ΠΩΣ ΝΑ ΕΠΙΛΕΓΕΤΕ ΛΥΣΕΙΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ

ΠΩΣ ΝΑ ΕΠΙΛΕΓΕΤΕ ΛΥΣΕΙΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ

 

Οι αισθητήρες στάθμης αποχέτευσης είναι τα «μάτια και τα αυτιά» των επιχειρήσεων ύδρευσης για τον έλεγχο του τι συμβαίνει στον υπόγειο κόσμο τους. Μέχρι πρόσφατα, τεράστιες κατασκευές αποχέτευσης σχεδιάζονταν και αφήνονταν χωρίς επίβλεψη, περιμένοντας κάποια καταστροφική αστοχία. Σήμερα, όλο και περισσότερες επιχειρήσεις κοινής ωφελείας και τοπικές κυβερνήσεις παρακολουθούν στενά τις δαπανηρές υποδομές τους. Μερικά από τα οφέλη από την παρακολούθηση της στάθμης αποχέτευσης είναι:

▪ Προανίχνευση συνθηκών αποκλεισμού

▪ Αποστολή ομάδων συντήρησης στο σωστό μέρος την κατάλληλη στιγμή

▪ Πρόληψη περιβαλλοντικών καταστροφών όπως η διαρροή λυμάτων στην πόλη

▪ Λογιστική και κοστολόγηση των λυμάτων που διανέμονται από βιομηχανικές εγκαταστάσεις

▪ Βοήθεια στον μακροπρόθεσμο σχεδιασμό της γραμμής αποχέτευσης με βάση τα πραγματικά προφίλ χρήσης

Αυτό το σύντομο άρθρο How-To είναι μια κατευθυντήρια γραμμή για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που σχεδιάζουν να εφαρμόσουν λύσεις παρακολούθησης της στάθμης αποχέτευσης. Τέσσερα σημαντικά ζητήματα συζητούνται σε αυτό το άρθρο και παρατίθενται παρακάτω:

▪ Ανθεκτικότητα της υποψήφιας λύσης

▪ Λειτουργία σε περιβάλλον με εκρηκτική ατμόσφαιρα

▪ Επικοινωνία και καταγραφή δεδομένων

▪ Διαθέσιμα δεδομένα μέτρησης

 

1. Ανθεκτικότητα

Τα εξαρτήματα του συστήματος που είναι εγκατεστημένα σε αποχετεύσεις πρέπει να αντέχουν σε σοβαρές περιβαλλοντικές συνθήκες. Κορυφαία στη λίστα των εχθρικών απειλών είναι:

▪ Φυσική ανεπάρκεια

▪ Διείσδυση υγρών και υγρασίας

Η φυσική αστοχία μπορεί να οφείλεται σε παρεμβολές στερεών λυμάτων στο μηχανισμό μέτρησης. Αυτός ο τύπος αστοχίας είναι πιο εμφανής με βυθισμένους αισθητήρες όπως μηχανικούς πλωτήρες και αισθητήρες πίεσης. Η χρήση αισθητήρων χωρίς επαφή, όπως αισθητήρες ραντάρ ή υπερήχων, μειώνει το ποσοστό φυσικών βλαβών, αλλά δεν εξαλείφει απαραίτητα αυτές τις βλάβες. Ειδικότερα, όταν η αποχέτευση υπερχειλίζει, ουσίες διαφόρων ειδών μπορεί να κολλήσουν στον αισθητήρα χωρίς επαφή και να εμποδίσουν την ακτινοβολούμενη όψη του.

 

Η διείσδυση υγρών μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη του συστήματος. Επομένως, απαιτείται πολύ υψηλός ρυθμός σφράγισης. Οι επίσημοι ρυθμοί σφράγισης IP68 (ή NEMA 6P) δεν επαρκούν σε περιβάλλον αποχέτευσης. Ο συνδυασμός ροής υγρού, χημικών και αντιδραστικών αερίων είναι συνθήκες που δεν ελέγχονται συνήθως σε εργαστηριακές επαληθεύσεις του ρυθμού σφράγισης IP68 (NEMA 6P).

 

Περίληψη: Κατά τον έλεγχο της καταλληλότητας των λύσεων παρακολούθησης αποχετεύσεων, στην κατηγορία ανθεκτικότητας, προτιμήστε τους αισθητήρες χωρίς επαφή που είναι εγκατεστημένοι ψηλά στην αποχέτευση. Αναζητήστε επίσης πρόσθετο μηχανισμό στεγανοποίησης υποστήριξης, όπως διπλή στεγανοποίηση ή εγγυημένη προγραμματισμένη και ολοκληρωμένη προληπτική συντήρηση.

 

2. Εκρηκτικά αέρια

Εκρηκτικά αέρια ενδέχεται να υπάρχουν σε ορισμένες τοποθεσίες αποχέτευσης. Το μεθάνιο είναι ένα τυπικό αέριο που μπορεί να βρεθεί σε υπόγειους υπονόμους. Δεδομένων των κατάλληλων συγκεντρώσεων αερίου, ένας σπινθήρας μπορεί να αναφλέξει το αέριο προκαλώντας την έκρηξή του. Το διάλυμα παρακολούθησης αποχέτευσης θα πρέπει να έχει επιλογή για ασφαλή χρήση σε εκρηκτικές ατμόσφαιρες. Οι πρόσθετες απαιτήσεις για ένα εκρηκτικό ασφαλές σύστημα θα αυξήσουν την τιμή και μπορεί επίσης να μειώσουν την απόδοση. Ως εκ τούτου, τα τυπικά συστήματα προτιμώνται σε χώρους αποχέτευσης όπου δεν υπάρχει κίνδυνος εκρηκτικών αερίων. Τα συστήματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ασφάλεια σε εκρηκτική ατμόσφαιρα πρέπει να συνοδεύονται από κατάλληλη πιστοποίηση από έναν ή περισσότερους διεθνείς ή τοπικούς φορείς τυποποίησης. Οι πιο αναγνωρισμένες πιστοποιήσεις είναι:

▪ ATEX (Ευρωπαϊκό πρότυπο)

▪ FM (αμερικανικό πρότυπο)

▪ IECEx (Διεθνές)

Ωστόσο, ενδέχεται να ισχύουν άλλοι τοπικοί κανονισμοί όπως:

▪ NEPSI (Κίνα)

▪ GOST (Ρωσία)

Οι μέθοδοι προστασίας ποικίλλουν: από αντιεκρηκτικά περιβλήματα έως ηλεκτρονικά κυκλώματα Intrinsic Safe. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η πιστοποίηση πρέπει να ισχύει για το σύστημα ως σύνολο. Η ανάπτυξη στοιχείων συστήματος, όπου κάθε στοιχείο πιστοποιείται ξεχωριστά, δεν εγγυάται ότι η πλήρης λύση είναι πιστοποιημένη.

 

3. Επικοινωνίες και καταγραφή δεδομένων

Οι πληροφορίες εξάγονται συνήθως από τον αισθητήρα αποχέτευσης με έναν από τους ακόλουθους τρόπους:

▪ Τοπική υλοτομία συνοδευόμενη από περιοδικές επισκέψεις στην αποχέτευση για λήψη δεδομένων

▪ Ασύρματη μετάδοση τύπου RF Radio

▪ Ασύρματες μεταδόσεις κυψελοειδούς τύπου

Η τοπική καταγραφή είναι μια αξιόπιστη τεχνική καθώς δεν περιλαμβάνει ασύρματες επικοινωνίες. Οι τοπικοί καταγραφείς προσθέτουν στο κόστος του συστήματος, αλλά συνήθως όχι τόσο όσο οι ασύρματοι πομποί και η υποδομή επικοινωνίας. Το σημαντικότερο μειονέκτημα είναι ο επιπλέον χειρισμός και η ανθρώπινη συμμετοχή στη λήψη δεδομένων καταγραφής. Αυτή η συμμετοχή αυξάνει το κόστος και είναι επιρρεπής σε λάθη.

 

Οι ασύρματες μεταδόσεις ταξινομούνται ανάλογα με την επικοινωνιακή τους υποδομή. Η χρήση της υποδομής ραδιοφώνου ραδιοσυχνοτήτων περιλαμβάνει αποκλειστική υποδομή επικοινωνίας και χρήση ρυθμιζόμενων συχνοτήτων ραδιοσυχνοτήτων. Οι επιτρεπόμενες συχνότητες για αυτήν την εφαρμογή ενδέχεται να διαφέρουν σε διαφορετικές χώρες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η υποδομή επικοινωνίας ραδιοσυχνοτήτων είναι μια δομή δύο επιπέδων όπου ο αισθητήρας πεδίου εκπέμπει σε έναν τοπικό διανομέα και ο διανομέας εκπέμπει (μέσω καλωδίων ή ασύρματων) σε μια κεντρική τοποθεσία. Το κύριο πλεονέκτημα των λύσεων που βασίζονται στο ραδιόφωνο RF είναι η αξιοπιστία και η προσαρμοσμένη κάλυψη. Το κύριο μειονέκτημα είναι η ανάγκη εγκατάστασης μιας ειδικής υποδομής και οι προκλήσεις τοπικής ρύθμισης.

 

Εναλλακτική για τις εκπομπές ραδιοσυχνοτήτων RF είναι η χρήση μιας υπάρχουσας κυψελοειδούς υποδομής. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτού του συστήματος προέρχεται από την αξιοποίηση μιας υπάρχουσας υποδομής επικοινωνιών, επομένως χαμηλότερο κόστος. Οι αποχετεύσεις βρίσκονται συνήθως σε αστικές περιοχές όπου η κυψελοειδές κάλυψη είναι καλή. Το μειονέκτημα για τη χρήση κυψελωτών επικοινωνιών είναι εμφανές σε βαθιές ή μεταλλικά κλειστές υπονόμους. Σε αυτές τις τοποθεσίες, ή τις τοποθεσίες όπου οι κατασκευές που περικλείουν είναι συνδυασμένες κατασκευές από σκυρόδεμα/μεταλλικές κατασκευές, η υπόγεια κυψελωτά κάλυψη μπορεί να είναι χαμηλή ή ανύπαρκτη. Οι εξωτερικές κεραίες ενδέχεται, σε ορισμένες περιπτώσεις, να παρακάμψουν αυτά τα προβλήματα.

 

4. Δεδομένα μέτρησης

Οι αισθητήρες στάθμης αποχέτευσης δεν περιορίζονται απαραίτητα σε μετρήσεις στάθμης. Πρόσθετα δεδομένα ενδέχεται να επεκτείνουν τις δυνατότητες του αισθητήρα:

▪ Επίπεδο

▪ Ροή

▪ Θερμοκρασία

▪ Άλλοι γενικού τύπου αισθητήρες

Οι πληροφορίες για τη στάθμη της αποχέτευσης είναι ζωτικής σημασίας για τον εντοπισμό συνθηκών υπερχείλισης, απόφραξης, υπερβολικής χρήσης σωλήνων, μακροπρόθεσμου σχεδιασμού και πολλά άλλα.

 

Τα δεδομένα ροής αποχέτευσης (για παράδειγμα σε κυβικά μέτρα ανά ώρα) και δεδομένα όγκου αποχέτευσης (σε κυβικό μέτρο) είναι ένα πρόσθετο δομικό στοιχείο πληροφοριών. Οι πληροφορίες ροής μπορούν να εξαχθούν από τις πληροφορίες επιπέδου με μία από τις δύο μεθόδους:

 

▪ Χρήση αγωγών ή φραγμάτων μέσα στους σωλήνες αποχέτευσης ή κάτω από φρεάτια

▪ Χρήση της φόρμουλας Manning

Η ανίχνευση θερμοκρασίας επεκτείνει επίσης τη χρησιμότητα του συστήματος. Η βραχυπρόθεσμη αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να υποδηλώνει, για παράδειγμα, βιομηχανικά απόβλητα που απορρίπτονται στην αποχέτευση.

 

Τέλος, η δυνατότητα σύνδεσης με πρόσθετους αισθητήρες μέσω κάποιου τυπικού πρωτοκόλλου μπορεί να αυξήσει περαιτέρω την αποτελεσματικότητα του συστήματος. Αυτοί οι άλλοι αισθητήρες μπορεί να είναι χημικού τύπου (όπως PH) ή βιολογικού τύπου. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι ανεξάρτητοι αισθητήρες, έτοιμοι να συνδεθούν σε τερματικό γενικής χρήσης, σπάνια διατίθενται στην αγορά.