HVORDAN VELGER DU LØSNINGER FOR OVERVÅKNING AV KLOKKNIVÅ

HVORDAN VELGER DU LØSNINGER FOR OVERVÅKNING AV KLOKKNIVÅ

 

Avløpsnivåsensorer er "øyne og ører" til vannverk for å sjekke hva som skjer i deres underjordiske verden. Inntil nylig ble enorme kloakkkonstruksjoner planlagt og forlatt uten tilsyn, i påvente av en katastrofal feil. I dag overvåker flere og flere forsyningsselskaper og lokale myndigheter nøye deres kostbare infrastruktur. Noen av fordelene med overvåking av kloakknivå er:

▪ Forhåndsdeteksjon av blokkeringsforhold

▪ Sende vedlikeholdsteam til rett sted til rett tid

▪ Forebygging av miljøkatastrofale hendelser som søl fra kloakkbyer

▪ Regnskap og kostnadsberegning av avløpsvann fra industrianlegg

▪ Bidra til langsiktig planlegging av avløpsledning basert på faktiske bruksprofiler

Denne korte How-To-artikkelen er en retningslinje for verktøy som planlegger å implementere løsninger for overvåking av kloakknivå. Fire viktige spørsmål diskuteres i denne artikkelen og listes opp nedenfor:

▪ Holdbarhet av kandidatløsningen

▪ Drift i eksplosive omgivelser

▪ Kommunikasjon og datalogging

▪ Tilgjengelige måledata

 

1. Holdbarhet

Systemkomponenter som installeres i kloakk må tåle strenge miljøforhold. Øverst på listen over fiendtlige trusler er:

▪ Fysisk svikt

▪ Penetrering av væsker og fuktighet

Fysisk svikt kan stamme fra faste kloakkstoffer som forstyrrer målemekanismen. Denne typen feil er mest tydelig med nedsenkede sensorer som mekaniske flottører og trykksensorer. Bruken av berøringsfrie sensorer som radar eller ultralydbaserte sensorer reduserer frekvensen av fysiske feil, men eliminerer ikke nødvendigvis disse feilene. Spesielt når kloakken renner over, kan stoffer av ulike slag feste seg til den berøringsfrie sensoren og blokkere dens utstrålende overflate.

 

Inntrengning av væsker kan forårsake ikke-reversibel feil i systemet. Derfor kreves det svært høy forseglingshastighet. Formelle tetningsgrader på IP68 (eller NEMA 6P) er ikke nok i kloakkmiljø. Kombinasjonen av væskestrøm, kjemikalier og reaktive gasser er forhold som normalt ikke testes i laboratorieverifikasjoner av IP68 (NEMA 6P) tetningshastighet.

 

Oppsummering: Når du sjekker egnetheten til kloakkovervåkingsløsninger, under holdbarhetskategorien, favoriser berøringsfrie sensorer installert høyt i kloakken. Se også etter ekstra støttende tetningsmekanisme som dobbel forsegling eller garantert planlagt og omfattende forebyggende vedlikehold.

 

2. Eksplosive gasser

Eksplosive gasser kan forekomme i enkelte avløpssteder. Metan er en typisk gass som kan finnes i underjordiske kloakk. Gitt riktige gasskonsentrasjoner kan en gnist antenne gassen og få den til å eksplodere. Kloakkovervåkingsløsning bør ha mulighet for sikker bruk i eksplosive atmosfærer. Tilleggskravene til et eksplosjonssikkert system vil øke prisen og kan også redusere ytelsen. Derfor foretrekkes standardsystemer på avløpssteder hvor det ikke er fare for eksplosive gasser. Systemer som kan brukes trygt i eksplosiv atmosfære må ledsages av en skikkelig sertifisering fra ett eller flere av de internasjonale eller lokale standardiseringsorganene. De mest anerkjente sertifiseringene er:

▪ ATEX (europeisk standard)

▪ FM (amerikansk standard)

▪ IECEx (internasjonalt)

Andre lokale forskrifter kan imidlertid gjelde som:

▪ NEPSI (Kina)

▪ GOST (Russland)

Beskyttelsesmetoder varierer: fra eksplosivsikre kapslinger til egensikre elektroniske kretser. Det er viktig å merke seg at sertifisering må gjelde for systemet som helhet. Utplassering av systemkomponenter, hvor hver komponent er sertifisert individuelt, garanterer ikke at den komplette løsningen er sertifisert.

 

3. Kommunikasjon og datalogging

Informasjon hentes vanligvis fra kloakksensoren på en av følgende måter:

▪ Lokal logging ledsaget av periodiske besøk i kloakken for nedlasting av data

▪ Trådløs overføring av typen RF-radio

▪ Trådløse overføringer av mobiltypen

Lokal logging er en pålitelig teknikk siden den ikke involverer trådløs kommunikasjon. Lokale loggere øker systemkostnadene, men vanligvis ikke så mye som trådløse sendere og kommunikasjonsinfrastruktur. Den største ulempen er den ekstra håndteringen og menneskelig involvering i nedlasting av loggdata. Denne involveringen øker kostnadene og er utsatt for feil.

 

Trådløse overføringer er klassifisert i henhold til deres kommunikasjonsinfrastruktur. Bruken av RF-radioinfrastruktur innebærer dedikert kommunikasjonsinfrastruktur og bruk av regulerte RF-frekvenser. De tillatte frekvensene for denne applikasjonen kan variere i forskjellige land. I noen tilfeller er RF-kommunikasjonsinfrastruktur en to-lags struktur der feltsensoren sender til en lokal hub og huben sender (via ledninger eller trådløst) til en sentral plassering. Hovedfordelen med RF-radiobaserte løsninger er pålitelighet og skreddersydd dekning. Den største ulempen er behovet for å sette opp en dedikert infrastruktur og lokale reguleringsutfordringer.

 

Alternativ til RF-radiooverføringer er bruk av en eksisterende mobilinfrastruktur. Den store oppsiden i denne ordningen kommer fra å dra nytte av en eksisterende kommunikasjonsinfrastruktur og dermed lavere kostnader. Kloakk er normalt plassert i urbane områder hvor mobildekning er god. Ulempen ved bruk av mobilkommunikasjon er tydelig i dype eller metallisk lukkede kloakk. På disse stedene, eller steder der de omsluttende strukturene er kombinert betong/metalliske strukturer, kan underjordisk mobildekning være lav eller ikke-eksisterende. Eksterne antenner kan i noen tilfeller omgå disse problemene.

 

4. Måledata

Avløpsnivåsensorer er ikke nødvendigvis begrenset til nivåmålinger. Ytterligere data kan utvide funksjonene til sensoren:

▪ Nivå

▪ Flyt

▪ Temperatur

▪ Andre generiske sensorer

Informasjon om kloakknivå er avgjørende for å identifisere overløpsforhold, blokkeringer, overforbruk av rør, langsiktig planlegging og mer.

 

Kloakkstrømdata (for eksempel i form av kubikkmeter per time) og avløpsvolumdata (i form av kubikkmeter) er en tilleggsinformasjonsbyggestein. Flytinformasjon kan trekkes ut fra nivåinformasjon på én av to metoder:

 

▪ Bruk av avløp eller overløp inne i kloakkrørene eller under kummer

▪ Bruk av Manning-formel

Temperaturføling utvider også nytten av systemet. Kortvarig temperaturøkning kan for eksempel tyde på at industriavfall blir dumpet i kloakken.

 

Til slutt kan muligheten til å koble til flere sensorer gjennom en standardprotokoll ytterligere øke effektiviteten til systemet. Disse andre sensorene kan være av kjemisk type (som PH) eller biologisk type. Det skal imidlertid bemerkes at uavhengige sensorer, klare til å kobles til en generell terminal, sjelden er tilgjengelige på markedet.