Интелигентно измерване на водата – решение за индустриален IoT

VAD Water Metering Solution – индустриален интернет на нещата (IIoT) за ВиК операторите. Интелигентни ултразвукови водомери, сензори за налягане, дистанционно управление на арматурата и Data Platform от един производител в ЕС.

Решението обхваща цялата верига – от полевите сензори през контролерите в измервателните шкафове до Data Platform, с интеграция със SCADA в сървърната част. Разработено и произведено в ЕС. Същата архитектура се използва при внедрявания във водоснабдяването, газоразпределението, топлоснабдяването и промишлеността.

Защо е важно

Водоснабдяването се променя под натиска на три фактора. Неносещата приходи вода (NRW) продължава да расте: европейските ВиК оператори губят до 26% от пречистената вода, преди тя да достигне до потребителите (EurEau). Разпределителните мрежи остаряват – средната възраст на тръбите в общинските водопроводни системи надхвърля 40 години, а голяма част от тях са положени през 70-те и 80-те години на миналия век. Регулаторните изисквания на ЕС се затягат: Директива (ЕС) 2020/2184 относно качеството на водите, предназначени за консумация от човека, въвежда от 2027 г. нови задължения за мониторинг, по-строг контрол на замърсителите и по-често цифрово докладване. Очаква се пазарът на интелигентни решения за водоснабдяване в ЕС да достигне 4,7 млрд. евро до 2028 г. (CAGR 12,3%, MarketsAndMarkets).

Проблемът

ВиК операторите работят на сляпо: ръчно отчитане, неоткрити течове, без данни за налягането, без одитна следа.

Операторите се сблъскват едновременно с три проблема. Физическите загуби в остаряващите тръбопроводи струват на мрежите в ЕС 9,1 млрд. евро годишно, а повечето течове продължават с месеци, преди някой да ги забележи. При повечето ВиК оператори в Централна и Източна Европа (ЦИЕ) водомерите все още се отчитат ръчно веднъж или два пъти годишно – сметките се изготвят въз основа на прогнозни стойности, аномалиите остават неоткрити, а операторите нямат поглед върху мрежата в реално време. В целия ЕС 85% от общинските мрежи работят изобщо без мониторинг на налягането и разхода в реално време, затова диспечерските решения се основават на оплакванията на потребителите, а не на телеметрията.

Желаният резултат

От реактивно „гасене на пожари“ към водоснабдяване, основано на данни: ежечасна телеметрия, аларми в рамките на минути и пълна одитна следа, съответстваща на изискванията на ЕС.

VAD превръща реактивното управление на водоснабдителните системи в експлоатация, основана на данни. Ежечасната телеметрия с данни, годни за фактуриране, заменя ежегодното ръчно отчитане. Течовете, които досега се откриваха със седмици или месеци закъснение, се сигнализират в рамките на минути с аларми, които показват мястото им на картата. Липсващите данни за налягането и разхода се заменят с мониторинг в реално време по измервателни зони (DMA, District Metered Area). Вместо липсващата одитна следа се поддържа пълен цифров регистър, съответстващ на изискванията на ЕС.

Архитектура на решението

Една екосистема: интелигентни устройства, IoT свързаност и Data Platform – цялостно решение от един доставчик.

IIoT Екосистемата е изградена на три нива. Интелигентните устройства включват сензора за налягане и температура VADTel-SENS, ултразвуковия водомер VADTel-WUSM-25 и контролера VADTel-ValveLink за монтаж на DIN шина. Свързаността се осигурява чрез GPRS, NB-IoT и LoRaWAN. Data Platform отговаря за анализите, алармите и управлението на арматурата. Показанията се предават от сензора чрез NB-IoT или GPRS към платформата, а оттам – към таблата за управление и API интерфейсите.

Устройства за интелигентно измерване на водата

VADTel-SENS

Сензор за налягане и температура с мобилна връзка за монтаж на обекта. Единен корпус от неръждаема стомана AISI 316L със степен на защита IP65 и вградена LiPo батерия, която осигурява до пет години автономна работа. Интервал на измерване от 5 до 600 секунди. Комуникация чрез GSM, GPRS и NB-IoT, настройваеми прагове за аларми и предаване на данни при събитие. Области на приложение: водоснабдяване, газоразпределение, топлопреносни мрежи и котелни.

Параметър	Стойност
Измервани величини	налягане + температура
Корпус	IP65, стомана AISI 316L
Батерия	LiPo, до 5 години
Интервал на измерване	5–600 s
Комуникация	GSM / GPRS / NB-IoT

VADTel-WUSM-25

Интелигентен ултразвуков водомер за битови и търговски обекти. DN 25, максимално допустимо налягане и температурен клас MAP 16 / T50, потопяем корпус IP68. Сертифициран по MID и по EN ISO 4064, клас 2 (E2), произведен в ЕС. Захранва се от батерия 3,0 V DC с дълъг експлоатационен живот. Интегриран с Data Platform за анализи в реално време, достъп до архива и история на комуникационните сесии.

Параметър	Стойност
Номинален диаметър	DN 25
Степен на защита	IP68, потопяем корпус
Захранване	батерия 3,0 V DC с дълъг експлоатационен живот
Сертификати	MID, EN ISO 4064
Точност	клас 2 (E2)

VADTel-ValveLink

Блок за телеметрия и управление на арматура за монтаж на DIN шина в измервателни шкафове. Захранване 12–24 V DC, консумирана мощност до 15 W, работна температура от −40 до +60 °C. Галванично изолиран интерфейс RS-485 за измервателни уреди и коректори, мобилна връзка чрез GPRS и NB-IoT, четири изхода 5–10 A за управление на компресора и пневморазпределителя, вход за контрол на отварянето за защита на шкафа. Области на приложение: газоизмервателни възли, разпределителни водопроводни мрежи, централно топлоснабдяване и отдалечени кранови възли.

Параметър	Стойност
Захранване	12–24 V DC, макс. 15 W
Работна температура	от −40 до +60 °C
Интерфейс към уредите	RS-485, галванично изолиран
Мобилна връзка	GPRS / NB-IoT
Изходи	4 (5–10 A)

Комплект на измервателния възел

Цялостен комплект арматура и телеметрично оборудване за монтаж на обекта – всички компоненти, необходими за дистанционно измерване на водата и управление на арматурата, в един шкаф.

В комплекта влизат контролерът VADTel-ValveLink, GSM антена за връзка с мобилната мрежа, батерийно захранване 12/24 V, пневматичен компресор, блок електромагнитни вентили, платка на датчика за положение на шпиндела на задвижването, сензори за входното и изходното налягане и външни измервателни уреди с интерфейс RS-485. Типичните места за монтаж включват шахти във водопроводната мрежа, районни пунктове за редуциране на налягането, абонатни станции, газоразпределителни възли и отдалечени кранови възли.

Облачна подсистема Data Platform за ВиК операторите

Data Platform

Data Platform е облачната подсистема на IIoT Екосистемата – единна среда за мониторинг, управление и анализи на целия внедрен парк от устройства. В момента платформата управлява над 12 890 измервателни възела и над 9640 потребители, има многоклиентска архитектура и контрол на достъпа въз основа на роли. Четирите основни направления са: табло за състоянието на парка, анализ на тенденциите и исторически данни, операции с арматурата и отчети за съответствието.

Анализи и мониторинг

Платформата обединява в един изглед анализа на данните от измерването и проследяването на техническото състояние на устройствата: календарни топлинни карти на показанията, статистика на комуникационните сесии, мониторинг на напрежението на батериите с прогноза за живота им и архиви с исторически данни. Настройваемите аларми обхващат нисък заряд на батерията, пропуснати сесии, аномални показания и сигнали за неоторизирано отваряне.

Външни интерфейси и SCADA

Платформата се интегрира с външни SCADA системи за мониторинг на газопреносната мрежа (GTS), визуализация върху карта и данни за налягането в реално време. Изгледът на картата на GTS показва станциите върху географска карта с графики на температурата и налягането в реално време. Схемата на газопроводите на GTS представя топологията на мрежата с текущите стойности на налягането във всеки възел. Протоколите за интеграция включват OPC UA, Modbus TCP, REST API и MQTT. Платформата експортира данни във формати CSV, JSON и XML и ги предава поточно към системи на трети страни в реално време.

Дистанционно затваряне на арматурата

Платформата осигурява дистанционно управление на арматурата с диагностика и проследяване на поддръжката. Диспечерите подават команди за отваряне и затваряне, планират затваряния по график, задействат аварийно спиране и следят обратната връзка за положението в реално време. Модулът за диагностика проследява изправността на задвижването на арматурата, състоянието на крайните изключватели и времето за реакция. Пълната одитна следа записва всяка команда с времеви печат, резултат и източник. Историята на обслужването съхранява всяка дейност по поддръжката с дата, описание на работата и изпълнител.

Примери за приложение

IIoT Екосистемата обслужва четири сектора на комуналните услуги с една обща платформа.

Измерване на газ – коректори на обем, дистанционно управляеми спирателни кранове, телеметрия в измервателните шкафове, аларми при изтичане на газ и неоторизирано отваряне.

Водоснабдяване – ултразвукови водомери, мониторинг на налягането, анализ на потреблението, откриване на загуби.

Централно топлоснабдяване – изчислителни блокове на топломери, управление на кранови възли, телеметрия на абонатните станции, проследяване на температурата.

Промишленост – хидравлични системи, пневматични мрежи, сензори в котелни, управление на компресори.

Стандарти и съответствие

Всички продукти на VAD са разработени и произведени в ЕС.

Стандарт	Област	Подробности
CE	Съответствие с изискванията на ЕС	Маркировка на продуктите за пазара на ЕС
MID	Директива за средствата за измерване	Одобрение за търговско измерване по Директива 2014/32/ЕС
EN ISO 4064	Стандарт за водомери	Клас на точност 2 (E2)
IP65 / IP68	Степен на защита	VADTel-SENS: IP65, VADTel-WUSM-25: IP68
SELV	Безопасно свръхниско напрежение	Вериги < 30 V DC, OVC II
AISI 316L	Неръждаема стомана	Корозионноустойчива, алтернатива: AISI 304

ЕС декларация за съответствие за всеки продукт. Съответствие с WEEE и пълна проследимост на продуктите.

Защо VAD

Разработваме решения за индустриален IoT от 1995 г. – над 30 години опит и над 12 890 внедрени водомерни възела. Четири регионални офиса обслужват ЕС, Близкия изток и Северна Африка (MENA), Северна и Южна Америка и Азия.

Регион	Адрес	Контакти
Европа · централа	Konventná 6, 811 03 Bratislava, Slovakia	+421 910 411 379 · inbox@vadsro.eu
MENA	Standard Chartered Tower, L5, Emaar Sq., Dubai, UAE	+971 585 947 197 · inbox.mena@vadsro.eu
Северна и Южна Америка	305 Central Avenue, Plainfield, NJ 07060, USA	+1 973 868 1855 · inbox.usa@vadsro.eu
Азия	Shota Rustaveli 45, Tashkent, Uzbekistan	+998 93 133 11 18 · inbox@utesol.uz

Контакти

Една екосистема. Всяка водопроводна мрежа. Пълен контрол.

Следваща стъпка – Работна среща за обхвата на пилотния проект. 90 минути · онлайн или на място · резултати: обхват и търговски условия.

Компания

V.A.D. Technical Engineering and Investment s.r.o., Братислава, Словакия, ЕС

Data Platform

docs.vadsro.eu · справочник за API

Уебсайт

vadsro.eu / solutions / water-metering-iot

Имейл

inbox@vadsro.eu – продажби и техническа поддръжка