Автономная станция водоснабжения: Насосные станции для дома и дачи

Оборудование для автономного водоснабжения.Насосная станция и резервуары для воды ПВХ. 3D визуализация

Таблица размеров

Используете это изображение на предмете перепродажи или шаблоне?

Распечатать Электронный Всесторонний

5800 x 4350 пикселей | 49.1 см x 36,8 см | 300 точек на дюйм | JPG

Масштабирование до любого размера • EPS

5800 x 4350 пикселей | 49,1 см x 36,8 см | 300 точек на дюйм | JPG

Скачать

Купить одно изображение

6 кредитов

Самая низкая цена
с планом подписки

• Попробуйте 1 месяц на 2209 pyб
• Загрузите 10 фотографий или векторов.
• Нет дневного лимита загрузок, неиспользованные загрузки переносятся на следующий месяц

221 ру

за изображение любой размер

Цена денег

Ключевые слова

Похожие изображения

Нужна помощь? Свяжитесь со своим персональным менеджером по работе с клиентами

@ +7 499 938-68-54

Мы используем файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать.Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie, как описано в нашей Политике использования файлов cookie

шкаф автономных водно-энергетических сетей

Уличный фонарь и мечеть подключены к электросети

Источник: Джоан Барделетти

• 1 Мавритания получает более 3000 часов солнечного света в год.Прямая солнечная радиация для (…)
• 2 Helimax, канадский консультант по ветроэнергетике: «При скорости ветра 5-6 м / с в большинстве регионов, более низкие скорости (…)

1Мавритания обширна, но с низкой плотностью населения, жители которой по большей части проживают в отдаленных деревнях. Предоставление доступа к основным услугам гражданам Мавритании — огромная проблема для этой страны, расположенной на перекрестке путей региона Магриба и Африки к югу от Сахары.Доступ к воде и электричеству там очень ограничен: только 50% жителей имеют доступ к безопасной питьевой воде (AFD, 2011), а уровень электрификации составляет 34% по стране (IRENA, 2015), с сильными географическими различиями. Только 3% сельского населения имеют доступ к электричеству. Дефицит инфраструктуры таков, что несколько сотен деревень еще не оборудованы. Контекст тем более способствует развитию частного предложения, потому что огромный потенциал страны в области возобновляемых источников энергии только начинает использоваться.Мавритания имеет одно из самых высоких показателей солнечного света на планете1 (UNECA, 2012) и входит в число 15 стран с лучшими ветровыми ресурсами в Африке2 (UNECA, 2012).

• 3 В частности, Закон 2001-19 от 25 января 2001 г., касающийся Электроэнергетического кодекса
• 4 Закон 2005-030 о Водном кодексе
• 5 Закон 2001-18 от 25 января 2001 г. о создании регулирующего органа (ARE), подчиняющегося Prime Mini (…)
• 6 Например: Проект поддержки реструктуризации сектора водоснабжения, санитарии и энергетики (PARSEAE) (…)

2 Более десяти лет власти Мавритании проводят амбициозную политику реформирования секторов водоснабжения и электроснабжения с целью борьбы с бедностью. Правовая и нормативная база, благоприятная для частного сектора, существует с конца девяностых годов, которая регулирует «аутсорсинг управления коммунальными предприятиями» для электроэнергии3 с 2001 года и для воды4 с 2005 года под ответственностью и надзором регулирующего органа. Полномочия (ARE) 5.Государство Мавритании стремится, в частности, предоставить мавританским компаниям возможность эксплуатации и обслуживания инфраструктуры, которую оно финансирует в деревнях, поскольку эти частные операторы не несут затрат на инвестирование в саму инфраструктуру. Эти компании отбираются путем проведения тендеров. Критерии отбора сосредоточены на техническом качестве тендеров и надежности компаний, участвующих в торгах, а не на цене продажи энергии, установленной государством, которое субсидирует при необходимости часть стоимости для покрытия расходов делегированного бизнеса. при сохранении доступных для пользователей цен.Несколько сторонников помогли этой политике, организовав финансирование для поддержки реформы секторов водоснабжения и электроснабжения6.

3Сиди Халифу — мавританский инженер и предприниматель, прошедший обучение во Франции. В конце нескольких предпринимательских испытаний, в частности, проектных бюро и НПО, Сиди Халифу приобрел семейный бизнес CDS и развил его, сосредоточив свою деятельность на обеспечении всеобщего доступа к воде и энергии, особенно из возобновляемых источников.

Предприниматель Сиди Халифу

Источник: Дэвид Мюнних

4 Сильное предпринимательское видение структурирует бизнес-стратегию CDS7. Обеспечить села устойчивым высококачественным электричеством и водоснабжением можно при соблюдении трех условий: строгое управление, доступные цены для клиентов и начальные инвестиции в инфраструктуру, покрываемую властями.

5 С 2007 года CDS выиграла несколько конкурсов на аутсорсинг управления коммунальными предприятиями (« Délégation de Service Public », DSP), организованных ARE. Таким образом, CDS стала «делегатом», то есть оператором миниатюрных электрических или водных сетей на изолированных территориях. CDS отвечает за эксплуатацию и техническое обслуживание сети и миниатюрного завода, а также за выставление счетов и сбор от клиентов.

Рисунок 1.Расположение DSP

Источник: FERDI

6 В секторе водоснабжения CDS выиграла 3 конкурса (на юге, в регионах Трарза, Бракна и Горгол Гуидимаха), охватывая около пятнадцати деревень с населением около 20 000 человек. В этих «водяных» DSP станция очистки и небольшая водонапорная башня используются для хранения воды, необходимой для работы и снабжения сети. Используемая энергия может быть тепловой или гибридной (солнечная, с возможностью замены тепла при необходимости).Эти 3 контракта были продлены и продолжают действовать. CDS недавно получила четвертый контракт в той же области. В энергетическом секторе CDS выиграла 4 тендера, охватывающих 4 деревни (Тичитт, Рашид, Кеур Массене, Эль-Кайра), и установила автономную сеть на собственные средства в муниципалитете (Блавак) недалеко от столицы Нуакшота. В этих «электрических» DSP власти выбрали источник тепловой энергии (дизельное топливо) из-за мощности, запрашиваемой потребителями. Таким образом, в течение нескольких лет CDS взяла на себя ответственность за доступ к энергии в этих муниципалитетах.Это составляет примерно 1 000 домохозяйств или почти 10 000 человек, которым, таким образом, был предоставлен доступ к профессиональной электросети. Эти контракты на управление сроком от 4 до 8 лет уже истекли. Получив почти 10-летний опыт работы в качестве DSP и обслужив почти 30 000 потребителей воды и энергии, CDS может провести первую оценку работы этого механизма.

7 Кроме того, с 2011 года CDS поддерживается и финансируется Investors & Partners8 (I&P), капитальным инвестором, специализирующимся на финансировании африканских МСП, а также Фондом Лундин и другими мавританскими предпринимателями.Прибытие этих новых акционеров также помогло укрепить стратегию и управление компании, развить ее навыки и, следовательно, ускорить ее рост. Компании была предоставлена ​​структура, например, внедрение аналитического учета, ИТ-система и отдел продаж. Сегодня CDS стал эталоном в Мавритании в области доступа к энергии, как традиционной, так и возобновляемой, а также к воде. Компания I&P внесла свой вклад в исследование влияния CDS на активность, проведенное CDS и фотографом Джоаном Барделетти, результаты которого доступны на веб-сайте Small is strong9, а также опубликованы в газете Le Monde и в веб-документальный фильм10.CDS получила награду от Poweo Foundation11 в 2009 году и подписала партнерство с Kiva в 2014 году.

Техническое обслуживание местной командой

Источник: Джоан Барделетти

8 Деревни, где CDS поставляют электричество или воду, небольшие, обычно от 2 000 до 5 000 жителей. В этих деревнях инфраструктура состоит из сети, снабжающей несколько сотен метров в деревне, и источника энергии: теплового двигателя для электрического ЦОС и гибридного устройства (солнечного / теплового) для ЦСП для воды, требующего меньшей мощности.Несколько соседних деревень иногда подключены к одной и той же центральной инфраструктуре (водонапорная башня или источник энергии). Эта автономная сеть автономна: географически удалена, она не подключена к национальной сети. Стоимость подключения на расстоянии в несколько десятков или сотен километров будет очень высокой. На сегодняшний день эта деревенская инфраструктура систематически финансируется за счет субсидий со стороны государства или доноров (на сумму примерно от 100 000 до 300 000 евро, в зависимости от размера деревни и ее протяженности).У делегированного оператора инфраструктуры не будет финансовых возможностей, необходимых для этих инвестиций. Перспективы рентабельности такой инфраструктуры в небольшой деревне слишком малы, чтобы ее мог покрыть частный оператор без субсидии.

9 Тем не менее, передача по контракту всего или части создания инфраструктуры и сети компании, которой они в конечном итоге будут переданы на аутсорсинг, когда это возможно и если оператор обладает необходимыми навыками, является хорошей практикой, поскольку это дает оператору полномочия.Это также дает оператору полное представление об объекте, которым он будет управлять. Кроме того, это дает ему стимул к разумному выбору оборудования, чтобы избежать простоев в будущем, вместо того, чтобы минимизировать затраты для увеличения прибыли от самого строительства. Короче говоря, «вертикальная» интеграция деятельности побуждает к правильному ведению дел во время строительства, чтобы облегчить будущее управление. Но этот метод все еще редко встречается в Мавритании. CDS еще не создала всю инфраструктуру, но выбрала, закупила и установила электромеханическую часть и счетчики воды DSP.

10 Для воды и электричества ARE выбирает оператора посредством объявления о тендере на период от 5 до 10 лет, обычно для того, чтобы (i) управлять сетью, обслуживать и поддерживать инфраструктуру, и (ii) снимать показания счетчиков. , выставлять счета и получать платежи от клиентов. Для воды механизм тендера представляет собой обратный аукцион по цене ³ м воды, взимаемой с покупателя. В отношении энергии торги основаны на прогнозе прибылей и убытков с описанием различных статей расходов.Цена на кВтч фактически установлена ​​ARE ex ante . В обоих случаях оценка предложений ARE фокусируется на (i) надежности компании-участника торгов, ее опыте и навыках, (ii) оценке затрат, необходимых для осуществления деятельности. Этот механизм направлен на анализ способности заявителя осуществлять услуги по обеспечению водой и энергией на конкурентной, постоянной основе, «принимая» цену, установленную ARE на энергию, или цену, предложенную участником торгов на воду. Поэтому способность оператора обеспечить надлежащее управление и контроль затрат имеет решающее значение в этом бизнесе.

11 Однако в энергетическом секторе потребление абонентами по цене, установленной ARE ex ante , не позволяет оператору генерировать достаточный оборот для покрытия операционных расходов деятельности. Затем предоставляется балансирующая субсидия в соответствии с количеством произведенной энергии и выставленным счетом, чтобы позволить оператору покрыть свои расходы. Эта субсидия выплачивается непосредственно ARE из специального фонда, предоставляемого мавританскими операторами мобильной и телекоммуникационной связи посредством специального налога.Этот фонд управляется не из государственного бюджета, а непосредственно ARE. За 8 лет CDS практически никогда не сталкивался с задержками или трудностями в получении этой субсидии, что само по себе является достижением. В зависимости от деревень, года и потребления субсидия может возрасти с 20 000 до 40 000 евро в год на каждую деревню. Эта балансирующая субсидия может в конечном итоге покрыть до 50% или даже 66% фактических затрат на энергию. Без этих субсидий деятельность была бы невозможна.

12 Напротив, в водном секторе субсидия не требуется.Доходов от выставления счетов достаточно для покрытия расходов. Действительно, вода требует меньше энергии, то есть меньше дизельного топлива. Но с другой стороны, цена, взимаемая делегатом, должна способствовать обеспечению долгосрочной устойчивости и качества обслуживания.

Таблица 1. Сводка затрат на потребление энергии для клиента (1 евро = 360 MRO)

Таблица 2.Обобщение данных трех основных договоров об аутсорсинге электроэнергии под управлением CDS

13 Для потребителя оплата электроэнергии очень проста: человек покупает свой счетчик при первом подключении к сети примерно за 40 евро.Часто он выплачивается частями, и в некоторых деревнях программы развития покрывают эту первоначальную стоимость. Затем выбирается фиксированная ежемесячная подписка: существует 3 типа подписки в зависимости от количества энергии, необходимой клиенту. Если потолок, установленный для выбранной категории подписки, превышен, клиент автоматически переключается на следующий пакет подписки. Наконец, переменный биллинг зависит от подписки и потребления, зарегистрированного счетчиком. Она может варьироваться от 30 евро за метр и в среднем в месяц (от 0 евро.15 и 0,25 за кВтч). Выбранная система ценообразования предназначена для того, чтобы сделать энергию доступной для более мелких потребителей (семей) и немного дороже для более крупных потребителей (бизнес, профессиональная деятельность и т. Д.).

Мини-завод Electricity DSP в Keur Massene

Источник: Джоан Барделетти

14 Плата за водоснабжение работает аналогично: счетчик приобретается при подключении примерно за 40 евро, что иногда покрывается программами развития.В случае с водой стоимость единственного пакета подписки составляет 1,5 евро в месяц с добавлением переменного счета в зависимости от количества потребленной воды. Цена за литр зависит от эксплуатационных расходов каждого DSP (в зависимости от удаленности и т. Д.). Например, семья из 10 человек, потребляющая примерно 100 литров воды в день (что мало для всех целей), будет платить по счету за воду примерно 4,5 евро в месяц.

Таблица 3. Резюме данных по 3 основным контрактам на водный аутсорсинг под управлением CDS

15 В деревнях, которыми она управляет, CDS обычно нанимает двух-трех человек, ответственных за все задачи, связанные с работой автономной мини-сети, на полную ставку:

• Легкое обслуживание и ремонт техники, запуск или остановка инфраструктуры,

• Закупка запасных частей и дизельного топлива, если применимо,

• Считывание счетчиков клиентов, выставление счетов, инкассо.

16Эта команда на месте, выбранная из жителей села, проходит обучение и получает поддержку со стороны центральной группы CDS. Он играет стратегическую роль в надлежащем предоставлении услуг, как в отношении управления (использование программного обеспечения для бизнеса), так и в технических аспектах и ​​обслуживании первого уровня. CDS ежегодно собирает полевые группы для обучения, повышения квалификации и обмена опытом. Кроме того, центральная техническая группа регулярно выезжает из головного офиса CDS для посещения различных объектов с целью выполнения плановых проверок или при необходимости комплексного обслуживания.Нередко техническая бригада из 3 или 4 человек вынуждена вести машину 7 или 8 часов для выполнения планового осмотра или ремонта, который займет несколько часов.

17 Качество организации и управления техническими группами является основным фактором успеха или неудачи этой деятельности. Как и в случае с другими проблемами «последней мили», в этом малодоходном бизнесе решающее значение имеет контроль затрат. Это то, что позволяет обеспечить устойчивость и качество услуг по снабжению энергией и водой.

18 Другое решение, внедренное CDS, — попытаться максимально использовать местную базу и поездки: вокруг DSP, которые она использует, и в крупных городах (Нуакшот, Нуадибу, Каэди), CDS начала в 2011 году деятельность по распространению комплектов солнечных батарей с десятки точек продаж, для клиентов, не подключенных к сети или слишком далеко от сети DSP, или для дополнения установленного счетчика. Коммерческая организация этой деятельности частично основана на присутствии команды DSP на месте, что позволяет им развертывать эту деятельность по продажам с меньшими затратами.Поездки между головным офисом и DSP также дают возможность пополнить запасы комплектов и распространить их. В течение нескольких лет CDS определила несколько флагманских продуктов, закупленных у крупных международных производителей (Sunking, Bbox, d.light, Barefoot), соответствующих потребностям населения: мини-комплекты (15 евро, индивидуальная лампа Barefoot Firefly с мини-панелью и встроенной аккумулятор, 36 люмен или сильнее от SunKing), телевизионные комплекты (150 евро, более мощная солнечная панель — от 100 до 290 Вт и 24 В), солнечные батареи и инверторы.Иногда также распространяются солнечные холодильники (от 130 до 225 л) и солнечные водонагреватели (от 150 до 200 л). Поскольку они более дорогие, они предназначены для более городской клиентской базы с большими ресурсами. В этих случаях команда CDS должна выполнить определенную установку во время поездки. Развитие деятельности по производству солнечных комплектов является многообещающим и позволяет извлечь выгоду из присутствия CDS в отдаленных районах. Сегодня его продажи сопоставимы с деятельностью DSP (правда, значительная часть продаж приходится на столицу Нуакшот).На мини-наборы приходится три четверти объема продаж, при этом в 2015 году было продано около тысячи товаров, но их стоимость намного меньше. На солнечные холодильники, солнечные водонагреватели, телевизионные комплекты и батареи приходится большая часть продаж в стоимостном выражении. Такой ассортимент продукции необходим для обеспечения рентабельности низкомаржинальной деятельности, особенно когда продукты необходимо направлять в отдаленные районы страны.

19 По окончании восьмилетнего опыта можно извлечь несколько уроков из практического опыта CDS в предоставлении услуг по энергоснабжению и водоснабжению через автономные сети.

20 В селах, где работает, CDS доказала, что услуга работает: энергия и вода доступны круглосуточно. Поставляемый ток соответствует спецификациям, запрошенным ARE, и качество воды, регулярно проверяемое, хорошее. Что касается электричества, то количество отключений ниже, чем потолок, установленный ARE в его Спецификациях: в среднем 20 часов перебоев в электроснабжении в год и поселок, траншами по несколько часов, часто из-за незначительных сбоев или технического обслуживания.В деревне Кеур Массене первоначально было несколько перебоев в обслуживании из-за неисправного оборудования, установленного в начале (впоследствии замененного). Напротив, другие деревни (включая Рашид) прожили несколько лет без перерывов. В большинстве деревень есть вторичная установка, которая используется во время отказов или технического обслуживания. Что касается воды, то в каждом DSP происходит от одного до двух отказов в год, половина из них требует вмешательства головного офиса. В целом частота прерывания обслуживания составляет около 1%.Установленное оборудование оказалось пригодным для использования, а в CDS не было серьезных сбоев в работе инфраструктуры.

21 Профессионализация деятельности делегатов также является ключевым достижением: CDS и несколько других операторов DSP постепенно расширяют свои навыки в управлении и обслуживании этих объектов. Небольшая институциональная или внешняя поддержка, которую они получили, в основном касается управления DSP (программное обеспечение, правила и передовой опыт и т. Д.).В техническом плане они приобрели опыт и учились самостоятельно, ежедневно решая технические проблемы своей деятельности.

22Эти делегаты также объединяются на национальном уровне в ассоциацию операторов, чтобы более эффективно общаться с властями и развивать общие практики. Это объединение перспективно и может стать платформой для поддержки и развития. Те операторы, которые достигнут достаточной структуры, действительно станут стратегическими игроками энергетического сектора будущего в своих странах.

23Наконец, балансирующая субсидия, которую власти обязались выплатить DSP по электроэнергии, всегда выплачивалась в соответствии с указанными положениями. Надежность этого механизма компенсации также является условием успеха этой политики доступа к энергии. Жизнеспособность и высокая прибыльность секторов мобильной и телекоммуникационной связи в Африке, в том числе в Мавритании, предполагают, что эти суммы субсидий будут доступны постоянно и могут финансировать доступ к энергии в других деревнях.

24 Качество и устойчивость этой услуги по доступу к воде и электричеству основаны на строгих эксплуатационных требованиях: долгосрочном контроле затрат и строгом управлении. Поскольку все делегаты являются небольшими предприятиями малого и среднего бизнеса, они вынуждены очень тщательно контролировать свои расходы, чтобы выжить. Сиди Халифу, генеральный директор CDS: «Это услуга, требующая навыков и регулярности, и мы знаем, что это может быть сложно для наших штатов, наших сообществ или крупных государственных предприятий.Небольшой частный бизнес, такой как CDS, может справиться с этим, даже если это не всегда легко ».

25 Потребление коммунальных услуг потребителями подтверждает, что предложение соответствует их потребностям. Качество сбора (в среднем 95%, иногда 100%) демонстрирует платежеспособность клиентов и уместность метода выставления счетов и ставок. Если в начале DSP только от 70 до 80% жителей действительно были подключены (в основном из-за затрат), впоследствии CDS наблюдала постепенное увеличение количества счетчиков примерно на 5% в год, а также рост потребление домохозяйств, в среднем от 5 до 7% в год для всех DSP.На сегодняшний день, за исключением нескольких конкретных событий, ни одного случая прерывания подписки на утилиту не зафиксировано. CDS удалось обеспечить качественное обслуживание, поддерживая свои затраты и достигая истинного финансового баланса, хотя маржа очень мала.

26 В деревнях, находящихся под управлением CDS, около 10 000 человек получили доступ к профессиональной и устойчивой энергии и около 20 000 человек получили доступ к воде. Качественная оценка воздействия водоснабжения и энергообеспечения в деревнях, обслуживаемых DSP, проведенная на основе внутренних данных CDS, помогла определить три основных направления социального и санитарного прогресса, достигнутого службой, и которые, в свою очередь, имеют многочисленные и последовательные воздействия на экономику и общество в целом.

27 Во-первых, количество потребляемой воды увеличилось с в среднем 100 л воды на семью и в день ранее до 200 л / день на семью сегодня (увеличение не из-за отходов, а из-за новых видов использования, особенно в экономической сфере). Кроме того, с помощью CDS улучшилось качество воды: в некоторых деревнях жители ранее использовали речную или колодезную воду, что вызвало множество заболеваний. По словам г-на Бамбы, менеджера CDS DSP, «некоторые группы населения брали воду напрямую из реки или окружающих заводей, она была слишком загрязнена и имела так много микробов, что вызывала диарею и всевозможные заболевания.Положение населения улучшилось с руководством CDS ». По словам старейшины деревни Диуллом, в 15 км к северо-западу от Бога, в основном состоящей из фермеров, занимающихся животноводством и растениеводством, «вода из-под крана полезнее, чем вода из колодца».

28 В деревнях, обслуживаемых DSP электроснабжения, использование холодильного оборудования позволяет дольше хранить продукты и снижает риск потребления испорченных продуктов, что случается очень часто. Г-жа Зеноб Минт Мохамед сказала об этом: «В жаркую погоду мясо плохо хранится.Теперь, когда сельский житель убивает овцу, он может держать ее в морозильной камере ».

29 Кроме того, появляются другие мелкие и «профессиональные» области применения: источники энергии приводят в действие небольшие фабрики, сварочные станции, хлебные печи или телекоммуникационные магазины: больше нет необходимости преодолевать несколько километров, чтобы подзарядить мобильный телефон. Энергия — это не просто расходы, а возможность для создания дополнительных доходов в сельской экономике. Холодильник также является источником дополнительной активности для кладовщиков, которые продают лед и прохладительные напитки в очень теплом климате Мавритании.

Таблица 4. Хозяйственная деятельность Электроснабжение 3 сел

30 Несколько государственных или социальных служб также обычно подключаются к сети электроснабжения или водоснабжения: поликлиника, школа, административные службы и… кладбище, как объясняет Сиди Халифу: «В наших традициях мертвых нужно сразу хоронить. и часто они умирают по ночам.Раньше люди боялись идти ночью на кладбище. Теперь им комфортнее во время вечерних захоронений, и это тоже придает кладбищу духовный вес. «

Таблица 5. Электро- и водоснабжение коммунальных или коллективных услуг

31CDS также помогает определить основные проблемы этой политики доступа к энергии и воде, которые необходимо решить, чтобы расширить масштабы и добиться реального воздействия на развитие жителей Мавритании.

32 Основным недостатком государственной стратегии аутсорсинга управления является отсутствие последовательного географического подхода. Последовательные приглашения к участию в торгах рассылаются по всей стране, от юга (долина реки) до востока (два Ходса) и от центра до севера. Таким образом, один и тот же оператор может оказаться делегатом для 5 сайтов, расположенных на расстоянии нескольких тысяч километров друг от друга. Тем не менее, одним из ключевых параметров качества обслуживания является расстояние между участком делегата и ресурсами оператора, такими как: квалифицированные бригады технического обслуживания, склады запасных частей и т. Д.Очевидно, что оператор не может мобилизовать все эти навыки и все эти запасы для каждой делегации, потому что это сделало бы себестоимость энергии недоступной. Напротив, мобилизация навыков или запасов всего в нескольких десятках километров друг от друга позволяет значительно снизить управленческие расходы, операционную сложность деятельности (задержки, поездки), а также потерю дохода, связанную с любыми перебоями в обслуживании. Географическая согласованность присуждаемых делегаций решит эту проблему, предоставив одному и тому же оператору несколько соседних участков или даже регион.

33 Фактически, эта проблема может быть решена путем предложения делегаций достаточного «размера», то есть коммерчески жизнеспособных для оператора. Подача электричества или воды для очень маленькой деревни с несколькими сотнями человек, в нескольких тысячах километров от головного офиса оператора (в Нуакшоте, столице), намного дороже и, следовательно, гораздо менее прибыльна, чем делать это для более крупного село (несколько тысяч жителей) всего в трех-четырех часах езды от столицы.Вот почему в течение долгого времени CDS подталкивал власти Мавритании к принятию последовательного и амбициозного географического подхода к аутсорсингу коммунальных услуг, как это имеет место в соседних странах, таких как Сенегал.

34 Такой подход, конечно, имеет смысл только для делегатов, которые достаточно компетентны и способны управлять относительно обширными территориями. Повышение квалификации делегатов — еще один важный вопрос для успеха или неудачи этой политики доступа к энергии и воде.В нескольких DSP компания ARE была вынуждена возобновить тендеры на смену оператора из-за низких ставок обслуживания, ограниченных навыков обслуживания и, в конечном итоге, неадекватной работы оператора, выбранного изначально. Это неудивительно, поскольку изначально в этом секторе не было профессионального оператора, который возник совсем недавно. Поэтому потребовалось несколько лет, чтобы специализированные игроки появились и структурировали свой бизнес.

35 Кроме того, географическая согласованность присуждаемых DSP также противоречит постоянству мавританских государственных органов, чье видение сектора иногда менялось.Частота объявления тендеров может меняться и не соответствует установленному и опубликованному графику. Иногда по непредвиденным политическим причинам DSP может быть отозван у делегата и передан коммунальному предприятию электроснабжения, тарифы которого ниже, несмотря (или из-за!) Очень хороших операционных результатов и увеличения спроса. Это уже произошло с некоторыми электрическими DSP, управляемыми CDS. Однако коммунальное предприятие электроснабжения не может эксплуатировать эти DSP устойчивым и прибыльным образом: его структура затрат очень высока, качество управления ниже, а доход ниже.Эти факторы часто приводят к постепенному ухудшению качества обслуживания (частые отключения, задержки в обслуживании, снижение тарифов на обслуживание) и одновременно к гораздо большему «субсидированию», чем в программе DSP, поскольку значительно убыточное коммунальное предприятие регулярно получает помощь. властями.

36 В дополнение к географической последовательности, последовательность в отношении продолжительности также требуется в этом подходе к аутсорсингу коммунальных услуг, чтобы обеспечить опытных операторов и стабильные и высококачественные услуги.

37 Столкнувшись с этими трудностями, CDS реализовала несколько конкретных решений.

38CDS пытается сосредоточить свою деятельность на юге страны, в более густонаселенном районе, который по-прежнему мало обслуживается. Цель г-на Халифу состоит в том, чтобы разместить как можно больше активов операционной группы на равном расстоянии от различных DSP, которыми управляет CDS. Чем ближе команда к месту обслуживания, тем быстрее и дешевле будет обслуживание.

39CDS предлагает властям выполнить как можно большую часть установки инфраструктуры (электрическую или электромеханическую), чтобы установить надежное, качественное оборудование, подверженное ограниченным сбоям. CDS хочет побудить власти перейти к «концессионному» подходу, при котором часть инвестиций в инфраструктуру несет концессионер.

40CDS пытается увеличить плотность сети: даже ограниченные расширения могут позволить добраться до другой деревни или части деревни, не обслуживаемой инфраструктурой.Независимо от того, финансируется ли это расширение только за счет CDS или совместно с властями, коммерчески и технически оно представляет собой естественный путь для роста: без увеличения операционных расходов одно и то же оборудование часто может обслуживать большее количество людей. Это поможет распределить фиксированные платежи на больший доход, сократить операционные субсидии и повысить устойчивость деятельности.

41 Наконец, CDS, насколько это возможно, стремится продвигать методы производства возобновляемой энергии, в основном гибридные (солнечная в сочетании с тепловой).Помимо воздействия на окружающую среду и снижения загрязнения (шума или воздуха), эти решения также являются экономически выгодными: (i) они уменьшают влияние колебаний цены дизельного топлива на отчет о прибылях и убытках, (ii) они реже выходят из строя и значительно сокращают требования к техническому обслуживанию (более длительные интервалы между двумя техническими проверками), (iii) в долгосрочной перспективе они снижают стоимость воды или энергии для потребителей. Если случай CDS показывает, что пока нереально стремиться к использованию только возобновляемых источников энергии, тем не менее факт остается фактом: можно добиться значительного прогресса, продвигая эти источники энергии.CDS уже удалось переключить несколько водяных DSP на гибридный источник питания.

Холодильник установлен в магазине

Источник: Джоан Барделетти

42На все эти проблемы необходимо лоббировать власти, чтобы вместе разработать лучшие решения по обеспечению доступа к энергии и воде для этих деревень.

43 В более широком плане профессионализация и развитие участников, а также оптимизация производства энергии за счет использования возобновляемых источников и увеличения плотности DSP-сайтов будут иметь решающее значение для воспроизведения и расширения подхода DSP: децентрализованная электрификация станет решением для доступа (даже частично) на энергию и будет повторяться только в том случае, если потребность в субсидируемом финансировании будет сведена к минимуму.Если выделенный фонд, поддерживаемый операторами мобильной связи, вряд ли иссякнет в ближайшем будущем, он не покроет финансирование дорогостоящей инфраструктуры, часто несколько сотен тысяч евро на каждую установку. Даже на пути к концессионному подходу государственным органам и донорам необходимо будет устойчиво покрывать часть инвестиционных потребностей и связывать подход DSP с другими инициативами, чтобы преодолеть трудности доступа к энергии и воде.

Автономное определение качества воды в реальном времени в качестве альтернативы традиционному мониторингу для улучшения обнаружения пищевых продуктов, энергии и индикаторов воды

Reliance SCADA в Департаменте водоснабжения Ларнаки

В 2009 году Управление водоснабжения Ларнаки объявило тендер на поставку и установку системы для обеспечения визуализации и контроля сети водоснабжения и резервуаров с питьевой водой в городах Никосия и Ларнака на Кипре. Чтобы быть максимально гибкой, компания намеревалась создать современную сеть мониторинга и управления.Консорциум WaterSCADA выиграл контракт после международного конкурса. В консорциум входили следующие четыре компании: PROTECO, которая отвечала за установку системы визуализации и управления, Teco, поставщик систем управления Foxtrot, GEOVAP, поставщик системы Reliance SCADA / HMI, и G.M. Advantec Ltd, местная фирма, которая отвечала за управление проектом, поставку и установку солнечной энергосистемы, а также за обслуживание полученной системы.

Система управления

Система управления и мониторинга состоит из контроллеров Tecomat Foxtrot (с несколькими модулями расширения), которые установлены на автономных станциях водоснабжения в обоих городах. В Никосии 45 станций, а в Ларнаке — 21. Две трети станций питаются от сети 230 В. Остальная треть оснащена автономной солнечной энергетической системой. Каждая станция предназначена для измерения расхода воды и давления воды до и после водомера и редукционного клапана (PRV).Он также предназначен для отключения питания по команде с центрального сервера.

Локальная сеть (LAN) основана на маршрутизаторах Conel GPRS / EDGE, которые также установлены на каждой станции водоснабжения. Эта сеть подключена через Интернет к центральному серверу в виртуальной частной сети (VPN).

Слева направо (по часовой стрелке): автономная станция водоснабжения с солнечной системой электроснабжения, установка станции телеметрии, калибровка входа, центральная диспетчерская

В каждом городе есть собственный центральный сервер, подключенный по беспроводной сети ко всем станциям в его сети водоснабжения.Пользовательское приложение на этих серверах основано на системе Reliance 4 SCADA / HMI (Control Server), которая обменивается данными с устройствами по протоколу IEC 60870-5-104. Кроме того, веб-клиент Reliance 4 используется для просмотра экранов визуализации станций водоснабжения через Интернет. Веб-клиент позволяет обслуживающему персоналу отображать проект визуализации на настольном или портативном компьютере с помощью стандартного веб-браузера (например, Internet Explorer).

Гидравлические щиты не управляют классическими диспетчерскими с операторами, но они ориентированы на краткосрочный и долгосрочный мониторинг притока и оттока из резервуаров и станций в водопроводной сети.Обслуживающий персонал уведомляется о любых записанных сигналах тревоги / событиях по электронной почте или текстовыми сообщениями, которые автоматически генерируются и отправляются из системы Reliance.

Калибровка входа телеметрической станции в поле

Reliance обрабатывает большое количество сигналов тревоги. Они разделены на несколько групп. Для каждой группы алармов можно настроить свои правила пользователя. Правила определяют, какие операторы должны быть уведомлены о конкретных тревогах / событиях с помощью текстовых сообщений или сообщений электронной почты.

Все данные со всех станций постоянно регистрируются в базе данных. Reliance использует динамически генерируемые SQL-запросы для создания всех отчетов, которые необходимы водным доскам. Reliance SCADA генерирует ежедневные отчеты, которые отправляются соответствующим сотрудникам по электронной почте, и позволяет отображать ежедневные, ежемесячные и годовые обзорные отчеты. Также он позволяет создавать балансовые отчеты за прошедший отчетный период и общие отчеты обо всех тревогах / событиях. Постоянно отслеживая потоки и, что более важно, минимальные ночные потоки, персонал управления водоснабжения знает, в каких областях сети им необходимо сосредоточить свои усилия на активном контроле утечек, чтобы использовать водные ресурсы более эффективно и рационально.

Примеры окон визуализации

Визуализация водохранилища Строволос в столице Никосии

Визуализация станции водоснабжения в Ларнаке

Обзорный отчет водохранилищ в Никосии

Отчет о суточном притоке и оттоке водохранилища Аталасса

Попробуйте систему Reliance SCADA / HMI

Попробуйте систему Reliance SCADA / HMI на нескольких примерах проектов или загрузите установщик пробной версии бесплатно.

Системы мониторинга и управления для Интернета вещей в системах водоснабжения и канализации: Hitachi Review

1. Введение

Поскольку инфраструктура водоснабжения и канализации, построенная в Японии с периода высокого экономического роста, теперь должна быть заменена, работы по модернизации должны проводиться таким образом, чтобы поддерживать безопасную и надежную водную среду. Между тем, в связи с сокращением населения Японии, работа должна выполняться эффективно, с ограниченными кадрами и сильно ограниченными финансами.На этом фоне работа над системами мониторинга и контроля выходит за рамки повседневной эксплуатации и технического обслуживания объекта и включает эффективное использование данных эксплуатационных технологий (OT), полученных с помощью этих систем, для решения проблем, стоящих перед инфраструктурой водоснабжения и канализации, и для внесения вклада в устойчивость водной среды.

Кроме того, наряду с растущими возможностями зондирования с помощью Интернета вещей (IoT) в последние годы, уделяется внимание использованию более подробной информации и источников, таких как данные изображений, которые ранее не использовались в качестве данных зондирования.

В этой статье представлены примеры этих возможностей в виде шлюза, который делает данные OT, полученные с помощью систем мониторинга и управления, доступными для использования на платформе IoT, оптоволоконной сенсорной системе для использования внутри канализационных труб (приложение, которое было трудным в прошлом), а также использование изображений и аудиоданных в качестве новых средств восприятия.

2. Система мониторинга и управления в эпоху Интернета вещей

В области мониторинга и управления устройства управления со встроенными компьютерами, называемые программируемыми логическими контроллерами, и станции управления технологическими процессами размещаются рядом с оборудованием, которым они предназначены для непосредственного управления.Подключение этих устройств к управляющей локальной сети (LAN) позволяет собирать данные на центральном устройстве мониторинга и управления для централизованного мониторинга и управления. Это включает не только использование в качестве систем мониторинга и управления для отдельных объектов, таких как водоочистные сооружения или станции очистки сточных вод и насосные станции, но также использование телеметрии или выделенных линий Интернет-протокола (IP) для обеспечения межсетевого взаимодействия и управления такими объектами в масштабах всего региона. объекты по территории обслуживаются коммунальным предприятием.Таким образом, сама система мониторинга и управления может образовывать сеть вещей.

Однако, хотя эти системы мониторинга и управления были объединены в сеть, упор на производительность и надежность в реальном времени означал, что они разрабатывались как закрытые системы, специфичные для отдельных поставщиков. Как часть социальной инфраструктуры, водоснабжение и канализация также приняли закрытые сети из-за их потребности в безопасности. Это означает, что, хотя они и представляют собой «сеть вещей», они не являются частью Интернета вещей.

Чтобы преодолеть проблемы, описанные ранее, важно проработать цикл «разум-подумать-действие», чтобы спланировать инфраструктуру водоснабжения и канализации и внести улучшения в работу. Также желательно иметь открытую среду, которая может использовать данные мониторинга и управления (OT). Способы облегчения взаимодействия между системами мониторинга и контроля также необходимы в рамках политики региональной координации и управления водосборной зоной ^{(7), (8)} .

Хотя управление активами рекомендуется для разработки планов, которые учитывают затраты жизненного цикла и выравнивание инвестиций с течением времени, для достижения этого требуются не только данные OT, но также данные из систем информационных технологий (ИТ), таких как системы учета оборудования и клиентов. услуга.Это, в свою очередь, требует сотрудничества между этими ОТ и ИТ-системами.

По этим причинам Hitachi работает над созданием платформ IoT, которые обеспечивают открытую среду для сотрудничества между системами мониторинга и управления и между ИТ-системами, а также с учетом безопасности (см. Рисунок 1).

Между тем, системы мониторинга и управления в эпоху IoT, когда к сетям подключены все различные типы вещей, открывают возможности для обнаружения устройств и оборудования с более высокой степенью детализации, чем в прошлом.Использование этой информации через платформы IoT не только повышает эффективность эксплуатации и обслуживания, но также имеет потенциальные приложения для обнаружения устаревших или неисправных устройств и оборудования.

Рис. 1. Система мониторинга и управления для эпохи Интернета вещей Наряду с взаимодействием через платформу Интернета вещей, системам мониторинга и управления также необходимо сделать данные, которые они содержат, доступными для использования при проведении операционных улучшений и планирования путем сотрудничества с информационными системами.

3. Платформа Hitachi IoT Gateway для использования данных мониторинга и управления

Рисунок 2 — Блок-схема Hitachi IoT Gateway Hitachi IoT gateway состоит из трехуровневой структуры, включающей соединитель шлюза, диспетчер шлюза и адаптер шлюза. Уровень соединителя шлюза обрабатывает связь с системами мониторинга и управления, уровень адаптера шлюза верхнего уровня обеспечивает связь с информационными системами, а уровень диспетчера шлюза среднего уровня предоставляет обобщенный интерфейс для передачи данных между верхним и нижним уровнями.

Если использование данных OT должно развиваться, взаимосвязь и обмен данными между системами мониторинга и управления и платформами IoT имеют важное значение. Однако управляющие устройства, составляющие систему мониторинга и управления, а также структуры данных и протоколы связи, которые они используют, сильно различаются в зависимости от приложений, конечных пользователей и поставщиков системы. Платформы IoT также имеют различия, такие как разные приложения, операционные системы и сетевые среды, используемые для разных целей, а это означает, что связать устройства управления и платформы IoT вместе для обмена данными нелегко.

Более того, использование данных из систем мониторинга и управления для сервисов на платформе IoT включает в себя больше, чем просто решение проблем со связью. Данные, используемые в системах мониторинга и управления, могут быть идентифицированы различными способами, такими как номенклатура данных, идентификационные номера (например, номера тегов) и адреса устройств, и часто информация о том, как используются данные, не включается. Это означает, что даже если платформа IoT может получать данные OT, крупномасштабный анализ и визуализация данных затруднены, поскольку значение данных неизвестно.

Для решения вышеуказанных проблем Hitachi разработала программное обеспечение шлюза IoT, позволяющее использовать данные OT из систем мониторинга и управления на платформах IoT.

Основные особенности программного обеспечения шлюза Интернета вещей Hitachi следующие (см. Рисунок 2).

(1) Трехуровневая программная структура для гибкого взаимодействия с различными системами

Программное обеспечение шлюза Интернета вещей Hitachi состоит из трех уровней, соединителя шлюза, диспетчера шлюза и адаптера шлюза.Уровень соединителя шлюза нижнего уровня обеспечивает связь с системами мониторинга и управления, уровень адаптера шлюза верхнего уровня обеспечивает связь с платформами IoT, а уровень диспетчера шлюза среднего уровня предоставляет обобщенный интерфейс для передачи данных между верхним и нижним уровнями. Разъем шлюза и адаптер шлюза обеспечивают гибкие конфигурации системы за счет сменных модулей, которые работают с протоколами, уровнями безопасности и другими требованиями подключенных систем мониторинга и управления и информационных систем.

(2) Упрощение использования управляющих данных на платформах Интернета вещей путем присоединения контекстных данных

Диспетчер шлюза, который используется для связи между различными модулями связи, имеет механизм сбора и распределения данных, который присоединяет метаданные (контекстные данные, такие как единицы данных, допустимый диапазон данных и время сбора данных), чтобы связать данные OT с данные мониторинга и управления, чтобы их можно было пересылать на платформу IoT в осмысленной форме. Более того, совместное управление контекстом и данными OT на платформе IoT упрощает управление данными OT на платформе IoT, что способствует их использованию.

(3) Взаимодействие с системой контроля и управления Hitachi

Контекстные данные получаются автоматически из таких источников, как данные конфигурации системы, хранящиеся в системе мониторинга и управления Hitachi для водоснабжения и канализации ⁽¹⁾ . Разъем шлюза обеспечивает интерфейсный модуль управляющей ЛВС, который также можно использовать для сбора данных непосредственно из управляющей ЛВС.

4. Оптоволоконная мультисенсорная система для канализационных труб

В 2015 году в Японский Закон о защите от наводнений были внесены поправки ⁽²⁾ , в которых содержится требование о мерах по предотвращению затопления подвалов / поверхности в городских районах, что создает большую потребность в измерении уровня воды для борьбы с наводнениями в рамках борьбы со стихийными бедствиями.Более того, старение трубопроводов становится проблемой для технического обслуживания. Хотя это делает важным визуализировать данные об условиях внутри дренажных труб, включая уровни воды, агрессивные газы и качество воды, сложность обеспечения электропитания внутри дренажа является препятствием для удаленного мониторинга в реальном времени.

Оптоволокно устанавливается в канализационные трубы для использования при мониторинге и управлении канализационными операциями и ИТ-сетями, и на конец 2015 финансового года его общая длина составила 2250,1 км по Японии. ⁽³⁾ .Поскольку это волокно прошло во время Великого землетрясения на востоке Японии в 2011 году с очень небольшими повреждениями по сравнению с другими формами связи, в последние годы оно привлекает внимание как коммуникационная сеть, устойчивая к землетрясениям.

В ответ Hitachi рассмотрела использование оптического волокна в канализационных трубах как способ решения проблем, упомянутых выше. Компания разработала мультисенсорную систему (см. Рисунок 3), которая контролирует измерения уровня воды, агрессивных газов, качества воды и т. Д., и имеет метод подачи оптической энергии, в котором оптическое волокно используется не только для связи, но и для подачи энергии ⁽⁴⁾ .

Родительский мультисенсорный блок (MS), который обеспечивает связь с центральной системой мониторинга и установлен на очистных сооружениях или насосной станции, подключается через одну прядь одномодового (SM) оптического волокна к нескольким MS-блокам, которые подключен к датчикам, установленным в канализационных трубах

Родительский блок MS содержит источник света и передает мощный лазерный луч через оптическое волокно в дочерние блоки MS.Дочерние блоки MS получают питание для датчиков, в которых они размещены, и для оптической связи с родительским блоком MS, используя фотодетекторы для преобразования этого лазерного луча в электрическую энергию. Поскольку они ограничены пропускной способностью этого источника оптической мощности, дочерние блоки MS используют точно настроенное управление мощностью, такое как прерывистая работа устройств, которые они размещают, для сведения потребления к минимуму.

В примере на рис. 3 показан дочерний блок MS с четырьмя подключенными датчиками (датчик уровня воды, датчик уровня воды по давлению, датчик проводимости и датчик сероводорода).

Водонепроницаемые соединители используются для облегчения установки и снятия датчиков. Поскольку они устанавливаются внутри канализационных труб, сами боксы MS также защищены от воды и коррозии (см. Рисунок 4).

Многоволоконная сенсорная система обеспечивает способ сбора данных из подземных канализационных труб, что было сложно в прошлом, с потенциалом для преодоления проблем в обслуживании труб, их износа и контроля запаха, борьбы с притоком и инфильтрацией, а также улучшения в совокупности канализационные переливы.

Рис. 3 — Блок-схема оптоволоконной мультисенсорной системы для канализационных труб В родительском блоке MS на очистных сооружениях или на насосной станции используется одна нить оптического волокна SM для подключения к нескольким дочерним блокам MS, установленным в канализационных трубах. За состоянием канализационных труб можно следить, подключая к дочерним ящикам МС различные датчики. Помимо использования для связи, оптическое волокно также используется для подачи электроэнергии к датчикам с помощью технологии подачи оптической энергии.

Рис. 4 — Детский бокс MS Корпус детского бокса MS является водонепроницаемым и устойчивым к коррозии. Разъемы датчиков, которые также являются водонепроницаемыми, расположены на нижней стороне корпуса (размеры корпуса: L260 мм x W260 мм x h250 мм).

5. New Sensing Initiatives

Теперь становится возможным использовать зондирование для использования информации в цифровом формате, с которой прежние системы мониторинга и управления не могли справиться.

Исходя из этих инициатив, в данной статье описывается беспроводной модуль для анализа изображений, который позволяет оцифровывать и передавать индикаторы с аналоговых датчиков, которые предназначены для визуального считывания, и их использование в качестве данных временных рядов.В нем также описывается система поддержки инспекции без помощи рук, которая использует голосовой ввод на месте для сбора данных во время инспекций на месте, которые в прошлом были бы записаны инспекторами.

5.1 Беспроводной модуль для анализа изображений

Оборудование для водоснабжения и канализации по-прежнему имеет значительное количество аналоговых датчиков, которые не регистрируются системами мониторинга и контроля. Поскольку эти данные все еще необходимы для точной настройки обслуживания, в прошлом их собирали во время инспекций на месте.Поскольку это касалось управления на бумажных носителях, редко можно было увидеть, чтобы эти данные использовались в цифровом виде для управления оборудованием и активами.

В ответ Hitachi разработала модуль с автономным встроенным источником питания, который использует камеру и анализ изображений для оцифровки показаний аналоговых датчиков и передачи данных по беспроводной сети. На рисунке 5 показана фотография модуля, а на рисунке 6 показан пример системы автоматизации проверки, которая использует беспроводные модули для подключения к сети.

Удаление или замена аналоговых датчиков в полевых условиях во время установки системы часто бывает затруднительным, поскольку они прикреплены непосредственно к трубам. Еще одна проблема заключается в том, что необходимы дополнительные работы для прокладки силовых кабелей или кабелей передачи данных на открытом воздухе и на возвышенности. Беспроводной модуль для анализа изображений включает следующие функции для решения этих проблем.

1. Манометры могут быть модернизированы без замены, без необходимости отключения оборудования.
2. Нет необходимости прокладывать кабели.
3. Никакого обслуживания оборудования не требуется в течение трех лет, что обычно в несколько раз превышает интервал между периодическими проверками.

В дополнение к использованию таких методов, как пространственное и частотное резервирование для достижения высокой надежности, беспроводная сеть использует стандартные протоколы диапазона 2,4 ГГц для облегчения использования по всему миру. Этот метод автоматически устанавливает беспроводную ячеистую сеть. В то время как отдельные беспроводные модули имеют радиус действия всего около 30 м, данные могут передаваться на обширную территорию, ретранслируя их от узла к узлу (многозвенная связь).

Благодаря использованию технологий с низким энергопотреблением и минимальному объему передаваемых данных беспроводной модуль может выполнять одну проверку (считывание показаний счетчика) в день в течение трех лет, используя только внутреннюю батарею. Низкое энергопотребление было достигнуто за счет точной настройки управления питанием для снижения потребления в режиме ожидания.

При использовании беспроводной связи с низким энергопотреблением важно уменьшить количество отправляемых данных. Данные изображения не подходят из-за ограничений скорости передачи и количества данных, которые могут быть отправлены при каждой передаче.Хотя сжатие изображений является распространенным способом уменьшения размера данных, трудно достичь достаточного сжатия с использованием существующих методов. Соответственно, данные изображения анализируются беспроводным модулем, и вместо этого отправляется результирующее показание измерителя.

Считывание аналогового циферблатного счетчика включает анализ изображения камеры, чтобы определить, куда указывает стрелка, а затем преобразование его в показание числового счетчика. Это уменьшает объем данных для отправки примерно в 30 000 раз, с примерно 120 кбайт до 4 байтов, и сокращает количество передач примерно с 1200 до одной.

Рисунок 5 — Беспроводной модуль для анализа изображений Этот беспроводной модуль, оснащенный внутренним источником питания и беспроводной связью, может быть установлен на существующем оборудовании.

Рис. 6. Система автоматизации проверки с использованием беспроводного модуля для анализа изображений В системе используются беспроводные модули, подключенные к оборудованию, для считывания показаний датчиков и беспроводной передачи показаний. Измерения объединяются в управляющем модуле и используются на сервере или в облаке.

5.2 Система поддержки осмотра без помощи рук

Принцип фактического посещения сайта обслуживающим персоналом остается важным даже в эпоху Интернета вещей, когда все различные типы вещей объединены в сеть. Такие проверки на месте не только включают проверку показаний счетчиков и отметку пунктов в контрольном списке, но также могут включать в себя написание заметок о том, что обнаруживает инспектор. Один из способов справиться с этим — попросить инспектора ввести эту информацию голосом и использовать распознавание голоса, чтобы сделать ее доступной в виде цифровых данных.Другими словами, рассматривать голосовой ввод как данные зондирования в широком смысле этого слова.

Еще одним мотивом для использования голосового ввода является желательность, по соображениям безопасности, иметь возможность проводить проверки на месте без помощи рук, без необходимости носить с собой инспектора такие вещи, как листы проверки или ручки.

Однако, поскольку оборудование часто работает непрерывно, распознавание голоса должно работать с уровнями шума 100 дБА или более, если оно будет использоваться для систем контроля в водопроводной и канализационной промышленности.В частности, в случае канализационной инфраструктуры система должна функционировать под землей, где сетевые коммуникации недоступны. Это означает, что мобильное устройство должно иметь возможность выполнять распознавание голоса самостоятельно, не полагаясь на подключенный к сети сервер.

На рис. 7 показан обзор системы поддержки инспекции без помощи рук, разработанной Hitachi. Следующие функции были разработаны в ответ на описанные выше проблемы.

1. Использование горловых микрофонов с хорошей защитой от шума.Благодаря устранению необходимости в шумоподавлении, высокоскоростное распознавание голоса было достигнуто на планшете, достаточно маленьком, чтобы пользователь мог носить его с собой в кармане своей рабочей одежды.
2. Разработана акустическая модель (речевая база данных), подходящая для использования с горловым микрофоном. Распознавание голоса с использованием акустических моделей с обычными акустическими микрофонами не обеспечивает достаточной точности распознавания при использовании с горловым микрофоном из-за различий в звуковых характеристиках. Более того, проблема обычного способа построения акустической модели путем обучения на основе аудиоданных состоит в том, что для этого требуется более 100 часов обучающих данных.Чтобы решить эту проблему, Hitachi разработала программное обеспечение, которое адаптивно преобразует акустические модели для акустических микрофонов в акустические модели, которые работают с горловыми микрофонами.
3. Была разработана персональная акустическая модель, которая генерирует модели, адаптированные к конкретному человеку, из общей акустической модели. Эту личную модель можно создать, используя всего около пяти минут записанной речи.

В результате система имеет высокую точность распознавания в диапазоне от 89% до 97% и может использоваться в шумной среде, например, вблизи газовых турбин или центробежных осушителей с уровнем шума выше 100 дБА.

Рис. 7 — Блок-схема системы поддержки инспекций без помощи рук Для повышения эффективности инспекций на месте, поддержания качества и обеспечения безопасности Hitachi разработала систему инспекций на месте, которая использует голосовой ввод и работает на планшете. Он также использует персональную акустическую модель, которая поддерживает использование горлового микрофона и требует лишь короткого времени для обучения, так что систему можно использовать для ввода голоса в шумной среде и там, где использование беспроводной локальной сети затруднено.

6. Выводы

В этой статье описан шлюз IoT, который предоставляет основную технологию для связи данных OT, содержащихся в системах мониторинга и управления в сфере водоснабжения и канализации, с платформой IoT, а также использования устройств для планирования и операций. Зондирование — ключевая часть Интернета вещей, и в статье также описывается использование оптического волокна для мониторинга состояния канализационных труб, а также методы зондирования, которые включают использование изображений и аудиоданных.

Hitachi считает, что эти технологии могут способствовать устойчивости инфраструктуры водоснабжения и канализации, облегчая использование данных OT, полученных с помощью систем мониторинга и контроля, при планировании и улучшении работы.

Благодарности

Оптоволоконная мультисенсорная система для канализационных труб, описанная в этой статье, была разработана в сотрудничестве с Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corporation и Japan Sewer Optical Fiber Technology Association.Точно так же система поддержки инспекции без помощи рук была разработана в сотрудничестве с Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corporation. Авторы хотели бы воспользоваться случаем, чтобы выразить свою искреннюю благодарность.

ССЫЛКИ

1)

Т. Такемото и др., «Развитие информационных и управляющих систем для водоснабжения и канализации», Hitachi Hyoron, 95, стр. 528–533 (август 2013 г.) на японском языке.

2)

Ю. Татибана, «Обзор поправок к законам о защите от наводнений и другим законам», Журнал Ассоциации канализационных заводов Японии, 52, 634, стр.56–63 (август 2015 г.) на японском языке.

3)

Japan Sewer Optical Fiber Technology Association, на японском языке.

4)

Х. Каваками и др., «Разработка технологии для соединения канализационного оптического волокна с различными датчиками», Труды 53-й ежегодной технической конференции по канализации в Японии (июль 2016 г.) на японском языке.

5)

Т. Фухимори и др., «Оцифровка визуальных проверок полевых активов», Hitachi Review, 66, стр. 100–105 (август 2017 г.).

6)

Х. Каваками и др., «Разработка системы контроля без помощи рук, использующей технологию ИКТ», Труды 52-й Ежегодной технической конференции Японии по канализации (июль 2015 г.) на японском языке.

7)

Министерство здравоохранения, труда и социального обеспечения, «Примеры консолидации в сфере очистки сточных вод и сборник тематических исследований, посвященных консолидации», на японском языке.

8)

Департамент канализации и управления сточными водами, Министерство земли, инфраструктуры, транспорта и туризма, «Обзор исследования по комплексному бассейновому планированию канализационных систем ― Руководящие принципы и комментарии», (янв.2015) на японском языке.

Автономная система энергоснабжения на основе водорода 「h3One ™」 ： Продукция и технические услуги ： Водородная энергия

h3One ™ обеспечивает комплексное решение для производства водорода с использованием возобновляемых источников энергии, хранения произведенного водорода в резервуаре и преобразования его в электричество при необходимости . h3One ™ способствует стабильному энергоснабжению как в обычное, так и в аварийное время.

Отдельное сообщество может иметь множество различных форм, от муниципалитетов до офисных зданий.Управление энергопотреблением — решающий фактор для роста сообщества. Использование возобновляемых источников энергии и водорода помогает создавать планы управления непредвиденными обстоятельствами и окружающей средой, необходимые для создания устойчивого сообщества.

Стандартная модель h3One ™ в целом состоит из следующих трех блоков:

1. Водный электролизер, который электролизует воду для производства водорода с использованием излишков возобновляемой энергии. (Производство)
2.Резервуар, в котором хранится водород. (Магазин)
3. Система топливных элементов, вырабатывающая электричество, тепло и горячую воду с использованием водорода. (Использование)

Водород также можно использовать непосредственно в качестве топлива.

h3One ™ — это экологически чистая система без CO ₂ , которая поддерживает все стадии от производства до использования водорода.

h3One ™ тихий и не издает запаха.h3One ™ — это автономная система энергоснабжения, способная работать в случае отключения электроэнергии.

Для его установки требуется только фундамент и минимум трубопроводов. Кроме того, h3EMS ™, система управления водородной энергией, позволяет работать с h3One ™ в автоматическом режиме. Дозаправка и замена топлива также не нужны.

h3One ™ оснащен h3EMS ™, автоматической системой управления энергопотреблением, которая эффективно контролирует подачу электроэнергии в соответствии с потребностями.

h3One ™ помогает реализовать ваши идеи, такие как создание экологически чистых сообществ, повышение готовности к чрезвычайным ситуациям и эффективное использование энергии.

Для клиентов, которым требуется подробная информация о h3One ™

Щелкните здесь, чтобы загрузить брошюру о h3One ™. Откроется страница загрузки.

источников воды и очистки | Управление водного хозяйства Западной Вирджинии

Управление водоснабжения Западной Вирджинии использует пять источников поверхностной воды и несколько родников и колодцев в качестве источников питьевой воды.Обильный запас воды помогает защититься от засухи или других чрезвычайных ситуаций. Управление полностью соблюдает все государственные и федеральные требования и требования и с радостью предоставляет отличный продукт и превосходное обслуживание. Дополнительную информацию об очистке воды см. В годовом отчете о качестве воды.

Просмотрите видео о резервуарах Spring Hollow и Carvins Cove, созданных Autonomous Flight Technologies.

Водохранилище Карвинс-Коув расположено в природном заповеднике Карвинс-Коув, на водоразделе площадью 12 672 акра недалеко от университета Холлинс в графстве Боттурт.В дополнение к получению воды из водораздела, резервуар питается из двух подземных туннелей, которые переносят перелив из ручьев Тинкер и Катавба. Этот поверхностный источник воды занимает площадь в 630 акров и хранит 6,42 миллиарда галлонов воды в полном пруду. Текущие уровни резервуаров обновляются ежедневно.

Как лечится?

Кислород добавляется в воду в резервуаре Карвинс Коув, а затем добавляется диоксид хлора, когда вода течет по трубам на очистные сооружения.Этот процесс помогает окислить растворенные органические вещества, железо и марганец. На водоочистном сооружении Carvins Cove, способном обрабатывать 28 миллионов галлонов воды из резервуара каждый день, вода аэрируется для удаления растворенных в природе газов и окисления растворенных металлов. После многоступенчатого процесса флокуляции и осаждения вода фильтруется через гравий, песок и уголь и дезинфицируется хлором. Фторид добавляют для укрепления зубов, а ортофосфат — для контроля коррозии труб.

Земля вокруг водохранилища, природный заповедник Карвинс-Коув, открыта для пеших и велосипедных прогулок, верховой езды, рыбалки и катания на лодках.

Вода, хранящаяся в водохранилище Спринг-Холлоу, поступает из реки Роанок и перекачивается в этот боковой водохранилище объемом 3,2 миллиарда галлонов. Уровни резервуара Spring Hollow обновляются ежедневно.

Как лечится?

Вода забирается из резервуара, насыщается кислородом и обрабатывается диоксидом хлора для окисления растворенных органических веществ, железа и марганца.Обработка в очистном сооружении родниковой котловины включает осветление, фильтрацию, дезинфекцию хлором и фторирование. Водоочистное сооружение Spring Hollow в настоящее время способно обрабатывать 18 миллионов галлонов воды в день и может быть расширено до 36 миллионов галлонов в день. Очищенная вода хранится в резервуаре для хранения объемом 2 миллиона галлонов, а затем перекачивается по северной и южной линиям электропередачи в распределительную систему. Текущее потребление в среднем составляет 4,25 миллиона галлонов в день. Во время аварийной ситуации можно использовать резервные колодцы для пополнения источника воды.

Как лечится?

Crystal Spring также является домом для Snow Steam Pump, исторического насоса, который использовался для перекачивания воды из Crystal Spring в центр города Роанок с 1905 по 1957 год. Насос был куплен на Snow Steam Pump Works в Буффало, штат Нью-Йорк, за 16 320 долларов. . Бесплатные туры на Snow Steam Pump предлагаются Историческим музеем Западной Вирджинии с мая по сентябрь по субботам (12-4) и воскресеньям (1-4). Группы, желающие посетить объект в другое время, могут связаться с Управлением водоснабжения Западной Вирджинии по адресу info @ westernvawater.орг.

Водохранилище Фоллинг-Крик — это поверхностный источник воды, расположенный в округе Бедфорд к востоку от Винтона. Он покрывает 21 акр и хранит 85 миллионов галлонов воды в полном пруду. Он питается водохранилищем Бивердам-Крик, занимающим 69 акров и хранящим 435 миллионов галлонов воды в полном пруду.

Как лечится?

Процесс очистки этого источника воды аналогичен очистному сооружению родниковой котловины; мощность очистки составляет 1,5 миллиона галлонов в день.

Управление водоснабжения Западной Вириньи совместно с Региональным управлением водоснабжения Бедфорда (BRWA) владеет и управляет водоочистной станцией на озере Смит и управляет им для обеспечения наших клиентов в округе Франклин очищенной питьевой водой через систему водоснабжения района Вестлейк.

Как лечится?

Вода из озера Смит-Маунтин просеивается через сетчатые фильтры из нержавеющей стали с размером ячеек 500 микрон для удаления мелкого ила, а затем перекачивается на очистные сооружения.Мембранная установка состоит из 216 модулей, каждый из которых имеет 10 000 нитей мембранного фильтра, что обеспечивает уникальные возможности очистки воды. Мембраны могут отфильтровывать частицы размером более 0,02 микрона. После фильтрации воду обрабатывают гипохлоритом натрия, необходимым дезинфицирующим средством для уничтожения бактерий. Готовая вода в распределительной системе повторно хлорируется в Бордуолк, Секции 2–9 набережной и в Угоревшем дымоходе для непрерывного хлорирования.

Управление обслуживает более 72 скважин на распределительной территории.Некоторые из колодцев не работают, в то время как многие обслуживают общины, находящиеся дальше от основной системы распределения. Неактивные колодцы обеспечивают дополнительную подачу воды в случае необходимости.

Дополнительную информацию об очистке воды см. В годовом отчете о качестве воды.