L EVOLUZIONE DEI SISTEMI DI TELECONTROLLO DA SEMPLICE STRUMENTO GESTIONALE A SISTEMA DI KNOWLEDGE MANAGEMENT: IL SISTEMA DI TELEGESTIONE INTEGRATA GORI G. M. Patti Direttore Generale - Proteo S.p.A., Catania Forum Telecontrollo Reti Acqua Gas ed Elettriche Roma 14-15 ottobre 2009
Evoluzione dei sistemi di telecontrollo Evoluzione dei sistemi di telecontrollo da semplice strumento gestionale (misura e comando) a sistema di knowledge management
D2K From Data to Knowledge Ricerca, selezione ed elaborazione costante di nuove tecnologie per la produzione di sistemi di conoscenza attraverso una learning organization Presentazione Proteo
Aspetti tecnologici innovativi Il progetto prevede l utilizzo di strumenti e tecnologie per la supervisione e controllo integrate da sistemi di supporto alle decisioni DSS (Decision Support System) al fine di: Formulare consigli strategici Esplorare lo spazio delle possibili configurazioni Definire le regole di gestione operativa ottima
Il Processo Sistema Fisico Distribuzione Risorse idriche Raccolta Depurazione Applicazione regole Controllori di primo livello Controllo Sistema Misura dati di campo Centro di controllo Generazione regole Algoritmi di ottimizzazione Modello numerico
Il sistema di supervisione basato sulla conoscenza Gestione olistica del sistema Integrazione e condivisione di obiettivi e risorse Gestione coordinata Conoscenze distribuite e non omogenee Schematica (Labelling) Semantica (synonims, scaling & units) Intenzionale (domain, Integrity constrain)
Il Sistema di Supervisione Metodi avanzati Metodi di classificazione (Data Mining) Metodi di inferenza (Sistemi Esperti) Riconoscimento di eventi correlati Catena di eventi causali Fatto di interesse
Il Sistema di Supervisione Funzionalità avanzate Riconoscimento precoce di anomalie Alarm List Device Name Value Alarm Level Valve 1 85% High PM BLL (script) GetAlarmsOfPlant BLV SCADA Gestione degli allarmi Get Device Near To User Device Type Pumps DialogGetDeviceNearToUser GI DialogGetDeviceNearToUser Supervisione di processi Device Near To User GetDeviceNearToUser GIS
Integrazione basi di conoscenza DATA WAREHOUSE MIDDLEWARE DB SCADA Dati Dinamici Dati Varianti DB SIU DB GIS Supervisory Control And Data Acquisition Sistema Informativo Utenza Sistema Informativo Territoriale
L Organizzazione Intelligente Separare la gestione dell informazione dalla tecnologia per la gestione dell informazione stessa Superare gli ostacoli alla generazione di conoscenza legati alla genesi e alla evoluzione della organizzazione Integrare in un unica piattaforma informativa: sorgenti dati, sistemi di elaborazione e processi
L approccio ontologico Data la pluralità dei domini di dati da integrare, è stato necessario pensare ad un approccio che consentisse di formalizzare le regole di integrazione dei vari domini. Un ontologia è il tentativo di formulare uno schema concettuale esaustivo e rigoroso nell'ambito di un dato dominio; si tratta generalmente di una struttura dati gerarchica che contiene tutte le entità rilevanti, le relazioni esistenti fra di esse, le regole, gli assiomi, ed i vincoli specifici del dominio (Wikipedia)
L applicazione È stato progettato un componente che: Conosca l ontologia di ogni applicazione Esegua il merging Trasformi le relazioni tra concetti di diverse ontologie in correlazioni tra tipi di elementi su modelli diversi
Il Territorio
Consistenza e tipologia impianti preesistenti ex ARIPS Acquedotto Vesuviano 37 32 su linea commutata analogica su linee dedicate articolate su 5 dorsali su linee commutate 46 (analogiche e digitali) 9 su rete GSM 124
Consistenza e tipologia impianti - 1 e 2 Lotto COI Distretto impianti idrici impianti fognari Totale COI 1 Ercolano 83 19 102 COI 2 Nola 36 12 48 COI 3 C. S. Giorgio 56 12 68 COI 4 26 13 39 M. Lattari COI 5 63 39 102 COI 6 Capri 12 11 23 276 106 382
Consistenza impianti - 1 e 2 Lotto Descrizione Postazioni attive Postazioni installate ma non funzionanti per disservizi vari (mancanza di corrente, segnale etc.) N. Sistema di comunicazione su rete GPRS 227 62 su linea commutata analogica su rete GPRS 17 Postazioni da installare (37 consegne, 12 fognari, 3 idrici non disponibili) 54 su rete GPRS Postazioni installate da attivare (con lavori in corso GORI) 23 Totale impianti 383/ 306
Distretti
Architettura del Sistema di Telecontrollo SERVER DI CONTROLLO COMUNICATION MANAGER SEDE DIREZIONALE SCADA DIREZIONALE WEB SERVER SIT UNITA BACK UP RETE IN FIBRA OTTICA COI3 CASTEL S.GIORGIO COI 1 ERCOLANO HDSL HDSL GPRS CDA GSM HDSL DEPURATORI COMPRENSORIALI COI2 NOLA COI M. LATTARI RETI E IMPIANTI ATO 3 SARNESE VESUVIANO COI 6 CAPRI SEDE AGS
L Infrastruttura di rete
Pagine sinottiche Telecontrollo
Pagine sinottiche Telecontrollo IMPIANTI IDRICI IMPIANTI FOGNARI
Innovazione Tecnologica: Strumenti e Obiettivi Sistema di telemonitoraggio e telegestione Sistema Informativo Territoriale Modello Idraulico e Decision Support System Obiettivi Ottimizzazione uso risorsa Riduzione Perdite Miglioramento Qualità/Sicurezza Capacità di previsione/gestione delle Emergenze/Crisi Idrica Stakeholders
Gli strumenti del Bilancio DB Utenti Volume totale immesso (m 3 /anno) Consumi autorizzati Perdite idriche Consumi autorizzati fatturati Consumi autorizzati non fatturati Perdite apparenti Perdite reali Consumi misurati e fatturati Consumi fatturati non misurati Consumi misurati non fatturati Consumi non misurati non fatturati Consumi non autorizzati Errori di misura Perdite nella rete di adduzione/distribuzione Perdite per sfioro dai serbatoi Perdite nei punti di connessione alle utenze fino al contatore Acqua fatturata Acqua non fatturata SCADA MODELLO
Gli elementi per il bilancio
Risultati Effettuazione del bilancio idrico in linea facendo uso dei dati provenienti dal sistema SCADA, SIU e SIT Gestione degli scenari per la determinazione dell assetto ottimo della rete. Ottimizzazione delle strategie di utilizzazione degli impianti di sollevamento. Gestione delle anomalie con il confronto tra i valori misurati e quelli calcolati dal modello (mappatura del rischio).
Risultati Valutazione indici di performance Individuazione di portate e pressioni anomale nel sistema Segnalazione della variazione/peggioramento dei rendimenti energetici degli impianti Indicazioni del funzionamento della strumentazione di campo
Sviluppi futuri Estensione del telecontrollo al monitoraggio dei distretti idrici Controllo automatico della pressione Analisi automatica del consumo minimo notturno Realizzazione di un sistema di integrazione real time con possibilità di interrogazione da dispositivi mobili Realizzazione di una rete di trasmissione dati proprietaria
Conclusioni Il progetto realizzato dimostra come è possibile integrare con successo molteplici tecnologie convergenti in un unico sistema integrato di telegestione applicato ad un sistema acquedottistico di grandi dimensioni. Il sistema permette di rilevare, operando in real-time, le capacità di risposta del sistema idrico alle richieste, di variare la configurazione dello stesso perché il suo rendimento sia sempre allineato con i target gestionali dell Ente.
Le soluzioni commerciali utilizzate Il Sistema Integrato PROTEO I Prodotti software EFESTO, ERACLITO Il Sistema di supervisione e controllo Integrato Le consulenze specializzate ed i servizi La Ricerca applicata
Riferimenti Proteo S.p.A. Via Santa Sofia 65 95123 Catania Web-site: www.proteo.it E-mail: proteo@proteo.it Tel. 095 7144373