SMART WATER 4 novembre

Forum Telecontrollo Reti Acqua Gas ed Elettriche Torino, 3-4 novembre 2011

Telecontrollo e gestione della rete idraulica nel comprensorio del Consorzio di Bonifica

dell’Emilia Centrale

PRESENTAZIONE – IL TERRITORIO

- Estensione comprensorio kmq 3.127

- 3 regioni, Emilia Romagna, Lobmardia, Toscana;

- 5 province, Reggio Emilia, Modena, Parma, Mantova, Massa Carrara;

- 65 comuni

OPERE GESTITE IN PIANURA:• 134.500 Ha di comprensorio

• 3.587 Km di canali

• 72 Impianti irrigui e 6 impianti idrovori per esercizio di scolo - Portata complessiva di 416 mc/sec

• 12 casse di espansione per un totale di 547 Ha di estensione e capacità di stoccaggio acqua di 14.282.000 mc

• 8 impianti fotovoltaici e un impianto eolico sperimentale per produzione energia da fonti rinnovabili

• Innumerevoli manufatti secondari

PRESENTAZIONE – INFRASTRUTTURE

OPERE GESTITE IN MONTAGNA:• 178.200 Ha di comprensorio• Dal 1950 ad oggi abbiamo realizzato:• 1.534 sistemazioni sul reticolo idraulico minore• 7.192 sistemazioni idrualico-forestali• 37 acquedotti rurali• 18 invasi collinari• 458km di viabilità minore

PRESENTAZIONE – FUNZIONI IN MONTAGNA

• Sorveglianza e presidio del territorio• Sistemazione delle pendici e dei versanti in frana dei territori acclivi• Controllo del dilavamento e dell’erosione dei terreni;• Valorizzazione agronomica del suolo

attraverso la sistemazione delle strade

interpoderali, degli acquedotti rurali,

dei bacini collinari;• Regimazione idraulica (risagomatura

fossi, correzioni d’alveo, briglie, soglie,

difese di sponda nei corsi d’acqua minori);• Consolidamento delle scarpate erose

(gabbionate tradizionali, terre armate, gabbionate con talee,…)• 1800 kmq caratterizzati da un elevato grado di dissesto idrogeologico

PRESENTAZIONE – FUNZIONI IN PIANURA

• Assicurare il regolare deflusso delle acque piovane, evitando ristagni o inondazioni in seguito ad eventi meteoclimatici avversi;

• Garantire l’irrigabilità dei terreni agricoli, contribuendo all’andamento della produzione agricola locale;

• Raccolta, allontanamento e collettamento delle acque provenienti dagli scarichi di acque reflue (depuratori), quindi Supporto per la depurazione delle acque reflue, essendo la capillare rete dei canali di bonifica una sorta di enorme fito-auto-depuratore;

• Questo complesso di fondamentali funzioni, che interessa discipline diverse quali la difesa del suolo, l’uso e la tutela delle risorse idriche, viene esercitato unitariamente dal Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale

PRESENTAZIONE – ATTIVITA’

La bonifica esercita una funzione composita in quanto partecipa a numerose altre funzioni

pubbliche• Protezione civile (art. 14 della L.R. n. 1/2005 )• Urbanistica (L.R. n. 20/2000)• Lavori pubblici (art. 90 D.Lgs. N. 163/2006 e art. 9 L.R.

n. 22/2000)• Pesca (artt. 18 – 22 L.R. n. 11/1993)• Sviluppo della montagna (art. 5 L.R. n. 9/2004)

TELECONTROLLO – LA STORIA• ANNO 1978: Il consorzio BPMS realizza il primo sistema di telecontrollo

• ANNO 1995: Rinnovo complessivo del sistema di supervisione e controllo del Consorzio Bonifica Parmigiana Moglia Secchia (BPMS)

• ANNO 1998: Rinnovo complessivo del sistema di supervisione e controllo del Consorzio Bentivoglio Enza (BBE)

• ANNO 2002: Up-grade del centro di telecontrollo del Consorzio Bonifica Parmigiana Moglia Secchia (BPMS), con aggiornamento Software ed Hardware degli apparati centrali e sviluppo di interfaccia per pubblicazione dati sul WEB – storici e real-time

ANNO 2010

• In occasione della nascita del nuovo Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale (CBEC) - nato dalla fusione dei due consorzi BPMS+BBE - si manifesta l’esigenza di unificare e uniformare i processi di gestione e controllo degli impianti e viene realizzato il nuovo centro di telecontrollo

TELECONTROLLO – IL MONITORAGGIO

9797 Stazioni periferiche installate nei punti strategici della rete idraulicaStazioni periferiche installate nei punti strategici della rete idraulica

11 Postazione centrale di controllo e supervisione della retePostazione centrale di controllo e supervisione della rete

300300Km di linea in cavo proprietario che garantisce la comunicazione tra centro e periferia

Km di linea in cavo proprietario che garantisce la comunicazione tra centro e periferia

800800 Il numero degli strumenti installati in campoIl numero degli strumenti installati in campo

I numeri del sistema

N.N. Accessi contemporanei dal WEB per comando, gestione e controlloAccessi contemporanei dal WEB per comando, gestione e controllo

TELECONTROLLO – ARCHITETTURASITUAZIONE ESISTENTE PRIMA DEL 2010

LAN ETHERNET RIDONDATALAN AZIENDALE

LAN AZIENDALE

N°57 STAZIONI PERIFERICHEDI TELECONTROLLORETE IDRAULICA EX BPMS

SCADA DUALE

CONTROLLO POMPEE AUTOMAZIONI

LINEA TELEFONICACONSORZIALE + GSM

CENTRO DI TELECONTROLLO - SEDE DI REGGIO EMILIA – RETE EX BPMS ARCHIVIO DATI E

INTERNET

STAZIONI METEO

MISURE LIVELLO

E PORTATA CANALI

RETE RADIO UHF

LAN ETHERNET RIDONDATA

SCADA DUALE

N°18 STAZIONI PERIFERICHE ETG STAZIONI METEO

CENTRO DI TELECONTROLLO - SEDE DI GUALTIERI – RETE EX BBE

N°11 STAZIONI PERIFERICHE SELTAIMPIANTI E NODI EX BBE

UTENTE REPERIBILE

MISURE LIVELLO

E PORTATA CANALI


STAZIONI METEO

MISURE LIVELLO

E PORTATA CANALIC

EN

TR

I D

I C

ON

TR

OLL

O N

ON

C

OM

UN

ICA

NTI

TELECONTROLLO – ARCHITETTURA

OBIETTIVO PRIMARIO DEL CONSORZIO• REALIZZARE L’UNIFICAZIONE DEI SISTEMI SENZA

INCONVENIENTI E CON LA GARANZIA DI AVERE CONTINUITA’ E SICUREZZA DI SERVIZIO DURANTE IL TRANSITORIO


• L’attività si è svolta in più fasi con gli apparati in continuo servizio:

– Implementazione di una rete di server e workstation per la supervisione, interazione con la rete aziendale;

– Upgrade alla versione eXPert della configurazione ex BPMS mantenendo invariate le funzionalità del sistema;

– Upgrade alla versione eXPert della configurazione ex BBE mantenendo invariate le funzionalità del sistema;

– Creazione di un gateway di interfacciamento di tutte le periferiche ex BBE con funzionalità di monitoraggio e comando. Questo tipo di intervento ha consentito di mantenere inalterate alcune peculiarità del sistema:

• Utilizzo del ponte radio come sistema di comunicazione con i nodi idraulici;

• Integrazione delle periferiche ETG nel nuovo centro di supervisione.

TELECONTROLLO – ARCHITETTURASITUAZIONE TRANSITORIA

WANWAN

HMI

SERVER WEB

FIREWALLSERVER NTP

SERVER AZIENDALE


GPS

FRONT END

CBEC

LAN BECLAN BEC

UTENTI ESTERNI

CBBE

FRONT END

GTW

UTENTE REPERIBILE

HMI WEB

N°57 STAZIONI DI TELECONTROLLORETE IDRAULICA EX BPMS

MISURE LIVELLO E PORTATACANALI


STAZIONI METEO

CONTROLLOPARATOIE

LINEA TELEFONICACONSORZIALE + GSM

N°18 STAZIONI PERIFERICHE ETG STAZIONI METEO

STAZIONI METEO MISURE LIVELLO CANALI

N°11 STAZIONIIMPIANTI E NODI IDRAULICI EX BBE

CONTROLLOPARATOIE CONTROLLO POMPE

E AUTOMAZIONI

MISURE LIVELLOE PORTATA CANALI

PONTE RADIO UHF


• I sistemi di comunicazioni esistenti sono stati correttamente ripristinati sul nuovo centro di supervisione.

• E’ stata completata l’integrazione della base dati dei due ex consorzi creando un unico punto di raccolta dati per tutto il territorio composto da:

– Un DBS real time contenente i dati di tutti gli impianti CBEC;– Un DBS ORACLE contenente i dati storici di tutti gli impianti CBEC.

• Sono state rese disponibile le nuove funzionalità del sistema eXPert per la gestione dei dati.

• Le pagine video sono state raggruppate in un unico DBS e rese disponibili agli operatori. La veste grafica verrà rivisitata in concomitanza della sostituzione degli apparati periferici.

• E’ stato mantenuto il funzionamento del quadro sinottico in sala operativa.• Sono stati attivati gli accessi WEB per l’interazione da remoto con il sistema di

supervisione e gli impianti :– HMI remoti, ScadaWEB per PC e ScadaWEB Pda, applicativo per palmari.

• Disponibilità di un sistema aperto (protocolli di comunicazione standard IEC, connettività IP fra tutte le funzioni centrali e/o le periferiche.


Le necessità che hanno spinto il Consorzio CBEC al rinnovo sono:– Realizzare un unico centro di controllo nella sede di Reggio Emilia;– Sostituire l’hardware dei posti di supervisione che, essendo ormai

obsoleto, non è più in grado di offrire le garanzie di continuità necessarie;

– Fornire agli utenti che hanno la necessità di interfacciarsi al consorzio strumenti nuovi e più flessibili;

– Sostituire e uniformare le apparecchiature di acquisizione periferiche con apparati di nuova generazione allineati alle attuali tecnologie e agli standard vigenti ;

– Monitorare e controllare nuovi impianti;– Utilizzo di un rinnovato sistema di comunicazione orientato alla

connettività IP, che realizza una WAN capillare nel territorio, con l’abbandono dei sistemi cavo proprietari e radio UHF, con minori costi di gestione (reperibilità / pronto intervento / ricambi / mezzi…)

TELECONTROLLO – ARCHITETTURASITUAZIONE FINALE

WANWAN

HMI

SERVER WEB

FIREWALLSERVER NTP

SERVER AZIENDALE


GPS

FRONT END

CBEC

LAN BECLAN BEC

UTENTI ESTERNI

UTENTE REPERIBILE

HMI WEB

RTU

WAN DEL TELECONTROLLO IEC 60870.5.104

TELECONTROLLO, IMPIANTI, IDROPLUVIOMETRICHE, METEREOLOGICHE, SGRIGLIATORI, NODI IDRAULICI, RINNOVABILI

RTU RTU RTU RTU RTU

RTU RTU RTU


OBIETTIVI DEL RINNOVAMENTO

• Sostituzione a caldo degli apparati senza fermo impianti. Infatti lavorando in parallelo con il gestore Telecom sarà possibile sostituire i vecchi apparati periferici con i nuovi al momento della disponibilità della connettività nei siti.

• Ottimizzazione dei processi di automazione già presenti negli impianti, decentralizzando sugli apparati periferici (RTU) ed ampliandone le funzioni e la personalizzazione.

• Presenza negli impianti di sollevamento, di un supervisore locale a supporto del personale operativo e con funzioni di backup, pannelli operatore touch screen in sostituzione di quadri sinottici.

• Ampliamento degli impianti telecontrollati.


SVILUPPI OPERATIVI DEL SISTEMA

• Acquisizione in tempo reale dei consumi energetici degli impianti di sollevamento irrigui e scolo grazie alla porta MOD-BUS interfacciata con la strumentazione presente sulle cabine elettriche di nuova generazione in apparati SEPAM;

• Gestione automatizzata del bilancio energetico e volumi sollevati dagli impianti del Consorzio ricavata dal funzionamento delle pompe irrigue e relativo calcolo delle portate in tempo reale;

• Acquisizione dei dati di produzione energia elettrica da impianti fotovoltaici già in funzione ed in gestione al Consorzio con sviluppo piattaforma per ulteriori impianti di produzione idroelettrici ed olici;

• Archivio storico con estrazione dati consultabile da WEB;

• Gestione istantanea del campo;

• Apertura per video controllo remoto dei siti periferici strategici;

TELECONTROLLO – AUTOMAZIONE NODO BORETTO

SNN

ACCESSO TELECOMACCESSO TELECOM

SNN

SNN SNN

SNN

BORETTO SCOLO BORETTO CHIAVICA

BORETTO 2BORETTO 1

BORETTO VECCHIO

LAN LOCALE BORETTO – L=1km

TELECONTROLLO – AUTOMAZIONE NODO BORETTO

PRESENTAZIONE

FINE

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