Kanadská správní oblast Northern Rockies Regional Municipality zmodernizovala svůj systém SCADA vodovodů a kanalizací

Správní oblast Northern Rockies Regional Municipality na severovýchodě Britské Kolumbie se vyznačuje velkým bohatstvím a rozmanitostí přírodních zdrojů, historických pamětihodností a kulturního dědictví. Za uplynulé čtyři desetiletí se oblast musela vypořádat s cykly rozvoje a útlumu, tak jak se rozvíjely a naopak utlumovaly jednotlivé zdroje a rozvojové aktivity. Objevily se zajímavé rozvojové návrhy, jako např. program těžby břidlicového plynu v regionu Horn River, který by spojil správy oblasti Northern Rockies Regional Municipality, města Fort Nelson a indiánské komunity s těžařskými společnostmi a lokálními vládními agenturami.

Konfigurace vodohospodářské soustavy
Podnik vodovodů a kanalizací v oblasti Northern Rockies Regional Municipality, zahrnující síť čerpacích stanic a dalších vodohospodářských zařízení, upravuje vodu pro provoz těžebních zařízení ropy a zemního plynu a pro další aktivity v těžebním průmyslu, ale i v lesnictví, a navíc obsluhuje zhruba 5 000 obyvatel žijících v uvedené oblasti. V oblasti je množství samostatných vodáren, které zásobují ty obyvatele, jež nejsou napojeni na vodovodní soustavu, a slouží také jako zdroj vody pro dobývání ropy a zemního plynu, např. pro hydraulické štěpení horniny pro těžbu břidlicového plynu. Voda se k místu těžby často vozí autocisternami.

„Město Fort Nelson má vodní zdroj s plně automatizovaným provozem, který dodává obyvatelům i průmyslovým podnikům přibližně 400 m3 upravené vody denně. Tento vodní zdroj je plně integrován do systému SCADA, který obsluhuje celou oblast a sleduje celkové dodané množství vody, generuje alarmy odvozené např. od výšky hladiny ve vodojemech, sleduje koncentraci zbytkového chlóru ve vodě atd.,“ říká Michael Ferguson, specialista na automatizaci a elektrotechniku správy oblasti Northern Rockies Regional Municipality.

Podle Fergusona přešli nedávno vodohospodáři v oblasti od systému FactoryLink (Siemens) k PcVue. Také zmínil, že systém SCADA města Fort Nelson zahrnuje 22 jednotek RTU Motorola ACE na různých čerpacích stanicích, které komunikují prostřednictvím rádiové IP-sítě na frekvenci 900 MHz. „Máme dvě komunikační brány Motorola IP Gateway (na platformě Ace3600), které jsou konfigurované jako primární a záložní. Komunikační brány tvoří spojení mezi sítí provozních RTU a řídicími servery, které jsou také v redundantní konfiguraci. Servery jsou umístěné přímo v oblastní úpravně vody.“

S pomocí distributora VAR (value-added reseller), společnosti CTH Systems, byla vybrána hardwarově nezávislá platforma SCADA PcVue, integrovaná s multiprotokolovým měřicím a komunikačním systémem IM-SCADA™ od společnosti CTH Systems. „CTH Systems poskytla klíčovou komponentu, ovladač IM-SCADA Driver, která umožnila rychlý přechod k PcVue,“ řekl Ferguson.

Pro převedení aplikace Northern Rockies na bezpečnější a robustnější architekturu SCADA použila CTH Systems nástroj pro vývoj aplikací SCADA od PcVue, nazvaný Smart Generator. PcVue a software IM-SCADA jsou nainstalovány na serverech a obsluhují i databáze historických dat.

Úpravna vody Fort Nelson
Úpravna Fort Nelson je v Britské Kolumbii první a jediná úpravna vody, která obsluhuje průmyslové podniky i místní obyvatele. Její služby pokrývají 10 % provincie a zahrnují většinu rozsáhlé těžařské oblasti břidlicového plynu Horn River. Ferguson spravuje elektrorozvodnou soustavu, systémy řízení procesů i automatizační a komunikační komponenty celé infrastruktury vodovodní a kanalizační sítě.
Systém SCADA oblasti Fort Nelson v současné době zahrnuje 8 000 proměnných, ale je připraven na další růst po instalaci nových zařízení, např. uv-dezinfekční stanice pro konečnou úpravu vody odtékající z čistírny odpadních vod.

Proces úpravy vody v úpravně Fort Nelson začíná čerpáním surové vody z řeky Muskwa po proudu pod mostem přes legendární dálnici Alaska Highway. Při plnění nádrží surové vody se vyskytuje několik kritických procesů. Čerpací stanice surové vody z řeky Muskawa vyžaduje pro překonání obrovského tlaku a pro regulaci průtoku několikastupňovou čerpací soustavu s PID regulací.
„Proces zpracování vody pro nás není statický. Proměnné jako zákal, barva a obsah organických látek jsou ovlivňovány např. počasím. Například jednou jsme zjistili, že nad místem, kde čerpáme surovou vodu, došlo k sesuvu rozbahněné půdy do řeky,“ řekl Ferguson.



Generování reportů a trendů pro preventivní údržbu
Software CTH Systems umožňuje exportovat data v podobě souborů CSV do služby FlowWorks pro generování provozních sestav – reportů a grafů časových průběhů proměnných – trendů. FlowWorks podrobuje přicházející data různým algoritmům, jako je např. vyrovnání metodou klouzavých průměrů, a umožňuje pracovníkům správy oblasti, nejen provozním pracovníkům úpravny, prohlížet si trendy a reporty o činnosti zařízení. CTH Systems navíc umožňuje vytváření trendů v reálném čase i z historických hodnot jako základní vlastnost ovladače IM-SCADA. Díky této funkci lze data prezentovat kdykoliv je to třeba pro přijetí správných rozhodnutí při optimalizaci provozu.

Jako další práci na rozvoji potenciálu systému SCADA vodovodní a kanalizační soustavy Fort Nelson plánuje Ferguson integrovat PcVue s dalšími aplikacemi, např. systémem pro generování pracovních příkazů. „Cílem našeho odpovědného managementu a filozofie preventivní údržby je propojit dohromady systémy SCADA, PDA a aplikace pro pracovní příkazy,“ říká Ferguson.

Ferguson nyní pracuje na automatickém generování pracovních příkazů založených na provozních hodinách čerpadel nebo změn tlaku, které jsou známkou opotřebení těsnění, apod. Navíc by rád dokázal sledovat informace o systému, jako alarmy, hodnoty tlaku a výšky hladiny, na mobilních zařízeních, jako je např. iPhone, což nyní umožňuje nová verze ovladače IM-SCADA.

V současné době je PcVue nakonfigurován tak, že každé zařízení je reprezentováno svým obrazem s vyskakovacími okny, takže když operátor potřebuje znát detaily o čerpadlu nebo hodnoty kritických proměnných, jednoduše klikne na ikonu a v otevřeném vyskakovacím okně se zobrazí informace, které potřebuje.

PcVue bude přispívat k úsilí zkrátit doby oprav a neplánovaných odstávek či výměn zařízení. Toho lze dosáhnout na míru vytvořeným systémem alarmů a reportů, které odhalí problémy v jejich počáteční fázi. Použití plně automatického systému SCADA je základem pro prevenci odstávek soustavy vodovodů a kanalizací, obsluhující tuto rozvíjející se oblast.

  Vyžádejte si více informací…