A fogyasztás optimalizálása okos vízmérő-rendszerrel

Egy város vízveszteségének ébresztője

Néhány évvel ezelőtt egy közepes méretű város kevesebb mint negyedét vesztette el a kezelt vízből szivárgások és mérés nélküli felhasználás miatt – egy hallgatólagos terhelés a költségvetésre, és egyre növekvő forrása a lakosok panaszainak. A vízmű tudta, hogy a régi mechanikus mérőórák részei voltak a problémának, de nem tudták, mennyi víz megy veszendőbe, és hol. A okos vízmérő-rendszer bevezetésének döntése a szükségszerűségből fakadt, nem az innovációból. A telepítést követő hat hónapon belül a vízmű azonosította az évek óta rejtőzködő szivárgásokat, 18%-kal csökkentette a bevétel nélküli vizet, és visszaszerezte a lakosok bizalmát. Ez a történet arról szól, hogyan alakítják át az okos rendszerek a vízgazdálkodást egy találgatásból adatvezérelt tudománnyá.

A mechanikai pontatlanság rejtett költsége

A szerény mechanikus vízmérő, amelynek pörgő turbinája és kattogó fogaskerekei több mint egy évszázada a szokásos megoldást jelentik. Működik ugyan, de életkorával egyre rosszabbul működik. A vízben levő üledék felhalmozódik, a csapágyak kopnak, és a mérő lassulni kezd, így 5–10%-kal vagy még többel alulméri a fogyasztást. Ez nem csupán egy apró könyvelési hiba. Amikor egy városban ezrek mérője alulmér, a vízszolgáltató jelentős bevételt veszít anélkül, hogy kevesebb vizet szállítana. Az elvesztett bevétel költségeit vagy más díjfizetőkre hárítják, vagy a vízszolgáltató költségvetéséből fedezik. Az intelligens mérők – amelyek ultrahangos technológián alapulnak – nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket. A vízáramlást úgy mérik, hogy hanghullámokat bocsátanak a vízbe, majd megmérik a terjedési idő különbségét; ez a módszer a mérő teljes élettartama alatt pontos marad. A vízszolgáltatók, amelyek intelligens rendszerekre váltanak, gyakran felfedezik, hogy tényleges víztermelésük és vízelosztásuk magasabb, mint korábban gondolták, egyszerűen azért, mert a régi mérők soha nem olvasták helyesen az értékeket.

A hatékony viselkedésformáló ösztönzés

Az átmenet a havi számláról a valós idejű adatokra átalakítja a közműszolgáltató és a fogyasztó közötti kapcsolatot. Új-Zélandban, Aucklandben a közműszolgáltató okos mérőket telepített mobilalkalmazással együtt, amely a lakosoknak félórás fogyasztási adatokat és szivárgási riasztásokat nyújtott. Az eredmények lenyűgözőek voltak. A nagy vízfogyasztást produkáló háztartások, miután értesültek fogyasztási mintáikról, jelentősen csökkentették fogyasztásukat. A visszacsatolási hurkot az tette hatékonyabbá, hogy időben, konkrétan és gyakorlatilag alkalmazható információkat szolgáltatott. Egy lakos pontosan láthatta, hogyan befolyásolta napi összfogyasztását reggeli zuhanyzása vagy kertje öntözése. Ez nem korlátozások kényszerítéséről szól; hanem a transzparencia biztosításáról. Az Egyesült Királyság Parlamentjének adatai is alátámasztják ezt a megközelítést: a háztartási fogyasztás potenciális 17%-os csökkenését mutatja az átmenet során a nem méréses számlázásról az okos mérőkkel történő számlázásra. Az okos rendszerek nem csupán a közműszolgáltatók eszközei; hanem a fogyasztók eszközei is, hogy saját fogyasztásuk felett ellenőrzést szerezzenek.

Az IoT-architektúra, amely lehetővé teszi ezt

Egy okos vízmérőrendszer egy modern Internet of Things (IoT) architektúrára épül, amely összekapcsolja a hardvert, a kapcsolatot és az adatelemzést. A mérőben található ultrahangos érzékelők nyers adatokat – például áramlási sebességet és összesített térfogatot – szolgáltatnak. Ezeket az adatokat aztán kommunikációs modulok segítségével, például LoRaWAN, NB-IoT vagy M-Bus protokollokkal küldik el egy központi, felhőalapú platformra. A platform algoritmusokat alkalmaz a fogyasztási minták elemzésére, a szivárgások észlelésére (folyamatos áramlás azonosításával) és riasztások generálására. Ez az architektúra skálázható, biztonságos és egyre költséghatékonyabb, mivel a hardverköltségek csökkennek a technológia érése során. Egy vízszolgáltató kis méretű pilótaprogrammal kezdhet, majd fokozatosan kiterjesztheti a teljes ellátási területre anélkül, hogy jelentős módosításokat kellene végrehajtania a hálózati infrastruktúrában.

Tovább a leolvasáson: A szivárgásérzékelési funkció

A leggyorsabb pénzügyi megtérülés egy okos vízrendszerből gyakran a szivárgásfelismerésből származik. Egy folyamatos, alacsony áramlási érték 2 órakor éjjel majdnem mindig egy szivárgó WC-t jelez. Egy kereskedelmi negyedben megfigyelhető növekvő áramlási minta hétvégén, amikor a vállalkozások zárva vannak, csőrepedést sugall. Az okos rendszerek ezeket a mintákat automatikusan azonosítják. Egy európai telepítés során a vízmű azt találta, hogy az okos mérők bevezetésének kezdeti szakaszában több mint 1000 ügyféloldali szivárgást azonosítottak, amely napi 1,22 millió liter vizet takarított meg. A vízmű számára a szivárgások gyors felismerése és reagálás csökkenti a veszteségként elszálló víz mennyiségét és a javítási költségeket. A fogyasztók számára pedig megakadályozza, hogy meglepődjenek egy magas számlán, amelyet egy olyan szivárgás okozott, amiről nem is tudtak. A rendszer támogatja a távforgalmú szelepszabályzást is, így a vízmű azonnal lezárhatja a szivárgó vezetéket, megelőzve a károkat és a vízpazarlást.

A hosszú távú befektetés megbízható hardverbe

Egy okos vízrendszer sikerét a maga központjában elhelyezkedő mérők minősége határozza meg. Egy meghibásodott, pontatlanná vált vagy hatékonyan nem kommunikáló mérő aláássa az egész beruházást. Itt jön szerephez egy tapasztalt gyártó szakértelme. A ZPMETER, amely több mint tizenhét éve foglalkozik ultrahangos mérési technológiákkal, olyan okos vízmérőket tervez és gyárt, amelyek ezen kihívásokat kezelik. Mérőik IP68-as védettségű házazással rendelkeznek, amely ellenáll a teljes bemerülésnek és a nehéz környezeti feltételeknek, ultrahangos érzékelőik mechanikai kopás nélkül biztosítanak állandó pontosságot, és integrált kommunikációs moduljaik támogatják a LoRaWAN-t, az M-Bus-t és az impulzusprotokollokat rugalmas integráció érdekében. A saját kutatás-fejlesztési tevékenység és a teljes gyártósor fenntartásával a ZPMETER minden szakaszon – az alkatrészek kiválasztásától az utolsó összeszerelésig – biztosítja a minőségellenőrzést. A vízszolgáltatók és rendszerintegrátorok számára ugyanolyan fontos egy olyan gyártóval együttműködni, aki megbízható hardvert tud nagy mennyiségben szállítani, mint a megfelelő szoftverplatform kiválasztása.