Come pubblicato su Pumps & Systems
Nessuno meglio dei professionisti del comparto utilities comprende il cattivo stato della gestione delle infrastrutture idriche e delle acque reflue in molte città e comuni degli Stati Uniti, e non solo. A causa dei budget ridotti e della mancanza di un ampio riconoscimento pubblico del problema, i miglioramenti necessari sono spesso rinviati di anni o addirittura decenni in alcuni casi.
Il problema non si limita a casi pubblici di rilievo come quello di Flint, Michigan. Gli studi hanno rivelato perdite d'acqua tra la fonte e la destinazione fino al 46 per cento. Perdite di questa entità sono chiaramente insostenibili a lungo termine. Tuttavia, non è possibile ricostruire da zero i sistemi idrici e di scarico esistenti, nonostante gli investimenti infrastrutturali promessi dalla Confederazione.
In che modo le città e i comuni possono proteggere la qualità e la disponibilità dei loro sistemi pubblici di acqua e di acque reflue nei limiti del loro budget e delle loro risorse? L'aumento dell'uso delle tecnologie di analisi dei dati e dell'Internet degli Oggetti Industriali (IIoT) sta giocando un ruolo chiave nel rispondere a questa domanda, un ruolo che non potrà che crescere in portata e importanza.
L'uso dei dati nella gestione dei sistemi di gestione delle acque e delle acque reflue non è una novità. I professionisti del settore si affidano da tempo ai dati dei test sui campioni d'acqua e ad altre metriche raccolte manualmente per monitorare il loro prodotto e l'efficienza dei loro sistemi di distribuzione. Ma questi dati sono limitati e retrospettivi; i risultati forniscono solo un'istantanea di ciò che accade in un particolare momento del passato. E i dati vengono raramente analizzati in modo aggregato, perdendo l'opportunità di identificare tendenze che potrebbero fornire un avvertimento precoce di problemi in via di sviluppo.
Un nuovo paradigma
L'IIoT cambia questo paradigma. L'installazione di sensori in punti critici di controllo collegati a sistemi di aggregazione e analisi dei dati permette il monitoraggio continuo, la misurazione e l'analisi di una vasta gamma di parametri - dalla qualità dell'acqua alle portate alle prestazioni delle attrezzature - fornendo informazioni in tempo quasi reale. I vantaggi sono significativi.
Considerate il problema di falle o perdita d'acqua. Posizionando sensori nei punti chiave della distribuzione per monitorare e analizzare i dati di flusso, gli operatori possono individuare con precisione le aree problematiche e indirizzare le loro scarse risorse solo su quelle sezioni che richiedono riparazioni o aggiornamenti. Se si sviluppa una nuova perdita, gli operatori possono essere avvisati del problema di flusso in pochi secondi, consentendo una risposta più rapida per ridurre al minimo le perdite e il rischio di un'interruzione. Altrettanto significativo è il fatto che l'analisi dei dati provenienti da tutta l'infrastruttura idrica o delle acque reflue nel corso del tempo fornisce spunti che aiutano i comuni a prendere decisioni di pianificazione a lungo termine e basate su informazioni più rilevanti.
Applicazioni ad alto valore
L'IIoT può trasformare la gestione dei sistemi idrici e delle acque reflue. Ma aumenta anche la necessità di proteggere i dati. Garantire la disponibilità continua e ininterrotta dei dati è un fattore critico di successo per sfruttare il pieno potenziale dell'analisi in tempo reale per applicazioni di alto valore, come le seguenti:
Sicurezza e conformità
Il monitoraggio e l'analisi continui e in tempo reale danno ai gestori della manutenzione del comparto utilities la possibilità di identificare e rispondere in modo proattivo ai problemi di qualità, proteggendo la sicurezza pubblica. Questi dati forniscono anche una ricca fonte storica a supporto della documentazione di conformità. Qualsiasi interruzione nel flusso di questi dati, tuttavia, potrebbe portare a singhiozzi operativi che potrebbero influenzare la fornitura, la pressione o altri problemi critici di prestazioni. In caso di perdita dei dati, questa lacuna potrebbe portare a una violazione della conformità normativa, con conseguente sanzione pecuniaria.
Manutenzione predittiva
Il monitoraggio continuo e l'analisi portano la gestione delle performance degli asset (APM) a nuovi livelli.
Invece di aspettare che le pompe o le valvole si guastino, i sensori raccolgono dati sulle vibrazioni e altre impercettibili variazioni di prestazioni e li immettono nei motori di analisi, rilevando tempestivamente i primi segnali di problemi, evitando così sorprese. Con i tempi di sostituzione che spesso si protraggono per settimane, sapere in anticipo quando un'apparecchiatura richiede una revisione o è prossima alla fine del ciclo di vita è fondamentale per evitare un'interruzione del processo.
L'analisi fornisce inoltre informazioni che consentono alle municipalità di riparare o sostituire solo ciò che effettivamente deve essere sostituito, ottimizzando l'uso delle risorse finanziarie. Qualsiasi interruzione di questo flusso di dati, tuttavia, potrebbe effettivamente "fuorviare" gli operatori sulla condizione dei componenti chiave, portando ad una spiacevole sorpresa.
Monitoraggio remoto
Il monitoraggio remoto consente a meno persone di monitorare molte più risorse contemporaneamente, con conseguente risparmio di manodopera che si traduce rapidamente in un ritorno sull'investimento per questi progetti. Questo è fondamentale, soprattutto quando il personale più esperto si avvia alla pensione e occorre tempo per trovare e formare talenti qualificati.
Inoltre, la capacità di monitorare i sistemi utilizzando dispositivi che le persone hanno già, come smartphone e tablet, evita ai comuni di acquistare dispositivi dedicati per il monitoraggio remoto. La disponibilità remota ininterrotta è fondamentale in queste impostazioni, in quanto assicura che i sistemi possano essere monitorati continuamente anche con una mancanza di personale in loco.
Conservazione dell'acqua
Un esempio entusiasmante delle possibilità presentate dall'IIoT è il potenziale per integrare i dati meteorologici, comprese le tendenze della temperatura e delle precipitazioni, nell'analisi della gestione degli impianti. Questo può fornire intuizioni predittive per migliorare drasticamente l'allocazione dell'acqua e il trattamento delle acque reflue. Queste intuizioni consentono un approccio più proattivo per dichiarare o revocare i divieti di irrigazione o di riempimento delle piscine, o di distribuzione dell'acqua in agricoltura. Migliorare gli sforzi di conservazione permette ai comuni di evitare costose espansioni di capacità. I dati ininterrotti lo rendono possibile.
Gettare le basi
Man mano che più professionisti dei lavori pubblici riconoscono come l'analisi dei dati in tempo reale offra valore nelle applicazioni del mondo reale, più comuni faranno i primi timidi passi nel viaggio dell'IIoT. Certamente, sviluppi come la Smart City Initiative stanno incoraggiando i centri urbani ad adottare nuove tecnologie intelligenti di monitoraggio e automazione per migliorare sia l'efficienza che la sicurezza dei servizi pubblici. Man mano che l'analitica dei dati diventerà più diffusa nei lavori pubblici, queste capacità alla fine migreranno fino alle comunità di medie e persino più piccole dimensioni.
Mentre i leader dei lavori pubblici e comunali pianificano la loro tabella di marcia IIoT, è importante fare i giusti investimenti ora per garantire il massimo ritorno. Investire in sistemi di dati che forniscono l'alta disponibilità richiesta per il monitoraggio continuo e l'analisi è fondamentale.
Altrettanto importante è assicurarsi che qualsiasi nuova infrastruttura di dati sia semplice da utilizzare e pratica, date le limitate risorse informatiche tipiche di molti comparti delle utilities. Le decisioni giuste prese oggi permetteranno di sfruttare appieno i vantaggi che derivano della gestione di sistemi "intelligenti" per l'acqua e le acque reflue.
