L’intelligenza non fa acqua

Telecontrollo

Il problema delle dispersioni negli acquedotti è diffuso in tutto il mondo ed è particolarmente grave in Italia. Nel nostro Paese, secondo uno studio del Cnr (Consiglio Nazionale delle Ricerche), gli 8mila acquedotti censiti registrano una perdita di acqua stimata intorno al 40%. Un dato addirittura doppio rispetto alle cosiddette 'perdite fisiologiche' ritenute accettabili, che sono del 20%. Sulla scorta di simili numeri, le amministrazioni pubbliche sono sollecitate ad intervenire per la salvaguardia di un bene sempre più primario. Lo stesso panorama normativo ha cercato di porre rimedio a questa situazione. In particolare la Legge n. 36/1994 (più nota come Legge Galli) ha innovato la disciplina relativa alla gestione integrale del ciclo dell'acqua e nel 1997, con il D.M. 99, sono state stabilite una serie di procedure di valutazione delle perdite nei sistemi idrici. Oggi è possibile ridurre i volumi dispersi prima che ciò costituisca un'emergenza. Il fondamento di tutte le metodologie è costituito dal continuo monitoraggio della rete gestita o di porzioni di rete denominate distretti. Proprio la 'distrettualizzazione' della rete e il monitoraggio permanente dei parametri idraulici (portate e pressioni) permette al gestore un intervento rapido e mirato a fronte di qualunque evento.

Un aiuto dall'automazione
In questo ambito rivestono un ruolo determinante i sistemi di supervisione distribuiti, che si pongono l'obiettivo di mettere a disposizione delle singole categorie di utenti (gestori, amministratori e manutentori), indipendentemente dalla loro posizione geografica, i dati e il controllo di postazioni remote.
Un simile risultato è reso disponibile da un sistema aperto e accessibile come un portale Internet. Sfruttando un simile strumento è possibile disporre di un collegamento in real-time con le varie postazioni di acquisizione dati, utilizzando poi le funzioni 'intelligenti', messe a disposizione dall'informatica, per trasformare simili dati in informazioni sempre più utili, dal punto di vista pratico, ai tecnici e ai manager coinvolti nel processo di distribuzione dell'acqua.
La possibilità di gestire un crescente numero di dati sta modificando il concetto di telecontrollo, sempre più attento alle avanzate tecnologie di comunicazione come Gsm/Gprs, WiMax, Umts e Adsl. La disponibilità di queste tecnologie, che offrono molteplici forme di interrelazione (dai segnali d'allarme sonori alle riprese video, passando attraverso sms, registrazioni vocali), impongono all'Hmi di espandersi in nuovi contesti sensoriali. Ciò è reso ancor più affascinante dalla possibilità di disporre di tutte queste informazioni indipendentemente dal luogo in cui ci si trova. Per questa ragione, noi di Fast abbiamo investito sulla capacità di sfruttare al meglio tutte le opportunità offerte dalla tecnologia, iniziando dalle peculiarità delle centraline di telecontrollo Rtu (Remote Terminal Unit), già native su piattaforma web, che dispongono di ingressi e uscite analogici e digitali. I nostri terminali remoti della famiglia Mws-StarBox hanno così interfacce Ethernet con protocollo Tcp/Ip, porte seriali, porte Usb, una porta per l'inserimento dei bus di campo e la funzione web server, per collegamenti Internet e intranet in reti Lan o Wan. Grazie alle opportunità offerte da questi strumenti in campo, Fast ha sviluppato AquaWorks, un software specifico per la gestione delle perdite negli acquedotti che facilita l'accesso e la lettura delle informazioni, massimizzandone l'utilità per gli utilizzatori. Il sistema di telecontrollo risulta così flessibile e affidabile, in quanto le informazioni raccolte contribuiscono a creare una piattaforma di conoscenza unitaria e condivisa fra i diversi reparti aziendali. I singoli comparti dell'azienda trovano così un supporto comune per svolgere al meglio le proprie competenze, realizzando una gestione intelligente e aperta delle reti e un utilizzo degli impianti sempre più efficace ed efficiente. Senza dimenticare che una gestione intelligente delle reti permette di risolvere il problema delle perdite idriche in rete, causato spesso dall'obsolescenza e dall'inefficienza di molte strutture.

Supervisione distribuita
Il cuore del sistema di telecontrollo è rappresentato dalle funzioni web server, che permettono di realizzare collegamenti Internet e intranet in modo rapido ed efficace, con ridotti investimenti in termini di infrastrutture dedicate. Il dispositivo realizzato è infatti dotato di interfaccia Ethernet e protocollo Tcp/Ip, così da potersi collegare all'interno di reti Lan o Wan utilizzando un comune browser di navigazione disponibile su qualunque pc connesso in rete. Una simile caratteristica svincola quindi il sistema dalla necessità di utilizzare pacchetti software dedicati o di predisporre costose reti proprietarie, in quanto utilizza lo standard Ethernet e si collega attraverso comuni linee telefoniche.
Il vero aspetto di differenziazione di un sistema di telecontrollo caratterizzato da funzionalità avanzate non è infatti rappresentato dai collegamenti fisici, ma dal supporto che può fornire agli operatori nel corso della loro attività quotidiana. Per tale ragione nel sistema AquaWorks i singoli distretti, in cui è suddivisa una rete idrica, sono monitorati tramite misuratori di portata, pressione, livello e così via. Questa parzializzazione offre anche il vantaggio di decidere se monitorare un distretto in modo permanente, con strutture fisse e costantemente attive, oppure sfruttare apparecchiature mobili, da utilizzare in modo temporaneo o pianificato.
In ogni caso, i dati sono registrati tramite opportuni datalogger, per poi essere scaricati manualmente da un operatore o in modo automatico, tramite una qualunque connessione fisica o wireless. Indipendentemente dalla modalità scelta, tutti i dati convergono in un unico sistema di gestione dell'acquedotto. Disponendo dei dati aggregati, le elaborazioni di AquaWorks consentono, anche da remoto, di realizzare configurazioni e analisi dati in tempo reale e attraverso confronti con quanto archiviato nel tempo. Il primo vantaggio di questo approccio è nella tempestiva ricerca delle perdite, immediatamente segnalate agli operatori, che, a fronte di qualunque anomalia, possono scendere nel dettaglio sino ad analizzare il funzionamento del singolo componente.

Rapidità e intelligenza
Per garantire risultati apprezzabili in questo settore è stato però necessario creare una struttura del programma in cui gli operatori autorizzati, tramite una barra di configurazione, accedono a pagine dove sono inseriti i dati riguardanti l'acquedotto, i distretti, le periferiche e la strumentazione. Questa struttura mette a disposizione, su ogni pc abilitato, una serie di informazioni che si rivelano utili alla gestione complessiva dell'acquedotto.
Affinché l'utilizzo di una simile piattaforma di telecontrollo si dimostri efficace è però altrettanto necessario che le informazioni messe a disposizione risultino complete e aggiornate in tempo reale direttamente dal campo, oltre ad essere facilmente fruibili.
La facile e corretta interpretazione delle informazioni rappresenta uno degli aspetti più delicati e maggiormente curati in AquaWorks. Questo perché è fondamentale che la capacità del sistema di operare in modo intelligente si interfacci in modo efficace con l'operatore umano. Le informazioni sono così visualizzate attraverso tre modalità differenti: sinottici, grafici e trend.
Il sinottico rappresenta il più comune strumento di lavoro per un operatore. Per tale ragione una grafica semplice e chiara permette di 'disegnare', in modo rapido, il proprio schema di rete. La logica dell'organizzazione dei dati ha come fulcro l'intero sistema osservato o il sottosistema (distretto). Da questo è possibile accedere direttamente ai parametri idraulici, tipicamente portate e pressioni, tramite la creazione di uno o più quadri sinottici, a loro volta unici o suddivisi in più pagine con la possibilità di scendere progressivamente nel dettaglio. Per massimizzare l'utilità di questo strumento, la graficazione dei trend avviene in tempo reale, con la possibilità di essere riscalata in istanti predeterminati e, considerando le dinamiche di una rete idrica, con tempistiche nell'ordine dei multipli di un minuto. A questo si aggiunge l'utilità offerta dai 'marker', cioè linee orizzontali di riferimento per una più chiara lettura dei volumi dispersi. Infine, la sovrapposizione e la visualizzazione di grafici sulle statistiche offrono un costante valore di riferimento all'operatore. Apprezzata è anche la possibilità di inserire commenti permanenti, riguardanti eventi sulla rete, come il fatto che l'improvvisa variazioni di un valore sia connessa a uno specifico guasto. Il vantaggio di una piattaforma intelligente come AquaWorks consiste anche nella capacità di fornire un supporto pratico ai singoli operatori. Il sinottico, infatti, offre una visione immediata della situazione. Ma, per la corretta gestione di una rete idrica è essenziale disporre di strumenti che aiutino nelle scelte di pianificazione a medio-lungo termine. Le comuni tabelle, nelle quali sono presentati tutti i dati raccolti, richiedono infatti una notevole attenzione all'operatore che, dovendo analizzare centinaia di numeri, spesso fatica ad individuare quelli significativi. La possibilità di utilizzare trend, grafici con la correlazione di dati differenti, e strumenti di simulazione per prevedere e anticipare specifiche dinamiche, dà un'immagine immediata di quanto accaduto e delle possibili cause.

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