Εγκατάσταση τηλεμετρικού συστήματος παρακολούθησης και εγκατάσταση ψηφιακών υδρομετρητών

Περιγραφή της Καινοτομίας

Η καινοτομία του Δήμου Λοκρών αφορά στην ανάπτυξη τηλεματικού συστήματος παρακολούθησης και διαχείρισης του δικτύου ύδρευσης του Δήμου που περιλαμβάνει: 1) εγκατάσταση τηλεμετρικού συστήματος παρακολούθησης του δικτύου ύδρευσης 2) ψηφιακούς υδρομετρητές και σύστημα αυτόματης καταμέτρησης 3) υποδομές που περιλαμβάνουν κεντρικό καθώς και τοπικούς σταθμούς ελέγχου ποιότητας, μέτρησης και διαχείρισης πίεσης των υδάτων 4) την εφαρμογή smartville app, μέσω της οποίας ο καταναλωτής:

• ενημερώνεται άμεσα και με ασφάλεια για τα δεδομένα του υδρομέτρου του.

• ελέγχει τις καθημερινές του καταναλώσεις σε πραγματικό χρόνο.

• συγκρίνει τα κυβικά νερού που έχει καταναλώσει σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα.

• ορίζει τα όρια κατανάλωσης, ώστε αν τα ξεπεράσει, να λαμβάνει άμεση ειδοποίηση.

Η εγκατάσταση του τηλεμετρικού συστήματος παρακολούθησης του δικτύου ύδρευσης συμβάλει σε μια ολιστική προσέγγιση επίλυσης ιεραρχημένων υδρευτικών προβλημάτων, είναι συμβατή με το εγκεκριμένο σχέδιο ΣΔΛΑΠ (Σχέδιο Διαχείρισης Υδάτων-Υδατικό Διαμέρισμα Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας (GR07)), χαρακτηρίζεται από λειτουργικότητα και βιωσιμότητα και συμβάλλει στην πρόσβαση σε επαρκές και καλής ποιότητας νερό για ανθρώπινη κατανάλωση.

Η εγκατάσταση ενός συστήματος συνολικής διαχείρισης του δικτύου ύδρευσης ήταν απαραίτητη για το Δήμο καθώς το προϋπάρχον σύστημα παρουσίαζε ελλειμματικό υδατικό ισοζύγιο, μεγάλο ποσοστό μη τιμολογούμενου νερού και μη ορθολογικό τρόπο λειτουργίας. Επίσης, απαιτούνταν και ιδιαίτερη μέριμνα για την παρακολούθηση της ποιότητας του νερού δεδομένων των εγγενών δυσκολιών οι οποίες προέρχονταν τόσο από το είδος των εκμεταλλευομένων υδατικών πόρων, όσο και από τις ιδιαίτερες συνθήκες της περιοχής οι οποίες παρουσιάζουν έντονο ανάγλυφο και μεγάλη διακύμανση στις καταναλώσεις, λόγω της έντονης τουριστικής κίνησης του καλοκαιρινούς μήνες. Η ελλειμματική παρακολούθηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του νερού αποτελεί σημαντικό πρόβλημα στα υπό εξέταση δίκτυα, διότι το νερό που παρέχεται στο δίκτυο από τις διάφορες γεωτρήσεις δεν παρακολουθείται σε μόνιμη και συνεχή βάση αλλά μόνο δειγματοληπτικά όπως ορίζει ο νόμος, με αποτέλεσμα να παρατηρούνται φαινόμενα υποβάθμισης των ποιοτικών παραμέτρων του νερού, κυρίως τις περιόδους αιχμής. Επιπλέον το δίκτυο του Δήμου παρουσιάζει μεγάλο ποσοστό διαρροών, λόγω φυσικών φαινομένων και φαινόμενων διαρροών οι οποίες οφείλονται στην παλαιότητα του δικτύου, την απουσία εξοπλισμού διαχείρισης των βασικών τροφοδοτικών υποδομών (αντλιοστάσια, γεωτρήσεις, δεξαμενές, σταθμούς διαχείρισης πίεσης) και γενικότερα στην ελλειμματική παρακολούθηση των βασικών λειτουργικών παραμέτρων πίεση, παροχή, στάθμη σε ολόκληρο το δίκτυο καθώς και στις απολήξεις αυτού. Όλα τα παραπάνω δημιουργούσαν επί σειρά ετών σημαντικά προβλήματα ποιοτικής και ποσοτικής επάρκειας. Από τα δεδομένα και το συνδυασμό τους με τις τιμολογήσεις προέκυψε το προσεγγιστικό ποσοστό απωλειών μεταξύ παρεχόμενου και τιμολογούμενου νερού για το Δήμο Λοκρών ,το οποίο προσεγγίζει σε ετήσια βάση το πενήντα εννέα τοις εκατό (~ 59 %). Η τιμή αυτή κρίνεται ιδιαίτερα υψηλή για τα σύγχρονα δεδομένα και η διεθνής βιβλιογραφία κατατάσσει τα εν λόγω δίκτυα στην κατηγορία των δικτύων ύδρευσης που χρήζουν άμεσης αντιμετώπισης του προβλήματος των διαρροών. Χαρακτηριστικό είναι το γεγονός πως την καλοκαιρινή περίοδο το ποσοστό του μη τιμολογούμενου νερού στις υπό εξέταση περιοχές προσεγγίζει ή και ξεπερνά το εξήντα τοις εκατό (~ 60 %). Το ποσοστό αυτό κρίνεται ανησυχητικά υψηλό καθώς σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία το ανεκτό επίπεδο απωλειών σε ένα δίκτυο με τα χαρακτηριστικά σαν αυτά της μελέτης θα πρέπει να είναι μεταξύ 25-30%.

Η συμβολή του καινοτόμου συστήματος τηλεματικής διαχείρισης αφορά στην αναβάθμιση των παρεχόμενων υπηρεσιών του Δήμου (συγκέντρωση και ανάλυση αξιόπιστων ποιοτικών και ποσοτικών δεδομένων), τόσο σε επίπεδο λειτουργίας όσο και συντήρησης του δικτύου και των λοιπών υποδομών ύδρευσης, με στόχο την ανάκτηση του κόστους υπηρεσιών ύδατος, σύμφωνα με την οικονομική ανάλυση της Οδηγίας 2000/20/ΕΚ. Ο σημειακός εντοπισμός διαρροών οδηγεί αντίστοιχα σε σημειακές επεμβάσεις κατά μήκος του δικτύου, και περιορίζει την ανάγκη για εξ’ ολοκλήρου αντικατάσταση αγωγών ή τμημάτων του δικτύου ύδρευσης. Το γεγονός αυτό αυξάνει το μέσο όρο ζωής του δικτύου, και κατ’ επέκταση αυξάνει το μέσο όρο ζωής των επενδύσεων του Δήμου Λοκρών. Σύμφωνα με την διεθνή βιβλιογραφία η ελαχιστοποίηση των έργων αντικατάστασης του δικτύου αποτελεί ίσως την πιο σημαντική πτυχή της οικονομικής εξυγίανσης ενός παρόχου νερού. Άλλωστε η μείωση των διαρροών συνεπάγεται αντίστοιχη μείωση της πλασματικής ζήτησης, και άρα οδηγεί σε μείωση ή καθυστέρηση των απαιτούμενων ενισχύσεων και βελτιώσεων του δικτύου ύδρευσης που τυχόν θα απαιτούσε η αυξημένη ζήτηση, παρατείνοντας τον χρόνο ζωής των υφιστάμενων επενδύσεων και υποδομών του δικτύου. Το σύστημα τηλεμετρικής παρακολούθησης λειτουργεί από το 2023 και η εγκατάσταση των ψηφιακών υδρομετρητών θα ολοκληρωθεί εντός του 1ου εξαμήνου του 2024.

Τρόπος λειτουργίας καινοτομίας

Το σύστημα διαχείρισης λειτουργεί μέσω του Κεντρικού Σταθμού Ελέγχου που αποτελείται από:

• Δύο (2) οθόνες γραφικής απεικόνισης του αναγνωρισμένου οίκου Dell, ο οποίος είναι πιστοποιημένος σύμφωνα με τα πρότυπα ISO 9001:2015 και ISO 14001:2015,

•Τα λογισμικά ψηφιακών υδρομετρητών, διασύνδεσης καταναλωτών, χωρικής αποτύπωσης δικτύου ύδρευσης και μαθηματικού μοντέλου και προσομοίωσης δικτύου ύδρευσης και

• Την πλατφόρμα ενοποίησης όλων των υπολογισμικών σε ενιαία πλατφόρμα.

Το σύστημα παρακολούθησης χρησιμοποιεί το λογισμικό SCADA ως το βασικό εργαλείο παρακολούθησης της λειτουργίας του δικτύου ύδρευσης και διενέργειας επεμβάσεων από τους χειριστές. Το λογισμικό θα παρουσιάζει τα δεδομένα σε γραφικές οθόνες. Τα συλλεγόμενα δεδομένα θα καταγράφονται σε τακτική βάση στους σκληρούς δίσκους των υπολογιστικών συστημάτων. Αναλογικές τιμές οι οποίες υπερβαίνουν τα επιθυμητά όρια θα εμφανίζονται χρωματισμένες αντίστοιχα (πχ κόκκινο ή κίτρινο) με τη μορφή συναγερμού, συνοδευόμενες από την ημερομηνία, την ώρα και τον απομακρυσμένο σταθμό στον οποίο εμφανίστηκαν. Το σύνολο των συλλεγόμενων τιμών θα εμφανίζεται υπό τη μορφή διαγραμμάτων και πινάκων για την παρακολούθηση και τη δημιουργία αναφορών.

Η εφαρμογή θα είναι διαβαθμισμένη σε διαφορετικά επίπεδα αρμοδιοτήτων για κάθε ομάδα χειριστών – χρηστών, τα οποία θα γίνονται αντιληπτά με τη χρήση κατάλληλου username και κωδικού. Κάθε χειριστής αναλόγως των δικαιωμάτων πρόσβασης που του αντιστοιχούν θα μπορεί με τη χρήση mouse να εναλλάσσεται μεταξύ των γραφικών οθονών του συστήματος και να παρακολουθεί ή και να επεμβαίνει στην λειτουργία του συνολικού συστήματος ή μεμονωμένων σταθμών αλλάζοντας διάφορες λειτουργικές παραμέτρους.

Η αρχική οθόνη του SCADA θα εμφανίζει το σύνολο των απομακρυσμένων σταθμών κατανεμημένων όπως είναι στην πραγματικότητα σε κατάλληλο τοπογραφικό σχέδιο, όπου θα εμφανίζονται οι κύριοι αγωγοί τροφοδοσίας και καταναλώσεων, ενώ με αντίστοιχη χρωματική αναπαράσταση θα εμφανίζεται η κατάσταση του κάθε σταθμού (π.χ. πράσινο κανονική λειτουργία, κόκκινο απώλεια επικοινωνίας, πορτοκαλί βλάβη σταθμού κτλ).

Για κάθε τοπικό σταθμό ελέγχου και εποπτείας θα υπάρχει ξεχωριστή εικόνα η οποία θα εμφανίζεται με χρήση του mouse, και η οποία θα εμφανίζει το σύνολο των ελεγχόμενων στοιχείων του σταθμού με την αντίστοιχη κατάστασή τους. Επίσης σε πίνακα θα εμφανίζεται το σύνολο των μηνυμάτων – σφαλμάτων του σταθμού, καθώς επίσης θα υπάρχουν τα απαραίτητα διαγράμματα των αναλογικά μετρούμενων μεγεθών. Από αυτή την εικόνα οι χειριστές με την απαραίτητη εξουσιοδότηση θα μπορούν να ρυθμίζουν τις διάφορες παραμέτρους λειτουργίας του σταθμού.

Το σύνολο των προς έλεγχο στοιχείων των απομακρυσμένων σταθμών θα εμφανίζονται με σύμβολα ή εικόνες τα οποία θα παραπέμπουν όσο το δυνατό πιο κοντά στο πραγματικό στοιχείο και μέσω μεταβαλλόμενων χρωμάτων θα απεικονίζεται η κατάστασή τους (λειτουργία, βλάβη, κτλ).

Το λογισμικό SCADA θα πρέπει να λειτουργεί σε πλατφόρμα λειτουργικού Windows ή αντίστοιχη, να συνεργάζεται με άλλες εφαρμογές για την ανταλλαγή δεδομένων και στοιχείων (πχ MS-Office, ERP κτλ) και να υποστηρίζει πληθώρα οδηγών (drivers) επικοινωνίας με τα περισσότερα PLCs της αγοράς.

Λόγοι ανάπτυξης της Καινοτομίας

Βασικοί λόγοι ανάπτυξης της καινοτομίας είναι:

1) H συμμόρφωση με την οικονομική ανάλυση της Οδηγίας 2000/20/ΕΚ σχετικά με την εξοικονόμηση πόρων από την παροχή υπηρεσιών ύδατος, η οποία προκύπτει από την καλύτερη διαχείριση του δικτύου ύδρευσης και τον περιορισμό της σπατάλης των υδάτων.

2) Η βελτίωση του επιπέδου παρεχόμενων υπηρεσιών προς τους καταναλωτές, προσφέροντάς τους υψηλό επίπεδο υπηρεσιών παρακολούθησης των καταναλώσεων και των λογαριασμών τους αλλά και καλύτερη ποιότητα ύδατος προς χρήση σύμφωνα με την σχετική ΚΥΑ (Υ2/2600/2001.

Στόχοι της Καινοτομίας

Το σύστημα στοχεύει α) στην παρακολούθηση του δικτύου ύδρευσης με σκοπό τον ποιοτικό και ποσοτικό έλεγχο του ύδατος, β) στην ορθολογική διαχείριση του συνολικού προσφερόμενου ύδατος προς τους τελικούς καταναλωτές, γ) στη συνεχή παρακολούθηση των κρίσιμων φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού και τη διαχείριση της πίεσης, δ) στον ενεργό εντοπισμό των απωλειών του δικτύου καθώς επίσης και στον άμεσο έλεγχο και περιορισμό των βλαβών στο εσωτερικό δίκτυο.

Η εφαρμογή της καινοτομίας αναμένεται: 1) να μειώσει δραστικά το ποσοστό του μη τιμολογούμενου νερού σε λιγότερο από 30% καθώς και αυτό της πλασματικής ζήτησης, 2) να ελαχιστοποιήσει την ποσότητα του κατασπαταλούμενου νερού που διαρρέει, 3) να υιοθετήσει μια δικαιότερη τιμολογιακή πολιτική βασισμένη σε πραγματικά στοιχεία, 4) να μειώσει σημαντικά τη συχνότητα και το χρόνο εντοπισμού των θραύσεων και διαρροών στο δίκτυο, 5) να διασφαλίζει τον απαιτούμενο έλεγχο ποιότητας του νερού, 6) να εξασφαλίζει τις ποσότητες εκείνες νερού που είναι ανά πάσα στιγμή ικανές να καλύπτουν το ζητούμενο επίπεδο κατανάλωσης, 7) να αναπτύξει το επίπεδο παροχής υπηρεσιών προς τους καταναλωτές προσφέροντάς τους υψηλό επίπεδο υπηρεσιών παρακολούθησης των καταναλώσεων και των λογαριασμών τους μέσω της εφαρμογής smartville app.