Un’azienda texana ha sperimentato il contatore idrico residenziale a ultrasuoni con rilevamento acustico delle perdite Kamstrup flowIQ® 2200, integrato dal software Leak Detector.
Alcuni decenni fa, gli agricoltori e gli allevatori della zona di San Marcos in Texas diedero vita ad un’azienda idrica con l’obiettivo di procurare acqua al bestiame. Ad oggi la Crystal Clear Special Utility District (CCSUD) non si limita a servire le attività rurali, ma con i suoi quasi 6000 allacciamenti copre anche una buona fetta dell’area metropolitana in espansione che si snoda tra San Antonio e Austin. Crescere significa però anche riuscire a gestire alcune difficoltà – come ad esempio il 23% circa di acqua non fatturabile all’anno, conseguenza di tubazioni ormai datate e non più a tenuta. La CCSUD non è certo l’unica azienda a dover fare i conti con notevoli percentuali di acqua non fatturabile. Da uno studio svolto da Kamstrup nel biennio 2019-20 su 28 aziende statunitensi, è emerso che in media l’acqua non fatturabile supera il 20%.
La CCSUD, che opera nella zona rocciosa della Texas Hill Country, sta sfruttando la tecnologia di rilevamento acustico sviluppata da Kamstrup per individuare e contenere le perdite. La CCSUD è una delle prime aziende nordamericane a sperimentare il nuovo contatore idrico residenziale a ultrasuoni con rilevamento acustico delle perdite Kamstrup flowIQ® 2200, integrato dal software di analisi Leak Detector.
Sviluppato e testato in collaborazione con aziende idriche europee, questo straordinario contatore è in grado di rilevare acusticamente le perdite che non si vedono – identificando così gli sprechi all’interno della rete di distribuzione.
“Se la soluzione funziona in un’area geologicamente così complessa, può funzionare dappertutto: era questa l’idea alla base del nostro esperimento”, spiega Karen Siu, Solution Manager di Kamstrup.
Grazie a questa tecnologia, la CCSUD è letteralmente in grado di ascoltare le perdite altrimenti invisibili per individuarle e intervenire di conseguenza.
Karen Siu, Solution Manager Kamstrup
I sensori acustici non sono di per sé nulla di nuovo. La novità sta nell’integrarli direttamente nei contatori idrici. Sfruttando le sue solide competenze nel campo della tecnologia a ultrasuoni, Kamstrup ha dotato i nuovi contatori di sensori a ultrasuoni per consentire la registrazione di particolari rumori che potrebbero indicare potenziali perdite nelle tubazioni, nelle reti di distribuzione o negli allacciamenti. Questa tecnologia permette di rilevare i dati acustici legati alle perdite in maniera autonoma, eliminando così i costi di installazione e manutenzione di un’infrastruttura dedicata. Il software aiuta ad individuare, localizzare e riparare le perdite, consentendo un monitoraggio non-stop finalizzato ad un’ottimizzazione dell’efficienza operativa e dei costi.
“Dato il nostro obiettivo di ridurre sul lungo periodo l’acqua non fatturabile a meno del 15%, migliorando se possibile anche l’efficienza operativa, abbiamo colto al volo l’opportunità di sperimentare la soluzione Kamstrup nel quadro del nostro programma complessivo di rilevamento delle perdite”, rivela Regina Franke, Assistant General Manager CCSUD.
Kamstrup ha proposto di testare sul campo 500 contatori con rilevamento acustico delle perdite. I punti in cui installare i contatori per il progetto pilota sono stati mappati e individuati grazie a un lavoro di squadra che ha visto coinvolti i team CCSUD e Kamstrup.
“Abbiamo scelto cinque diverse aree all’interno della zona di fornitura. Volevamo definire un campione davvero variegato e rappresentativo dell’area che serviamo, concentrandoci sui punti secondo noi più soggetti al rischio di perdite non rilevate”, spiega la responsabile dei contatori CCSUD Cheryl Harwood.
Poiché in gran parte della sua zona di fornitura l’azienda stava già usando i contatori Kamstrup flowIQ® 2100, passare ai nuovi modelli flowIQ® 2200 non è stato complicato.
Ognuno dei contatori dispone di un modulo radio integrato dual band a frequenza libera e con licenza FCC per trasmettere i dati in modalità sia drive-by (AMR) che in remoto tramite rete (AMI) – il che da un lato garantisce letture efficienti, stabili e sicure, e dall’altro agevola la raccolta dati riducendo i tempi, i costi e le risorse richieste a livello amministrativo.
Per ora, la CCSUD utilizza una soluzione AMR. I tecnici fanno il giro dei contatori una volta al mese a bordo dei loro veicoli, da cui raccolgono tramite computer i dati degli ultimi 30 giorni inviati dai trasmettitori integrati nei vari contatori. I dati trasmessi vengono poi automaticamente caricati nel software Leak Detector, che si appoggia al cloud. In futuro, la CCSUD intende passare al sistema AMI allestendo una serie di punti di raccolta in grado di inviare i dati automaticamente all’azienda a intervalli di poche ore.
Una volta installati i contatori e il software, gli operatori CCSUD hanno ricevuto supporto e formazione da parte dei tecnici Kamstrup per iniziare a monitorare le perdite.
I sensori a ultrasuoni integrati nei contatori registrano i profili acustici rilevati. L’acqua che scorre all’interno di un tubo che perde produce un suono diverso rispetto al flusso di acqua all’interno di un tubo intatto. Il suono generato cambia anche a seconda della dimensione della perdita o della rottura. Il materiale delle tubazioni incide sul suono prodotto: nei tubi metallici le perdite sono più rumorose e si propagano a maggiori distanze rispetto a quanto accade nei tubi in plastica.
Il sensore installato in ciascun contatore flowIQ® 2200 misura i livelli di rumorosità 26 volte al giorno e registra quello più basso rilevato nell’arco della giornata. Viene preso a riferimento solo il valore di rumorosità più basso perché ciò consente di escludere i disturbi di possibili rumori di sottofondo, dovuti ad esempio al regolare utilizzo dell’utenza residenziale. Se la rumorosità si mantiene a lungo su un livello elevato, ciò può indicare una potenziale perdita in una tubazione a monte del contatore. Inoltre, in certi casi lo stesso suono può essere rilevato anche dai contatori circostanti, cosa che agevola la localizzazione della possibile perdita.
“I contatori formano come una fitta rete di rilevatori acustici”, spiega Harwood.
Il software Kamstrup Leak Detector consente poi di “visualizzare” i dati acustici generando una mappa GIS dell’area di fornitura. Grazie ai filtri e alle soglie personalizzabili, il software permette agli utenti di decidere quali contatori visualizzare sulla mappa. Gli utenti possono così escludere i contatori con livelli acustici bassi per concentrarsi su quelli maggiormente esposti al rischio di perdite. Vi è inoltre la possibilità di raffrontare i dati acustici di diversi contatori per verificare se nelle vicinanze sono presenti contatori con profili acustici simili.
Dopo aver selezionato uno o più contatori, è possibile visualizzare sui grafici i rumori registrati nel corso del tempo e seguirne l’andamento. L’azienda potrà così intervenire immediatamente se il rumore dovesse raggiungere un livello critico. In più, il sistema aiuta a distinguere tra i rumori effettivamente causati da una perdita e quelli dovuti invece ad altri fattori. Il software offre la possibilità di creare eventi e aggiungere dei commenti per annotare le informazioni sulle perdite confermate in relazione ad ogni contatore.
Per prima cosa, la CCSUD e Kamstrup hanno testato l’efficacia della soluzione in una zona a sud di San Marcos. I punti rilevanti sono stati individuati sulla base dei valori acustici utilizzando il software Leak Detector. Consideriamo ad esempio il caso di una grossa perdita individuata in un punto specifico lungo una determinata strada. La perdita si trovava in un allacciamento a meno di mezzo metro del contatore, esattamente come indicato dal grafico dei valori acustici del software.
Non appena eseguita la riparazione, i livelli acustici visualizzati dal software si sono drasticamente ridotti per poi stabilizzarsi su livelli normali – e ciò non solo in quel punto specifico, ma in tutti i contatori nelle vicinanze. Ciò significa insomma che anche gli altri contatori avevano rilevato la perdita.
Allo stesso tempo, elevati livelli di rumorosità erano segnalati anche da un altro contatore più avanti lungo la strada. È così che i tecnici dell’azienda hanno trovato un punto con circa 30 centimetri di acqua stagnante attorno a un contatore. Come nell’esempio precedente, dopo la riparazione la rumorosità si è drasticamente ridotta per poi stabilizzarsi su livelli normali.
Grazie a questa tecnologia, la CCSUD ha documentato molti altri casi di perdite, intervenendo con riparazioni mirate.
“Scoviamo regolarmente le perdite e cerchiamo di localizzarle in ottica proattiva prima che si tramutino in rotture,” dichiara Yesenia Tello, Office Manager CCSUD. “Siamo entusiasti di questa tecnologia perché ci sta aiutando a impiegare le risorse in modo mirato, e questo in ultima analisi ci permetterà di ridurre l’acqua non fatturabile”.
In un’area prevalentemente rurale, individuare le perdite nelle tubazioni dell’acqua può essere un’impresa davvero ardua. Lo sa bene la Crystal Clear Special Utility District (CCSUD), un’azienda operante a San Marcos in Texas. Dopo aver faticato per anni alla ricerca di una soluzione, la CCSUD ha colto al volto l’opportunità di sperimentare i contatori idrici intelligenti flowIQ® 2200 con rilevamento acustico delle perdite integrato e software Leak Detector.
flowIQ® 2200 è un avanzato contatore idrico a ultrasuoni per uso residenziale. Fino a 20 anni di vita utile, sistema di rilevamento acustico delle perdite all’avanguardia ed estrema precisione.
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