Bestens versorgte und zufriedene Abnehmer – das ist der Idealzustand für jeden Wasserdienstleister. Dabei haben alle Kunden dieselbe gute Nutzungserfahrung, die Betriebskosten sind unter Kontrolle und der Wartungsaufwand beschränkt sich auf ein Mindestmaß. Um dieses Ziel zu erreichen, hilft Automatisierungstechnik.
Die Automatisierung ist Teil eines insgesamt zunehmenden Digitalisierungsbedarfs des Marktes und verbessert Steuerbarkeit und Effizienz. In der Praxis werden hierfür Anlagen und Geräte über ein intelligentes Netzwerk verknüpft, sodass eine Software für die Koordination aller automatisierten Komponenten eingerichtet werden kann.
Aquatoria von Mitsubishi Electric bietet bereits all diese Vorteile. Die Lösung wurde für die Wasserwirtschaft entwickelt und trägt durch die präzise Regelung des Systemdrucks dazu bei, eine optimale Qualität in der Wasserversorgung zu gewährleisten und Wasserverluste im gesamten Versorgungsnetz zu reduzieren. Hierdurch steigert sie die Betriebseffizienz und senkt die Gesamtbetriebskosten für Versorger auf ein Minimum.
Die Plattform kann so konfiguriert werden, dass Unwirtschaftlichkeiten beim Betrieb der Anlage erkannt werden. Die Lösung ist in der Lage Pumpstationen automatisch zu optimieren, während gleichzeitig der Druck kontrolliert und dem jeweiligen Bedarf angepasst wird. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung des Energieverbrauchs. Eine kontinuierliche Anpassung der Pumpleistung an die jeweils aktuelle Verbrauchernachfrage vermeidet hohe Spitzendrücke. Das entlastet die Verteilernetze und senkt die Anzahl ungeplanter Wartungseinsätze.
Künstliche Intelligenz sagt Prozesse vorher
Aquatoria basiert auf sogenannten hybriden Netzen, die Algorithmen von klassischen selbstlernenden Netzwerken mit Fuzzy-Logik-Algorithmen zu einem automatisierten System kombinieren. Mittels solcher künstlichen Intelligenz (KI) gewährleistet beispielsweise das Modul zur adaptiven Steuerung – eines von insgesamt sechs Modulen – eine hochentwickelte Prozessvorhersage.
Erste Praxiserfahrungen bestätigen, dass Aquatoria bessere Resultate erzielt, sobald mehrere Variablen im Spiel sind. So konnten die Fuzzy-Logik-Algorithmen bei einer Anlage aus mehreren Bohrlochpumpen, die in eine Pipeline einspeisen, eine Harmonisierung und damit eine durchschnittliche Energieeinsparung von 15 Prozent erreichen.
Kommunikation mit Struktur
Ein effizientes Management des gesamten Wasserverteilungssystems funktioniert nur, wenn relevante Wasser- und Prozessdaten in Echtzeit vorliegen. Wenn es um die Optimierung von Energieverbrauch, Wasserverlusten oder Asset Management geht, ist ein optimal strukturiertes Kommunikationssystem zwischen dezentralen Stationen und dem Kontrollraum ein wichtiges Element der dezentralen Leittechnik. Automatisierte Überwachungsprozesse und Berichte entlasten dabei das Personal der Wasserversorger von monotonen manuellen Analyseaufgaben und schaffen Kapazität für initiative Verbesserungen.
Auch hierfür bietet Aquatoria die notwendigen Strukturen. Basierend auf Mitsubishi Electric SCADA ermöglicht es eine flexible Anpassung an spezifische Kundenanforderungen. Für den Bediener werden alle Informationen auf übersichtlichen grafischen Benutzeroberflächen (Graphical User Interfaces / GUIs) sowie im Leitstand dargestellt. Sie lassen sich einfach modifizieren, sofern Änderungen der Infrastruktur abzubilden sind. Auf einer interaktiven Karte lokalisiert das integrierte Geo-Modul die jeweiligen Standorte der Anlagen und unterstützt den Bediener bei deren Verwaltung und Steuerung.
Vier weiter Softwaremodule für Konfigurationen und Pumpen
Neben dem Geo-Modul und der KI-basierten adaptiven Steuerungsmodul integriert Aquatoria vier weitere Softwaremodule. Unter anderem handelt es sich hierbei um ein Konfigurationsmodul um bestehende Anlagen zu bearbeiten und vorkonfigurierte Objekte einfach zu implementieren. Außerdem gibt es ein Pumpenauswahlmodul um die installierten Pumpen anhand unterschiedlicher Betriebsarten zu bewerten sowie Energieeffizienz und Lebensdauer auf einander abzustimmen.
Ein weiteres Modul führt eine automatische Online-Analyse der Pumpstationen sowie des Versorgungsprozesses durch und dient somit der allgemeinen Überwachung. In Verbindung mit dem Infrastruktur-Diagnosemodul lassen sich Probleme im Kommunikationsnetzwerk ermitteln sowie alle relevanten Steuerungs- und Antriebsparameter sichern.
