КАК ДА ИЗБЕРЕМ РЕШЕНИЯ ЗА МОНИТОРИНГ НА НИВОТО В КАНАЛИЗАЦИЯТА

КАК ДА ИЗБЕРЕМ РЕШЕНИЯ ЗА МОНИТОРИНГ НА НИВОТО В КАНАЛИЗАЦИЯТА

 

Сензорите за ниво на канализацията са „очите и ушите“ на водоснабдителните компании за проверка какво се случва в техния подземен свят. Доскоро огромни канализационни конструкции бяха планирани и оставени без надзор в очакване на някакъв катастрофален провал. В днешно време все повече и повече комунални услуги и местни власти следят отблизо своята скъпа инфраструктура. Някои от ползите от мониторинга на нивото на канализацията са:

▪ Предварително откриване на условия на блокиране

▪ Изпращане на екипи за поддръжка на точното място в точното време

▪ Предотвратяване на катастрофални събития за околната среда, като например изливане на градски отпадъчни води

▪ Отчитане и остойностяване на отпадъчните води, разпределени от промишлени предприятия

▪ Подпомагане на дългосрочното планиране на канализационната линия въз основа на действителните профили на използване

Тази кратка статия с инструкции е насока за комунални услуги, които планират да внедрят решения за мониторинг на нивото на канализацията. Четири важни въпроса се обсъждат в тази статия и са изброени по-долу:

▪ Устойчивост на кандидатстващото решение

▪ Работа в среда с експлозивна атмосфера

▪ Комуникация и регистриране на данни

▪ Налични данни от измерванията

 

1. Издръжливост

Компонентите на системата, които са монтирани в канализацията, трябва да издържат на тежки условия на околната среда. Топ в списъка на враждебните заплахи са:

▪ Физическа недостатъчност

▪ Проникване на течности и влага

Физическата повреда може да произхожда от твърди частици в отпадъчните води, които пречат на измервателния механизъм. Този тип повреда е най-очевидна при потопени сензори като механични поплавъци и сензори за налягане. Използването на безконтактни сензори като радарни или ултразвукови сензори намалява степента на физически повреди, но не елиминира непременно тези повреди. По-специално, когато канализацията прелее, вещества от различни видове могат да полепнат по безконтактния сензор и да блокират излъчващата му повърхност.

 

Проникването на течности може да причини необратима повреда на системата. Следователно е необходима много висока степен на запечатване. Официалните степени на запечатване на IP68 (или NEMA 6P) не са достатъчни в канализационна среда. Комбинацията от течен поток, химикали и реактивни газове са условия, които обикновено не се тестват при лабораторни проверки на степента на запечатване IP68 (NEMA 6P).

 

Резюме: Когато проверявате пригодността на решенията за мониторинг на канализацията, в категорията на издръжливост, предпочитайте безконтактни сензори, монтирани високо в канализацията. Потърсете също допълнителен поддържащ механизъм за уплътняване, като двойно уплътнение или гарантирана планирана и цялостна превантивна поддръжка.

 

2. Експлозивни газове

В някои канализационни обекти може да има експлозивни газове. Метанът е типичен газ, който може да се открие в подземни канали. При подходящи концентрации на газ, искра може да възпламени газа, което да доведе до експлозия. Решението за мониторинг на канализацията трябва да има опция за безопасна употреба в експлозивни атмосфери. Допълнителните изисквания за експлозивна безопасна система ще увеличат цената и може също да намалят производителността. Поради това стандартните системи са предпочитани в канализационни обекти, където няма опасност от експлозивни газове. Системите, които могат да се използват безопасно във взривоопасна атмосфера, трябва да бъдат придружени от подходящ сертификат от един или повече международни или местни органи по стандартизация. Най-признатите сертификати са:

▪ ATEX (европейски стандарт)

▪ FM (американски стандарт)

▪ IECEx (международен)

Възможно е обаче да се прилагат други местни разпоредби като:

▪ NEPSI (Китай)

▪ GOST (Русия)

Методите за защита варират: от взривобезопасни кутии до искробезопасни електронни вериги. Важно е да се отбележи, че сертифицирането трябва да важи за системата като цяло. Внедряването на системни компоненти, при което всеки компонент е сертифициран индивидуално, не гарантира, че цялото решение е сертифицирано.

 

3. Комуникации и запис на данни

Информацията обикновено се извлича от канализационния сензор по един от следните начини:

▪ Локална регистрация, придружена от периодични посещения на канализацията за изтегляне на данни

▪ Безжично предаване от типа RF Radio

▪ Безжични предавания от клетъчен тип

Локалното регистриране е надеждна техника, тъй като не включва безжични комуникации. Местните регистратори добавят към системните разходи, но обикновено не толкова, колкото безжичните предаватели и комуникационната инфраструктура. Основният недостатък е допълнителната обработка и човешко участие в изтеглянето на регистрационни данни. Това участие увеличава разходите и е податливо на грешки.

 

Безжичните предавания се класифицират според тяхната комуникационна инфраструктура. Използването на RF радиоинфраструктура включва специална комуникационна инфраструктура и използване на регулирани RF честоти. Разрешените честоти за това приложение може да се различават в различните страни. В някои случаи RF комуникационната инфраструктура е двустепенна структура, при която полевият сензор предава към локален хъб, а хъбът предава (чрез кабели или безжично) до централно място. Основното предимство на базираните на RF радио решения са надеждността и персонализираното покритие. Основният недостатък е необходимостта от създаване на специална инфраструктура и местните регулаторни предизвикателства.

 

Алтернатива на RF радио предаванията е използването на съществуваща клетъчна инфраструктура. Големият плюс в тази схема произтича от използването на съществуваща комуникационна инфраструктура, следователно по-ниски разходи. Канализацията обикновено се намира в градски райони, където клетъчното покритие е добро. Недостатъкът при използването на клетъчни комуникации е очевиден при дълбоки или метално затворени канали. В тези обекти или обекти, където ограждащите конструкции са комбинирани бетонни/метални конструкции, подземното клетъчно покритие може да е ниско или да не съществува. Външните антени могат в някои случаи да заобиколят тези проблеми.

 

4. Данни от измерванията

Сензорите за ниво на канализацията не са непременно ограничени до измервания на ниво. Допълнителните данни могат да разширят възможностите на сензора:

▪ Ниво

▪ Поток

▪ Температура

▪ Други сензори от общ тип

Информацията за нивото на канализацията е жизненоважна за идентифициране на условия на преливане, запушвания, прекомерна употреба на тръби, дългосрочно планиране и др.

 

Данните за канализационния поток (например по отношение на кубични метри на час) и данните за обема на канализацията (по отношение на кубични метри) са допълнителен информационен градивен елемент. Информацията за потока може да бъде извлечена от информация за ниво по един от двата метода:

 

▪ Използване на канали или преливници вътре в канализационните тръби или под шахти

▪ Използване на формулата на Манинг

Температурният сензор също разширява полезността на системата. Краткосрочното повишаване на температурата може да показва например изхвърляне на промишлени отпадъци в канализацията.

 

И накрая, възможността за свързване с допълнителни сензори чрез някакъв стандартен протокол може допълнително да увеличи ефективността на системата. Тези други сензори могат да бъдат от химически тип (като PH) или биологичен тип. Все пак трябва да се отбележи, че независими сензори, готови за свързване към терминал с общо предназначение, рядко се предлагат на пазара.