přesvědčeni, že když toto řešení bude fungovat v oblasti se skutečně složitou geologií, může fungovat kdekoli, a rozhodli jsme se to dokázat,“ říká Karen Siu, Solution Manager ve společnosti Kamstrup.

CCSUD používá tuto technologii doslova k poslouchání, lokalizaci a odstranění neviditelných úniků.

„Byli jsme přesvědčeni, že když toto řešení bude fungovat v oblasti se skutečně složitou geologií, může fungovat kdekoli, a rozhodli jsme se to dokázat.“

Karen Siu, Solution Manager ve společnosti Kamstrup

Integrovaná technologie

Ačkoli akustické snímače nejsou ničím novým, novinkou je integrace snímače přímo do vodoměru. Přidání ultrazvukových snímačů do nových vodoměrů založené na zkušenostech společnosti Kamstrup s ultrazvukovou technologií umožňuje registrovat a hlásit vzorce zvuku, které mohou indikovat potenciální únik v přenosových a distribučních vedeních, a také ve vodovodních přípojkách. Tato technologie znamená, že k zachycení dat hluku z úniků není nutné instalovat ani udržovat žádnou dodatečnou infrastrukturu. Software pomáhá identifikovat, lokalizovat a odstraňovat úniky a umožňuje nepřetržité monitorování, čímž zajišťuje efektivnější a levnější provoz.

„S vizí dlouhodobého cíle snížit objem nefakturované vody pod 15 procent a s nadějí na zvýšení provozní účinnosti jsme doslova skočili po možnosti pilotního projektu řešení společnosti Kamstrup jako součásti našeho celkového programu na detekci úniků,“ říká Regina Franke, asistentka generálního ředitele v CCSUD.

ALD pro náročný terén

Společnost Kamstrup navrhla vyzkoušet v praxi 500 měřičů ALD. Týmy CCSUD a Kamstrup spolupracovaly na mapování a identifikaci míst v zásobovaných oblastech, kam nainstalují měřiče pro pilotní projekt.

„Zvolili jsme pět samostatných míst v celé zásobované oblasti. Chtěli jsme získat skutečně rozmanitý průřez venkovskými oblastmi, které zásobujeme a o kterých se domníváme, že v nich dochází k většině nedetekovaných úniků,“ říká Cheryl Harwood, vedoucí týmu měřičů v CCSUD.

Podnik již používal ve většině zásobované oblasti vodoměry společnosti Kamstrup flowIQ® 2100, takže přechod na nové vodoměry flowIQ® 2200 byl snadný. 
Každý z nových měřičů má integrovaný rádiový přenos dat – dvoupásmový bez licence a s licencí FCC – prostřednictvím odečtu při průjezdu (AMR) nebo pomocí bezdrátové sítě (AMI), což zajišťuje účinný, stabilní a zabezpečený odečet měřičů a významně zkracuje dobu, snižuje náklady a objem administrativy potřebné ke sběru dat.

Prozatím využívá CCSUD metodu AMR. Jednou měsíčně objedou sběrné posádky měřiče. Vysílač zabudovaný do každého měřiče odešle některá z dat pořízených za uplynulých 30 dnů do počítačů ve vozidlech. Vysílaná data jsou pak automaticky uložena do cloudového softwaru Leak Detector. V budoucnu má CCSUD v plánu přejít na systém AMI prostřednictvím instalace sítě sběrných míst v oblasti, která budou každých několik hodin automaticky zasílat data přímo k dodavateli.

Zvedáme laťku pro vodoměry pro obytné budovy založené na prověřené ultrazvukové technologii

Naslouchání

Po nainstalování nových vodoměrů a softwaru zahájil CCSUD monitorování úniků, přičemž členové týmu Kamstrup byli po ruce, aby pomáhali se školením.

Ultrazvukové snímače v měřičích zaznamenávají vzorce zvuku. Voda protékající netěsnícím potrubím vytváří jiný vzorec zvuku než voda v nepoškozené trubce; změny netěsnosti či praskliny způsobí změnu zvuku. Zvuk ovlivňuje materiál trubek: V kovových trubkách jsou úniky hlučnější a šíří se dále než v plastových.

Snímač v každém vodoměru flowIQ® 2200 měří hladiny hluku 26krát za den a zaznamená se nejnižší hodnota za každý den. Důvod použití pouze minimální hodnoty hluku spočívá v tom, aby se odfiltroval nežádoucí hluk na pozadí, například běžné používání v dané domácnosti. Když hladina hluku dosáhne vysoké úrovně a tento trend je v průběhu času zachován, může to indikovat potenciální únik v potrubí vedoucím k vodoměru. V některých případech mohou stejný vzorec zvuku zachytit také okolní měřiče, což usnadňuje identifikaci, zda se v dané oblasti může jednat o únik vody.

„Měřiče fungují jako hustá síť záznamníků hluku,“ říká Harwood.

Software Leak Detector od společnosti Kamstrup potom „vizualizuje“ údaje o hluku vytvořením GIS mapy zásobované oblasti. Pomocí filtrů a přizpůsobitelných prahových hodnot v softwaru mohou uživatelé ovládat, které měřiče se na mapě zobrazí. Uživatelé mohou pomocí filtrů zobrazit měřiče s nízkými hladinami hluku a zaměřit se na měřiče, u kterých je potenciální riziko úniku nejvyšší. Potom mohou dát do souvislosti data o hluku z jednoho měřiče s jinými měřiči a vyhledat v blízkém okolí měřiče s podobnou charakteristikou.

Když vyberete jeden nebo více měřičů, grafy vizualizují zjištěný hluk v průběhu času, což uživateli umožní sledovat vývoj. Dodavatel tak může podniknout kroky jakmile hluk dosáhne kritické úrovně – a dokáže odlišit měřiče s hladinou hluku způsobenou únikem z měřičů od měřičů, kde je hluk způsobený něčím jiným. Software nabízí možnost vytvářet události a přidávat komentáře k jednotlivým měřičům, takže se uloží informace o potvrzených únicích.

Test řešení

CCSUD spolu se společností Kamstrup nejprve vyzkoušely efektivitu řešení v oblasti jižně od San Marcos. Pomocí softwaru Leak Detector identifikovaly místa na základě hodnot hluku. Zdálo se, že jeden významný únik se vyskytuje v jisté oblasti na jedné konkrétní silnici. Podle grafu hluku v softwaru byl únik z vodovodní přípojky necelého půl metru od šachty s měřičem.

Okamžitě po opravě hladiny hluku zobrazované v softwaru poklesly a posléze se stabilizovaly na normální úrovni – nejen na dané adrese, ale i u měřičů v blízkém okolí. Jinými slovy – ostatní vodoměry rovněž detekovaly únik v tomto vedení.

Mezitím jiný vodoměr dále u stejné silnice rovněž vykazoval zvýšené hladiny hluku. U jedné šachty s měřičem našli údržbáři kolem vodoměru asi 30 cm hlubokou stojatou vodu. Stejně jako u minulého případu hladiny hluku po opravě poklesly a posléze se stabilizovaly na normální úrovni.

CCSUD pokračuje v dokumentování řady dalších úniků a provádění oprav pomocí dané technologie.

„Pravidelně zachycujeme úniky a proaktivně identifikujeme potenciální úniky dříve, než dojde k prasknutí potrubí,“ říká Yesenia Tello, Office Manager, CCSUD. „Jsme z této technologie nadšeni, protože nám pomáhá cíleně nasazovat naše zdroje a v konečném důsledku nám pomáhá snižovat objem nefakturované vody.“

Údaje o projektu

V převážně venkovské oblasti může být lokalizace netěsností vodovodního potrubí velmi svízelná, což byl i případ podniku Crystal Clear Special Utility District (CCSUD) se sídlem v texaském San Marcosu. Poté, co se s tímto problémem roky potýkal, využil CCSUD příležitost stát se jedním z prvních podniků v Severní Americe, který v pilotním projektu nasadí inteligentní vodoměr flowIQ® 2200 s integrovanou technologií akustické detekce úniků (ALD) a doprovodným softwarem Leak Detector.

Také by vás mohlo zajímat...