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«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
IoT e il Monitoraggio attivo delle Reti Idriche
Energia e Ambiente l’impegno del Gruppo
CAP
Ing. Cecilia Paris CAP HOLDING
Sig. Luca Berardi LACROIX Sofrel
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
CHI SIAMO
Il Gruppo CAP è il gruppo
industriale che gestisce il Servizio
Idrico Integrato (acquedotto,
fognatura e depurazione) sul
territorio della Città Metropolitana
di Milano e in diversi comuni delle
province di Monza e Brianza,
Pavia, Varese e Como.
Per clienti serviti, volumi d’acqua
distribuita e lunghezza della rete, il
Gruppo si colloca ai primissimi
posti in Italia tra le aziende che
erogano il Servizio Idrico Integrato.
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
I NUMERI ( BILANCIO 2016)
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
CAP 21
La sfida di oggi è nella sostenibilità ambientale per rispondere al
cambiamento climatico. La nostra risposta è il programma CAP 21:
21 impegni di sostenibilità per rendere trasparenti e tangibili i
risultati che ci proponiamo di raggiungere con il nostro Piano
investimenti
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
RICERCA E INNOVAZIONE
Il Gruppo CAP è impegnato in numerosi progetti di conoscenza,
innovazione e sviluppo per garantire l’eccellenza nelle proprie soluzioni
progettuali.
Lo sforzo costante di conoscenza e di innovazione rende possibile
offrire un servizio sempre più intelligente ed evoluto.
Ottimizzazione energia
Progettazione innovativa per il servizio idrico
Gestione e riduzione dei
volumi dei fanghi di
depurazione
Analisi microinquinanti emergenti e loro
trattamento
Integrazione di sistemi
intelligenti per la gestione dei dati del SII
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
GRUPPO CAP – INDUSTRIA 4.0
INDUSTRIA 4.0
ANALITYCS E INTELLIGENZA
ARTIFICIALE
UTENTI
CONDIZIONI AMBIENTALI
RETI IDRICHE DI
TRASPORTO IMPIANTI
FORNITORI
Esigenze – Comportamenti –
restituzione dell’informazione
Condizioni meteo in ingresso
Condizioni idrauliche in uscita
Pertite idriche
Acque parassite
Telecontrollo dei processi
Connessione a fornitori
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
GRUPPO CAP – INDUSTRIA 4.0
• Smart Metering per la conoscenza in «tempo reale» dei consumi delle utenze
Interconnessione verso i clienti
• Collegamento di tutte le macchine alla rete per permettere la migliore gestione delle stesse
Interconnessione verso i fornitori
• Collegamento in rete di PLC degli impianti di depurazione e telecontrollo di impianti di acquedotto per la gestione in remoto degli stessi
Interconnessione degli impianti
• Sperimentazione di algoritmi di Intelligenza artificiale e algoritmi predittivi finalizzati all’efficientamento del servizio
Big Data e Analitycs
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
GRUPPO CAP – INDUSTRIA 4.0
• Installazione di Sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri quantitativi finalizzato al controllo delle perdite, delle acque parassite in fognatura e degli sfiori
• Installazione di sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri qualitativi finalizzato al controllo della qualità dell’acque erogata, dello stato degli acquiferi, dell’acqua restituita all’ambiente e in ingresso agli impianti di depurazione
Interconnessione delle reti
• Installazione di centraline meteo proprie ed acquisizione di servizi meteo esterni finalizzati alla possibilità di gestire per tempo e in modo sistematico le emergenze e le interazioni sul sistema di collettamento fognario
Sistemi di Monitoraggio delle condizioni esterne
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Interconnessione delle reti
Installazione di Sistemi di misura per il monitoraggio permanente di parametri quantitativi finalizzato al controllo delle perdite, delle acque parassite e degli sfiori.
FOCUS
ENERGY
SAVING
CURA PER
L’AMBIENTE
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
L'ambiente e il territorio in cui operiamo sono la
principale ricchezza da rispettare e proteggere per il
futuro.
Per questo motivo, la gestione dell' impatto
ambientale è un'attività prioritaria, che conduciamo
scrupolosamente, ad esempio, con la messa a norma
di tutti gli impianti e la puntuale rilevazione degli
scarichi.
Il Gruppo CAP :
1) monitora costantemente le proprie prestazioni
ambientali e mira ad aumentare continuamente
l’efficienza dei propri processi;
2) si impegna quotidianamente nel rispetto
dell’ambiente e della biodiversità per garantire la
tutela sia delle attuali generazioni sia di quelle future.
LA CURA PER L’AMBIENTE
Progetti futuri: La
Water Footprint di
Gruppo CAP
ISO 14046:2014 è la norma
internazionale che specifica
principi, requisiti e linee guida
relativi alla valutazione
dell’Impronta Idrica di prodotti,
processi e organizzazioni.
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
ENERGY SAVING
L’obiettivo è di perseguire, con un approccio
sistematico, il miglioramento continuo della
prestazione energetica del Gruppo attraverso un
progressivo efficientamento delle soluzioni
impiantistiche adottate, degli usi e dei consumi
delle fonti energetiche.
La certificazione ISO 50001 si aggiunge alle 6
certificazioni che abbiamo già ottenuto, a
rappresentare uno sforzo continuo volto
all’eccellenza di una gestione industriale
complessa quale quella del ciclo idrico integrato.
Nella pianificazione dell’implementazione del
sistema di gestione per l’energia è previsto il
progressivo passaggio dell’analisi energetiche
dall’approccio per impianto all’approccio più
ampio che comprende le reti idriche.
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
OBIETTIVO
Tutte le reti sono soggette a perdite e quindi a una dispersione: il nostro
obiettivo è ridurre al minimo ogni tipo di perdita di acqua e monitorare
gli sfiori in ambiente.
- Ridurre le dispersioni significa non sprecare acqua che è una risorsa preziosa e
quindi è un sicuro beneficio ambientale.
- Monitorare gli sfiori significa ridurre l’inquinamento ottenendo un sicuro
beneficio ambientale.
- Vuol dire anche ottenere vantaggi economici per l’azienda e per la comunità
perché determina risparmi sui costi di gestione anche in virtù della riduzione dei
consumi energetici.
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
MONITORAGGIO RETE FOGNARIA
ACQUE PARASSITE
L’obiettivo è individuare e quantificare la presenza di infiltrazioni di portate parassite in
ingresso agli impianti di depurazione del Gruppo CAP e la loro distribuzione nei tratti dei
collettori afferenti agli impianti.
Si è realizzata una campagna di monitoraggio delle portate, installando dei misuratori sui
collettori consortili e realizzando dei distretti.
L’indagine ha consentito di:
- Definire le criticità eseguendo i bilanci idrici sui macro distretti aventi come confini i
misuratori di portata in ingresso e uscita.
- Definire le priorità degli interventi successivi e delle indagini di dettaglio necessarie prima di
approntare un qualsiasi piano di risanamento
Il monitoraggio delle portate avviene con l’utilizzo di Data Logger per la misura di Livello
correlata alla geometria delle condotte o con l’utilizzo di Data Logger per la misura della
portata transitante ( area velocity).
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
MONITORAGGIO RETE FOGNARIA
ACQUE PARASSITE
In corso di realizzazione:
Monitoraggio temporaneo ( 6 mesi) e successivo installazione della strumentazione
per il monitoraggio in continuo su 7 bacini afferenti ai depuratori del Gruppo CAP
Impianti selezionati: Peschiera Borromeo, Lacchiarella, Binasco, Calvignasco,
Bareggio, Abbiategrasso e Trezzano sul Naviglio.
Realizzato:
Monitoraggio in continuo delle portate in arrivo al depuratore di Assago, attraverso il
monitoraggio di 4 distretti.
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MONITORAGGIO RETE FOGNARIA
SFIORATORI
L'obiettivo dell'auto sorveglianza è quello di fornire dati affidabili relativi a
tracimazioni e portate che transitano nella rete di acque reflue.
Installazione di Data Logger con sensore di sversamento per il rilevamento
immediato dell’intervento degli sfioratori di prima pioggia.
A oggi il gruppo CAP monitora 18 Sfioratoi, con l’obiettivo a fine anno di
monitorarne 137.
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA
Distrettualizzazione su scala comunale e subcomunale delle reti idriche del
Gruppo CAP, mediante uso di Data Logger con rilevamento di pressione e
portata sulle interconnessioni con l’obiettivo di creazione di un modello
matematico e di simulazione della rete:
- analizzare il comportamento della rete;
- evidenziare eventuali criticità idrauliche e prevedere gli interventi di
risanamento;
- razionalizzare/modificare lo schema funzionale per ridurre i costi energetici;
- individuare eventuali interventi di ottimizzazione definirne priorità e costi nella
configurazione di rete e di utenza attuale, futura, in condizioni estive di punta;
- individuare e progettare gli eventuali ulteriori distretti idrici permanenti e reti
fisse;
- prevedere l’inserimento di dispositivi per la gestione ottimale delle pressioni;
- prevedere il risparmio energetico ottenibile realizzando a seguito di interventi
programmati.
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA
Realizzato: Sperimentazione MAGENTA
Monitoraggio in continuo delle portate e delle pressioni del comune di
Magenta con al realizzazione di 3 distretti.
Coefficienti di perdita
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MONITORAGGIO RETE ACQUEDOTTISTICA
In corso di realizzazione:
Monitoraggio in continuo delle portate e delle pressioni delle
interconnessioni comunali , ad oggi installate 36
Target al 31/12/2017 : 200
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
1) Acquisizione dei segnali dal campo (tracimazione, livello, portata).
Acquisizione segnali Gestione ed
elaborazione
Trasmissione
FASI
1 2 3
2) Elaborazione dei dati affinché siano gestiti in modo affidabile ed efficace. Le
principali elaborazioni dipendono dal tipo di informazione.
3) Trasmissione del dato a un sistema di raccolta centrale ( SCADA).
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- Nella maggior parte dei casi i punti di misura sulla rete
acquedottistica o collettori e gli scolmatori di pioggia sono nella grande
maggioranza dei casi sprovvisti di alimentazione elettrica, quindi gli
apparati e i sensori dovranno essere "autonomi".
CRITICITA’ LEGATE AL MONITORAGGIO
- I sensori sono soggetti ad allagamento, quindi devono avere un grado di
protezione sufficiente per permettere il funzionamento anche in condizioni critiche
- Scarso livello di segnale, dovuto alla scarsa copertura di rete
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
La gamma dei Data Logger scelta rispecchia tutte le caratteristiche
tecniche per rispondere alle criticità individuate.
Alimentazione Tenuta Stagna Antenna alte prestazioni
Monitorare Misurare
SOLUZIONI ADOTTATE
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
• L’integrazione dei Data Logger direttamente alla rete di Telecontrollo, permette
di avere costantemente disponibili i dati delle reti idriche, la creazione di
macro distretti permette di analizzare in modo dettagliato il rendimento delle
rete.
• L’inserimento di punti di autosorveglianza fissi, su scolmatori di prima pioggia ci
consente un monitoraggio attivo dello scolmatore stesso.
• L’utilizzo di data logger associati a sensori di livello permette anche di fare una
stima della quantità dell’effluente sversato nel corpo ricettore, permettendo
di fornire una prima analisi all’ente controllore.
RISULTATI DEL MONITORAGGIO
Grazie alla creazione di punti di misura fissi si stanno ottenendo risultati
molto positivi:
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Hypervisor
WEB LS
LOCAL CENTRALIZATION CLOUD CENTRALIZATION
Database
OVER THE TOP APPLICATIONS
District Metering Area
Leakage detection
Remote reading for major consumers
Valve
piloting Pressure
monitoring Pluviometry Quality Flowrate and overflow
monitoring
2G/3G
SCADA
LS-V LT-US Atex LS10 LS-Flow LS42
LT42 LT-US LS-P
MONITORAGGIO E IoT
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
MONITORAGGIO E IoT => SVILUPPI FUTURI
BREVISSIMO TERMINE
• Telecontrollo a supporto di risoluzione interventi a guasto
• Monitoraggi on line a supporto di politiche di sostenibilità (perdite ricerca evoluta perdite idriche, qualità reflui depurati…)
BREVE TERMINE
• KPI economico-operativi per migliorare efficienza dei processi
• KPI economico-operativi per benchmarking
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
CONTATTI
GRAZIE PER L’ATTENZIONE Ing. Cecilia Paris
+39 02-82502562
+39 3421564666
cecilia.paris@capholding.gruppocap.it
Cap Holding Spa
Via Del Mulino, 2
Assago
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Luca Berardi
+39 010 601911
+39 346 6809159
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Genova
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