IoT e il Monitoraggio attivo delle Reti Idriche Energia e Ambiente l impegno del Gruppo CAP Ing. Cecilia Paris Sig. Luca Berardi CAP HOLDING LACROIX Sofrel
CHI SIAMO Il Gruppo CAP è il gruppo industriale che gestisce il Servizio Idrico Integrato (acquedotto, fognatura e depurazione) sul territorio della Città Metropolitana di Milano e in diversi comuni delle province di Monza e Brianza, Pavia, Varese e Como. Per clienti serviti, volumi d acqua distribuita e lunghezza della rete, il Gruppo si colloca ai primissimi posti in Italia tra le aziende che erogano il Servizio Idrico Integrato.
I NUMERI ( BILANCIO 2016)
CAP 21 La sfida di oggi è nella sostenibilità ambientale per rispondere al cambiamento climatico. La nostra risposta è il programma CAP 21: 21 impegni di sostenibilità per rendere trasparenti e tangibili i risultati che ci proponiamo di raggiungere con il nostro Piano investimenti
RICERCA E INNOVAZIONE Il Gruppo CAP è impegnato in numerosi progetti di conoscenza, innovazione e sviluppo per garantire l eccellenza nelle proprie soluzioni progettuali. Lo sforzo costante di conoscenza e di innovazione rende possibile offrire un servizio sempre più intelligente ed evoluto. Ottimizzazione energia Progettazione innovativa per il servizio idrico Gestione e riduzione dei volumi dei fanghi di depurazione Analisi microinquinanti emergenti e loro trattamento Integrazione di sistemi intelligenti per la gestione dei dati del SII
GRUPPO CAP INDUSTRIA 4.0 UTENTI Esigenze Comportamenti restituzione dell informazione FORNITORI INDUSTRIA 4.0 CONDIZIONI AMBIENTALI Condizioni meteo in ingresso Condizioni idrauliche in uscita ANALITYCS E INTELLIGENZA ARTIFICIALE Pertite idriche Acque parassite Telecontrollo dei processi IMPIANTI RETI IDRICHE DI TRASPORTO Connessione a fornitori
GRUPPO CAP INDUSTRIA 4.0 Interconnessione verso i clienti Smart Metering per la conoscenza in «tempo reale» dei consumi delle utenze Interconnessione verso i fornitori Collegamento di tutte le macchine alla rete per permettere la migliore gestione delle stesse Interconnessione degli impianti Collegamento in rete di PLC degli impianti di depurazione e telecontrollo di impianti di acquedotto per la gestione in remoto degli stessi Big Data e Analitycs Sperimentazione di algoritmi di Intelligenza artificiale e algoritmi predittivi finalizzati all efficientamento del servizio
GRUPPO CAP INDUSTRIA 4.0 Interconnessione delle reti Installazione di Sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri quantitativi finalizzato al controllo delle perdite, delle acque parassite in fognatura e degli sfiori Installazione di sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri qualitativi finalizzato al controllo della qualità dell acque erogata, dello stato degli acquiferi, dell acqua restituita all ambiente e in ingresso agli impianti di depurazione Sistemi di Monitoraggio delle condizioni esterne Installazione di centraline meteo proprie ed acquisizione di servizi meteo esterni finalizzati alla possibilità di gestire per tempo e in modo sistematico le emergenze e le interazioni sul sistema di collettamento fognario
FOCUS Interconnessione delle reti Installazione di Sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri quantitativi finalizzato al controllo delle perdite, delle acque parassite e degli sfiori. CURA PER L AMBIENTE ENERGY SAVING
LA CURA PER L AMBIENTE L'ambiente e il territorio in cui operiamo sono la principale ricchezza da rispettare e proteggere per il futuro. Per questo motivo, la gestione dell' impatto ambientale è un'attività prioritaria, che conduciamo scrupolosamente, ad esempio, con la messa a norma di tutti gli impianti e la puntuale rilevazione degli scarichi. Il Gruppo CAP : 1) monitora costantemente le proprie prestazioni ambientali e mira ad aumentare continuamente l efficienza dei propri processi; 2) si impegna quotidianamente nel rispetto dell ambiente e della biodiversità per garantire la tutela sia delle attuali generazioni sia di quelle future. Progetti futuri: La Water Footprint di Gruppo CAP ISO 14046:2014 è la norma internazionale che specifica principi, requisiti e linee guida relativi alla valutazione dell Impronta Idrica di prodotti, processi e organizzazioni.
ENERGY SAVING L obiettivo è di perseguire, con un approccio sistematico, il miglioramento continuo della prestazione energetica del Gruppo attraverso un progressivo efficientamento delle soluzioni impiantistiche adottate, degli usi e dei consumi delle fonti energetiche. La certificazione ISO 50001 si aggiunge alle 6 certificazioni che abbiamo già ottenuto, a rappresentare uno sforzo continuo volto all eccellenza di una gestione industriale complessa quale quella del ciclo idrico integrato. Nella pianificazione dell implementazione del sistema di gestione per l energia è previsto il progressivo passaggio dell analisi energetiche dall approccio per impianto all approccio più ampio che comprende le reti idriche.
OBIETTIVO Tutte le reti sono soggette a perdite e quindi a una dispersione: il nostro obiettivo è ridurre al minimo ogni tipo di perdita di acqua e monitorare gli sfiori in ambiente. - Ridurre le dispersioni significa non sprecare acqua che è una risorsa preziosa e quindi è un sicuro beneficio ambientale. - Monitorare gli sfiori significa ridurre l inquinamento ottenendo un sicuro beneficio ambientale. - Vuol dire anche ottenere vantaggi economici per l azienda e per la comunità perché determina risparmi sui costi di gestione anche in virtù della riduzione dei consumi energetici.
MONITORAGGIO RETE FOGNARIA ACQUE PARASSITE L obiettivo è individuare e quantificare la presenza di infiltrazioni di portate parassite in ingresso agli impianti di depurazione del Gruppo CAP e la loro distribuzione nei tratti dei collettori afferenti agli impianti. Si è realizzata una campagna di monitoraggio delle portate, installando dei misuratori sui collettori consortili e realizzando dei distretti. L indagine ha consentito di: - Definire le criticità eseguendo i bilanci idrici sui macro distretti aventi come confini i misuratori di portata in ingresso e uscita. - Definire le priorità degli interventi successivi e delle indagini di dettaglio necessarie prima di approntare un qualsiasi piano di risanamento Il monitoraggio delle portate avviene con l utilizzo di Data Logger per la misura di Livello correlata alla geometria delle condotte o con l utilizzo di Data Logger per la misura della portata transitante ( area velocity).
MONITORAGGIO RETE FOGNARIA ACQUE PARASSITE Realizzato: Monitoraggio in continuo delle portate in arrivo al depuratore di Assago, attraverso il monitoraggio di 4 distretti. In corso di realizzazione: Monitoraggio temporaneo ( 6 mesi) e successivo installazione della strumentazione per il monitoraggio in continuo su 7 bacini afferenti ai depuratori del Gruppo CAP Impianti selezionati: Peschiera Borromeo, Lacchiarella, Binasco, Calvignasco, Bareggio, Abbiategrasso e Trezzano sul Naviglio.
MONITORAGGIO RETE FOGNARIA SFIORATORI L'obiettivo dell'auto sorveglianza è quello di fornire dati affidabili relativi a tracimazioni e portate che transitano nella rete di acque reflue. Installazione di Data Logger con sensore di sversamento per il rilevamento immediato dell intervento degli sfioratori di prima pioggia. A oggi il gruppo CAP monitora 18 Sfioratoi, con l obiettivo a fine anno di monitorarne 137.
MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA Distrettualizzazione su scala comunale e subcomunale delle reti idriche del Gruppo CAP, mediante uso di Data Logger con rilevamento di pressione e portata sulle interconnessioni con l obiettivo di creazione di un modello matematico e di simulazione della rete: - analizzare il comportamento della rete; - evidenziare eventuali criticità idrauliche e prevedere gli interventi di risanamento; - razionalizzare/modificare lo schema funzionale per ridurre i costi energetici; - individuare eventuali interventi di ottimizzazione definirne priorità e costi nella configurazione di rete e di utenza attuale, futura, in condizioni estive di punta; - individuare e progettare gli eventuali ulteriori distretti idrici permanenti e reti fisse; - prevedere l inserimento di dispositivi per la gestione ottimale delle pressioni; - prevedere il risparmio energetico ottenibile realizzando a seguito di interventi programmati.
MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA Realizzato: Sperimentazione MAGENTA Monitoraggio in continuo delle portate e delle pressioni del comune di Magenta con al realizzazione di 3 distretti. Coefficienti di perdita
MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA In corso di realizzazione: Monitoraggio in continuo delle portate e delle pressioni delle interconnessioni comunali, ad oggi installate 36 Target al 31/12/2017 : 200
FASI 1) Acquisizione dei segnali dal campo (tracimazione, livello, portata). 2) Elaborazione dei dati affinché siano gestiti in modo affidabile ed efficace. Le principali elaborazioni dipendono dal tipo di informazione. 3) Trasmissione del dato a un sistema di raccolta centrale ( SCADA). 1 2 3 Acquisizione segnali Gestione ed elaborazione Trasmissione
CRITICITA LEGATE AL MONITORAGGIO - Nella maggior parte dei casi i punti di misura sulla rete acquedottistica o collettori e gli scolmatori di pioggia sono nella grande maggioranza dei casi sprovvisti di alimentazione elettrica, quindi gli apparati e i sensori dovranno essere "autonomi". - I sensori sono soggetti ad allagamento, quindi devono avere un grado di protezione sufficiente per permettere il funzionamento anche in condizioni critiche - Scarso livello di segnale, dovuto alla scarsa copertura di rete
SOLUZIONI ADOTTATE La gamma dei Data Logger scelta rispecchia tutte le caratteristiche tecniche per rispondere alle criticità individuate. Alimentazione Tenuta Stagna Antenna alte prestazioni Monitorare Misurare
RISULTATI DEL MONITORAGGIO Grazie alla creazione di punti di misura fissi si stanno ottenendo risultati molto positivi: L integrazione dei Data Logger direttamente alla rete di Telecontrollo, permette di avere costantemente disponibili i dati delle reti idriche, la creazione di macro distretti permette di analizzare in modo dettagliato il rendimento delle rete. L inserimento di punti di autosorveglianza fissi, su scolmatori di prima pioggia ci consente un monitoraggio attivo dello scolmatore stesso. L utilizzo di data logger associati a sensori di livello permette anche di fare una stima della quantità dell effluente sversato nel corpo ricettore, permettendo di fornire una prima analisi all ente controllore.
MONITORAGGIO E IoT OVER THE TOP APPLICATIONS Hypervisor Database LOCAL CENTRALIZATION SCADA CLOUD CENTRALIZATION WEB LS 2G/3G LS10 LS42 LS-Flow LS-P LS-V LT42 LT-US LT-US Atex District Metering Area Leakage detection Remote reading for major consumers Pressure monitoring Valve piloting Pluviometry Quality Flowrate and overflow monitoring
MONITORAGGIO E IoT => SVILUPPI FUTURI BREVISSIMO TERMINE Telecontrollo a supporto di risoluzione interventi a guasto Monitoraggi on line a supporto di politiche di sostenibilità (perdite ricerca evoluta perdite idriche, qualità reflui depurati ) BREVE TERMINE KPI economico-operativi per migliorare efficienza dei processi KPI economico-operativi per benchmarking
CONTATTI GRAZIE PER L ATTENZIONE Ing. Cecilia Paris +39 02-82502562 +39 3421564666 cecilia.paris@capholding.gruppocap.it Cap Holding Spa Via Del Mulino, 2 Assago www.gruppocap.it Luca Berardi +39 010 601911 +39 346 6809159 l.berardi@lacroix-sofrel.com LACROIX Sofrel Srl Via Bombrini 11/7 Genova www.lacroix-sofrel.it