Vodovod i Kanalizacija_UPRAVLJANJE
January 1, 2017 | Author: Miroslav Cvjetkovic | Category: N/A
Short Description
Download Vodovod i Kanalizacija_UPRAVLJANJE...
Description
VODOVOD I KANALIZACIJA
UPRAVLJANJE
Miroslav Cvjetković
Beograd 2014.
VODOVOD I KANALIZACIJA – UPRAVLJANJE Miroslav Cvjetković IZDAVAČ Autor RECEZENTI Prof. dr Marko Ivetić Prof. dr Jovan Despotović LETKOR I KOREKTOR Mirjana Topalović KORICE Miloš Milošević ISBN XX‐XXX‐XXXX‐X ii
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
SADRŽAJ Sadržaj Predgovor
iii v
Deo I Osnove
1
Glava 1.
Mape Analogne karte Digitalni katastar
3 3 10
Glava 2.
Merenje Merenje protoka Merenja u Beogradskom vodovodnom sistemu Merenja u Beogradskom kanalizacionom sistemu
15 17 25 31
Glava 3.
Modeliranje Matematički modeli vodovodnih sistema Model Beogradskog vodovodnog sisitema Model Beogradskog kanalizacionog sistema
35 35 40 51
Deo II Sistemi
59
Glava 4.
GIS – geografski informacioni sistem Šta je GIS? Razvoj GIS‐a u Beogradkom vodovodu i kanalizaciji Primena GIS‐a u BVK
61 61 64 67
Glava 5.
SCADA – daljinska kontrola i prikupljanje podataka Šta je SCADA? SCADA sistem u Beogradskom vodovodu SCADA sistem u Beogradskoj kanalizaciji
75 75 78 94
Deo III Upravljanje
97
Glava 6.
Upravljanje imovinom Šta je upravljanje imovinom? Asset management u BVK
99 99 103
Glava 7.
Upravljanje potrošnjom Šta je upravljanje potrošnjom? Distributivni sistem Analiza zona Analiza podataka o potrošnji Analiza performansi preduzeća Merenje protoka
109 109 113 115 121 129 133
Glava 8.
Upravljanje rizikom Šta je upravljanje rizikom? Mere pri projektovanju Strategije rešavanja krize Planirane restrikcije
139 139 140 142 145
Skraćenice Literatura Registar Pojmova
173 175 177
MA
iii
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
iv
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
PREDGOVOR Prošireni naziv ove knjige, kada bi iz njega trebalo odmah da bude jasno o čemu je reč, bio bi: „Beogradski vodovod i kanalizacija – Teorija i praksa upravljanja – Studija slučaja”. To bi verovatno bio i kraj čitanja jer tako rogobatan naslov pre može da odbije nego zainteresuje čitaoca. Osnovna ideja je da se na jednom mestu sakupe i opišu osnovni pojmovi, procedure i sistemi koji su korišćeni u, veoma široko shvaćenom, sistemu upravljanja velikim vodoprivrednim sistemom kakav je Beogradski vodovod i kanalizacija. Saznanja, ideje i iskustva, prikupljeni u tridesetogodišnjem radu na ovim problemima, ovde se nude kao prost zbir informacija bez želje da to bude udžbenik ili spomenar. Ovo je pre praktikum koji može da bude od pomoći u organizaciji upravljanja vodovodnim i kanalizacionim sistemima. Tako se svaka glava sastoji od dva dela: elementarnog „teoretskog” objašnjenja i opisa praktične primene u realnom okruženju. Knjiga se sastoji iz tri dela: Osnove, Sistemi i Upravljanje. U njima su glave koje opisuju pojedine elemente upravljanja vodovodnim i kanalizacionim sistemima. Red kojim su elementi predstavljeni donekle je i hronološki redosled njihovog razvoja i uvođenja u BVK. U OSNOVAMA su tri M: Mape, Merenje i Modeliranje. Tri prva elementarna koraka koje načini svaki vodovod i kanalizacija na putu ka upravljanju, poneked i bez svesti da je to početak razvoja budućeg integrisanog sistema. Ovi osnovni elementi ili alati mogu biti korisni i svaki za sebe (ponekad tako i postoje). Još su korisniji međusobno povezani ali pravi smisao i efikasnost dobijaju kao osnov na kome se, na sledećem nivou, razvijaju SISTEMI. Od njih su za upravljanje najznačajniji GIS i SCADA. Skraćenice koje su u toj meri ušle u upotrebu da se skoro više i ne objašnjavaju, pa dolazi do različitog shvatanja njihovog značenja i sadržine. Efikasni sistemi razvijeni na dobrim osnovama omogućavaju UPRAVLJANJE. Ovde su opisana tri vida upravljanja: imovinom, potrošnjom i rizikom, iako je svaka podela uslovna. Svi oni, uključujući i navedene siteme i osnove, međuzavisni i isprepletani, deo su jedinstvenog sistema. U kojoj meri je moguće tako kompleksne sisteme integrisati pre zavisi od definicije i shvatanja tog pojma. Iskustvo uči da je „integralni” sistem lakše obećati (projektovati) nego ostvariti. Vodovod i kanalizacija osnovnu delatnost obavljaju oslanjajući se uglavnom na tehnologije iz prošlog i pretprošlog veka: To je jedan veoma stari biznis. Neophodan i skoro po pravilu neprofitan. Zato nije bio izazov za pronalazače i visoke tehnologije. Retko se neko najnovije naučno ili tehnološko dostignuće prvo primenilo u vodovodu ili kanalizaciji. Uglavnom su preuzimana i prilagođavana rešenja originalno razvijena u „bogatijim” i „atraktivnijim” oblastima: struja, gas, nafta, saobraćaj... To malo zakašnjenje u primeni novih tehnologija, dostignuća, metoda ili sistema ipak ima i nekih prednosti: sve „novotarije” isprobane su i usavršene pre primene u industriji vode. Tako osnovni elementi, metode i principi, koji se primenjuju u upravljanju sistemima vodovoda i kanalizacije, imaju zajedničke osnove sa srodnim sistemima ali i svoje posebnosti. Neki od njih su potpuno nezavisno nastali u okvirima sektora voda i specifični su samo za njega. MA
v
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
vi v
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
OSNOVE
1 MAPE 2 MERENJE 3 MODELIRANJE MA
1
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
2
VE
OSNOVE Mape
1 MAPPE Nije redak sslučaj da vod dovodni i kan nalizacioni sisstem funkcio onišu i bez m mapa podzem mnih instalacija i objekata, a ako one i postoje p često o su neažurne i slabog kvaliteta. Ceevi i ukcija ali se to o ne unosi u karte. Ponekad kablovi se izzmeštaju tokkom popravkki i rekonstru je u njima prikazano o planirano i projekto ovano stanjje a ne izzvedeno. Sttara m delovima jeednostavno može da bu ude zagubljen na. Svi koji sse u dokumentacija o nekim nom radu srreću sa pod dzemnim instalacijama, operateri i izvođači, mogu svakodnevn imati lažnu sigurnost daa se ispod meesta na kome rade ne naalazi ništa, jeer taj deo mrreže nih informaccija, nije uopšte ili nije dobrro kartiran. Razultat takkvog nedostaatka pouzdan n nepozn natim, neob beleženim, nekartiranim m ili pogrešno kopanje ili bušenje nad objektima može m prouzro okivati gubljenje radnogg vremena (i novca), skupe locirainim o štete (još vviše novca), zastoje u sn nabdevanju (još novca) i, najgore od o svega, može izazvati povvrede ili smrtt ljudi.
1 .1
ANALO OGNE K KARTE
Služba tehn ničke tokume entacije Beogradski vodovod i kanalizacija postoji više e od 100 godina. Za objekte o i mrrežu t do okumentacijee. Sva tehniička vodovoda ii kanalizacijee postoje razni oblici tehničke dokumentacije se čuvva i upotrebljava u Sllužbi tehniččke dokumeentacije. Arh hive o u dve nezavisne n jeedinice. Glavna vodovoda i kanalizacije se čuvaju odvojeno n katastarskkim situacijaama dokumentacija o mreži vodovoda i i kanalizacijee se nalazi na ovi postoje u analogno om obliku na transparrent razmere 1::500. Katasttarski plano folijama. Vo odovodna i kkanalizacionaa mreža su razdvojene na posebnim planovima, koji su rađeni u u periodu od d 1976. do 1989. 1 godine e, kada su stavljeni s u sttalnu upotre ebu. Međutim, n nakon toga izzmene i dopune nisu ažu urno unošene, pa su plan novi u sve veećoj meri zastarevali. Konstaantno održavvanje planovva u analogn nom obliku, kako po pitaanju p ostalog sadržajaa na planovvima, radi se u izmena na vodovima, tako i po pitanju m geodetsko om zavodu. Republičkom
Slika 1‐1 Ko opanje bez preccizne karte: Beo ograd, Resavskka, 2009; Golsvvortijeva, 2010..
MA
3
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje S tehniččke dokumentacije postoje dve vrstte podataka.. Prvu grupu u čine karte,, U Službi maape i planovii raznih razm mera i sadržaaja, a drugu projektna dokumentacijja u kojoj se e nallaze projekti, od GUP‐o ova i Generaalnih rešenjaa, do Glavnih projekata i projekataa Izvedenog stan nja. Dokumeentacija je odvojena, o po osebno za vodovod, v a posebno zaa nalizaciju. Arrhiva za vodo ovod je značaajno veća od d arhive za kaanalizaciju. kan Karrte, planovi i detaljni listtovi U Službi S tehniččke dokumentacije postoji arhiva saa raznovrsnim m kartama, planovima i i dettaljnim listovvima, počevvši od onih sa s najmanjim m razmerama 1:200.000 0, 1:100.000,, 1:5 50.000, 1:25..000. Pojedin ne karte posttoje u digitalnom, rasterrskom obliku. Karte sitne e razzmere služe za prikazivaanje celokup pnog vodovo odnog i kanalizacionog sistema. Naa njim ma se analizziraju opšte koncepcije i principi ko oji se kasnijee razrađuju na kartamaa kru upnije razmeere.
Slika 1‐2 Orto ofoto snimak
U n novije vremee u upotrebu u je ušao diggitalni ortofo oto snimak B Beograda bazzne razmere e 1:5 5.000. Urađeene su tri seerije ortofotto snimaka. Prvu seriju čine crno‐beli snimci izz 200 01. godine, a druge dvee su snimci u boji urađe eni u periodu između 20 003. i 2007.. god dine. Ortofo oto snimak ima veliku primenu prii ažuriranju podataka potrebnih p zaa kattastar nepokkretnosti i izrradi tematskiih karata i planova u razm merama bliskim 1:5.000.. Osn novna arhivva karata od dnosno plan nova nalazi se na detaljnim listovim ma razmere e 1:5 500, 1:1.000, a za prigrad dske delove p postoje i razm mere 1:2.500 0 i 1:5.000.
4 4
VE
OSNOVE Mape
Slikka 1‐3 Umanjen n detaljni list vo odovoda 1:500 0
nim planovim ma postoje karte razmeere 1:5.000,, za U kanalizacciji, paralelno sa detaljn potrebe gen neralnog pre egleda sistem ma, ali su on ne iste starossti kao i detaaljni planovi. Te karte posto oje i u digittalnom rasterskom obliiku. Značajn ne su jer saadrže i visin nsku predstavu terena i veom ma se često kkoriste u radu na razvoju sistema kan nalizacije.
Slika 1‐4 Umanjena situ uacija 1:5.000
MA
5
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje olovinom osaamdesetih go odina prošlo og veka. Poreed najnovijih h Dettaljni listovi su rađeni po pod dataka koji ssu bili na raspolaganju u to vreme, pri izradi detaaljnih listova korišćeni su u i podaci sa planova u razm meri 1:1.000 i 1:2.500 (izzrađeni do 1976. 1 godinee) koji su do o da bili u upo otrebi. Njiho ova osnovna prednost u odnosu na novije listovve je što naa tad njim ma postoji visinska v predstava teren na. Pored to oga na pojeedinim kartaama postoje e pod daci o mreži,, koji nisu preneti na važeeće detaljne listove.
Slika 1‐5 5 Umanjen dettaljni list 1:500 0
Dettaljni planovvi su uglavno om stari izmeeđu 15 i 20 godina, ili su u čak stariji. Za pojedinaa prigradska naseelja postoje detaljni listo ovi relativno o novijeg dattuma (1995––1996), ali je e hov broj veo oma mali. Ovi detaljni listtovi su često sitnije razmeere 1:1.000 ii 1:2.500. njih Na detaljnim planovima vodovoda prikaazani su sled deći podaci: cevi sa podatkom o m materijalu prečnik visinska zzona priključci šahtovi Na kanalizacion nim planovim ma su: kanali, odnosno kolektori sa podaatkom o vrstti kanalizacije e prečnik, odnosno dim menzije kolekktora materijal šahtovi ssa osnovnim kotama slivnici priključci
6 6
VE
OSNOVE Mape
Slika 1‐6 Um manjen detaljn ni list vodovoda a
Slika 1‐7 Uma anjen detaljni llist kanalizacijee
u prikazani na manjem m broju plan nova i podaaci o njima nisu pouzdani. Priključci su Postojeći pllanovi su zasstareli jer nissu blagovrem meno ažurirani. Za neke d delove gradaa na planovima n nije kartirano novo stanje – nove ulice i objekti,, pa se za njih koriste saamo projekti izveedenog stan nja. Oni su, m međutim, često nekompletni i u loše em stanju paa za dobijanje ažurnih po odataka nekke delove instalacija treba pon novno snim mati. m ortofoto snimaka utvrđuje se odstupanjee u odnosu u na posto ojeći Korišćenjem katastarski list i moguće e je izvršiti ažžuriranje. na „divlje” mreže m vodovvoda i kanalizacije. Za takvu U praksi nijje retka pojaava takozvan mrežu, kojaa faktički po ostoji na terrenu, nema dokumentacije i ne od država se, ilii se održava sam mo periodičn no da bi se o obezbedilo n normalno fun nkcionisanjee legalne mreeže. Za ovakve delove mreeže treba uraditi projekkte izvedeno og stanja i sve izveštajje i o za legalnu mrežu bez obzira na neelogičnosti i nedostatke. Na geodetska ssnimanja kao taj način bi bilo omoguććeno da se taakvom mrežo om upravlja na isti način kao i legalno om: potrošači, kvvarovi i ostalo o. da se registruju i prate p
MA
7
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje Pro ojekat digitalizacije – prvva faza U B Beogradskom m vodovodu digitalizacijaa katastra vodova počela je još 1993. godine. Prvii većći projekat jee bio u saradnji sa kompanijom „Urrbing”, kada je mali deo o vodovodne e mrreže transforrmisan u vektorski oblik, pošto su pre ethodno skenirani i georreferenciranii dettaljni listovi vodovoda. Nakon N toga, za jedan deeo centralno og gradskog područja su u diggitalizovani ulični u šahtovvi sa zatvaraačima i vod dovodni prikključci. Na delu d gradske e mrreže, gde po ostoje vekto orizovani po odaci o zatvvaračima, urađena je aplikacija a zaa deffinisanje plan na zatvaranja zatvarača radi izolovan nja mesta kvvara. Ova dokumentacijaa se bazirala naa programskkom paketu u AutoCad, verzije 10 i 12. Origin nalni fajlovii ova nisu sačuvani jer se s odmah pristupalo p au utomatskoj vektorizacijii skeeniranih listo listtova. Kvalitet digitalnih podataka jee loš zbog korišćenja k prrograma za automatsku u vekktorizaciju. U odnosu na n današnjee zahteve ova o dokume entacija ne zadovoljavaa kritterijume za kvalitetan i funkcionalan rad. Do okumentacijaa u digitalno om obliku i i apllikacija za zaatvarače nije se koristila ne samo zbog naved denih mana već i zbogg nekkompletnostti dokumentaacije i drugih h nedostatakka.
Slika 1‐8 Rasterdki i vektorsski model
Pro ojekat digitalizacije – dru uga faza Poččetkom 200 02. godine u Beograd dskom vodo ovodu i kaanalizaciji, u u okruženju u pro ogramskog p paketa MapSoft počela jee realizacija ssledećih projekata: Digitalnii Orto Foto: A Aero‐foto sn nimci teritorijje grada Beo ograda formiraju ortofoto plan sa prosstornim inforrmacijama koji se može kkoristiti kao ggeodetska ma o prostorru u digitalno om obliku podloga u kombinaciiji sa drugim informacijam Kućni bro ojevi: Podaci koji se odno ose na ulice i kućne brojeeve. Nije ažu urna, ne sadrži po odatke za ceo o grad Raster: D Deo rasterskih podloga –– planova vod dovodne mreeže za koje sse tokom rada pokkazalo da nisu dovoljno ažurni GUP: Pod daci iz Generralnog urban nističkog plan na Beogradaa – geometrijjske informaccije i alfa‐num merički podaaci TIS: Podaaci o Tehničkkom informaacionom sisteemu BVK – samo geomettrijske informaccije KO: Podeela na katasttarske opštin ne teritorije ggrada DMT: Diggitalni mode el terena za p područje Gen neralnog plan na Beogradaa. Tim m projektimaa je bila omo ogućena izrada digitalnih h karata i plaanova premaa potrebamaa pojjedinih služb bi. Postalo je moguće preeklapanje pod dataka sa orttofoto plano ova, karata izz GU UP‐a, podataka BVK, kao i korišćenje digitalnog m modela teren na. Podaci su korišćeni ii 8 8
VE
OSNOVE Mape
dovoda. Projjekat nije naašao širu prim menu jer je bilo kod izrade hidrauličkogg modela vod ovati podatkke koje RGZ n nije stavio u zvaničnu upotrebu. neproduktivvno vektorizo Beograda do 2021, razvijeeni su delovi informacionog U okviru izrrade Generallnog plana B sistema u softverskom m okruženju u MapInfo. Tom priliko om su izrađ đene temattske 000 i dr. sa s podacim ma vodovoda i elektronskee karte razzmere 1:10..000, 1:20.0 kanalizacije. nog i kanalizaacionog sisteema koristi ssoftverski paaket U BVK se zaa modeliranjje vodovodn InfoWorks. Moguća je razmena po odataka sa GIS G orijentisaanim softverskim paketima MapInfo ili ArcGIS. kao što su M
Slika 1‐9 Uma anjena karta vo odovoda 1:20.000
MA
9
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
1.2
D DIGITAL LNI KATTASTAR R
Forrmiranje kattastra vodovvodne i kanalizacione mrreže Kattastar vodovva vodovodn ne i kanalizaacione mrežže za grad Beograd B usp postavljen je e sed damdesetih godina po tada važeećim propisiima. Za graafičku obradu planovaa primenjena je, za to vreme, uobičajenaa tehnologija izrade plano ova u analoggnom obliku.. o Održavanje ovvako uspostaavljenog kattastra nastaavljeno je taako što je najveći deo odova sniman pre zatrrpavanja i zatim kartiraan na plano ove. Ukupnaa posstavljenih vo dužžina svih snimljenih vodo ova kojima ggazduje BVK iznosila je oko 2.800 km m vodovodne e mrreže i oko 1.5 500 km kanalizacione mreže. Tokkom 2007. godine g započet je Projekat formiran nja baze pod dataka kata astra vodova a vod dovodne i kanalizacione mreže Beograda primenom tehnologije digitalnog g geo odetskog pla ana. Dugoročno gledano o ova baza podataka p pre edstavljala jee važan deo o geo ografskog informacionogg sistema BV VK. Međutim m, kako je on na u nadležn nosti RGZ‐a ii kakko su svi pod daci bili u anaalognom obliku, uslov za njeno uključčivanje u GISS bili su: Formiran nje baze podataka (prevo ođenje podattaka u digitaalni oblik), Stavljanje baze podataka u službeenu upotreb bu od strane RGZ‐a, Obezbeđ đivanje njeno og održavanjja u digitalno om obliku i Obezbeđ đenje razmen ne podataka između RGZZ‐a i BVK u diigitalnom ob bliku. U o organizaciji B BVK, finansirran donacijo om vlade Nem mačke, završšen je projekat kojim se e reššava prvi uslov u – forrmiranje baaze podatakka katastra vodova vo odovodne i i kan nalizacione m mreže Beograda, dok se preostala trii uslova rešeena posebnim m ugovorom m izm među BVK i R RGZ. Ob buhvat smislu, projjekat je obuhvatio celokkupan katasttar vodova vodovodne U prostornom p v i i kan nalizacione m mreže, što zn nači celokupn nu teritoriju grada Beogrrada, izuzev o onih opštinaa za koje je katasstar vodova izmešten iz Centra za kaatastar nepokretnosti Beeograd. Kako o dova u RGZ‐u u organizovaan po delovima lokalne samoupravee, projektom m je katastar vod uhvaćeni svii su obuhvaćenee skoro sve opštine.U saadržajnom smislu, projektom su obu podaci o vodovodnoj i kanalizaccionoj mreži koji su se e nalazili u sslužbenoj kaatastarskoj evvidenciji (na planovima ii u elaborattu). Samo naa ovaj način moglo se ob bezbediti daa se, nakon stavljanja b baze podatakka u služben nu upotrebu,, ojeća analoggna grafička dokumentaacija koja se e sva posto odnosi naa vodovodnu i kanalizaacionu mrežžu stavi van n upotrebe,, a da se svi poslovi u veezi sa katastrom vodovaa vodovodn ne i kanalizaccione mreže obavljaju diggitalno. Podloge Dokumentaciju za realizaciju projeekta činili su:: Rad dni originali kkatastarskih planova Skeenirani radni originali za d deo katastra vodova Digitalizovan sadržaj katastrra vodova. Elab borat preme era i održavan nja vodova Pod daci o geodettskoj osnovi Osttala relevantna dokumen ntacija Slika 1‐10 Territorija obuhva aćena projektom m
1 10
VE
OSNOVE Mape
mentacija se nalazila u u posedu RGZ‐a, R Centar za katasstar Sva navedeena dokum nepokretno osti Beograd.. Po posebno om ugovoru između BVK i RGZ ova do okumentacija je bila stavljena na uvid i raspolaganje tokom izrade projeekta, kao i tokom njegove realizacije.
Slika 1‐11 Ana alogni plan 1:5 500
Slika a 1‐12 Digitaln na karta 1:500
Sadržaj digiitalizacije Sadržaj bazze podataka katastra vo odova vodovvodne i kanalizacione mreže m Beograda podeljen je u dve osnovvne teme sa ssledećim sad držajem: Vodovod Tačkee vodovodne e mreže Pomo oćne tačke vodovodne m mreže Linijee vodovodne mreže Nazivvi vodovodne e mreže Kanalizacija a Tačkee kanalizacio one mreže Pomo oćne tačke kanalizacionee mreže Linijee kanalizacion ne mreže Nazivvi kanalizacio one mreže Postupak digitalizacije Digitalizacija je obuhvaatila sve taččkaste objekkte, kojima su tom prillikom dodeljjeni buti i usposttavljena je odgovarajuća o a topologija. Pri odgovarajućći grafički i lejerski atrib digitalizacijii su primenjivvani važeći n normativi iz U Uredbe o dig gitalnom geo odetskom pla anu. Razmeštanje raspoloživvih kota izvvođeno je u u skladu saa kartografskim principima korišćenim kod klasičnog načina raada. Na poggodnim mestima su na odgovarajuććem eristike vodaa, preuzete saa radnog origginala. lejeru ispisivvane karakte Kada neki delovi mrežže nisu moggli jasno daa se identifiikuju na rad dnom origin nalu u odgovarajući elaborati n na osnovu ko ojih su razjaššnjavane svee nejasnoće. korišćeni su Rad pri digiitalizaciji Postupak skkeniranja i geeoreferenciranja 3.329 listova obavljen je u jedno oj kampanji, što je omogućilo da se izvrrše neophod dna ponavljanja, a zatim su listovi vrraćani nazad d na održavanje..
MA
1 11
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje m skeniranju u radnih orriginala, pod dešavani su u Pree nego što se pristupiilo serijskom parrametri skeeniranja preema karakterističnim listovima saa proverom m vidljivostii (čittljivosti) sken niranih dokumenata. Teh hnička kontrrola formiran nja baze pod dataka (struččni nadzor) vršena v je su ukcesivno po o opšštinama, odnosno po potprojektim p a, pa je posstupak otklaanjanja grešaaka izvođen n tokkom trajanja projekata. Imaajući u vidu d da su vodovo od i kanalizaacija samo dvva sloja katasstra vodova, stavljanjem m bazze podataka katastra vod dova vodovo odne i kanaliizacione mreeže Beogradaa u službenu u upo otrebu nije b bilo mogućee staviti radn ne originale vvan upotrebe jer se na n njima nalaze e osttali slojevi kaatastra vodovva (elektrika, telefon, daljinsko grejanje itd.) To zznači da se u u preelaznom perriodu održavva i baza po odataka i an nalogni plan novi. Zato su u još tokom m reaalizacije ovogg projekta pokrenuti i projekti formiranja baza p podataka osstalih slojevaa kattastra vodova. Unos originalnih podataka i formiranjee digitalnog sadržaja Bazza podataka katastra vodova vodovo odne i kanallizacione mre eže Beograd da formiranaa je ii izrađena za celokupno p područje graada, a usposttavljena je ve eza sa svim rraspoloživim m rassterskim podlogama. Ediitovanjem su s tačkamaa dodeljeni odgovarajući grafičkii i lejerski atributi i i usp postavljena je topologija. Važili su tehnički no ormativi iz Pravilnika P o formiranju, odrržavanju, disstribuciji i arh hiviranju bazze podataka digitalnog geodetskog plana. Na mestima gd de su se na isstoj poziciji, p pored kote terena, nalazzile i kote vod dova u rovu,, b tačaka (preuzimanje ( em pozicije)) kojima su dodeljivane e karrtiran je odggovarajući broj odggovarajuće kkote.
Slika 1‐13 Dig gitalizacija vod dovodne i kanallizacione mrežee
1 12
VE Razmeštanje raspoloživih kota izvedeno je u skladu sa kartografskim principima klasičnog načina rada. Na pogodnim mestima su u odgovarajućem lejeru ispisane karakteristike voda, koje su preuzete sa skice. Sve uočene greške koje se nisu mogle otkloniti uobičajenim načinima provere upisane su u spisak grešaka koji je sastavni deo tehničkog izveštaja. Definitivni pregled i stavljanje baze podataka u službenu upotrebu Baza podataka vodova vodovodne i kanalizacione mreže pregledana je sukcesivno sa njenim formiranjem. Delovi baze podataka sukcesivno su dostavljani na definitivni pregled. Po dobijanju pozitivnog nalaza stručnog nadzora, RGZ je donosio rešenje o stavljanju Baze podataka vodova vodovodne i kanalizacione mreže Beograda u službenu upotrebu. Distribucija baze podataka Baza podataka katastra vodova vodovodne i kanalizacione mreže Beograda može se distribuirati na tri načina: putem digitalnih medija u ESRI SHAPE formatu, putem računarske mreže, direktnim pristupom u bazu pomoću odgovarajućeg softvera, putem interneta. Održavanje baze podataka Nakon dobijanja odgovarajućeg rešenja, baza podataka katastra vodova vodovodne i kanalizacione mreže biće stavljena u službenu upotrebu, zajedno sa podacima drugih komunalnih sistema, kada i oni budu digitalizovani. Podacima treba da pristupaju svi referenti zaduženi za izdavanje podataka i održavanje katastra vodova. Vektorski sadržaj katastra vodova može da se kombinuje sa radnim originalima zbirnih vodova, sa katastarskim radnim originalima, kao i sa digitalnim ortofoto planovima. Istovremeno sa stavljanjem baze podataka u službenu upotrebu biće obezbeđeno da se sve izmene u bazi podataka blagovremeno dostavljaju u BVK radi ažuriranja stanja. Podaci su organizovani na dva odvojena lejera. Prvi lejer je zvaničan, sa podacima iz RGZ dobijenim ovim projektom, a drugi je interni sa podacima do kojih se dolazi iz sopstvenih izvora. Ovi podaci se periodično usaglašavaju i ažuriraju. Interni nezvanični lejer, popunjen kroz kampanje snimanja objekata i mreže vodovoda i kanalizacije, može da se koristi za potrebe preduzeća, ne i za javnu upotrebu. Tek kada ih prihvati RGZ naćiće se i na zvaničnom lejeru. Ovim se postiže potpuna usaglašenost, bolja kontrola postojećih objekata koji nisu evidentirani ili su pogrešno uneseni na zvaničnom lejeru. Postoji i mogućnost bolje kontrole neevidentirane mreže i na kraju lakša je evidencija postojeće mreže na terenu. Prikupljanje podataka terenskim istraživanjem Na završetku projekta digitalizacije dobijeni su zvanični podaci o uličnim vodovima vodovoda i kanalizacije. Time je kompletiran zvaničan lejer. Nakon toga je započela kampanja prikupljanja podataka sa terena. Postojeći podaci sa detaljnih listova su dobrim delom neažurni, neki podaci o postojećim vodovima nedostaju ili su pogrešno kartirani. Zato je provera podataka na terenu obimna i kompleksna. Terenska kampanja provere digitalizovanih i dopune nedostajućih podatakala se sastoji od: Analize i definisanja ciljeva i potreba Saradnje sa relevantnim službama radi definisanja problema Definisanja načina i modela prikupljanja podataka Definisanja potrebnih sredstava za rad (vozila, instrumenti, laptop, GPS, zaštitna sredstva, itd.) 13 MA
OSNOVE Mape
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Obezbeđ đivanja tih sredstava Definisan nja potrebno og broja ljudii sa odgovaraajućom struččnom spremom Definisan nja formulara za terenski rad Realizaciije projekta Izrade pismenog izve eštaja o rezultatima kamp panje
Terrenske ekipee poseduju vozilo v za traansport ljudstva i oprem me za rad. U U pojedinim m kam mpanjama kkoriste se po osebna teren nska vozila zza prikupljanje podataka. U ekipamaa su bar po jedaan fizički rad dnik i jedan radnik sa re ejona koji po oznaju stanjee vodova naa m biti koo ordinirana saa radnicima sa s terena. Ekipe moraju u terrenu. Svaka kampanja mora biti opremljenee sredstvima za rad i za zaštitu na rad du. Podaci see mogu skupljati izradom m k što je prenosiv p raču unar ili GPSS skicca i crteža, ili korišćenjjem digitalne opreme kao ureeđaj. Pre unosa podatakka u bazu mora m ih veriffikovati radn nik sa pogon na ili rejona.. Ovim se izbegaava unošenjee podataka b bez kontrole e sektora vod dovodne i kaanalizacione e nost podatakka. Za potpu uno nove po odatke o vod dovima, kojii mrreže i obezbeđuje validn nikkad nisu evid dentirani, vrrši se geodetsko sniman nje izvedeno og stanja po propisanim m pro ocedurama. Nije moguće očekivati o da sve kampanje budu pottpuno efikassne jer su mnogi objektii pristupačni iili se ne moggu snimiti iz drugih razlo oga. U ovakvvim slučajeviima treba ih h nep na odgovarajućći način registrovati zbo og neke bud duće kampan nje u kojoj će ć se pažnjaa nerešenim slučajevima”.. Kod snimanja šahtova,, na primer,, possvetiti upravvo takvim „n mo ože se isposstaviti da su u pokriveni asfaltom, nadzidani, n urušeni, popllavljeni, bezz pen njalica itd. Takvi objeekti se uno ose u bazu u podatakaa nakon kaampanje zaa pro oblematične slučajeve. Rešenja za pristup takvvim objektim ma je mogućće definisatii sam mo ako se prrethodno deffinišu svi pro oblemi na terrenu.
Slika 1‐14 Mrreža vodovoda i kanalizacije n na orto foto sniimku
1 14
VE
OSNOVE Merenje
2 MERENJE Vodovodni sistemi su veliki korisnici svih vrsta merača protoka. Dobro odabranom i korišćenom mernom opremom ostvaruju se mnoge koristi. Razumevanje načina rada, mogućnosti i ograničenja osnov su za efikasno projektovanje, optimiziranje i eksploataciju različitih uređaja i postrojenja u savremenom vodovodnom sistemu. Za opis radnih karakteristika instrumenata i mernih uređaja koriste se različiti termini. Preciznost: Definiše se kao sposobnost instrumenta da pri merenju identifikuje najmanje promene koje operativno imaju smisla. Na primer, preciznost digitalnog hronometra sa očitavanjem milisekundi je sto puta veća od štoperice sa označenim desetinkama sekunde. Preciznost ne treba mešati sa tačnošću. Od preciznosti zavisi koliko decimalnih mesta će moći da se očita ali ona ne govori ništa o tome koliko je to očitavanje pouzdano. Ponovljivost: Sposobnost istrumenta da da isti rezultat kada se više puta zaredom koristi za merenje iste vrednosti. Kada instrument ima slabu ponovljivost smatra se da ima slabu tačnost. Ali ako ima dobru ponovljivost to ne mora da znači da ima i dobru tačnost, jer postoji mogućnost da sve vreme ponavlja pogrešnu vrednost. Tačnost: Podrazumeva poklapanje rezultata merenja i stvarne vrednosti merene veličine. Često se izražava u vidu greške koja se dobija oduzimanjem stvarne vrednosti merene veličine od vrednosti prikazane na instrumentu. Ako se ponovljivost zamisli kao mogućnost instrumenta da se „drži” iste priče, onda je tačnost mera njegove mogućnosti da „govori” istinu. Na cenu merača dosta utiče dobra ponovljivost, a visoka tačnost još i više. Nije racionalno potrošiti mnogo novaca za instrument visoke tačnosti ako se posao može obaviti i sa jeftinijim. Linearnost: Odstupanje izmerenih vrednosti, dobijenih pri kalibraciji, od prave linije. Opseg: Oblast u kojoj istrumenat zadovoljava zahtevanu tačnost. Veza minimalnog i maksimalnog protoka za određenu tačnost se obično izražava kao koeficijent umanjenja. Koeficijent otkaza / Vreme rada bez otkaza: Broj otkaza u jedinici vremena. Svaki uređaj ima ograničen radni vek i posle nekoliko godina dobrog rada broj kvarova se povećava, posle čega ih treba zameniti. Raspoloživost: Mera efikasnosti instrumenta u obavljanju korisnog rada. Ako je neki instrument spreman za upotrebu u bilo kom trenutku, to je ili zbog toga što do tada nije otkazao, ili je posle prethodnog otkaza uspešno popravljen. Merenje protoka je tehnika koja se primenjuje u vodovodnim sistemima. Pravilno odabran, postavljen i održavan merač protoka je osnova sistema nadzora, bez koga nema efikasnog upravljanja vodovodnim sistemom. Merač i rezultati merenja moraju biti deo vodovodnog informacionog sistema. Istrumenti koji imaju samo lokalno pokazivanje obično bivaju zapušteni. MA
15
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 2‐1 Načiini merenja pro otoka
1 16
VE
OSNOVE Merenje
2 .1
MERENJE PR ROTOKA A
Protok Razlika pritisaka Najrasprosttranjenija te ehnika merenja protokaa u cevima koristi pad pritiska koji je posledica lo okalne promeene poprečn nog preseka iili neke prepreke u cevi. Merač prottoka koji korristi ovu pojaavu sastoji se s od elementa koji pred dstavlja lokaalnu promenu i d diferencijalnog manomettra koji meri tu razliku prritiska. Prigušnica: U svom najprostijem ob bliku predstaavlja čeličnu u ploču sa krružnim otvorrom poznatog prečnika u ceentru. Postavvlja se na cevovod izmeđ đu prirubnica. Na priguššnici dna pijezomeetarska razlika i time je određen prroticaj, jer postoji p utvrđena se meri jed jednoznačna veza izmeđ đu te razlike i protoka. Venturi: Sastoji se od cilindričnog c nja, cilindričnog uvodnog deela, ulaza u obliku sužen og dela u ob bliku konusnog proširenja. Voda prollazi kroz ulazz koji se sužaava, grla i izlazno brzina se po ovećava i stvvara se razlikka pritisaka između ulazaa i grla. Ona se registrujee na isti način kaao kod priguššnice. Protokk se dobija iz razlike pritissaka. Vodomeri Najbrojniji merni uređaji u vod dovodima su s rotirajućii h vodomeraa mehanički vodomeri. Neke vrste mehaničkih dard za merenje utrošen ne vode kod d postale su ssvetski stand potrošača. Ovakvi vodo omeri su, prrema karaktteristikama i i ne slovima),, opsegu meerenja, razvrrstani u klasse (obeležen kako je prikkazano u sled dećoj tabeli. Vrednost qt, koja deli opseg vo odomera naa dva dela,, očigledno jje uvedena da bi pri manjim pro otocima bilaa dozvoljena veća greškaa. To je zbo og nemoguććnosti da see domer koji im ma istu tačno ost u celom o opsegu rada. napravi vod Vrednost qn je nominalni protok vo odomera. Graanica greškee u nižem opssegu od qmin do qt je +5% %, a u višem o opsegu od qt do qmax je +2%, gde je qmax = 2 qn.
Nom minalni proticaj vodomera qn 115 m3/h
KLASE Klasa A Vrednoost qmin Vrednoost qt Klasa B Vrednoost qmin Vrednoost qt Klasa C Vrednoost qmin Vrednoost qt Klasa D Vrednoost qmin Vrednoost qt
0,04 0 qn 0,10 0 qn
0,08 qn 0,30 qn
0,02 0 qn 0,08 0 qn
0,03 qn 0,20 qn
0,01 0 qn 0,,015 qn
0,006 qn 0,015 qn
0,00075 qn 0,00115 qn
e karakteristiike vodomerra klase B, prrečnika 100 m mm. Na slici 2‐2 su prikazane
Slika 2‐2 Kara akteristike tipiččnog vodomera a
MA
1 17
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje Vodomeri se deele u dve velike grupe: zaapreminski i turbinski. preminski vo odomeri Zap Zap preminski vo odomeri su dobri za insstalacije gdee se zahteva visoka tačn nost i dobraa pon novljivost. Na njihovu taččnost ne utičču pulzacije p protoka. Princip merenjja zasniva see na tome da d tečnost, idući i kroz vo odomer, pokreće mernii ement, koji d deli mernu komoru k na n niz odeljaka koji se naizmenično pune i prazne.. ele Tako, u svakom punom ciklusu mernogg elementa,, određeena količinaa vode prolazi od ulazza do izlazaa vodom mera. Broj ob brtaja merno og elementa dobija se naa brojčaniku, koji je preko odgovarajuććeg sistemaa nika ili prekko magnetaa, povezan sa mernim m zupčan elemen ntom. Vodom mer sa ob brtnim klip pom (prsten nasti klipnii vodom mer) od svih h zapreminsskih vodomeera ovaj se e najvišee koristi u vodovodim ma. Služi zza merenje e potroššnje na kuććnim priklju učcima. Sasstoji se od d cilindriične radne kkomore u kojjoj je smešteen prstenastii klip. Centralno C telo klipa se s obrće pomoću dvaa unutraašnja cilindraa. Klip i cilind dar se alternativno pune e i prazn ne vodom. Obrtno O kretaanje klipa prrenosi se naa mehan nički registrator pomoću stalnog maggneta. Vodom meri ovog tip pa imaju širok opseg merrenja i dobre e rezultaate pri mereenju malih protoka. Izrađuju se saa prečniccima od 15 do 100 mm. I pored svih prednostii ovi vo odomeri see sve man nje ugrađuju. Osnovnii nedosttatak im je što pri meerenju vode koja sadržii pesak dolazi do brzog b habanjja kliznih po ovršina koje e prestajju da zaptivaaju, i grešakee u merenju rrastu. Slika 2‐3 Zaprreminski vodom mer sa obrtnim m klipom
Turrbinski vodomeri Vodomeri ovogg tipa razvilli su se iz starih projekkata nemačkkog inženjeraa Voltmana.. ovi, Voltman novi i kombin novani turbin nski vodomeri. Posstoje Peltono Vodom mer sa Pelto onovom turbinom Vodom mer sa Pelto onovom turbinom služi za tačno i ekonomično e o meren nje veoma malih m protoka. Merač se s zasniva na n sledećem m principu: dolazeća voda se mlaznicom m k koncentriše u uski mlazz e brzine, koji tangencijalno udara u u obod rotorra. Obrtanje e velike rotoraa i protok vo ode su u lin nearnom odn nosu a osetlljivi namotajj detekktuje prolazak feritnih vrhova rotora. Sekundarni elektronskii uređaaj obrađuje d dobijene sign nale i računaa brzinu obrttanja, a time e i proto ok vode. Slika 2‐4 Vodo omer sa Pelton novom turbinom m
1 18
VE
OSNOVE Merenje
Voltmanovi vodomeri proticaja. Preema Imaju turbinu oko koje voda struji aksijalno i slluži za merenje velikih p ele se na dvaa tipa: sa osom normaln nom na cevi (WS) i sa ossom položaju osse turbine de paralelnom sa cevi (WP). Tip WS U ovom tipu vodomeraa merni elem ment je spiraalna (helikoid dna) turbina, u komori tako o da voda sttruji aksijalno o. Turbina se e postavljena centralno u sastoji od ccilindra sa prrecizno oblikovanim lopaaticama. Usleed delovanjaa ma je malo. potiska teččnosti na cilindar trenjee na njegovvim osloncim Usmerivači vodu ravnomerno upuććuju na lopatice. Obrtno o kretanje saa osi se na brojač pomoću magnetn no‐keramičke e donjih zupččanika preno veze. Pomo oću specijano o dodatih deelova merni ssignal je moguće dobiti i u električno om obliku. Telo T vodomeera je od livvenog gvožđ đa. Vodomerr izaziva veo oma male gubitke g prittiska i pogo odan je za merenje u u distributivnim vodovimaa. Slika 2 2‐5 Voltman vo odomer, tip WSS
Tip WP Ovaj tip vod domera sasto oji se od roto ora, koji prakktično nema otpor trenjaa i obrće se o oko ose kojaa se poklapaa sa osom cevi, c i to pro oporcionalno o protoku vo ode kroz vod domer. Obrttanje turbine se registrruje pomoću u stalnog maagneta i eleektro kalemaa koji se naalazi na spo oljnjoj strani kućišta. u vodomeru je turbina a jedina komponentaa Jedini pokrretni deo u podložna haabanju je skllop ležišta. M Međutim, izb borom dobro og materijalaa (ležišta od volframa) vodomer bi mogao m da radi i do pett godina bezz otkazivanja. Slika 2 2‐6 Voltman vo odomer, tip WP P
Kombinovani vodomer Kombinovani vodomer omogućava da se proširri opseg merenja jednogg uređaja. U principu su moguće raazličite tehniike ali je u vodovodimaa ombinacija Voltmanovog V g i višemlazn nog (kućnog) najčešće u upotrebi ko m ili tegom služi da se pri vodomera. Uređaj za prebacivanje sa oprugom omer i malii protok ide e smanjenju protoka isključuje Voltmanov vodo v Ukupna količina se dobijaa sabiranjem m samo kroz „sporedni” vodomer. malim protoccima usmeraavajući ventil proticaja krroz oba istrumenta. Pri m ostaje zatvo oren i voda ne prolazi kkroz veliki vodomer, većć se ceo tokk usmerava kkroz mali vodomer. Čim protok dostigne određenu granicu, usmeravaju ući ventil se o otvara usled d razlike pritisaka i voda protiče krozz oba vodomera. Slikka2‐7 Kombino ovani vodomerr
MA
1 19
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje ektronski me erači Ele U o ovu kategorijju merača protoka spadaaju uređaji ččiji se osnovn ni principi rada zasnivaju u na elektronici, ili se primarno merenjee odvija pom moću nekog elektronskog elementa.. oliko vrsta merača: m elekktromagnetn ni, ultrazvuččni, instrumeenti na bazii Tu spada neko ni. osccilacije fluidaa i korelacion Elektromagn netni meračii Rade na principu p elekktromagnetn ne indukcijee. U magneetnom polju u upravnom na n cev meri se razlika potencijala izzmeđu dve elektrode e naa zidu cevi a o odatle se odredjuje brzin na i protok vvode u cevi. Konstrukcijaa se sastoji od o primarno og uređaja (cev, merne e elektrode i magnetnii namotaji) i sekundarn nog uređajaa (obezbeđu uje pobudu u namotaja,, pojačava siggnal, konverttuje ga, prikaazuje, prenossi i integrali). Ne zavisi u velikoj meri od rasporeda brzina u preseku cevvi. Ali ako se e d onoga pri kalibraciji, potrebno je e raspored brrzina veomaa razlikuje od izvršiti pop pravke. Najjviše zavisi od rasporreda cevnih h armaturaa neposredno o uzvodno od d uređaja. D Da bi se ovi u uticaji sveli n na najmanju u moguću meeru, preporu učuje se pravva deonica cevi c dužine 10 prečnikaa uzvodno od merača i 5 p prečnika nizvvodno. Slika 2‐8 Elekktromagnetni m merač
Ulttrazvučni meerači Za rad sa čistom vo odom ultraazvučni meerači su direktna konkurencija k a ektromagnetnim. Oni me ere protok kroz cev praaćenjem zavvisnosti izmeeđu protokaa ele vod de i talasa ultrazvuka, u k se emittuje u ili kro koji oz nju. Najče ešće se prim menjuju dve e meetode, Doplerova i emisio ona. Dopler merač p protoka erov efekat. FFrekvencija zzvuka se men nja ako se izvvor zvuka, ilii Za merenje se kkoristi Dople oje se odbija,, kreće. Veliččina promenee je pokazateelj brzine kreetanja izvoraa preepreka od ko zvuka, odnosno prrepreke. Ovaa metoda see koristi za vodu v u kojojj k mogu da odbijaju u ima čvvrstih česticca ili mehurića gasa koji ultrazvučne talase. Merač se sastoji od kućišta sa dva kristalaa edajnik emiituje ultrazvučni talass (predajjnik i prijeemnik). Pre određeene frekvencije pod ugglom premaa osi cevi. Jedan deo o emitovvane energijje se odbija prema prijemniku. p Iz promene e frekfen ncije odbijeno og zvuka dob bija se brzinaa vode u cevi. Slika 2‐9 Dopler merač proto oka
Em misioni meračči protoka nivaju se na eemitovanju u ultrazvučnogg talasa krozz tok i zato u u Zasn radu u ne zavise od o diskontin nuiteta ili čeestica u vodii. Najviše se e korissti metoda merenja vrremena putovanja zvuččnog talasa.. Princcip rada tog merača zassniva se na eemitovanju u ultrazvučnogg talassa između d dve tačke, prvo u smeru u toka vode pa zatim u u suprrotnom. U oba slučaja brzina toka vode će uticaati na vreme e puto ovanja zvučn nog talasa između te dve d tačke. TTa razlika je e direkktno proporccionalna brziini vode Slika 2‐10 Ulttrazvučni meračč sa vremensko om razlikom
2 20
VE
OSNOVE Merenje
Brzina Moguće je iizmeriti lokalnu vrednostt brzine vodee u jednoj tački preseka ccevi i, uz pozznat raspored brzina i hrapaavost cevi, odrediti o sred dnju brzinu ili protok vo ode. Za to se s u binska sondaa. vodovodimaa najčešće primenjuju pito cev, elekttromagnetnaa sonda i turb Pito cev meri razliku između hidrostatičkog i hidrodiinamičkog Pito cev m pritiska u izzabranoj tačkki. Ako se pito cev koristti kao stalni uređaj za merenje protoka veza između brzine u tački i srednje brziine u cevi mora biti poznata. To sse postiže merenjem brzzina u nekoliko tačaka obija rasporeed brzina po preseku. Po ostoje Pito preseka cevvi, čime se do cevi sa više otvora, kojim ma se brzina osrednjava.. Elektromagnetna sondaa nje lokalne vrednosti Elektromagnetna sonda se koristti za meren nzora sa maggnetnim kaleemom i dve elektrode brzine. Sasttoji se od sen na suprotnim stranaama. Posto oje dve metode merrenja: sa m i sa spoljašnjim poljjem. Može da se mon ntira pod unutrašnjim pritiskom kroz k sopstven ni naglavak sa zatvarače em koji se p pričvršćuje na zid cevi. Nema pokre etnih delova i meri u oba smera. Turbinska snda okalne brzinee vode u cevvi, i u vodovvodima se Koristi se zaa merenje lo najviše prim menjuje od svih merača ove vrstee. Sastoji se od male višekrilne tturbine u zaštitnom z k kućištu. Obrrtaji lopaticee turbine registruju see elektronskki i kroz pojačalo i pretvaarač dobijaju u se izlazni impulsi koji su proporcio onalni brzini vode. Slika 2‐11 Tu urbinska sonda a
e merača Postavljanje Uz merače protoka ispo oručuju se i u uslovi pod ko ojima se posstiže deklarissana tačnost. To uslovi. Korisn nici retko im maju takve lokacije, ali ne treba očajavati. Ideaalno su idealni u propisani u uslovi samo služe proizvvođačima daa se u nedo ostatku istih pravdaju zbog rezultata slaabijih od dekklarisanih. A Ako se dobro o proceni šta se meri, zbog čega i koliko se za to mo ože odvojiti n novca, neće biti lošeg merača ili lošee lokacije. Vaažno je da see, u slučaju svessnog „zaobilaženja” neko uči njegov utticaj og uslova (izz bilo kog raazloga), prou na dobijenee rezultate m merenja. Izbor veličin ne Za tačno m merenje pro otoka osnovvno je da veličina odaabranog meerača odgovvara protocima koji se očekkuju. Jedan od glavnih uzroka nettačnog mereenja protokaa je prevelikih meerača (ovo se naročito odnosi na kuććne vodomere). Deklarisane korišćenje p karakteristike treba da d odgovarraju predviđ đenim prottocima. Očeekivani rasp pon nijih protokaa treba da see poklopi sa delom raspona merača u kome su mu najverovatn karakteristike najbolje.. Treba izbeegavati da merač dužee vreme rad di u graničnim rasponima. Lokacija dabran i insttaliran merač protoka raaditiće prem ma specifikacciji proizvođaača. Pravilno od Rad zavisi o od uslova teečenja i od rrasporeda brrzina. Zato treba t eliminisati ili uman njiti uticaje krivina koji izazivaju kružno o ili vrtložno o kretanje. To T se postižee usmerivačima e ob bezbeđivanjeem da voda, pre ulaska u merač, prrođe kroz prravu toka ali je efikasnije deonicu cevvi. Tako se ostvaruju optimalni uslovi merenjaa. Ako zahteevi ne mogu da MA
2 21
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje du ispunjeni u potpunossti treba, sagledati verovaatne efekte na tačnost i proceniti daa bud li su operativno o prihvatljivi.. eđenje mern nog mesta Ure Dokk se nabavcci merača poklanja p veelika pažnja,, prip prema mern nog mesta ponekad see obavi naa brziinu i pogreešno. Uređaj može da iskaže sve e kvalitete samo o ako je instaliran u skladu saa utstvima pro oizvođača. Ako A u neko om objektu u upu nem ma pogodnog mesta (što o je veoma čest slučaj),, najb bolje je prripremiti meerno okno. Merač se e postavlja na ob bilaznu cev koja k je manjjeg prečnikaa od glavnog cevvovoda. Takko se poveććava lokalnaa manjuje prečnik merača. brziina vode i sm Slika 2‐12 Okn no za instaliran nje merača pro otoka
Čessto se javlja dilema: da lii iskoristiti po ogodno mesto u postojećem objektu u ili napravitii nam mensko okn no za merno o mesto. U prvom slučaaju se štedi zbog drastično manjih h graađevinskig i d drugih radovva ali su, kao o po pravilu, uslovi daleko o od idealnih h. U drugom m slučaju se moggu postići uslovi zahtevani za mern no mesto, ali investicije za njegovo o u prevazići ceenu samog m merača. ureeđenje mogu Dileema je lažnaa. Svakako treba t u cenu u merenja urračunati i urređenje merrnog mesta i i pro ojektovati gaa i izvesti na n odgovaraajući način. Jedino tako o se maksim malno mogu u isko oristiti karakteristike merača. m Korišćenje pogo odnosti već postojeće lokacije, uzz razzmatranje svvih negativnih uticaja naa njoj, opravvdano je za povremenaa, kontrolna,, info ormativna i sslična meren nja, koja nem maju stalan kaarakter. Primene Meerač protokaa u vodovod dnom sistem mu može imaati najrazličiitije uloge. Koristi K se zaa jed dnostavno m merenje potro ošnje vode n na kućnom p priključku, alii i kao deo kkompleksnogg kon ntrolnog sisttema, gde ob bezbeđuje ulazne podatkke za kontrolu brzine obrrtanja pumpii ili zza doziranje hemikalija, itd. Merači p protoka su o osnova sistem ma daljinsko og nadzora u u vod dovodima, koji k se možže organizovvati u četirri nivoa: po otrošnja vod de, kontrolaa gub bitaka, bilanssiranje količiina vode i alaarmi. Pottrošnja vodee Meerenje potrošnje vode see, skoro po d definiciji, vezuje za vodo omere. Oni sse koriste zaa praaćenja dva o osnovna vidaa potrošnje: merenje potrošnje vodee kod potroššača i stalnu u kon ntrolu potroššnje vode u zzonama potrrošnje, u okvviru sistema kontrolnih vo odomera. Sisttem merenja individualne potrošnje vode je najmasovniji n vid merenjaa: obuhvataa vod domere kod d svih potro ošača, daklee veoma veeliki broj. Ce ena mora da d im bude e pristupačna, paa su tome srrazmerni i kvvalitet i pouzzdanost mereenja. Merenje potrošnje e de, naročito kod domaćiinstava, najjeednostavniji je način osttvarivanja prrincipa da se e vod plaaća samo za p potrošenu vo odu. Politikaa cena vode jje podjednakko ozbiljna kkao i tehničkii pro oblemi samo og merenja. Pro oblemi instaalacija, održaavanja i ekssploatacije ovih o uređajaa specifični su za svakii vod dovodni sisttem. Naročitto je teško pitanje očitavanja vodo omera koje je osnov zaa nap platu potroššene vode. U U najvećem broju slučaje eva to obavlljaju radnici vodovodnih h sisttema (čitači)) koji obilaze vodomere i očitane vred dnosti sa integratora uno ose u knjige.. To je ujedno i n najmanje efikkasan način. nje. U to se e Uvode se i drugi sistemi i tehnologije koji trebaa da unapreede očitavan metrija koja kkoristi javne telefonske ili kratkotalassne radio veze. Postoje ii uklljučuje telem 2 22
VE
OSNOVE Merenje
jednostavniji lokalni bezkontaktni uređaji za očitavanje (optičko ili induktivno) koji direktno prenose vrednosti sa vodomera u lokalni ručni loger ili mikrokompjuter. Da bi se to ostvarilo vodomeri se opremaju tako da imaju mogućnost elektronskog izlaza u obliki impulsa. Na brojčaniku vodomera se vidi količina vode koja je protekla kroz uređaj. Posebne službe u vodovodima prate promene stanja na vodomerima i to je osnov za obračun i naplatu potrošene vode. Čitači vodomera obilaze vodomere u određenim vremenskim intervalima i upisuju promene stanja u radni dnevnik. Ovakav način očitavanja je spor i zahteva mnogo ljudskog rada. Tome doprinosi i naknadna obrada: prenos podataka u računar, obračun i pravljenja računa. Nije pogodan ni za kontrolu potrošnje ili gubitaka po zonama. Očitavanja su suviše retka. Taj problem se rešava ugradnjom logera, uređaja za automatsko prikupljanje i čuvanje podataka sa automatskim očitavanjem vodomera. Kontrola gubitaka Gubici su, uz neregistrovanu potrošnju, jedan od najvećih problema sa kojim se sreću vodovodni sistemi. Aktivna kontrola gubitaka može značajno da ih smanji. U tome ključnu ulogu imaju merači protoka, postavljeni na ključne tačke u distribucionom sistemu. Obično su to Voltmanovi vodomeri, jer imaju odličan opseg, nisu skupi i ne zahtevaju napajanje energijom. Pored Voltmanovih vodomera u ovu svrhu se sve više koriste i elektromagnetni merači. Sistem za kontrolu gubitaka se sastoji od niza kontrolnih vodomera koji mere ukupnu potrošnju vode u delovima distribucionog sistema. Na osnovu izmerenih protoka, koji predstavljaju zbir stvarne potrošnje i gubitaka, moguće je precizno odrediti iznos gubitaka u posmatranoj oblasti. Postoji i drugi način za sračunavanje gubitaka, preko analize noćne potrošnje. Ona se koristi samo ako postoje pouzdani podaci. To zahteva da se protoci mere dobrim instrumentima, sistematski, kontinualno i sa učestalošću od 15 do 30 minuta. Tako prikupljeni podaci su precizni i pouzdani pa mogu biti osnov za analizu. Preko dijagrama dnevne potrošnje vode može se konstatovati postojanje gubitaka. Dobro postavljena mreža zona potrošnje, po čijim granicama su kontrolni vodomeri, osnovni je preduslov za kontrolu gubitaka vode. Dobija se opšta slika o stanju sistema, identifikuju se oblasti mogućih gubitaka i određuju prioriteti u borbi za njihovo smanjenje. Po definisanju mogućih zona gubitaka potrebno je locirati i samo mesto kvara na cevovodu, radi opravke. Bilansiranje količina Sistem za bilansiranje količina vode treba da omogući stalni uvid u tekuću proizvodnju i potrošnju vode, kao i stanje zaliha u rezervoarima. Bilans se računa za ceo vodovodni sistem ali i za pojedine njegove delove, sve do pojedinačnih objekata. Za vođenje bilansa neophodno je na svim objektima vodovodnog sistema postaviti merače protoka. Ako objekat ima više veza (postrojenje sa više ulaza i izlaza, crpna stanica sa više potisnih cevovoda), na svakoj od njih je neophodno merenje. Merači služe da prikažu i zabeleže količine vode (sirove, proizvedene, potisnute). Obično se na tim mestima protoci kreću u ograničenim opsezima i često se koriste merači na bazi razlike pritisaka. Sve više ih zamenjuju elektromagnetni i ultrazvučni merači protoka. Merači protoka koji mere ukupne količine isporučene vode po svojoj prirodi rade sa velikim varijacijama količina. I ovde se obično koriste merači sa razlikom pritisaka, ali se podjednako ugrađuju i elektromagnetni i ultrazvučni. Preporučljivo je postaviti dovoljan broj merača koji se mogu međusobno proveriti. Tako se kod važnih rezervoara mere nivo, dotok i oticanje vode, čime je omogućeno bilansiranje količina. MA
23
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Alarmi Sistem za alarme i opšti nadzor svakako je najvažniji deo sistema daljinskog nadzora. Pokriva najznačajnije objekte i pokazuje da li vodovodni sistem u celini dobro radi. Merni uređaji, kao i ostala prateća oprema, ovde treba da budu najboljeg kvaliteta, pouzdani i precizni. Rezultati merenja Merenje određenog parametra, bilo da se radi o protoku, pritisku ili nivou vode, neće imati nikakvu vrednost za korisnika u vodovodnom sistemu ako dobijene informacije nisu lako dostupne u zahtevanom obliku. Da bi se to obezbedilo, korisnik još u fazi odabiranja merača protoka treba da se odluči u kakvoj formi zahteva izlazne podatke. Na primer, da li su podaci neophodni na samom licu mesta ili ih treba preneti negde dalje; zatim, da li ih treba samo prikazati ili iskoristiti za dalje analize, možda i arhivirati. Merači su neobično važni ali se njihov značaj može u potpunosti ostvariti samo ako su oni deo celine koja se naziva informacioni sistem. Izolovan merač sa lokalnim očitavanjem ima samo lokalni značaj, a veliki su izgledi da posle izvesnog vremena bude zapušten. Analiza rezultata Savremena tehnološka dostignuća u oblasti merenja i prenosa izmerenih vrednosti „zatrpavaju” vodovod hiljadama podataka o radu delova sistema. To obilje podataka ne mora da podrazumeva i dobru informisanost. Da bi se dobila korisna informacija potrebno je uspostaviti procedure prihvatanja, provere, odabiranja, tumačenja i obrade podataka. S obzirom na količine podataka i obim posla koji se obavlja svakodnevno, jasno je da se posao mora kompjuterizovati u najvećoj mogućoj meri. Obrada velikog broja rezultata merenja dobijenih telemetrijom nije nimalo jednostavna. Mogu da se koriste standardni paketi ili programi napravljeni „po meri” konkretnog vodovodnog sistema. Svaki vodovodni sistem prođe sličan put. Prvo se počne sa vodomerima, merenjem potrošene vode, zatim kontrolni vodomeri počnu da se postavljaju i na značajnim lokacijama distributivne mreže. Pri izgradnji novih objekata postavljaju se merači protoka koji obično imaju lokalno očitavanje vrednosti. Vrše se pojedinačna merenja za različite potrebe različitim prenosivim uređajima. Ugradnjom logera započinje era telemetrije, čiji je sledeći korak daljinski prenos izmerenih vrednosti protoka. Vreme od hroničnog nedostatka podataka na početku, do obilja informacija koje pruža telemetrija (takvog da je potreban poseban program da ih „probere”) na kraju, za neke vodovodne sisteme predstavlja celu večnost.
24
VE
OSNOVE Merenje
2.2
MERENJA U BEOGRADSKOM VODOVODNOM SISTEMU
Osnovni proizvod Beogradskog vodovoda je voda. Da bi se odredila tačna količina vode koja se proizvede i plasira ka potrošačima potrebno je vršiti kontinualna, simultana i sistematska merenja osnovnih hidrauličkih veličina: proticaja, pritisaka i nivoa vode. Ako ne postoji mogućnost da se o bilansu količina osnovnog proizvoda – vode (od zahvatanja sirove vode, preko postrojenja za preradu i objekata za transport i distribuciju vode) – govori na osnovu izmerenih podataka, količine se procenjuju na osnovu poznavanja karakteristika pumpi, retkih merenja proticaja i pritisaka, opažanja nivoa vode u rezervoarima i iskustva. Nedostatak merenja utiče i na smanjenu mogućnost upravljanja radom vodovodnog sistema. Podrazumeva se da je bez merenja osnovnih hidrauličkih veličina nemoguća i automatizacija. Sistematska merenja proticaja i pritisaka, uz ostale mere omogućavaju otkrivanje i smanjenje gubitaka u distributivnoj mreži. Bez merenja je gotovo onemogućeno uspešno modeliranje, praćenje i drugi vidovi analiza koje su osnov za razvoj sistema i racionalizacije u njemu. Istorija merenja proticaja, pritisaka i nivoa vode u beogradskom vodovodnom sistemu nije kratka. Krajem osamdesetih je na reni bunarima bilo 69, a na pogonima za preradu i crpnim stanicama 35 merača protoka. Nažalost, od tih 104 ispravno je bilo samo 44, a 60 je trebalo popraviti. Ne samo da tih 60 nije popravljano, već je i većina ostalih prestala da radi. Početkom devedesetih je nabavljeno 17 ultrazvučnih merača protoka, od kojih je 8 odmah ugrađeno, a za ostale se tražilo pogodno mesto za ugradnju. Na sinoptičkoj tabli u kontrolnoj sobi očitavali su se nivoi u rezervoarima i proticaji u većini crpnih stanica. Rasprava o organizacionim, tehnološkim i ostalim uslovima koji su doveli do takvog stanja može da pomogne da se ono ne ponovi, ali je sigurno da ona sama ne donosi nova ili bolja merenja. Stanje se može brže promeniti samo sa jasnom idejom da ulaganje u merenja može da donese bolje efekte čak i od ulaganja iste sume u neke druge objekte. Počeo je razvoj sistema u kome se proticaji, pritisci i nivoi vode na objektima beogradskog vodovodnog sistema kontinualno mere i beleže, prenose do komandnog centra, pa se tim objektima može daljinski upravljati. Prvi koraci uvođenja tih osnovnih merenja se mogu podeliti u tri celine. Prva grupa merenja služi za bilansiranje proizvedene vode. Mere se doticaji sirove vode ka postrojenjima za prečišćavanje vode i proticaji na izlazima iz postrojenja. Druga grupa merenja omogućava praćenje raspodele vode i bilansiranje potrošnje po visinskim zonama. Obuhvata merenja proticaja i pritisaka na potisima crpnih stanica i merenja nivoa vode u rezervoarima. Treća grupa su merenja proticaja i pritisaka na značajnim tačkama u distributivnoj mreži i služe za praćenje stanja tih najvažnijih hidrauličkih veličina u celom sistemu. To su merna mesta uz sektorske zatvarače. Oni, uz merenja i mogućnost da se njima i daljinski upravlja, obezbeđuju bolju preraspodelu vode po delovima mreže, umesto prakse da se to radi samo preko upravljanja „rada pumpi”, uz „očitavanje” efekata na nivoima vode u rezervoarima. U ovu grupu spada i jedan broj kontrolnih merenja proticaja i pritiska na sistemu za distribuciju vode na magistralnim vodovima. Četvrta grupa su merenja proticaja i pritisaka na sistemu sirove vode, na dovodima od bunara ka postrojenjima za prečišćavanje vode i kod vodotornja Progar. MA
25
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje matskih, staln nih merenja ssprovode se povremena, namenska,, Porred kontinuaalnih, sistem plaanska merenjja proticaja ii pritisaka. O Obavljaju se u u okviru distributivne mrreže a u cilju u reššavanja konkkretnih probllema. Za te n namene koriiste se preno osni uređaji zza merenje ii belleženje protiicaja i pritiska. Pitaanje merenja proticaja, pritiska i nivvoa vode u b beogradskom m vodovodno om sistemu,, kao o najbitnijih kvantitativn nih parametaara osnovne aktivnosti, pokrenuto jee i rešavano o tekk pošto je prevladalo miššljenje da su ta merenja korisna, neo ophodna i u krajnjoj linijii obaavezna. Njihovim dovo ođenjem do o prihvatljivvog nivoa stvoreni su u uslovi daa beo ogradski vod dovodni sisteem radi u norrmalnom režžimu. Za merenje proticaja p u vodovodnim m sistemimaa obično se e koriste ulttrazvučni ilii ektromagnetni merači. Po ogodniji za kkorišćenje su svakako ele ektromagnetni, kojih imaa ele dvee vrste: cevn ni, ugrađeni u segment cevovoda i ubodni, u obliku o sonde uronjene u u tokk. Razlikuju se u tačnossti ali prevashodno u ce eni. Naime, cevni imaju u grešku prii meerenju od oko 0,1 do 1% % a sonde oko o 0,3 do 3%,, što, sa stan novišta potreeba BVS nije e znaačajna razlika. Sa aspektta cena osno ovna razlika je u tome što š cena cevvnih meračaa direktno zavisi od prečnikaa a sondi ne. Uz to mon ntaža sondi ne n zahteva zaustavljanje z e oticaja u ceevi uz znatno niže tro oškove. Merači pritiskaa i nivoa vode v su po o pro kom mpleksnosti znatno jednostavniji i jefftiniji. Tro oškovi realizaacije program ma uspostavljanja sistem matskog mereenja proticaja, pritisaka ii nivvoa u beograadskom vodo ovodnom sistemu nisu saamo troškovvi merne oprreme i njene e ugrradnje. Tom me treba dodati i troškove telekomunikacione in nfrastrukture e (telekomunikaccione mreže) kao i troško ove realizaciije potrebno og akviziciono og softvera ii o sačinjava deo sistema za daljinsski nadzor i upravljanje e harrdvera, što sve zajedno beo ogradskim vo odovodnim ssistemom.
Slika 2‐13 Šem ma rasporeda m merača za bilan nsiranje proizvo odnje vode
2 26
VE
OSNOVE Merenje
Merna mesta u BVSu Ovaj pregled odnosi se na merenje vitalnih procesnih veličina: protoka, pritiska i nivoa, koji se mere kod objekata i u mreži. Merna mesta su podeljena u četiri grupe:
prva grupa za bilans proizvodnje vode: obuhvata merenja protoka i pritisaka na svim ulazima sirove vode i izlazima čiste vode na postrojenjima za preradu vode, grupa za bilans količina vode po visinskim zonama: obuhvata merenja protoka na potisima na svim crpnim stanicama (CS) i nivoa vode u svim rezervoarima, grupa za praćenje rada mreže: obuhvata merenja protoka i pritisaka na zatvaračima i pojedinim značajnim tačkama u distribucionoj mreži, grupa za praćenje rada izvorišta podzemne vode: obuhvata merenja protoka i pritisaka na pojedinim grupama reni bunara.
1. Grupa za bilans proizvodnje vode (meri se protok i pritisak) 1.1. Sirova voda CS Surčin ulaz CS Surčin potis ka Banovom Brdu CS Surčin potis ka Bežaniji PP Bežanija ulaz 1000 mm PP Bežanija ulaz 800mm PP Banovo brdo ulaz 1200 mm PP Banovo brdo ulaz 1100 mm PP Bele vode ulaz 700 mm, sa bunara PP Bele vode ulaz, rečna voda sa CS Šabačka PP Bele vode, rečna voda sa Makiša 1000 mm PP Makiš ulaz PP Jezero ulaz PP Vinča ulaz 1.2. Čista voda CS Bežanija CS Studentski grad CS Bežanija – nova PP Makiš, ka Banovom brdu CS Makiš, ka Žarkovu CS Bele vode za prvu zonu, 500 prema Železniku CS Bele vode za prvu zonu, 700 prema gradu CS Bele vode za prvu zonu, 300 prema Banovom brdu CS Bele vode za prvu zonu, 450 prema Banovom brdu CS Bele vode za drugu zonu PP Banovo brdo izlaz (posle rekonstrukcije) PP Banovo brdo izlaz (posle rekonstrukcije) PP Banovo brdo izlaz (posle rekonstrukcije) CS Vinča potis PP Vinča gravitacija
2. Grupa za bilans po zonama (potisi na CS i rezervoarima, meri se protok i pritisak, na rezervoarima nivo) 2.1. Prva zona 2.1.1. Crpne stanice CS Topčider 800 mm CS Topčider 500 mm CS Vračar CS Tašmajdan CS Tašmajdan novi 2.1.2. Rezervoari Pionir Glavni
MA
27
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Krajinski Železnik Žarkovo Umka Rakovica 2.2. Druga zona 2.2.1. Crpne stanice CS Topčider CS Vračar CS Crveni krst (Glavni) CS Pionir CS Topčider (u Teodora Drajzera) CS Žarkovo 2.2.2. Rezervoari Dedinje Mokroluško brdo Zvezdara Straževica Petlovo brdo Barajevo 2.3. Treća zona 2.3.1. Crpne stanice CS Dedinje CS Zvezdara stara CS Zvezdara nova CS Mokroluško brdo CS Košutnjak CS Žarkovo CS Železnik CS Ripanj 2.3.2. Rezervoari Stojčino brdo Torlak VT Košutnjak Devojački grob Lipovica Šuplja stena 2.4. Četvrta zona 2.4.1. Crpne stanice CS Mokroluško brdo CS Torlak CS Lipovica za VT Lipovica CS Lipovica za Barajevo CS Lipovica za Ripanjski put CS Avala 2.4.2. Rezervoari Kumodraž Guncati VT Lipovica
3. Grupa za praćenje rada mreže (meri se protok i pritisak) 3.1. Merna mesta na sektorskim zatvaračima u mreži 3.1.1. Prva zona Na cevovodu 900 mm, ulazna deonica u rezervoar „Pionir” Na cevovodu 700 mm, veza između rez. „Glavni” i „Krajinski” Na cevovodu 800 mm, ulazna deonica u rezervoar „Rakovica” Na cevovodu 300 mm u tunelu ka rezervoaru „Rakovica” Na cevovodu 500 mm, ulazna deonica u rezervoar „Železnik – novi”
28
VE
OSNOVE Merenje
Na cevovodu 250 mm, ulazna deonica u rezervoar „Umka” Na cevovodu 1500 mm, ulazna deonica u rezervoar „Žarkovo” Na cevovodu 1500 mm, potis od CS „Makiš” ka rezervoaru „Žarkovo” Na cevovodu 700 mm, potis od CS „Bele vode 1 B” prema Mostaru Na cevovodu 700 mm na starom Savskom mostu Na cevovodu 500 mm, potis od CS „Bele vode” ka Železniku Na cevovodu 300 mm, potis od CS „Bele vode” ka Železniku Na cevovodu 800 mm od CS „Topčider” ka rez. „Rakovica” 3.1.2. Druga zona Na cevovodu 200 mm, razdvajanje belovodskog i dedinjskog pravca Na cevovodu 600 mm, ulazna deonica u rezervoar „Straževica” Na cevovodu 500 mm, razdvajanje belovodskog i žarkovačkog pravca Na cevovodu 350 mm, razdvajanje belovodskog i žarkovačkog pravca Na cevovodu 400 mm, veza CS „Topčider” i rezervoara „Dedinje” Na cevovodu 400 mm, veza CS „Topčider” i rezervoara „Dedinje” Na cevovodu 800 mm, veza CS „Topčider” i rezervoara „Dedinje” Na cevovodu 800 mm, za razdvajanje zvezdarske i dedinjske zone Na cevovodu 600 mm, početna deonica dedinjskog pravca Na cevovodu 600 mm, između belovodskog i žarkovačkog sistema Na cevovodu 700 mm, između belovodskog i žarkovačkog sistema Na cevovodu 1000 mm, veza između CS „Žarkovo” i rez. „Petlovo brdo” Na cevovodu 200 mm za razdvajanje belovodskog i dedinjskog pravca 3.1.3. Treća zona Na cevovodu 500 mm, veza između dedinjske i košutnjačke zone Na cevovodu 300 mm, ulazna deonica u vodotoranj „Košutnjak” Na cevovodu 400 mm, veza između CS „Mokroluško brdo” i rez. „Torlak” 3.2. Merna mesta na mreži Pančevački most 800 mm Most u Brankovoj 700 mm Most u Brankovoj 700 mm Most Gazela 1000 mm Ka Kaluđerici na 300 mm Ka Kaluđerici na odvojku za Klenak Cev u tunelu 600 mm iz rez. Zvezdara Isporuka vode za Barajevo Ka Surčinu na 700 mm Ka Batajnici na 700 mm Rezervoar Petlovo brdo – izlaz
4. Grupa za praćenje rada izvorišta podzemne vode (meri se protok, nivo i pritisak)
VT Progar (nivo) VT Progar (ulaz) VT Progar (izlaz) Grupa RB 83–98 Grupa RB 78–81 (Progarska ada) Grupa RB 62–75 Grupa RB 59–61 Grupa RB 63–66 Grupa RB 40–42 (za Banovo brdo) Grupa RB 82–51 (za Banovo brdo) Grupa RB sa Ade ciganlije 900 mm Grupa RB sa Ade ciganlije900 mm Grupa RB 2–52 (Ušće) Grupa RB 23–38 (Novi Beograd) Grupa RB 30–21 (Novi Beograd) Grupa RB 2M–8A (Makiš) Cevovod 1200 mm (ispod Save)
MA
29
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 2‐14 Meerna mesta u BV VS
3 30
VE
OSNOVE Merenje
2.3
MERENJA U BEOGRADSKOM KANALIZACIONOM SISTEMU
Za еfikаsnо gаzdоvаnje grаdskim kаnаlizаciоnim sistеmоm i оptimаlnо plаnirаnje i invеstiranje izgrаdnje nоvih dеlоvа nеоphоdnо је pоznаvаnjе tј. mеrеnjе njеgоvih оsnоvnih pаrаmеtаrа: Prоticај i kvаlitеt vоdе u kоlеktоrimа nа оdаbrаnim prоfilimа, Nivоi u crpilištimа kanalizacionih crpnih stanica, Intеzitеt kišе nа slivnim pоdručјimа kаrаktеrističnih mеrnih prоfilа, uz kоrišćеnjе sоpstvеnih kišоmеrnih stаnicа i stаtističkа оbrаdа pоdаtаkа Mеrеnjа prоticаја u Bеоgrаdskоm kаnаlizаciоnоm sistеmu su u prоšlоsti vršеnа sporadično i tо sаmо nа dеlоvimа cеntrаlnоg sistеmа i sа priručnоm mеrnоm оprеmоm, tаkо dа sе pоdаci nisu mоgli kоristiti zа sistеm u cеlini. U cilju оptimаlne rеhаbilitacije i mоdеrnizacije kаnаlizаciоnog sistеma pоsеbnа pаžnjа je pоsvеćеnа prоgrаmu mеrеnjа. Mеrеnjа sаvrеmеnоm оprеmоm su uglаvnоm u еkspеrimеntаlnој ili pоčеtnој fаzi sа tеndеnciјоm kоntinuаlnоg prаćеnjа nа: pilоt mеrnim mеstimа nа slivu KCS „Čukаricа” (definisana Idејnim prојеktom mеrеnjа u BKS), izlivimа, i kаnаlizаciоnim crpnim stаnicаmа. Istоriјаt Kоntinuаlnоm mеrеnju оsnоvnih pаrаmеtаrа zа kоntrоlu, uprаvljаnjе i prојеktоvаnjе kаnаlizаciоnim sistеmimа u rаzviјеnim zеmljаmа vеć оdаvnо sе pоsvеćuје vеlikа pаžnjа, а prоcеs sе оbаvljа svе sаvrеmеniјоm i pоuzdаniјоm оprеmоm. U Bеоgrаdu tо, nаžаlоst, niје slučај, аli sе ulаžu nаpоri dа sе stаnjе prоmеni i mеrеnju dа zаslužеni znаčај. U nоviје vrеmе pojedinačna mеrеnjа vršеna su nа pоtisnim cеvоvоdimа kаnаlizаciоnih crpnih stаnicа, аli је rаspоlоživа оprеmа dаvаlа dоstа nеpоuzdаnе rеzultаtе zbоg оsеtljivоsti nа gustinu i krupnе čеsticе u оtpаdnim vоdаmа. Zbоg tih rаzlоgа obično su mеrеnjа prоticаја u kаnаlizаciјi znаtnо kаsnilа zа mеrеnjimа u vоdоvоdnim sistеmimа. U sklоpu јеdnе studiје о uslоvimа rаdа u kаnаlizаciјi 1975. izvršen je оdrеđеn brој mеrеnjа prоticаја mеtоdоm trаsеrа. Pоtоm је 1978. godine mеrеn prоticај nа kоlеktоrimа korišćenjem trаsеrа, hidrоmеtrijskih krilа, pоznаte gеоmеtriјe pоprеčnih prеsеkа kоlеktоrа i dr. U svаkоm slučајu, nеkоg sistеmаtičnоg i kоntinuаlnоg mеrеnjа prоticаја u BKS niје bilо. Mеrеnjе fizičkо‐hеmiјskih pаrаmеtаrа kvаlitеtа vоdе iz kаnаlizаciје rаđеno је rеdоvnо u pеriоdu оd 1975. dо 1997. Uzоrаk је uzimаn ručnо, јеdnоm dnеvnо, rаdnim dаnimа, pа niје bilо mоgućnоsti dа sе prаtе prоmеnе u sаstаvu vоdе u tоku dаnа. Mikrоbiоlоškе аnаlizе vоdе iz kаnаlizаciје Bеоgrаdа vršеnе su rеtkо (lаbаrаtоriја zа tо niје bilа tеhnički i kаdrоvski оprеmljеnа, sаdа sе rаdi nа tоmе). Kоntinuаlnо mеrеnjе pаdаvinа vrši sе u sklоpu RHMZ Srbiје nа dvе lоkаciје: nа Vrаčаru i nа Kоšutnjаku. Ova mеrеnjа sе nе mоgu smаtrаti mеrоdаvnim zа svе dеlоvе grаdа. Zа prојеktоvаnjе i prоvеru kаpаcitеtа kаnаlizаciоnih оbјеkаtа kоrišćеnа је i јоš uvеk sе kоristi 25‐tо minutnа kišа prеmа stаtističkој оbrаdi kišа sа kišоmеrnе stаnicе Vrаčаr, zа pеriоd оsmаtrаnjа 1925–1989. Inоvirаnjе stаtističkе оbrаdе pоdаtаkа, štо pоdrаzumеvа оbrаdu kоја uključuје i оsmоtrеnе kišе оd 1989. dо dаnаs, kао i pоvеćаnjе brоја kišоmеrnih stаnicа, оmоgućićе bоlju prоcеnu оčеkivаnih dоticаја. MA
31
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Mеrеnjа nа pilоt mеrnim mеstimа nа slivu KCS „Čukаricа” Na osnovu prvo širеg а zаtim i užеg izbоrа mеstа 2001. godine je organizovano 12 mеrnih mesta u оviru prојеktа mеrеnjа prоticаја i kvаlitеtа аtmоsfеrskih i upоtrеbljеnih vоdа i pаdаvinа u BKS. Nаbаvljеnа su tri kоmplеtа оprеmа zа mеrеnjе prоticаја kао i dvа аutоmаtskа prоpоrciоnаlnа uzоrkivаčа i tri kоmpјutеrizоvаnа pluviоmеtrа. Оprеmа је pоstаvljеnа nа tri оdаbrаnе lоkаciје nа tzv. pilоt mеrnim mеstimа, оdnоsnо nа pripаdајućim slivоvimа. Оprеmа zа mеrеnjе prоticаја i nivоа vоdе pоstаvljеnа је u rеviziоnim šаhtovina kod KCS „Čukаricа”: nа Stаrоm čukаričkоm kоlеktоru 60/110 nа Nоvоm čukаričkоm kоlеktоru 120/180 nа Tоpčidеrskоm kоlеktоru 120/180 Svа tri kоlеktоrа pripаdајu slivu KCS „Čukаricа” kојi оbuhvаtа tеritоriјu površine оd оkо 150 km2. Kоlеktоri su prеdviđеni dа оdvоdе оtpаdnе vоdе sа pripаdајućih slivоvа: tzv. Tоpčidеrski sliv, sliv Žеlеznik – Žаrkоvо, i sliv Žаrkоvо – Čukаricа. Mеrеnjа nivоа, brzinе i prоtоkа vršеnа su оd аvgustа 2004. dо sеptеmbrа 2005. i to nа svа tri pilоt mеrnа mеstа. Kvаlitеt vоdе nа pilоt mеrnim mеstimа mеrеn je pоmоću dvа аutоmаtskа uzоrkivаčа. U tоku еksplоаtаciје sistеmа uоčеnо је znаtnо prisustvо nеplаnirаnih kišnih vоdа u sistеmu zа upоtrеbljеnе vоdе. Оvаkvо stаnjе mоžе biti pоslеdicа оštеćеnjа nа kаnаlskој mrеži, аli i nеdоzvоljеnоg priključеnjа kišnе kаnаlizаciје. Timе sе mrеžа kаnаlisаnjа upоtrеbljеnih vоdа nеplаnirаnо оptеrеćuје, а vеrоvаtnе su i nеpоvоljnе pоslеdicе nа dimеnziје i rаd sistеmа zа prеčišćаvаnjе оtpаdnih vоdа, gdе ćе sе, u budućnоsti оvе vоdе upućivаti. U tоku mеrеnjа prоticаја uоčеnо је dа su vеrtikаlnе sоndе zа prоticај prеciznе, аli prеоsеtljivе nа plivајući nаnоs. Prоizvоđаč ih је u tоku mеrеnjа zаmеniо hоrizоntаlnim i оnе su rаdilе pоuzdаniје. Оvа iskustvа primenjena su i pri merenju nа izlivimа BKS‐а gde su odabrani mоdеrniјi urеđајi. Dа bi sе svеоbuhvаtnо prаtilа dеšаvаnjа nа slivu KCS „Čukаricа” nа tri lоkаciје je pоstаvljеnа оprеmа zа mеrеnjе kоličina i intеzitеtа pаdаvinа. Pri izbоru lоkаciја vоdilо sе rаčunа dа sе sliv „pоkriје” štо је mоgućе rаvnоmеrnije. Nа sеvеrоistоčnоm dеlu slivа nаlаzi sе zgrаdа RHMZ‐а sа sоpstvеnоm mеtеrеоlоškоm stаnicоm nа kојој sе prikupljајu pоdаci о pаdаvinаmа. Drugi kritеriјum zа izbоr lоkаciја bilа је bеzbеdnоst (čuvаnjе) pоstаvljеnih kišоmеrа, pа је оdlučеnо dа sе pluviоgrаfi pоstаvе u оkviru оbјеkаtа BVK nа lеvој (sеvеrnој) zоni slivа. Pоstаvnjеni su kišоmеri u оkviru pаrcеlа: CS „Tоpčidеr” PPV „Bеlе vоdе” KCS „Žеlеznik”
32
VE
OSNOVE Merenje
Slika 2‐14 Pо оdslivоvi KCS „Čukаricа” sа lо оkаciјаmа pilоtt mеrnih mеstа а
Mеrеnjа nаа izlivimа BKS‐а Krajem 200 06. godine nаbаvljеnа је sаvrеmе еnа оprеmа zа pоtrеbе е kоntiunаlnоg mеrеnjа prrоticаја i kvааlitеtа nа оssаm izlivа Bеоgrаdskе kаnаlizаciје. k Mеrеnjа su na početku, u ееkspеrimеnttаlnој fаzi. Lоkаciје nа kојimа je pо оstаvljеnа mееrnа оprеmаа su: Izlliv Stаrоg mо оkrоluškоg kkоlеktоrа kоd d „Šеst tоpоllа” 400/240; Izlliv kоd Stаrоg žеlеzničkоg mоstа; kоlеktоr u Žеlеzničkој ulici 400/240; Izlliv kоd KCS „Ušćе” 110/1 165; Izlliv kоlеktоrа iz Kаpеtаn M Mišinе ul, 10 00/150, KCS „„Dоrćоl”; „G Glаvni izliv”, nizvоdnо оd Pаnčеvаčkо оg mоstа; kоlеktоr 300/4 450 Prrvi izliv nа kо оlеktоru Ø1200 nа Аdi Hu uјi; Drrugi izliv nа kkоlеktоru Ø1 1200 nа Аdi H Huјi; Izlliv u Višnjici, kоlеktоr 80//120 (Ø1500 0, Ø800) ; Meri se:
prrоticај nivо tееmpеrаtura pH H vrеdnоsti еlеktroprоvоd dljivоst
U lаbоrаtоrriјskim uslоviimа mеre se: su uspеndоvаnее mаtеriје hееmiјskа pоtrо оšnjа kisеоnikа (HPK) biološka potro ošnja kiseonika (BPK5) fо оsfаti i nitriti
MA
3 33
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje еrеnjа nа kаnаlizаciоnim m crpnim stаnicаmа Mе Mееrеnjе prоticcаја nа pоtisn nоm vоdu vod izz KCS Čukаriicа: u prоšlо оsti pоvrеmе еnо i nеpоuzzdаnо; od јаnuаrа 2006.. inоvirrаni еlеktrоm mаgnеtni mееrаč u kontinualnom radu u. vod iz fеkаlnоg dеlа KCS „Žеlеzničkа „ stаnicа”: еlеktrоmаgn nеtni mеrаčč оkа. prоtо vod izz KCS „Zеmu un pоljе”: dvvа ultrаzvučnа mеrаčа (nа ( оbа pоtisа, kišnоm i i fеkаln nоm). Mееrеnjе nivоа Kоn ntinuаlnо mеrеnjе m nivоаа vоdе u crp pilištimа zаp pоčеtо је sа uvоđеnjеm frеkvеntnih h rеggulаtоrа nа pumpаmа u KCS. Pо оdаci о nivvоimа priku upljајu se kоntrоlnо k u u kоm mаndnim cееntrimа nа KCS K „Gаzеlа” i „Mоstаr” a аutоmаtizаciја i cеn ntrаlizоvаnо о uprrаvljаnjе KCSS sprоvеdi see korišćenjem m оptičkih kааblоvа koji su u postavljenii kroz sistеm m kоllеktоrа. Nа izlivu kоd K KCS „Ušćе” m mеri sе nivо rеkе Sаvе i m mоgućе je аutоmаtsko p prеbаcivаnjаа о vо оdа u rеcip piјеnt sа grааvitаciоnog nа rеžim pо оtiskivаnjа i i rеžžimа rаdа оdvоđеnja оbrrnutо. Iakko u početnoj fazi, mеrrеnjа u BKS‐‐u pored up pravljanja sisstemom om mogućavaju i i prikupljanje pо оdаtаkа. Njih hov оbim jee dоvоljаn i zа prаktičnu primеnu pri tаrirаnju u oji se koristi u u rаzvојu i prrојеktоvаnju. mааtеmаtičkоg simulаciоnоg mоdеlа ko
Slika 2‐15 Mееrеnjа u Bеоgrrаdskоm kаnаliizаciоnоm sistееmu
3 34
VE
OSNOVE Modeliranje
3 MODELIRANJE 3.1
MATEMATIČKI MODELI VODOVODNIH SISTEMA
Primena Značaj i formiranje Projektovanje potpuno novog vodovodnog sistema retko se pojavljuje u hidrotehničkoj praksi. Češći zadatak je rekonstrukcija i proširivanje postojećih vodovodnih sistema. Upravo zato je prvi zadatak projektanta da detaljno prouči postojeći sistem, njegove karaktristike, nedostke, rezereve itd. U tom poslu ogroman značaj ima matematički model. Ovaj pojam ne podrazumeva samo skup naredbi programskog jezika kojim se obavlja određeni proračun. Za uspešan rad modela neophodno je formirati celinu koja se sastoji od podataka koji opisuju sistem i njegove karakteristike, početne i granične uslove, parametre, konstante i funkcije, tako da zajedno verno prikažu analizirane fizičke pojave. Model vodovodnog sistema, uz programski paket, sadrži i: podatke o tehničkim karakteristikama vodovodnog sistema, podatke o radu vodovoda: proizvodnji i potrošnji vode, gubicima itd. i početne i granične uslove koji definišu rad sistema i ograničenja u tom radu. Faze rada na formiranju matematičkog modela su, generalno, sledeće: utvrđivanje zadatka modela, prikupljanje raspoloživih podataka, priprema podataka u računarski čitljivoj formi, izrada prve verzije modela, kalibracija modela za postojeće stanje vodovoda, analize ustaljenih režima rada, analize neustaljenih režima rada, razrada rezultata analize postojećeg stanja, promene konfiguracije mreže i ponavljanje računice za novo stanje, usavršavanje modela u skladu sa promenama na vodovodnom sistemu. Kritična faza rada na matematičkom modeliranju je prikupljanje podloga. U većini slučajeva nije moguće nabaviti sve raspoložive podloge, često nema vremena za dodatna merenja, studije i analize, pa se to može nadoknaditi aktivnom saradnjom sa službama vodovoda. Glavni izvori podataka su: projektna dokumentacija vodovoda, dnevnici rada sistema, pogona i objekata, planovi rada, izveštaji o radu, prethodno urađene studije i analize, obilazak pogona i objekata, usmene informacije dobijene od osoblja, podaci iz literature i drugih projekata, posebno organizovana merenja u sistemu. MA
35
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Najsigurniji izvori podataka su kompjuterizovane baze podataka. Do faze kalibracije modela nema nikakve garancije da formirani matematički model uopšte odgovara stvarnom stanju u vodovodnom sistemu. Generalno, kalibracija obuhvata: utvrđivanje početnih i graničnih uslova na realnom sistemu za izabrane karakteristične režime rada (dan sa srednjom i maksimalnom potrošnjom), registrovanje promena u realnom sistemu tokom određenog perioda, poređenje rezultata proračuna sa opažanjima u sistemu, analiza razlika i usavršavanje modela. Razlike (odstupanja) mogu biti posledica grešaka u podacima, grešaka pri merenju, nedostataka modela i nepoznavanja stvarnog stanja sistema. Prvo se vrši analiza osetljivosti modela na parametre usvojene iz literature i iskustva (koeficijenti trenja u cevima, karakteristike zatvarača, crpki itd). Variranjem tih hidrauličkih parametara u okviru prihvatljivih granica ustanovljava se da li je moguće postići bolje slaganje računa i merenja. Usvajanje vrednosti koeficijenata trenja van realnih granica ne vodi rešenju. Ako su gubici energije zaista veliki treba utvrditi da li postoji neki lokalni otpor. Ako ovi napori ne urode plodom, uz pomoć osoblja vodovoda treba otkriti činjenice koje nisu poznate. Analiza ustaljenih stanja u vodovodnim sistemima obuhvata sledeća karakteristična stanja: maksimalnu časovnu potrošnju u danu maksimalne potrošnje, minimalnu časovnu potrošnju u istom danu, srednju dnevnu potrošnju, minimalnu potrošnju u danu normalne potrošnje (najveći radni pritisci), forsiranje pojedinih pravaca snabdevanja vodom. Ovo su redovna eksploataciona stanja, a pored njih uzimaju se u obzir i neredovna: dan izuzetno visoke potrošnje vode, smanjenje proizvodnih kapaciteta, otkazivanje važnih objekata vodovodnog sistema, isključivanje pojedinih primarnih dovoda. Za formiranje celovitog suda o radu jednog vodovodnog sistema neophodne su kontinualne simulacije. Vrše se za ceo dan (0–24 h) ili duže (2–3 dana), a početno stanje objekta uzima se prema postojećim dnevnim izveštajima rada sistema. Rezultati kontinualne simulacije predstavljaju konačnu verifkaciju rešenja. Utvrđuje se uloga svakog pojedinačnog objekta u sistemu, njihova iskorišćenost, potrošnja električne energije, ponašanje sistema u celini. Kontinualnom simulacijom utvrđuju se pouzdanosti izabranog načina upravljanja, ekonomičnost rada sistema itd. Zadatak matematičkog modela Matematički model vodovodnog sistema simulira ponašanje stvarnog sistema u različitim pogonskim situacijama: redovnim i neredovnim. Elementi vodovodnog sistema (crpne stanice, rezervoari, distributivna mreža i regulacijski organi) predstavljeni su matematičkim alatima koji su ustaljeni u tehničkoj praksi. Relevantni podaci o sistemu i njegovom radu uklapaju se u okviru modela u skladnu celinu. Kako gotovo po pravilu neki deo informacija nedostaje, koriste se iskustva sa sličnih sistema i merenja hidrauličkih veličina na njemu. Otuda potreba da se model tarira. Proces tariranja podrazumeva izvršavanje više proračuna i analize rada sistema u situacijama kada postoje merenja. Upoređivanjem izračunatih i izmerenih veličina određuje se odstupanje matematičkog modela od stvarnog stanja sistema i uvode potrebne korekcije sve dok se ne dostigne odgovarajuće slaganje. Tariran matematički model 36
VE
OSNOVE Modeliranje
omogućava da se sistemom bolje, pouzdanije i ekonomičnije upravlja. Pruža velike mogućnosti za dograđivanje i usavršavanje sistema. Kontinuiranom i pojedinačnom simulacijom različitih situacija dobija se odgovor na pitanja kao što su: koje pravce snabdevanja vodom i u kojoj meri treba rekonstruisati, određivanje optimalnih pogonskih karakteristika objekata, troškova investicione izgradnje i kasnijeg održavanja, itd. Teorijske osnove modela
Savremeni vodovod može da sadrži sve ili neke od ovih elemenata, sa različitim rasporedom. Oni se mogu u celosti opisati matematičkim sredstvima i uključiti u matematički model. Osnovna ideja je da se stvarni vodovodni sistem predstavi skupom čvorova i linija (cevi). Stanje ovog sistema u ma kojem trenutku zavisi od graničnih uslova: trenutne potrošnje vode, nivoa vode u rezervoarima, trenutnog režima rada crpnih stanica, trenutnog položaja regulacionih organa.
City of AVALON Inter-1
RHighL
LocDem
Lake
RMidL
MainPS
Culdesac
HighZone
HZ-3
OutBTwr Village NW
In-BTwr Cent_dis N_Ind NW_to_N
Boost-In
RZoneA
TransOut
North NE
BoostOut
RZoneB
East
Center West
Hotel-1 SW
South
Hotel-2
SE
WellPump
Old-PS Ind-Zone
ConTank
DeepWell
B/H-2 B/H-1 Indust-1 Indust-2 Avalon
Indust-3 Old-BH1
Old-BH2
Slika 3‐1 Model vodovoda grada Avalona
Granični uslovi u sistemu menjaju se tokom vremena: potrošnja vode osciluje tokom dana, nivo u rezervoarima varira, crpne stanice uključuju i isključuju pojedine agregate itd. Međutim, ukoliko je sve normalno, te promene se odvijaju relativno sporo. Potrebno je najmanje 15 i više minuta da bi se ukupna slika strujanja osetnije promenila. Dakle, redovan rad se odlikuje postepenim menjanjem stanja, pa sistem prolazi kroz skup ravnotežnih ustaljenih stanja. Prava slika o radu i ponašanju sistema dobija se kontinualnim simuliranjem rada, najmanje nekoliko časova. Promene se dešavaju relativno sporo (osim kada je reč o havariji). Dakle, može se pretpostaviti da promene unutar jednog koraka simulacije (obično 15 minuta) nisu značajne za ceo vodovodni sistem. Faze izrade modela Izradu matematičkog modela vodovodnog sistema čine tri faze: formiranje, kalibrisanje, tariranje. Formiranje modela predstavlja unos svih potrebnih geometrijskih i ostalih elmenata sistema koji čine skup datoteka neophodnih za računsko funkcionisanje programa. Kalibracija modela je deo posla u kome se na osnovu podataka o potrošnji, dnevnih izveštaja o radu, kao i teorijskih ili kataloških vrednosti hidrauličkih parametara sistema MA
HZ-2
N_Dist Ind_n
HZ-1
OutHZBst
PBC
In-HZBst
Inf-PBC
RTower ParkTwr
RLowL
Inter-2
MainSrce
Trans-In
Tipičan vodovodni sistem sastoji se iz sledećih elemenata: izvorišta, postrojenja za pripremu vode, distributivne mreže, pumpnih stanica, rezervoara, prekidnih komora i vodotornjeva, regulacionih organa: reducira pritiska, regulatora protoka, zatvarača itd., priključaka potrošača.
37
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje pokušava variranjem pojedinih parametara postići što je moguće bolje poklapanje sračunatih podataka o radu sistema sa registrovanim. Tariranje modela predstavlja fazu dogradnje gde se na osnovu izmerenih vrednosti hidrauličkih parametara vrši konačno „doterivanje” modela koji tek tada predstavlja sasvim pouzdanu podlogu za dalji rad. Podloge i formiranje modela Složene procedure prikupljanja podloga i formiranja matematičkog modela najbolje se može objasniti na primeru Beogradskog vodovoda, gde su se odvijale tokom kasnih devedesetih godina prošlog veka. Beogradski vodovod je razuđen sistem podeljen na 4 visinske zone sa 25 crpnih stanica, 25 rezervoara, 5 postrojenja za pripremu vode i velikim brojem cevnih veza. U prvoj fazi formirani su hidraulički modeli za svaku visinsku zonu posebno. Geometrija sistema Za formiranje datoteka o geometriji sistema korišćeni su detaljni listovi teritorije Beograda razmere 1:5.000 sa ucrtanom mrežom primarnih i distributivnih cevovoda prečnika većih od 150 mm. Položaj, prečnici i veze cevovoda, stepen zatvorenosti zatvarača i granice visinskih zona uneti su na osnovu podataka iz situacija razmere 1:1.000 i uz pomoć radnika pogona vodovodne mreže. Demografske podloge Korišćeni su podaci Zavoda za statistiku o broju stanovnika Beograda. Kao najmanja statistička jedinica za demografske projekcije usvojena je mesna zajednica. Za potrebe prostorne raspodele potrošnje vode izvršen je raspored potrošača preko veličine površine mesne zajednice koja pripada određenoj zoni snabdevanja vodom, uz pretpostavku ravnomerne gustine stanovništva na celokupnoj teritoriji. Podaci o potrošnji vode Analize raspodele i veličine potrošnje vode u gradu bazirale su se na podacima o fakturisanoj potrošnji vode i popisu stanovništva a upotpunjene su različitim informacijama o broju i rasporedu stanovnika. Popis stanovništva iz 1991. dao je zvanične podatke o broju stanovnika u Beogradu. Radi utvrđivanja rasporeda i količina vode prema tipu potrošača razdvojena je potrošnja građana od potrošnje privrede, ustanova, industrije i među njima značajnih potrošača. Kao kriterijum za određivanje „značajnog potrošača” usvojena je potrošnja od 2 l/s i tako utvrđena potrošnja po svim visinskim zonama. Pribavljeni su podaci o fakturisanoj potrošnji vode za oko 72.000 vodomera stanovništva i na oko 8.000 vodomera komercijalnih potrošača. Ovako dobijeni podaci predstavljaju srednju godišnju potrošnju. Ne sadrže gubitke u sistemu na putu do vodomera, pa tako predstavljaju srednje neto godišnju potrošnju vode. Na osnovu godišnjeg izveštaja o radu i podataka o fakturisanim količinama vode dobija se razlika potisnute i fakturisane vode. Usvojena je linearna raspodela gubitaka na celoj distributivnoj mreži. Na osnovu sračunate bruto potrošnje određene su srednje godišnje specifične potrošnje. Za hidrauličku analizu bitan je rad sistema u najopterećenijem režimu. Definisane su razlike između srednje godišnje i maksimalne dnevne potrošnje. Uočeni su dani sa maksimalnom i srednjom dnevnom potrošnjom, merodavni za analizu rada sistema. Podaci o objektima sistema Pored podataka o godišnjoj proizvodnji i potrošnji vode, prikupljeni su i oni o geometrijskim i pogonskim karakteristikama kapitalnih objekata (rezervoara i crpnih 38
VE
OSNOVE Modeliranje
stanica), kao i podaci o njihovom radu. Zbog nedostatka podataka o stvarnim karakteristikama (pre svega realne Q–H krive crpnih stanica), radi eliminisanja netačnosti hipoteza, nametala se potreba kontinualnih i sistematskih merenja u sistemu. Formiranjem ovog matematičkog modela učinjen je kvalitativni iskorak jer su prvi put na celovit način uzete u obzir sve raspoložive podloge u Beogradskom vodovodu, makar one bile i nedovoljno pouzdane. Detaljni dnevni izveštaji o radu sistema Pošto formiranje matematičkog modela i kontinualna simulacija rada pretpostavljaju unošenje podataka o dnevnom radu objekata obrađeni su svi relevantni podaci o godišnjem, sezonskom i dnevnom radu sistema. Obradom tih podataka izdvojeni su dani sa vršnim potrošnjama. Dnevni izveštaji o radu sistema upoređivani su sa rezultatima kontinualne simulacije i tako se obavljao iterativni postupak „kalibrisanja” matematičkog modela. Dijagrami neravnomernosti potrošnje Koeficijenti dnevne neravnomernosti potrošnje određeni su bilansiranjem količina za dane sa vršnim i srednjim dnevnim potrošnjama vode, a prema podacima o radu objekata iz dnevnih radnih izveštaja. Izvršene su analize 30 dana sa maksimalnim dnevnim potrošnjama i za merodavan dan sa srednjom dnevnom potrošnjom. Za merodavne dane su dobijeni dijagrami dnevne neravnomernosti potrošnje za pojedine kategorije stanovništva. Za značajne potrošače (industrija, bolnice, ustanove) korišćeni su dijagrami neravnomernosti iz literature. Formiranje i verifikacija modela Model rada distributivnog sistema je formiran korišćenjem: karakteristika crpnih stanica na osnovu stvarnih elemenata i kataloških karakteristika crpki, stvarnih karakteristika rezervoara, položaja vodovodne mreže prečnika većih od 150 mm, teorijske vrednosti koeficijenata linijskih i lokalnih gubitaka energije u vodovodnoj mreži, raspodele potrošnje vode na osnovu fakturisane, ekstrapolovane na nivo maksimale dnevne. Pojedini hidraulički elementi ovako formiranog modela (Q–H krive agregata i koeficijenti linijskih gubitaka) pretpostavljeni su u granicama realno mogućih vrednosti, na osnovu registrovanih režima rada BVS, kao i povremenih, nesistematskih merenja pritisaka u mreži. Postupak kalibracije sastojao se od postizanja sličnosti ciljnih i računskih parametara. Referentne veličine tokom proračuna bile su napor i protok kod crpnih stanica i nivoi u rezervoarima jer su to definitivno i unapred poznati parametri tokom celog računskog dana. Koristeći razlike koje su se javljale u pojedinim proračunima tokom kalibrisanja korigovana je potrošnja po pojedinim zonama. Da bi se definisao pravilan raspored maksimalne potrošnje bilo je potrebno u svim zonama podeliti konzum na podkonzume. Faktor raspodele potrošnje vode ne može se odrediti tačno ali se na osnovu analize više dana sa vršnim potrošnjama trend preraspodele može proceniti. Tamo gde rezultati kalibrisanja po zonama neznatno odstupaju od linearnosti pri povećanju potrošnje, korigovanje maksimalne specifične potrošnje bi bilo neopravdano. Za pojedine dane su dobijena izvesna odstupanja, što je posledica više faktora koji se ne mogu, bez detaljnih merenja na sistemu, pripisati isključivo preraspodeli potrošnje.
MA
39
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
3.2
M MODEL BEOGR RADSKO OG V VODOVODNOG G SISITTEMA
Maatematičko m modeliranje B Beogradskogg vodovodno og sistema počelo je još davne 1975.. Ran nih osamdeesetih nastao je prograam za matematičko modeliranje m – WESNET.. Beo ogradski vo odovodni sisstem je zb bog svoje složenosti s (vviše hidrauličkih zona,, posstrojenja za pripremu vode, v rezervvoara i crpniih stanica) poslužio p kao o poligon zaa pro ogramiranje i rešavanje p problema. Pod daci o crpnim m stanicamaa i rezervoariima su unošeni ručno. Koordinate taačaka bile su u relaativne, bez grafičke pre edstave. Rezzultati simulaacije su bili samo u obliku tabela i i dijaagrama. Zbo og malog brroja čvorova i deonica na raspolaganju beogradski vodovod dni sistem je e bio o modeliran po zonamaa. Kao gran nični uslovi za ulaz u sistem s defin nisana su ilii posstrojenja sa fiksnim nivoom ili crrpne stanicee sa kapacittetom ili reezervoari zaa graavitacionu distribuciju vo ode. Kao izlazz iz modelirane zone dob bijan je rad crpne stanice e kao o transfer čvvor ili rezervo oar iza koga je definisan transfer čvo or ili čvor sa potrošnjom.. Ti ččvorovi su ob buhvatali po otrošnju cele zone koja see snabdevalaa kao izlaz izz modelirane e zon ne.
Slika 3‐2 Šem ma vodovodnog sistema Beogrrada
40 4
VE
OSNOVE Mod deliranje
Model je razvijan bezz korišćenjaa digitalnih ni podaci o podloga. Zaa kalibraciju su korišćen nivoima vode u rezervo oarima, kao i podaci o pritiscima u radu pumpi u crpnim sttanicama i p nim tačkamaa na mreži. pojedinim kkarakterističn Podaci o pumpama (Q Q–H krive) unošene u su 1990. postojjalo je nekoliko verzija ručno. Od 1 programa WESNET. U U početku su s visinske o pojedinačno, dok u zone modeelirane samo poslednjoj verziji (Wessnet 32) billo moguće model kompleetne vodovo odne mreže napraviti m sa svim zon nama. Grafiččka prezentaacija mreže bila je loša aa rezultati simulacije su m mogli da se prikažu saamo u saččuvanim čvorovima i cevima. U poslednjojj verziji Wesnet W 32 ogera moglii su da se rezultati merenja sa lo integrišu u model i daa se koriste u procesu kalibracije. Slika 3‐3 Ma aska za upotreb bu programa W WESNET
matematički model Beo ogradskog vo odovodnog ssistema razvvija se pomoću Od 2003. m programsko og paketa InfoWorks WSS. Prelazak n na novi softvver nije bio kkomplikovan n jer je njegovo jjezgro bilo zaasnovano naa programu W WESNET ali jje pružio svee prednosti rada u Windows okruženju. o da se koristi novi progrram za modeeliranje, mod del beogradsskog U trenutku kad je počeo j imao 54 40 čvorova, 4 postrojeenja za preečišćavanje, 23 vodovodnogg sistema je rezervoara, 30 crpnih stanica s i 575 5 km cevovo oda. InfoWo orks je omoggućio korišćeenje modeliranja. Bilo je mogu uće kontinuaalno različitih maapa i karata kao podlogaa prilikom m praćenje reezultata sim mulacije za sve s elementte modela (čvorove, ceevovode, crpne stanice, rezervoare...). O Ostvarena jee i direktna vveza sa progrramima koji podržavaju G GIS, što znači daa se podaci o o vodovodnojj mreži direkktno razmenjjuju između modela i GISS‐a.
Slika 3‐4 4 Maska za upo otrebu program ma InfoWorks W WS
MA
4 41
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje U periodu od 2003–2005. postojeći model je usklađivan sa novim programom. Novi program je pružao mogućnost da se kao osnova koriste georeferencirane karte, pa se tako postojeći model mogao očistiti od nedovoljno tačno ucrtanih trasa i dužina deonica.
1128 75.00
1129 73.20
1142 77.00
1
1130 77.00
Slika 3‐5 Vodovodna mreža iz starog modela – odstupanja od karte
1128 75.00
1129 73.20
1142 77.00
1140 85.00 1130 77.00
1131 75.60 1139 85.00
1138 98.00 1133 75.80 1134 75.80
Slika 3‐6 Vodovodna mreža u programu InfoWorks WS – tačniji položaj cevi
42
VE
OSNOVE Mod deliranje
m je obu uhvatao sve visinske zo one, ali samo o magistraln ne cevovodee sa Prvobitni model prečnicima većim od 30 00 mm, izuzeetno u prigradskim deloviima i do 200 mm. e sve crpne sstanice, svi rrezervoari, p postrojenja zza prečišćavaanje U modelu ssu definisane vode za piće i Prvi tu unelski dovo od. Pored ko orišćenja GIS‐a za geom metriju sisteema CADA. Na osnovu o mereenja i podattaka sa SCA ADA sistemaa su korišćen je i sistem SC proveravani rezultati modeliranja – vršena je kalibracija.
Slika 3‐7 Kalib bracija modela a
05. i 2006. go odine urađeen je projekaat „Poboljšan nje sistema za snabdevaanje Tokom 200 vodom u Beeogradu”. Projekat je finaansirala francuska vlada kroz fond FA ASEP. Zadaci ovogg projekta su bili: Prikkupljanje i provera p pod dataka o disstributivnoj mreži m prve visinske zon ne i njih hova digitalizzacija Dettaljna analizaa podataka i rezultata u p pilot zoni Pod dzoniranje u okviru prvee visinske zo one i predlog razvoja u cilju smanjeenja prittisaka u mrežži Trening i obukaa mladih inžženjera koji će ć raditi u nastavku n pro ojekta u ostaalim ma. visinskim zonam Prikupljanje e podataka Nakon što je urađena digitalizaccija u programu AutoC CAD, kojom m je definisana ma i čvorovii, definisanii su i poliggoni vodovodna mreža sa svojim karakteristikam utar potrošnje. ZZa svaki čvor je definisaan po jedan poligon koji predstavlja granicu unu koje se nalaaze svi potrošači čija je potrošnja pridodata p u tom čvoru. Potrošnja jee na osnovu adreese potrošačča koja se naalazi u okviru u jednog od p poligona prid družena čvorru u tom poligon nu. Zatim jee u okviru svvakog čvora vrednost po otrošnje razzvrstana na više v kategorija (domaćinstva ( a, industrija,, obrazovanje, ...). Sve o ove vrednostti su dobijene iz baze podattaka Službe naplate. Ovvi podaci se čuvaju tabeelarno u pro ogramu EXCEL i nakon uvođ đenja poligo ona u modeeliranje olakkšana je njih hova proverra i korekcija u hidrauličkom m modelu.
MA
4 43
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 3‐8 Polig goni i pripadaju ući čvorovi u prrvoj visinskoj zo oni
Slika 3‐9 Baza a podataka o p potrošačima
Nakon ovoga, distributivn na mreža jee iz programa AutoCA AD uvežena u program m oWorks WSS, dok su kaarakteristike crpnih stan nica i rezervvoara unetee ručno. Naa Info osn novu merenjja na 73 merrna mesta (30 na SCADA sistemu, 28 stalnih i 15 privremenih h meesta na teren nu) urađeni ssu dijagrami potrošnje. Kallibracija mod dela Kallibracija u okviru modella zasnivala se na podacima dobijenim iz SCAD DA sistema i i Sekktora za konttrolu i meren nje. Kalibraciija je zasnovaana na slede ećoj metodollogiji: unošen nje vrednostii potrošnje p po čvorovimaa iteracije analiza razlike rezultata dobijen nih u modelu u i podataka sa merenja. 44 4
VE
OSNOVE Mod deliranje
Primeri kalibracije modeela dati su naa sledećim dijagramima:
C a l_L eft_ _0 7 1 2 0 5 L iv e D ata
M ax 6 7 5 .9 4 4 6 7 6 .0 0 0
M in 4 2 1 .5 1 3 4 1 8 .0 0 0
F low (l/s ) R M S D iffe re nc e 8 .4 9 4 0 .0 0 0
P e rc ent D ifferenc e 1 .1 3 7 0 .0 0 0
V olume (M l) 5 1 .9 6 2 5 1 5 0 2 9 4 9 .9 8 8
Slika 3‐10 Kalibracijija: CS Bežanija a
Slika 3‐11 1 Kalibracija: reezervoar Pionirr
MA
4 45
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 3‐12 Kallibracija: Pančeevački most
46 4
VE
OSNOVE Mod deliranje
Analiza pod dataka i rezu ultata u pilott zoni Zadatak ovvog dela pro ojekta je bilo određivanje vrednossti kompone enata koje čine č ukupnu pro oizvodnju vod de: Gubicci na mreži – – uzvodno od d vodomera ((na zatvaračima, vezamaa, priključcim ma...) Gubicci iza vodomera Nefakkturisana potošnja – zalivvanje, pranjee ulica i ilegaalni priključcii Stvarrna potrošnjaa
Slika 3 3‐13 Komponen nte bilansa pro oizvedene vodee
Sllika 3‐14 Šema a vodovodne m mreže pilot zonee
MA
4 47
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje 0,5 km, sa prečnicima ce evovoda od 100 do 250 0 Ukupna dužinaa mreže pilot zone je 10 m. Analizom m baze pod dataka je zaaključeno da d su potro ošači u zon ni uglavnom m mm dom maćinstva i d da je ukupan n broj stanovvnika 14.000.. Pilo ot zona je bila podeljenaa zatvaračim ma na četiri p podzone kojje su međusobno mogle e da budu izolovvane. Tokom m rada praćeene su vrednosti protokka na 6 i prritisaka na 7 7 ma od 10 min nuta. Na sled dećim dijagrramima date e meernih mesta u vremenskiim intervalim su vrednosti m merenja u tokku jedne ned delje u mese ecu avgustu, kada je pottrošnja vode e najjveća.
Slika 3‐15 Vreednosti očitanee sa merača pro otoka
osti maksimaalnih i minim malnih protoka, odnosno o Na dijagramima se mogu vvideti vredno nosti protokaa u toku noći. vreednosti gubittaka na mrežži koji predstavljaju vredn Tabela 3‐1 Vreednosti dobijen ne analizom na a pilot području u
Baza podaataka pilot oblassti Brooj Sektor Broj sstanova stanara 1 2 3 4 Ukupno
1 570 1 746 926 690 4 932
4 510 4 913 2 4334 1882 1 3778
362 1788 414 0077 183 6822 155 2933 1 115 1660
220 231 207 234 223
Ulaz u mrežu 08.2005. (m3/dan) 1 026 1 061 503 545 3 135
48 4
Služžba naplate Naplaćeno Potrošenoo u 2004 u 20044 (m3) (l/st/dan)
Kampanjaa merenja i čitannje vodomera Potrošnjaa u Izmerenno Potrošenoo mreži 08.2005. 08.2005. 08.20055. (m3/dann) (l/st/dan) (l/st/dann) 227 870 192 216 1 0222 195 207 450 175 299 365 181 229 2 7077 188
Efikasnost ulaz/izlaz (%) 86 96 89 67 86
VE
OSNOVE Mod deliranje
noj tabeli daat je prikaz rezultata merenja u okkviru ovog projekta, p koji su U prethodn upoređeni ssa podcima iz Službe za naplatu za 2 2004. i sa vreednostima kkoje su dobijene sumiranjem m očitavanja vodomera u svim zgrradama u okviru pilot zone. Proseečna vrednost po otrošnje dob bijena iz bazee Službe za n naplatu iznosi 233 l/stan n/dan, proseečna vrednost do obijena mereenjem proto oka u podzon nama iznosi 229 l/stan/d dan, a proseečna vrednost do obijena sabiiranjem vred dnosti očitan nih na počeetku i na kraaju vremensskog intervala kaada je rađen n projekat izznosi 188 l/sstan/dan. Naa osnovu ovo oga je dobijena vrednost od 86%, kojaa predstavljaa odnos kolličine vode koja dođe do vodomera i de koja je ušlla u područjee pilot zone, odnosno „effikasnost mrreže”. količine vod U drugom delu projekkta analizirane su vrednosti noćnee (minimalnee) potrošnjee (u ova pre pod dne). Upoređ đivane su vreednosti prottoka na ulazzu u periodu od 3 do 5 časo dnosti na meeračima protoka koji su p postavljeni naa osam zgrad da pilot zonu i ukupne vred
Sllika 3‐16 Vredn nosti protoka zza osam zgrada a
Tabela 3 3‐2 Pojedinačn na i ukupna ana aliza protoka za osam zgrada a
Sektor
Kućni broj
Broj vodomeera
1 275 1 1 255 9 2 207 35 2 211 36 2 191 42 2 189 43 2 187 45 2 169 52 v Srednja vrednost Srednja vrednost v bez zgrade z 255
Grešška Merenja (%) -4,55 -17,,7 Stooji +3,0 -7,55 -0,88 +9,1 stojji -5,55 -0,11
Potroošnja u zgradi (l/st//dan) 194 292 270 191 198 215 157 159 206 194
Qmin m noćna 3-5 3 h (m3/h) 1,02 1,89 1,35 0,51 0,22 0,22 1.02 0,24 0,85 0,7
Qmin po poo stanaru (l/st/h) 3,0 8,1 6,7 1,9 1,1 1,8 3,9 1,0 3,5 2,8
MA
4 49
Broj stanara 342 235 200 266 195 125 260 242 1865 1630
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Zgrada sa brojem 255 je izuzeta iz uzorka zbog velike greške vodomera. Na ovaj način se došlo do potrošnje od 194 l/stan/dan, što je veličina veoma bliska vrednosti dobijenoj kada su merenja rađena na celom pilot području (188 l/stan/dan). Druga značajna vrednost koja je dobijena je minimalna potrošnja po stanovniku od Qminstan = 2,8 l/stan/dan. Tabela 3‐3 Analiza minimalne potrošnje primenjena na celo pilot područje
Sektor
1 2 3 4 Ukupno
Baza podataka pilot oblasti Broj Broj Dužina starih zakočenih mreže vodomera vodomera (m) 34 40 35 69 178
4 7 5 3 19
1 927 3 051 2 904 2 639 10 520
Kampanja merenja i snimanje protoka u 8 zgrada Qmin noćna 3-5 Curenje Curenje Efikasnost protok zapremina mreže h (m3/h) (m3/d) (%) Izmereno (m3/h) 22 9 225 78 22 8 198 81 9 2 52 90 17 12 286 48 70 32 761 76
Qmin noćna 3-5 h Sračunato (m3/h) 12,6 13,8 6,8 5,1 38,0
Curenje po dužini mreže (l/dan/m) 117 65 18 108 72
U gornjoj tabeli prikazani su sledeći rezultati: Minimalni protok dobijen proračunom na osnovu podatka o minimalnoj potrošnji je 38 m3/h Minimalni protok dobijen merenjem iznosi 70 m3/h Razlika između ove dve vrednosti predstavlja gubitke u mreži i daje „efikasnost mreže” pri minimalnoj potrošnji od 76%. U sledećem koraku su od osam izabrane četiri zgrade (br. 211, 191, 189 i 169). Tabela 3‐4 Analiza podataka za četiri zgrade
Qmin noćna 3-5 h 2,4 m3/h
Qmin/stanovn 1,5 l/stan/h
Potrebna dnevna količina za zgradu 265 m3/dan
Potrošnja u zgradi 163 l/stan/dan
Proračun pokazuje da smanjenje minimalnog protoka na razumnu vrednost dovodi do vrednosti prosečne dnevne potrošnje po stanovniku od 163 l/stan/dan, što je veoma blisko standardu (150 l/stan/dan). Može se zaključiti da se na osnovu periodičnog merenja minimalnih (noćnih) protoka, može otkrivati povećanje gubitaka na odrađenom području i tako njihova vrednost održavati na razumnom nivou.
50
VE
OSNOVE Modeliranje
3.3
MODEL BEOGRADSKOG KANALIZACIONOG SISTEMA
Matematičko modeliranja je moderan i efikasan pristup za analizu i upravljanje kanalizacionim sistemom. Precizni proračuni potrebni za definisanje količina voda u sistemu a time i pouzdano planiranje investicija, nezamislivi su bez primena hidrauličkog modeliranja kanalizacionog sistema Ekonomska kriza i sankcije uticale su i na desetogodišnje odlaganje nabavke softverskog paketa za modeliranje kanalizacije i pored svesti o neophodnosti modernizacije pristupa rešavanju problema kanalizacionog sistema i njegovog razvoja. Beograd ima vrlo složen sistem kanalisanja otpadnih voda sa velikim brojem kanalizacionih crpnih stanica, prelivnih građevina, provizorijuma i privremenih rešenja koji ne mogu da zadovolje sve zahteve stanovništva glavnog grada. Period sankcija, naglo neplansko povećanje broja stanovništva, divlja gradnja i ekonomski problemi grada, proizveli su velike probleme i doveli kanalizacioni sistem Beograda u veoma težak položaj. Pojavio se složen zadatak da se obezbede smernice sanacije i daljeg razvoja kanalizacionog sistema. To se jedino može efikasno uraditi primenom savremenih metoda i softvera. Softverski paket InfoWorks CS ima sve kvalitete potrebne za modeliranje u velikom i komplikovanom Beogradskom kanalizacionom sistemu. Matematički model kanalizacionog sistema omogućava da se sagleda postojeće stanje u hidrauličkom smislu, kao i da se planiraju i analiziraju mogući scenariji u okviru Beogradskog kanalizacionog sistema. BVK poseduje i koristi programski paket InfoWorks CS – 1000 koji radi sa modelom do 1000 čvorova. I pored ograničenja softvera kojim se raspolaže, radi se i razvija kanalizacioni model sa određenim nivoom detaljnosti tako da model može da odgovori na sva pitanja u okviru Generalnog rešenja Beogradskog kanalizacionog sistema, a u isto vreme da daje smernice za izradu detaljnijih modela. Izrada modela Pre početka izrade modela prvo su bili određeni ciljevi tj. način eksploatacije modela. Zato je bilo neophodno uspostaviti strategiju „građenja”. Glavni cilj izrade modela bio je utvrđivanje aktuelnog i ranije projektovanog stanja u glavnim kolektorima sistema sa pripadajućim slivovima i simulacija tečenja sa različitim zadatim parametrima i uslovima na slivu. Centralni system, kao najrazvijeniji, podeljen je na 18 podslivova, koji odgovaraju glavnim odvodnicima – kolektorima centralnog sistema. Procenjen je broj stanovnika, postojeći i planirani, za svaki sliv. Pri tom su se koristili podaci iz aktuelnog GUP‐a, kao i popis stanovništva iz 2002. To je prva stepenica u analizi slivova koja se nastavlja kreiranjem modela.
MA
51
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 3‐17 Slivvovi glavnih kolektora za feka alnu i opštu kan nalizaciju.
uključuje uno os podatakaa vezanih za kolektore i podslivove u model zaa Dalja obrada u o šahtovimaa i deonicama kolektora unošeni su u uglavnom saa svaaki određen sliv. Podaci o kattastra podzeemnih instalacija, a koriišćeni su i projekti p izve edenog stanjja U slučaju u ned dostatka po odataka vršeena je procena da li ih, u zavisno osti od važnosti, trebaa inteerpolovati, p pretpostavitii ili izmeriti n na terenu. Pri tome se u uvek u model unosi izvorr pod datka jer se na dobro postavljen p m model treba vratiti da bi se dopunio o, razvijao ilii anaalizirao. Pri p ponovnom kkorišćenju mo odela treba proveriti oblik uprošćavaanja modelaa kao o i datum izrrade radi uno ošenja izmen na koje su se e desile u meeđuvremenu u mreži i naa slivvu. Program InfoWorks omogućavaa da se u bazi b definišu u poreklo i pouzdanostt pod datka.
52 5
VE
OSNOVE Mod deliranje
Slika 3‐18 Pp prikaz obeležavvanja podataka a
u upisanog p podatka. Ako o se U bazu su ttakođe unošeene i različitte napomenee koje se tiču radi, na prim mer, o podattku koji je izm meren na terenu, upisujee se datum m merenja i osttale zabeleške kkoje su od značaja za kasn niju interpretaciju rezultaata simulacijje. Razvijeni su u modeli na ssledećim slivo ovima i proje ektima: Kolekktor Ostružniica – PPOV O Ostružnica, Kišnaa kanalizacije e Gornjeg Zem muna Kišnaa kanalizacijaa slivnog područja KCS „G Galovica”. Sistem m fekalne kaanalizacije naa području slivova CS „Ušće” i topčid derskog sliva Odvo ođenja atmossferskih vodaa u privredno oj zoni „Auto o‐put” Model za p područje sliva CS Ušće jee do sada naajveći, sa okko 500 čvoro ova za površšinu sliva od oko o 2000 ha. O Obuhvata šesst od gore po omenutih ossamnaest slivvova centralnog kanalizacion nog sistema.
MA
5 53
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 3‐19 Mo odel sliva CS Uššće
Ovo područje je sada sliv nekoliko crpnih stanicaa u Zemunu i Novom Beeogradu: CSS G CS Gazela i CS Ušće. Prikljjučenje fekalnih odvodaa Karrađorđev trgg, CS1, CS Galovica, crp pnih stanica Karađorđevv trg (planiraano) i CS1 (p priključeno 2008) 2 na takkozvani novii kolektor koji od dvodi fekalne vode do CS Ušće izuzeetno je značaajno. To je jeedna od fazaa nterceptoru ttj. budućem m preeusmeravanjja direktnih izliva otpadnih voda u Dunav ka in posstrojenju za prečišćavanjje otpadnih vvoda. Analizo om postavljeenog modelaa došlo se do o niza značajnih zaključaka kako o postojjećem tako ii o budućem m, projektovaanom, stanju u onog sistema. della centralnogg kanalizacio Poččeto je sa deefinisanjem p postojećeg sttanja i utvrđiivanjem kritiičnih mesta ii uskih grla u u sisttemu. Najvećći problem fekalnog kanalizacionog ssistema Novo og Beogradaa i Zemuna u u hid drauličkom smislu su ned dovoljan kap pacitet fekalnih crpilišta i pumpi crp pnih stanica,, priključenje nekih kišnih kaanala na sisteem fekalne kkanalizacije, kao i deonicce kolektoraa Na osnovu m modela posto ojećeg stanjaa u kkontrapadu i sa malim brrzinama otpaadnih voda. N uraađen je i mod del budućeg,, projektovanog rešenja i analizirani ssu rezultati ssimulacije. Sim mulacija oticaaja kišnih vo oda rađena je j za sliv CS Galovica kao i za podru učje Gornjegg Zem muna. Na modelu m su an nalizirane različite kišne epizode u kombinaciji k sa različitim m nivvoima u recip pijentima (reeka Sava i reeka Dunav). Na taj način n je utvrđen uticaj nivoaa rekka na obrađeene izlive kolektora i uslo ovi pod kojim ma nastaju usspori i plavljeenja na slivu. Pri izboru mero odavnih kiša koristi se staatistička obrrada raspoložživog niza isttorijskih kišaa Vračar i Zelen no brdo kojaa je definisalaa oblike hijettograma. na kišomernim stanicama V 54 5
VE
OSNOVE Mod deliranje
Slika 3‐20 Simulacija oticcaja sa sliva Go ornjeg Zemuna a
Primena hidrauličkog modeliranja m u Generaln nom projekttu odvođenjja atmosfersskih oj privrednojj zoni „Auto o‐put” je sp pecifična. Po ohvaljena je na voda u novvoformirano prezentacijii na konferen nciji korisnikka programskkog paketa In nfoWorks, se eptembra 20 006. u Wallingfordu (UK). z „Auto‐p put” izuzetno je povoljn na lokacija zaa privredne delatnosti kroz k Privredna zona koju prolazi autoput a u neposred dnoj blizini se s nalaze železnička pru uga i aerodro om. Sagledana jje mogućnosst proširenja, pa je površšina industrijske zone povećana sa 320 ha na 1150 ha. To zapraavo znači da će jedan deo gradske po ovršine, koji je bio definiisan privredna i „zelena” po ovršina dob biti drugu n namenu sa znatno veećim kao poljop koeficijento om oticaja kišnih voda. Zato Z je i poseban problem predstavvljalo rešavaanje odvođenja kišnih voda. Bilo je neop phodno planirati kišnu kaanalizacionu mrežu tako da, učestalog plavljenja delova zbog nove urbanizacijee, ne dođe do pojave problema u o od nje, tj. maksimalno o ublažiti po osledice buduće privredne zzone ili oblasti nizvodno izgradnje naa razmatranii region sa sttanovišta odvvođenja kišn nih voda.
MA
5 55
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 3‐21 Posstojeća i planirana namena po ovršina prema GPB‐u 2021.
Nakon sagledavanja sliva koji k obuhvatta šire podru učje Privredn ne zone sve do glavnogg napravljen jee model kanaalizacione mreže, za četiri varijantnaa reccipijenta – reeke Dunav, n reššenja, koji se sastoji od p postojećih kanala i kolekttora, ranije p projektovanih h kolektora ii bud duće mreže kišne kanalizzacije unutarr same Privre edne zone.
Slika 3‐22 Mo odel kišne kana alizacije
Oblasti koje su u uzvodno od privredne zone, a nalaze se u isto om slivu, kro oz model su u p na mrežu sisstema sa procenjenim p m tretirane kao koncentrisani ulivi podsliva o u zavvisnosti od predviđene namene površina. Uz pomoć p aero‐‐ koeeficijentom oticaja foto snimaka, kkoji su korišćeni kao posseban lejer p pri izradi mo odela, trasiraani su glavnii odvvodni pravci za kišnu kanalizaciju uvvažavajući staanje na terenu. Indetifikkovana su trii praavca evakuaccije kišnih vo oda do Dunaava. Merodaavna kiša je o određena tako što je naa ofo ormljenom modelu uraađena simu ulacija sa kišama k različčitog oblikaa i trajanjaa 56 5
VE
OSNOVE Mod deliranje
k za staniicu Beograd – Vračar. Statistička S raačunska kišaa je statističkih računskih kiša đuje statističkom analizzom računska kiša čija se vremenska raspodela (oblik) određ h raspodela osmotrenih kišnih epizoda. Na osn novu rezultaata simulacije i vremenskih dobijenih hidrograma h davnu kišu pri oticaja na posmatranim profilimaa za merod projektovan nju nove kan nalizacione mreže m usvoje ena je najneepovoljnija kiša k tj. ona koja k daje hidrograme oticajaa sa najvećim m pikom na n najkritičnijim deonicama.
S Slika 3‐23 Podu užni profil za „p pravac Zemun p polje – Dunav““
Na osnovu u uvida u projektnu dokumentacciju i pregleda terenaa, sa zadattom merodavno om kišom i sa zadatim programskiim elementima za privvrednu zonu su urađene čeetiri varijante rešenja kanalizacionee mreže. Kako nije decidno predviđ đen stepen izgraađenosti privredne zonee, za svaku varijantu v uraađen je prorračun za tri tipa t učešća nep propusnih po ovršina (tip 0,4, tip 0,6 6 i tip 0,8) dok su naa slivovima koji pripadaju glavnim g odvvodnim pravvcima, a nallaze se van privredne zone, usvojene vrednosti ko oeficijenata oticaja prem ma planskoj d dokumentacciji i oni imaju iste vrednosti u svim varijantama. Korristeći predno osti softveraa InfoWorks urađena je aanaliza sliva ssvih na. Sagledan ni su različitii tzv. „šta ako” a zadatih varrijanti i tipovva nepropussnih površin scenariji, taako da je billo moguće ukazati u na posledice pro oširivanja ind dustrijske zo one. Pojedine ob blasti u razm matranom slivu su se pokazale p kao o najkritičnije sa stanovvišta plavljenja. U Uočene su najugroženijee tačke u possmatranom sslivu. Simulaccijom oticajaa na izgrađenom m modelu došlo d se do o optimalno og rešenja zza suzbijanjje i preven nciju poplavnih talasa u sistemu. u izbora ulazznih Pre procesaa simulacija bilo je neophodno pažljivo napravviti strategiju podataka da bi se dobio odgovor n na unapred p postavljena p pitanja i prim menio „šta aako” ored retenzio onih kapaciteeta mreže biilo je neopho odno predvid deti i lokacije e za koncept. Po retenziranjee kišnih vodaa. Pri tome sse vodilo raččuna o lokacijama koje ssu najugroženije plavljenjimaa, ali i mogu ućnostima naa terenu za p postavljanje retenzija. Pronađene su u tri lokacije kojee predstavljaaju prirodne depresije naa terenu. MA
5 57
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 3‐24 Sim mulacije na mod delu
ma i upotreb bom dobrog softverskogg Maatematičkim modeliranjeem kanalizaccionog sistem pakketa pri plan niranju nove i analizi posstojeće kanaalizacione mrreže, za relativno kratko o vreeme dolazi se s do kvalitetnih saznanja o posmatranom slivvu. Veliku pažnju p trebaa obrratiti pri specifičnim prim menama mod deliranja, u ssituacijama kkada ulazni p podaci nisu u u pottpunosti deffinisani. Tad da je važan faktor uspe ešne analizee i donošenja konačnih h zakključaka zaprravo strategijja „šta ako”, čiji koncept treba pažljivvo osmišljavaati.
58 5
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
SISTEMI
4 GIS
GEOGRAFSKI INFORMACIONI SISTEM
5 SCADA
DALJINSKA KONTROLA I PRIKUPLJANJE PODATAKA
MA
59
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
60
VE
SISTEMI GIS
4 GIS – GEOGRAFSKI
INFORMACIONI SISTEM
4.1
ŠTA JE GIS?
GIS je tehnologija namenjena upravljanju prostorno orijentisanim podacima. Jednu od najčešće korišćenih definicija dala je čuvena firma ESRI: GIS je računarski sistem namenjen prikupljanju, obradi, upravljanju, analizi, prikazivanju i održavanju prostorno orijentisanih informacija. GIS tehnologija integriše uobičajene operacije sa bazama podataka kao što su pretraživanja, upiti ili statističke analize, sa jedinstvenim prednostima vizuelizacije i prostorne analize koju donose karte. Ove mogućnosti izdvajaju GIS od ostalih informacionih sistema i čine ga dragocenim alatom za najrazličitije namene i korisnike. Veliki broj događaja u okruženju ima prostornu komponentu. Bez obzira da li je potrebno naći lokaciju za novi poslovni objekat ili novi stan, put do određenog mesta ili se analizira neki objekat ili pojava, za rešavanje tog zadatka ključne su informacije o prostoru, odnosno mestu događanja. Kartiranje i prostorne analize nisu novost, ali GIS izvodi ove zadatke bolje i brže nego manuelni metodi. Dosta vremena se utroši za pronalaženje lokacije na karti, izdvajanje dodatnih podataka o lokaciji, koji mogu biti smešteni u raznim tabelama i konačno analiziranje svega toga. Ranije je to mogao da radi samo mali broj stručnjaka, u sadašnje vreme svakome se pruža prilika da uz pomoć GIS‐a u najkraćem roku dođe do rešenja. Način rada GIS‐a Kao i u slučaju kada se podaci analiziraju i interpretiraju čitanjem sa karte, i GIS služi za obradu i analizu podataka o stvarnim veličinama u okviru prostora i vremena. Novina je primena informacione tehnologije, ali fundamentalne koncepcije i principi ostaju isti. To su: georeferenciranje – pronalaženje određenih veličina na modelu površine zemlje geokodiranje – pridruživanje geografskih referenci negeografskim podacima (na primer, adrese); ovo je ključna operacija za prikazivanje informacija u prostoru topologija – grana matematike koja definiše odnose među veličinama. Ove osnovne koncepcije, kada se na pravilno postave, daju jedan model stvarnog sveta koji se može obrađivati i analizirati sa ciljem da se dobiju korisne informacije za donošenje ispravnih odluka. Taj model je moguće uneti u računar. Samo modeliranje stvarnog sveta zavisi od toga iz kog ugla korisnik posmatra. U zavisnosti od delatnosti organizacije neki elementi su važniji od drugih. Informacioni sistemi i GIS sistemi koji podržavaju potrebe ovih organizacija su različiti. Uspešno uvođenje GIS‐a delom zavisi od razumevanja stvarnog sveta, okruženja u kome preduzeće obavlja delatnost. Ovo je samo na prvi pogled jednostavno: potrebno je prepoznati način na koji promene veličina u stvarnom svetu utiču na podatke koji su preduzeću potrebni i razumeti način na koji informacioni sistemi podržavaju funkcije koje prate ove promene. Razumevanje i razvoj perceptivne strukture jednog preduzeća omogućuje definisanje parametara 61 MA
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje kojji određuju strukturu GIS‐a. Toko om procesaa osmišljavaanja i uvođ đenja GIS‐a,, perrceptivna sttruktura preeduzeća prevodi se u serije s detaljjnih specifikkacija. Obim m pro ocesa i dizajn GIS‐a je odraz o zahtevva koji se po ostavljaju u preduzeću. Perceptivnaa struktura se prevodi p u in nformatički pogodan fo ormat. Ovo se postiže kreiranjem m odataka činee računarske predstavee prostornih h loggičkog modeela podatakaa. Model po veličina iz percceptivne stru ukture (veličina kao što ssu npr. hidrant, cevovod, rezervoar),, pisni alfanum merički podaaci o ovim veličinama, v ttzv. atributi.. tzvv. prostorne celine, i op Mo odel podatakka definiše i celine i atrib bute, njihovee međusobne odnose i vveze, koje su u od značaja za o organizaciju, kao i način na koji ih ko orisnici upotrrebljavaju. To je zapravo o mulacija stvarnog okruženja u kome preduzeće rradi. Model podataka nije isto što ii sim bazza podataka a. Logički mo odel podatakka se prevod di u strukturu u baze podataka koja se e mo ože uneti u računar. Po ostoje mnogge strukture baza podattaka koje see koriste zaa preedstavljanje prostornih podataka, u u zavisnosti od zahtevaa za vrstom podataka i i naččinom njihovvog korišćenjja. Ono što jje zajedničko o svim struktturama baza geografskih h pod dataka jestee da se kartta, u klasičn nom značenjju reči, transformiše u skup logičkii povvezanih raču unarskih ele emenata i njihovih n međ đusobnih od dnosa, koji, kada se naa odggovarajući način iskombinuju, mogu obrazovati kartu. Svrha je da se raččunaru usadii spo osobnost maanipulisanja ccelinama i attributima na način koji b bi odgovarao mentalnom m pro ocesu čovekaa koji čita karrtu. U jednom jednostavnom m modelu prosto ornih podataaka, podaci o o prostoru see smeštaju u u ojeva. Svi prostorni pod daci dele isttu pozicionu u osnovu, a a niz različitih teematskih slo nje i standard dno definisanje podataka omogućuju u integraciju u zajedničko georeferenciran širo okog spektra prostornih h i atributniih podataka. Ovo možee da se zam misli kao nizz klasičnih plano ova na provid dnim folijam ma, pri čemu u svaka folijaa sadrži sam mo određene e vrsste informaciija (npr. puteevi, vode, zgrrade). Važan asp pekt kod pod dataka koji opisuju o stvarni svet je dinamičnost, d , što znači da se pro omene u sttvarnom svetu moraju adekvatno o nost stalnogg odražavatii na podatkke u računaru. Zahteva se mogućn ažuriranja podataka. Sam način prikupljanja, p , obrade i memorisanja m a om na koji se angažuju u podataka je proces kkoji je u vezzi sa načino u osoblje i resursi u prreduzeću, a takođe utičče na vrstu i raspodelu odatke na teerenu u papirrne obrasce,, tehnologije. Moguće jee beležiti po u računar. Moderniji prisstup je da se e a zatim ih slati na obraadu i unos u h uređaja po odaci unose u računar naa licu mesta,, pomoću odgovarajućih o utiče na način radaa, vrstu priimenjene teehnologije i i i tada to preraspodelu osoblja, jer za prim menu nove tehnologije moraju bitii ovi ljudi. obučeni no Slika 4‐1 Sisstem slojeva
Principi razvojaa GIS‐a Maada GIS preedstavlja relativno nov vid primen ne informacione tehnologije, samaa info ormaciona tehnologija se koristi dovvoljno dugo, tako da je saakupljeno do osta znanja ii iskustva. Isto tako, t nauka o menadžm mentu i drugge slične disscipline već decenijamaa oučavaju orgganizacione p promene kojje imaju veze sa uvođen njem novih teehnologija u u pro preeduzeća. GISS podrazumeva jedan sku up koncepcija za organizo ovanje poslaa i podataka,, u šta š spada i sama s tehnologija. U pitaanju je jedan n vid složenee primene in nformacione e teh hnologije za koji važe mnogi isti prin ncipi kao i zaa primenu in nformacionee tehnologije e uop pšte, a odno ose se na razumljiv i sisteematski pristtup prilikom planiranja, d dizajniranja ii uvo ođenja sisteema. Uvođeenje GIS teehnologije pokreće p niz pitanja po ovezanih saa uprravljanjem i i organizacijjom. Potreb bno je zajed dničko shvatanje i vizijja o načinu u korrišćenja GIS‐a, jedna ideja koju podržžava upravljaačka politika.. Principi za uvođ đenje GIS‐a, primenjeni u u nizu uspešno izvedenih h sistema su:: 6 62
VE
SISTEMI GIS
GIS jee zasnovan n na koncepcijaama za upravljanje bazam ma podatakaa sa fleksibiln nim pristu upom i objeedinjavanjem m podataka, uz obradu i i analizu pod dataka koji kod drugiih tehnologija nisu mogu ući. Crtanje kkarata je sam mo jedna od mogućnosti GIS ologije. tehno GIS p podaci i kartee moraju se ažurirati. Po odaci moraju u biti tačni d da bi sistem bio funkccionalan. GIS je najkorisn niji kada su s geografske referencce zabeleže ene u jedn nom ojanom, stalnom koo ordinatnom sistemu. GIS nije obična zbirka posto komp pjuterskih karata. Potreebno je da čitavo područje bude e dostupno za identtifikaciju prosstornih veza između veliččina. GIS im ma topologiju. Računar ne gleda kaartu kao čovvek pa se do odatno defin nišu veze među tačkkama, linijam ma i površin nama. Topo ologija omoggućuje funkkciju prosttorne analizee. Razvo oj GIS‐a zahtteva značajnee resurse, paa je podoban n višekorisniččki sistem. TTako se mo ože sprečiti d dupliranje zaajedničkih po odataka, dokk je za ažurirranje podataka i održaavanje sistem ma potreban manji broj kkorisnika. GIS o obuhvata harrdver i softveer. Tehnologija se brzo usavršava i m menja. Oklevaanje oko n nabavke harrdvera i softvera za GIS,, zbog toga što se očeku uje pad cena ili neko najnovije do ostignuće, niije preporučlljivo. Glavne prednosti sistema mogu u se značaajno osetiti tek kad se baaze podatakaa ugrade u sisstem. GIS jee dugoročnaa investicija. Za kreiranje baza podaataka potreb ban je relativvno dug vvremenski pe eriod, a broj potencijalnih korisnika i primena je veliki. Zato GIS ne m može da posttane funkcio onalan brzo.. Pošto su resursi ogran ničeni a plan novi ambiciozni, potreebno je ustan noviti prioriteete, a ulagan nja održavatii više godina. Upotreba GIS‐a d dovodi do prromena u prrocedurama i institucionalnim okvirima. s zajedničkke, čime se eliminiše mogućnost m da d podaci bu udu Baze podataka su na po pitanjim ma nadležno osti, razdeeljeni među korisnicima. Ovo dovodii do promen bezbeednosti, proccedura i stan ndarda. Obuččen, obrazovvan, motivisaan i lojalan kadar od kljjučnog je zn načaja za uspeh projeekta uvođenja GIS‐a. Orgaanizacije sa u uspešnim sisstemima su u uspele da okupe i tokkom dugogg vremenskkog periodaa zadrže potreban p b broj tehničkki i komu unikaciono obučenih sttručnjaka saa zajedničko om vizijom u odnosu na mogu ućnosti koje e pruža novva tehnologiija. Projekatt može da uspe samo sa osobljem koje je motivisano,, posvećeno poslu, kreattivno i sprem mno da prihvati ukovodilac ko oji ima volju u da nove ideje. U veććini slučajevaa, na čelu projekta je ru odrška neophodna. Rezu ultat forsirra projekat i da motiviše i obuči one kojima je po je, ipaak, uvek proizvod timsko og rada. Ciljevi razvo oja GIS‐a Mogućnost integracije prostornih i alfanumeeričkih podaataka u GIS se koristi za najrazliičitije omogućuje značajne uštede. zadatke: Planiranje kretanjja uz uštedu vremena i ggoriva Alokaacija resursa Katasstar zemljištaa, objekata i instalacija Lociraanje prekida rada vodovo oda i kanalizzacije Analize potrošnjee i angažovan nja resursa Planiranje i razvoj Urbanističko plan niranje Analiza troškova Upravvljanje proje ektima Arhivviranje projekkata Slika 4‐2 G Gis u okruženju u
MA
6 63
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje GIS omogućuje nove metode analize podataka i time doprinosi bržem i kvalitetnijem odlučivanju. Nije sistem koji govori šta da se radi, ali omogućava bolju organizaciju i analizu informacija kao podršku za donošenje pravilnih odluka. Zahvaljujući slojevitoj strukturi baze podataka, GIS omogućuje rad u distribuiranoj bazi podataka. Svaka služba ima mogućnost da samostalno obrađuje i ažurira posebne delove baze podataka. GIS integriše sve te segmente u jednu celinu, tako da krajnji korisnik uvek vidi kompletnu bazu podataka i to u najažurnijem stanju. Zahvaljujući ovakvoj organizaciji izbegnuto je višestruko ponavljanje podataka kod raznih klijenata, kao i neažurnost digitalnih podloga ili alfanurmeričkih podataka jer rezultati poslednje obrade nisu uneti u bazu ili nisu preuzeti sa nekog dela mreže. Ovim se značajno olakšava rad i podiže produktivnost.
64
VE
SISTEMI GIS
4 .2
RAZVO OJ GIS‐‐a U BV VK
Pored opštih prednostii koje su op pisane, razvo ojem GIS‐a u u Beogradskom vodovod du i ni ciljevi: kanalizaciji ostvareni su sledeći važn Form miranje baze podataka katastra k vodova vodovo odne i kanalizacione mrreže Beograda Proveera, dopuna i ažuriranje katastra vo odova vodovodne i kanalizacione mrreže Beograda. Integgrisanje baze podataka o cevovodimaa vodovoda u u GIS Integgrisanje podaataka SCADA sistema u GIS Upravvljanje imovinom ‐ nepokretnostima i dobrima u BVK Integgrisanje baze podataka o vodomerimaa u GIS Integgrisanje podaataka o spojeevima vodovo oda i kanalizzacije u GIS Integgrisanje baza podataka ko ontakt centraa (o kvarovim ma i o žalbam ma građana) Integgrisanje podaataka o kontrroli kvaliteta u GIS Povezivanjee postojećih podataka saa digitalnim katastrom Stavljanjem m u upotrebu u katastra vo odova vodovoda i kanalizacije u diggitalnom obliku stekli su see uslovi za povezivanje p v postojalle u baza podataaka i aplikaccija koje su već jedan ozbiljan informacioni sisteem tipa GISS. Aplikacijee su namenjene lakom m i nju, unosu i obradi podataka. Uglavvnom su auttomatizovan ne, i dostupnom pretraživan du i nadgradn nju. otvorene zaa dalju dorad Aplikacija ssa bazom po odataka o vvodovodnim cevima sa informacijam ma o podeli po pogonima i rejonima, prečnicimaa, materijalu u, starosti cevi, itd. povezana p je sa z Pri povezivanju u je podacima kkoji su dobijeni od Republičkog geodetskog zavoda. korišćen meetod GIS‐a. U BVK je razzvijen sistem m SCADA kojiim se prati raad sistema. P Postavljena ssu merna me esta za merenjee nivoa vodee u rezervo oarima, protoka i pritiskka u mreži i na objektima sistema, ind dikatori radaa bunara, parametara kvaliteta vode itd. Merači šalju podatkke u unapred od dređenom vremenskom iintervalu. Po odaci se šalju u preko mrežže BVK ili puttem mreže mob bilne telefoniije. Arhiviran nje podatakaa se vrši na SSCADA serveeru. Prilagođ đeni su za korišććenje i prikazz u GIS okružženju. Krajnjji cilj je da see svi podaci SCADA sisteema prikazuju u GIS‐u u realn nom vremen nu. meri osnovn no Vodomeri: Budući daa su vodom i sredstvo za naplatu utrrošene vode, potrebno im macioni sisteem je posvetiti posebnu paažnju. Inform domere služži za potreb be koji se odnosi na vod baze podataka prodaje i naaplate vode.. Postojeće b prilagođenee su grafičko om okruženju u GIS softverra. Podaci o vo odomerima m mogu se naćći i na čitačkiim kartonima a sve zajeedno treba da sačinjavva ma. savremen informacioni sistem o vodomerim mera i podacii o Podaci dobiijeni očitavanjem vodom potrošnji prredstavljaju n najvažniji tip p podataka. N Na osnovu njih h vrši se nap plata i vrlo je bitan najvviši stepen ažurrnosti. Podacci o naplati sse distribuiraaju Infostanu i službi za naplatu. n Povvezivanje ovvih u GIS omogu ućava lak pristup i analizu podataka u svim korisnicima. Slika 4‐3 GIS u toku info ormacija o kućn nom priključku u
MA
6 65
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje Spo ojevi:Procesu formiranjaa dokumentaacije za prikključke preth hodi pribavljanja uslova.. Nakon ispunjavvanja uslovaa i dobijanja saglasnosti na priključenje, korisnicci i formalno o dnose zahteev za spoj, štto je posledn nji korak pree fizičke reallizacije spojaa. Procedure e pod reaalizacije spoja razlikuju se za vodo ovod i kanaalizaciju. Naakon realizaccije spojevaa vod dovoda i kan nalizacije dokkumentacija se trajno ču uva ali ne naa jednom meestu. Sadržajj dokkumentacije za spoj jee jedan od osnova za formiranje GIS baze podataka o o spo ojevima. Kon ntakt centarr:U kontakt ccentar se slivvaju razne infformacije o rradu sistemaa vodovoda ii kan nalizacije. On radi nepreekidno na prikupljanju p i informacija i u okviru n njega postojii info ormacioni sistem sa višee baza podattaka. Najvažnije su one o kvarovimaa vodovoda ii kan nalizacije i o o žalbama građana. g U okviru o GIS‐a baze su prilagođene i integrisane.. Pro ostorni raspored podataaka u njimaa omogućava kvalitetnijju i efikasniju obradu i i anaalizu. Grafička prezentacija pritužbi potrošača je informatiivnija i jednostavnija zaa zakključivanje od d drugih procedura analiize. Kva arovi: U svakkom sistemu u, pa i u sisteemu vodovod da i kanalizacije, kvarovi su česti i ne e mo ogu se izbeći. Da bi se smanjio broj kvarova i da bi kvarovi efikasno billi otklanjani,, neo ophodan je moćan informacioni sisstem. Od po ojave kvara do d njegovogg otklanjanjaa pon nekad prođ đe i više needelja. Skraaćenjem ovo og perioda značajno se povećavaa efikkasnost sisteema. Vreme otklanjanja kvara veoma zavisi od tipa kvara. Kvvarovi mogu u biti lako i teškko primetni. Lako primeetni kvarovi brže se otkklanjaju, dokk je za neke e pre nego što o otklanjanje kvara počnee. pottrebno dostaa istraživanjaa i detekcije p
Slika 4‐4 Prrocedura praćen nja popravke kkvara
Posstoje različitti načini za dojavu kvara: prijava kontakt k centru od stran ne građana,, prijjava od straane službi za z detekciju kvarova. Kod K ozbiljnih h defekata potrebno p je e anggažovanje m mehanizacije i drugih resu ursa. Ovi dettalji se unosee u baze pod dataka da bii bilo o moguće prretraživanje i po tim kvalitativnim parametima. U Unose se razni parametrii kvaara: vrsta kvvara, utrošaak resursa, potrebno vrreme za otklanjanje, ittd. Jasno se e odvvajaju postupci dojave in nformacija o o kvaru i postupci za otklanjanje kvarrova. Ta dvaa possla obavljaju različite ekipe. 6 66
VE
SISTEMI GIS
ne terenske ekipe treba preventivno o da obilaze mrežu i snim maju podatkke o Osposobljen njoj, odnossno otkrivaju u kvarove ko oji će se kassnije otklanjaati. Ove ekip pe popunjavvaju pripremljen ne formularee o kvarovim ma koji se na n licu mestta ili kasnijee unose u bazu b podataka i aanaliziraju.
Slika 4‐5 Ra adni nalog za p popravku kvara a
Ekipe za otklanjanje kvaarova u svom m izveštaju d daju osnovne podatke o o kvaru, utro ošku G se možže pratiti učestalost pojave kvarovaa na materijala ii radne snagge, i dr. U GIS‐u pojedinim d deonicama a moguća je i analiza prosstorne raspodele kvarovaa. Kvalitet vo ode: U sistemima vodovvoda i kanaalizacije veom ma su bitne e informacije o kvalitetu vo ode za piće, odnosno kvalitetu otpad dnih voda. N Na kvalitet vvode utiče veeliki broj različitih faktora. O Od kvaliteta ssirove vode ii rada postro ojenja za prip premu vode,, do V se terenska merenja i materijala od koga su napravljenee cevi i starrosti cevi. Vrše G Prostorn nim prikazivaanjem rezulttata istraživanja a dobijeni podaci se uključuju u GIS. obija se jasnaa slika o slab bim tačkamaa u sistemu, što doprino osi pronalaže enju merenja do rešenja za ttaj problem.. U BVK posttoji 140 lokaacija sa kojih h se uzimaju uzorci vode e za piće. Baza p podataka sa parametrim ma kvaliteta vvode na konttrolnim mernim mestima je integralni deo GIS‐a. Mo onitoring kvaaliteta otpad dnih voda doprinosi spreččavanju štetnog olinu, a poseebno zaštiti vodotokovaa. Rezultati sa s ovih merrnih uticaja na žživotnu oko mesta takođ đe su dostup pni zahvaljuju ući GIS‐u. Pri integracciji baza podaataka o konttroli kvalitetaa voda u GISS značajna je e činjenica daa se oni nalaze na više mesta (u raznim službam ma). GIS om mogućuje brrz i lak pro otok bama gde oni nastaju, takko i šire u pre eduzeću. informacija o kvalitetu, kako u služb
MA
6 67
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
4.3
P PRIMEN NA GIS‐‐a U BV VK
Beo ogradski vod dovod i kanaalizacija je veeoma složeno preduzećee koje u orgaanizacionom m smislu čini višee sektora ko oji se sastoje od specifiičnih pogonaa i službi. ZZbog toga jee pažžljivo analizirran rad svake službe pojedinačno kako sa aspektta potrebe za podacima,, takko i u pogled du tokova infformacija u ttim službamaa. Na osnovu u toga se deffiniše modell pod dataka i na kkraju realizuje GIS, gde su u najvažniji e elementi: Formiran nje digitalnogg katastra vo odovodne i kkanalizacione e mreže Ažuriranjje baze podaataka katastrra Upravljanje imovinom m – nepokreetnostima. Orgganizacija raada je pode eljena na višše lejera u odvojenim grupama zaa vodovod i i kan nalizaciju.
Slika 4‐6 Šeema rada GIS‐a u BVK
Slika 4‐7 7 Sistem lejera a
Akttivnosti U rradu GIS‐a jasno se definišu dva tipa aktivnosti: kampanjske i redovne. Kam mpanjski rad d: Odvija se za specifičnee projekte ko oji se javljaju u sporadično i retko. Ovaa vrssta rada je kaarakteristična u početnim m fazama, kaada se unose e postojeći p podaci u GIS.. U kampanjskim m aktivnostima se očekuje angažo ovanje radne snage van zadužene e službe, čak i van preduzeća ako obim kaampanje to zzahteva. dovan rad: U U okviru red dovnog rada unose se no ovi podaci u bazu i ona sse stavlja naa Red rasspolaganje sllužbama kojima je potreebna. Pri unosu podatakka vodi se raačuno da se e porred osnovno og sadržaja sačuvaju s i in nformacije o tome ko je,, na osnovu čega i kako o uneeo podatak u u bazu. Hardver Za normalan rad u GIS‐u neophod dno je ispu uniti određeeni hardverrske uslove.. dviđenih za GIS. Bitan je e Neophodno je pratiti hardvverske zahteeve softverskkih alata pred una o veličinii kvaalitet grafike, jer je GIS prvenstveno ggrafički orijeentisan. Treba voditi raču meemorije.
6 68
VE
SISTEMI GIS
očet Razvoj informacionih tehnologija je veoma brrz i opis oprreme, sa kojom je zapo nica. Generaalno gledano o u službi za GIS razvoj GIS‐aa u BVK služi samo kao ggruba smern treba da se nađu: Računari sa brzim m procesorim ma, velikom m memorijom i diskom Kolorr monitori vissoke rezoluccije, velikih dimenzija Kolorr printeri form mata A0, A3//A4 Skeneer visoke rezzolucije form mata A0 Intern net konekcija velike brzin ne GPS p prijemnici vissoke tačnostti za terenski rad Serveer za potrebee mrežnog okkruženja. Za potrebe geodetskih radova potrreban je insttrument tipaa totalna staanica. Imajućći u edovno obnavljati. vidu brz razzvoj hardveraa opremu za GIS treba re Softver Postojeća rešenja en GIS‐a prilaazi parcijalno o, pojedinačnim Na početku se problemima koji spadaju u dome ma, što dajee samo delimične rezu ultate. Pojed dine službe su rešenjima po službam s k nisu bili u potpuno koji osti kompatibilni i nije bilo raspolagale adresnim sistemima bjediniti infformacije na nivou prreduzeća. Razvijene R su u aplikacije za moguće ob prikupljanjee i obradu po odataka, prillagođene zahtevima razlličitih službi. Jezgro je činila baza podattaka o ulicaama i kućnim m brojevimaa, uz podatke o opštin nama i mesnim zajednicama. Dodati su u i podaci o o pogonimaa i reonima vodovodnee mreže i to o je poslužilo kaao osnova zaa formiranje baze podataka o cevovvodima i njihovim osnovnim karakteristikama. Dodavvanjem koorrdinata kućn nih brojeva d došlo se do ggeoreferencaanih merima, detalljnim listovim ma, projektim ma. Izvršeno je i baza podataaka o kvarovvima, vodom ažuriranje ssistema kućnih adresa ko oji se koriste u tim bazam ma. Na osnovu baze podataaka o kvarovvima dobija sse prikaz kvaarova na pod dlogama uliččnih instalacija vvodovoda ili na drugim podlogama. Grafičko priikazivanje geeoreferencirane statistike o kvarovima p pomaže u donošenju zaključaka o staanju sistema za snabdevaanje ogledu definiisanja neoph hodnih istražžnih radova, kao i zaključaka o održivosti vodom u po sistema po o pitanju ekonomskih e i bezbedno osnih aspekkata pomoćću otkrivanjja i smanjenja kkvarova u po očetnim fazam ma.
Slika 4‐8 P Prikaz podatakka o jednoj cevii
MA
6 69
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje
Slika 4‐9 Prretraživanje eleemenata vodovvodne mreže
Slika 4‐10 P Pretraživanje ellemenata kana alizacione mrežže
7 70
VE
SISTEMI GIS
Model podataka Izrada modela podatatka sastoji se iz više faza. Model podataka za potrebe pilot projekta GIS‐a. Pre početka izrade neophodno je upoznavanje sa specifičnostima rada pojedinih delova sistema. Prikupljanje podataka odvija se u okviru pripremnih radnji za izradu modela podataka. Izrada Studije modela podataka. Treba da dâ opis veza u modelu u skladu sa potrebama svih službi i sektora. Iskustva iz pilot projekta se koriste u konačnom modelu podataka. Pored osnovnih potreba preduzeća, sagledavaju se i potrebe ostalih sistema u okruženju. Model podataka treba svimada omogući pristup podacima. Tabela 4‐1 Obim podataka za vodovod VODOVOD cevovodi Oblast snabdevanja Zona snabdevanja Zona merenja Naziv ulice Vrsta cevi Odvodna cev Dovodna cev Deonica cevi Prečnik cevi Cevni materijal Godina izgradnje Spoj cevi Spoljnja izolacija Unutrašnja izolacija Dužina deonice cevi Vrsta sanacije Datum sanacije Dubina pol. cevi
priključci
fitinzi
okna
zgrade
Oblast snabdevanja Zona snabdevanja Zona merenja Naziv ulice Broj zgrade Deonica cevi 1 / 2 Prečnik cevi Cevni materijal Godina izgradnje Dužina cevi Nabušenje cevi Ventil Mesto vodomera Položaj kućišta vodomera Broj klijenta Vlasnik zgrade Katastarski broj Postojeća skica
Oblast snabdevanja Zona snabdevanja Zona merenja Naziv ulice Tip fitinga Funkcija fitinga Prečnik fitinga Godina izgradnje Proizvođač Broj fitinga Položaj fitinga
Oblast snabdevanja Zona snabdevanja Zona merenja Naziv ulice Broj okna Tip okna Oblik okna Materijal okna Položaj okna Godina izgradnje Poklopac okna Nosivost poklopca okna Tip metalne spone Broj cevi koje ulaze u okno Broj ventila
Oblast snabdevanja Zona snabdevanja Zona merenja Naziv ulice Broj zgrade
Koordinate x,y,z Dubina okna
Kategorija Broj spratova Broj stanova .......... .......... Broj klijenta Vlasnik zgrade Katastarski broj Postojeća skica
Tabela 4‐2 Obim podataka za kanalizaciju KANALIZACIJA kanali Oblast snabdevanja Oblast ispuštanja Zona ispuštanja Naziv ulice Tip odvodnog kanala Funkcija kanal. cevi Tip cevi Odvodna cev Dovodna cev Pad (%) Dužina cevi Profil cevi Prečnik cevi Cevni materijal God. izgradnje Spoj cevi Spoljnja izolacija Unutrašnja izolacija Položaj cevi Tip sanacije Datum sanacije Dubina pol. cevi
priključci
okna
Oblast snabdevanja Oblast ispuštanja Zona ispuštanja Naziv ulice Broj zgrade Deonica cevi 1 / 2 Prečnik cevi Cevni materijal God. izgradnje Dužina cevi Položaj šahta Ulaz kišnice Broj ulaza
Oblast snabdevanja Oblast ispuštanja Zona ispuštanja Naziv ulice Broj šahta Tip šahte Oblik šahta Materijal šahta Položaj šahta Godina izgradnje Poklopac šahta Nosivost poklopca šahta Tip metalne spone Broj cevi koje ulaze u šaht
Broj klijenta Vlasnik zgrade Katastarski broj Postojeća skica
Koordinate x,y,z Dubina šahta
MA
71
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje o se na saamom počettku relacije i veze u modelu podataka ne definišu naa Ako odggovarajući način, n kasniija nadgradnja modela znatno je otežana. Zato Z je, prii pro ojektovanju modela podataka, p p potrebno predvideti p njegovu n naadgradnju i i pro oširivanje. Nakon kreiran nja i verifikaacije studija modela pod dataka pristu upa se izradii bazze podataka..
Slika 4‐11 M Model podataka sa topološkim m vezama
Pri izboru softvverskog rešen nja za baze p podataka treba da postojji više faza. U U početku se e e treeba opredelitti za, u relaativnom smisslu, skromniiji hardver i baze podattaka koje se korriste na personalnim raču unarima (npr. Microsoft Access). Parralelno sa tim m treba vršitii pripreme za prelazak na klijent k – servver strukturu, uz neku jaču j platform mu. Količinaa dataka će see uvećavati, pa se može ražmišljati o o rešenjima kkao što su SQ QL ili Oracle,, pod na primer. Ovo o je druga faaza i na nju ttreba preći kkada u okvirru postojećih h softverskih h reššenja postane „tesno”. Izb bor softvera zza potrebe G GIS‐a h paketa i svii U sveetu postoji vveliki broj GISS softverskih oni imaju razne prednosti i mane. Neki proizvođačii s tržžišta. Četirii pokrrivaju značaajan deo svetskog najveeće kuće su ESRI, Autodeesk, MapInfo o i Intergraf.. Prva tri paketa su u korišćena u u BVK. ublički geodeetski zavod jee izdao Struččno uputstvo o Repu za izzradu digitalnog katasta arskog plana metodom m digitalizacije skkeniranih analognih a katastarskih h ova, koje je e stupilo na snagu. Saastavni deo o plano uputtstva je model podataka kojim je, po ored ostalog,, defin nisan format za razmeenu podatakka. Tako je,, faktički, kao staandard u ovvoj oblasti uveden u ESRII mat. form Upraava grada Beeograda zapo očela je sa uvođenjem u u upottrebu GIS softvera. s U nekoliko ustanova u je e počeelo korišćenjje sistema ARC A GIS, kogga proizvodii ESRI.. Tako je uveeden standarrd koji olakšaava razmenu u podaataka između u različitih ko orisnika. Slika 4‐12 Zasstupljenost GISS softvera u sveetu
7 72
VE
SISTEMI GIS
Slikka 4‐13 GIS na a intranetu BVK K
Slikka 4‐14 GIS ‐ o osnova za Assett Managementt
Teško je očeekivati da ćee se za sve akktivnosti u oblasti GIS‐a u upotrebljavaati jedan softtver jer svaki od njih ima neke prednosti nad osstalima. Ipakk, preduzeće e mora da ima predeljenje u u pogledu GIS softvera. P Postoje nekee prednosti ESRI ARC GIS‐‐a u zvanično op odnosu na o ostale: zastu upljenost u svvetu zastu upljenost u okruženju velikaa količina gottovih rešenjaa za vodovod d i kanalizaciju izvedenih na bazi ESRI softvera intuittivnost i lako oća u radu dobraa podrška puna kompatibiln nost sa svim drugim softvverskim rešenjima, komp patibilnost saa softverom za modeliran nje vodovoda i kanalizacije (npr. InfoW Works) komp patibilnost saa Microsoft sstandardnim programimaa mogu ućnost postu upnog razvojaa GIS‐a – k kroz desktop p rešenja – k kroz mrežna rešenja sa in ntranetom ili internet pristupom. komp patibilnost saa geodetskim m i GPS uređaajima. MA
7 73
VODOVO OD I KANALIZZACIJA Upravljaanje Orgganizacija Rad d GIS‐a možže da se pod deli na dve jasne celinee. Prikupljanjje periodičnih podatakaa kro oz kampanjee i redovne aktivnosti na prikupljaanju, ažuriraanju i obrad di podataka.. Kam mpanje prevvladaju u po očetku rada, dok se ne pribavi p kritiččna količina podataka zaa kojju se primenjjuju redovnee procedure za održavanjje i ažuriranje. Od deljenje za prrostorno fun nkcionalne celine U o okviru rada ssa podacima o vodovodu i kanalizaciji jasno se izd dvajaju dve ggrupe: Geodetska gru upa:Radi tereensko prikup pljanje podataka, geodetssko snimanjee, kartiranje,, nova. izraadu digitalnih karti i plan GISS‐inženjering g grupa:Rad di na defin nisanju podataka od važnosti v za vodovod i i kan nalizaciju. An nalizira podaatke, izrađuje izveštaje i priprema podatke za ostale delove e preeduzeća. Od deljenje za baaze podatakka Brine o prikupljjanju i arhiviranju podataaka: digitaln ne i georeferrencirane geo odetske podloge dobijen ne od geodettske grupe podaci dobijeni iz d drugih službi podaci prikupljeni iiz operativnih tehničkih d dokumentacija.
Slika 4‐15 Forrmulari za priku upljanje podata aka
7 74
VE
SISTEMI SCADA
5 SCCADA – DALLJINSKA KOONTRROLA I PR RIKUP PLJAN NJE PO ODATA AKA
5 .1
ŠTA JEE SCADA?
Daljinska ko ontrola i prikkupljanje po odataka (Sup pervisory Con ntrol and Daata Aquisitio on – SCADA) opisuje dve odvvojene funkccije. Jedna see odnosi na kkontrolu urađ đaja (kao što o su z a druga na akkviziciju pod dataka (kao što š su proto oci ili pritiscii na pumpe ili zatvarači), udaljenim ssenzorima). Namena SCADA sistem je sredstvo za obaavljanje daljinskog mon nitoringa i kontrole k delova na ili autom matska. Pri ručnoj konttroli vodovoda. Daljinska kontrola možže biti ručn umpi, zavaraača i ostalih uređaja kao o da operator iz kontrolnog centra kontroliše rad pu na toj lokaciji. Kod auto omatskog daljinskog up pravljanja sisstem kontro oliše se nalaze n uređaje preema predominantnoj straategiji. Sitem SCAD DA omogućavva lako prepoznavanje i brz odgovor na krizne usslove kao što o su pucanje cevvi ili prekig n napajanja. Deetaljne inform macije o radu vodovodnog sistema kkoje se prikupe SCADA sisttemom od velikog v su značaja z za razumevanje r e i modeliraanje o i za projekttovanje njeggovih poboljššanja. sistema, kao Razvoj Sredinom prošlog p vekaa nastali su elektromeh hanički sistemi namenje eni za daljin nsku kontrolu i jednostavnu u indikaciju statusa. Akkvizicija veliikih količinaa informacijaa o nalognih vred dnosti nije bila praktičnaa. Svaki pojedinačni udaljeni uređaj sslao statusu i an je izveštaj glavnom u konfiguracijii „jedan na jedan”. Mirrovao je dokk ga nadređ đeni bi „prozvao” da mu pošaalje seriju im mpulsa koja o opisuje prom mene u statu usu. uređaj ne b Ovakvi sistemi su imaali mnogo mana. m Podraazumevali su u nadzor i upravljanje (za omandi) i teleemetriju za p prenos analo ognih vredno osti. izveštavanjee o statusimaa i prenos ko Šezdesetih godina prošlog veka, sa pojavom mini kompjuteera, mogućno osti za masovvno nje podataka a ili prikupljanjee informacijaa naglo se povećala. Izzraz nadzor i prikupljan SCADA poččinje zaista dobro d da op pisuje sistem m. Udaljene jedinice koje rade sa svim analognim, statusnim i komandnim m signalima n nazivaju se daljinske term minalne jedin nice nikacija se o obavljala takko što je glavna (RTU). To ssu bili centraalizovani sisttemi. Komun jedinica (m master) kontinualno „skeenirala“ udaaljene jedinice. Ciklus sken niranja varirra od neko oliko sekund di do nekoliko minuta što o omoguću uje pravovrremeno upo ozoravanje na probleme u u komunikaccijama. Oni su očigledni, čim neka od udaljenih jjedinica ne odgovori uredno. Prri periodičnom skeniranju gglavna jedinica prikupljaa informacijee o promenaama statusa i an nalogne podatke. To se digitalizuje u u RTU i izvešštaj se šalje glavvnoj jedinici. Slika 5‐1 Centralizovanii SCADA sistem m
MA
7 75
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
e se prenosii digitalnim putem a tehnike prove ere ispravnossti informacija ubrzo su u Sve posstale toliko sofisticirane s nišu sve lažn ne komandee i pogrešni podaci. Radi p i da se elimin sigurnosti korisste se udvoje eni procesorii. ne mini raču unara su padale a SCADA A sistemi su sse povećavali pa je postaalo praktično o Cen da se između u udaljene i glaavne jedinicee uvede „pom moćna” jedinica kao possredna tačkaa ocesiranja. Takvi hijerarh hijski sistemi su bili popullarni do pred d kraj veka. pro
Slika 5‐2 Hijerrarhijski SCADA A sistem
Slika a 5‐3 Modularrni SCADA sisteem
Sa daljim pad dom cena mini m kompju utera postaalo je mogu uće dalje distribuiranje e ocesnog delaa SCADA sisteema. To se o ostvaruje parralelnim proccesiranjem, zza razliku od d pro serrijski organizovanog u hijerarhijsskim sistem mima. Sa napretkom n i razvojem m mikkroprocesoraa postalo je moguće da se SCADA prroces distribuira do nivo oa RTU, čime e se uvećava pou uzdanost i om mogućava razvoj u modu ularnom oblikku. Op pis sistema SCA ADA sistem iima četiri glaavna podsisteema: RTU (udaaljena termin nalna jedinicca), Komunikkacije, Glavna jeedinica, jedn na glavna staanica u centrralizovanom sistemu jedn na glavna staanica sa jednom ili više po odstanica u hijerarhijsko om sistemu grup pa paralelnih h procesora zza distribuiraane sisteme HMI (inteerfejs čovekaa i mašine). RTU U. Udaljena terminalna jedinica je veza sa sen nzorima i urređajima za kontrolu naa objjektu, obavlja funkcije lokalne kontro ole i komuniccira sa glavnom jedinicom m. Zasnovan n je na mikropro ocesorima ko oji pružaju niz n mogućno osti. Program mabilni logičkki kontrolerii Generalno, PLLC su postali ekonomičnaa alternativaa (PLLC) se ponekaad koriste u ulozi RTU. G sam mo za veća,, kompleksn nija merna mesta. Čak i najjeftiniji RTU mogu u da obave e sekkvencijalne illi kontinuiran ne kontrolnee funkcije i im maju mogućn nost čuvanjaa podataka u u slučaju prekidaa napajanja. munikacioni protokoli kod k RTU zaavise od pro oizvođača. Oni O obećavaaju da se tii Kom pro otokoli mogu u translirati i da RTU različitih proizvođača mo ogu da kom municiraju saa jed dnom masteer stanicom.. Postojanjee komunikaccije ne značči i da radee istovetno.. Pro ocedure slanja komandi, alarma i sl. ipak zavise o od proizvođačča. Komunikacje. Služe za ostvarivanje o veze između SCADA podsistema. Pouzdane e kom munikacije ssu preduslovv za uspešan rad SCADE. Mogu da see ostvare ko ombinacijom m svih mogućnosti: radio, opttički ili metalni kablovi, G GSM, satelit... onog sistemaa veoma je e mudro razzmotriti svee porebe zaa Pri planiraju kkomunikacio dataka u vod dovodnom sistemu. s Porred potreba SCADA sisteema tu su i i preenosom pod pottrebe ostalih delova sistema, uklju ujući menad džment, odrržavanje, GISS, korisničkii serrvis, sigurno ost, telefon i dr. U pro ošlosti su se e vodovodi oslanjali o na telefone ilii jed dnostavne raadio sisteme. Sa povećanjem koliičina podataaka koji se prenose u u 7 76
VE
SISTEMI SCADA
distribuisanim i umreženim sistemima korisno je razmotriti i druge alternative. Sa deregulacijom telefonskog saobraćaja za vodovodne sisteme postaje ekonomski atraktivno i instaliranje sopstvenih komunikacionih mreža koje mogu da zadovolje većinu njihovih potreba. Glavna jedinica. Može biti jedna (u centralizovanom sistemu) ili jedna glavna sa nizom pomoćnih (u hijerarhijskom sistemu) ili grupa paralelnih procesora (u distribuiranom sistemu). Uloga glavne jedinice je da prikuplja podatke sa udaljenih jedinica (skeniranje RTU). To se svodi na praćenje rada RTU, proveru da li su poruke sa RTU bez grešaka, ponavljanje neispravnih podataka i prijavljivanje kvara na RTU i komunikacijama. Ona takođe i obrađuje podatke preuzete sa RTU: proverava stanje alarma, osrednjava vrednosti i generiše trendove za analogne podatke, beleži promene i događaje i sve podatke smešta u memoriju. Prenos operativnih komandi je druga važna funkcija glavne jedinice. To podrazumeva nekoliko koraka: prekid skaniranja, priprema odgovarajuće udaljene jedinice, kodiranje i prenos komande, potvrda da je komanda pravilno primljena, odobravanje izvršenja komande i verifikacija njenog izvršenja. Glavna jedinica podržava i bazu istorijskih podataka. Informacije skenirane sa RTU obično se sažimaju u časovne i dnevne proseke. Opisuju se ekstremne vrednosti a potreba za memorijom se smanjuje primenom drugih tehnika komprimovanja. Istorijski podaci sadrže i opise statusa pojedinih delova sistema: rad pumpi, stanje zatvarača i slično, što služi za korelisanje sa protocima, pritiscima i nivoima. Jedna od funkcija glavne jedinice je i održavanje interfejsa čovek – mašina (HMI). To se postiže prezentiranjem podataka na ekranima, upravljačkim tablama, printerima i sličnim medijumima uz mogućnost definisanja formata prikaza na ekranu ili biranje tipa štampanog izveštaja. Uloga glavne stanice je takođe i komunikacija sa podstanicama (u hijerarhijskom sistemu), koordinacija procesora (u distributivnom sistemu) i interfejs sa drugim informacionim sistemima. Ona u slučaju potrebe obezbeđuje i bekap. To podrazumeva održavanje duplikata datoteka u rezervnom procesoru i praćenje rada primarnog procesora da bi se u slučaju njegovog ispada prešlo na rezervni. HMI (interfejs čoveka i mašine). HMI je mesto gde operater komunicira sa SCADA sistemom. Savremeni sistemi nude interaktivne module koji omogućuju kreiranje Trend razvoja sadržaja ekrana bez poznavanja programiranja. Tako osoblje koje koristi sistem može Arhitektura SCADA sistema da priprema grafičke i tabelarne prikaze prema sopstvenim potrebama. Oni mogu biti i se dramatično menja tokom interaktivni. Boja simbola pumpe može da označava njen status a ikona rezervoara njene kratke istorije. može da se „puni” kada raste nivo u rezervoaru. Distribuirani sistemi će sve
Ova mogućnost da korisnici direktno kontrolišu operativni interfejs možda je najvažniji više da preovlađuju. Time se napredak SCADA tehnologije. Prihvatljivost ovakvih sistema mnogo je veća u odnosu uvećeva i potreba za sprečavanjem neovlaštenog na one gde je operater morao da se zadovolji onim što je ponuđeno. pristupa sistemu. Pozitivan je
Ulazi u SCADA sistem. Ulazi su događaji u realnom vremenu koje automatski registruje i trend da se operativne i šalje RTU ili ručno unosi operater preko HMI. Ulazi sa RTU su statusi, protoci, pritisci i promene i unapređenja nivoi vode. Ulazi preko HMI su komande otvori/zatvori, start/stop i zadata vrednost.
mogu lako obaviti. I bez Izlazi iz SCASDA sistema. Izlazi su ili informacije potrebne za rad HMI ili za izvršenje programera je moguće komandi u RTU. Izlazi iz HMI su periodični izveštaji, grafikoni, prikazi podataka u dodati novi RTU, dodati novu tačku u RTU, dodati ili realnom vremenu, srednje vrednosti ili trendovi i izveštaji sa istorijskim nizovima. modifikovati izveštaje ili grafike i sl. Tako SCADA postaje sistem orjentisan prema operateru i prilagodljiv njegovim potrebama.
MA
77
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
5.2
SCADA U U BEOG GRADSSKOM V VODOV VODU
Rad d postojećih objekata Beeogradskog vvodovodnogg sistema (BV VS‐a) najvećiim delom se e praati, tj. inform macije o njihovom radu u prenose se s putem go ovorne teleffonske veze.. Possledica ovakvvog načina u upravljanja jee da su te informacije, koje veoma često stižu saa veliki zakašnjen njem, nepouzdane i podložne pogreššnoj interpretaciji. Pro ojekat za unapređenje u snabdevan nja vodom u Beograd du u svojoj prvoj fazii pod drazumevao o je donaciju u opremi po otrebnu za usspostavljanje e daljinskog nadzora nad d rad dom svih objekata BVS‐a i formiranjee SCADA sistema. Kod ovvako složenih h, geografskii distribuiranih ssistema zbogg kompleksno osti procesa i komunikaccionih grešakka poslednju u odlluku o promeni režima raada objekataa daje čovek (operater), ttako da je naaglasak ovogg Pro ojekta na kvaalitetnom nadzoru. SCA ADA se u Beogradskom B m vodovodno om sistemu sastoji od jednog glavvnog i četirii pom moćna kontrolna centra iz kojih se kkontroliše raad 28 crpnih stanica, 20 rezervoara ii 105 5 burara. Za to se koristi: 30 serveraa, 20 HMI, 94 PLC, 24 tač panela, 26 6 svičeva, 49 9 GR RPS rutera, 32 2 SHDL ruterra i 20 analizatora hlora Teh hničke specffikacije opissuju detaljno o hardver i softver od koga se sastoji SCADA A sisttem. Arh hitektura SCADA sistemaa Kon nfiguracija SCADA sistem ma je prikazana na sledeććoj slici.
Slika 5‐4 Konffiguracija SCAD DA sistema BVSS
7 78
VE
SISTEMI SCADA
o SCADA jee instalirana na Bežaniji, Banovom brrdu, Makišu, Belim vodam ma: Glavni kontrolni centar (MC CC) okacija 1 lo Lokkalni kontroln ni centar (LCC) 4 lo okacije o Lokacije na kojima je e SCADA sisteem instaliran n i na kojima se prikupljaju podaci su: Crp pne stanice distributivnogg sistema (CSS‐A) 14 lokacija o Lokacije na kojima see prikupljaju podaci za SC CADA sistem m su: Crp pne stanice distributivnogg sistema (CSS‐B) 13 lokacija Ren ni bunari 5 lokacija 105 Rezzervoari 20 lokcija Mreža za prrenos podataka. Sastoji sse od sledećih medija:
Bežiččni sistem – G GPRS (Generral Packet Radio Service):: 57 kbps Bežiččni sistem – W WLL (Wirelesss Local Loop p): 11 Mbps Kablo ovski sistem – – SHDSL (Sym mmetric Hierarchy Digitaal Subscriberr Line): 2~4 M Mbps Kablo ovski sistem – – Optički: 10 00 Mbps
Telekomuniikacioni siste em koji se ko oristi prikazan n je na sledeećoj slici.
Slika 5‐5 T Telekomunikaciioni sistem BVSS
Prikupljanje e podataka sa reni bunara. GPRS seerveri u lokaalnim koman ndnim centrima (LCC) Bežan nija i Banovo o brdo prikup pljaju preko G GPRS mreže operativne podatke o radu pumpi na 6 65 reni bunaara sa leve obale o i 40 bunara sa deesne obale Save. Prikupljjeni podaci se čuvaju na lo okalnom SQ QL serveru i na glavnom m SQL serveru u glavn nom m centru (M MCC). Tako sse operativn ni podaci mogu koristiti preko SCA ADA kontrolnom MA
7 79
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
servera na glavnom i na lokalnim komandnim mestima na Makišu, Belim vodama, Bežaniji i Banovom brdu. Sa LCC Bežanija i Banovo brdo mogu se slati kontrolni signali za startovanje i zaustavljanje pumpi u reni bunarima. Prikupljanje podataka sa crpnih stanica u distributivnom sistemu. SCADA serveri u crpnim stanicama tipa A (CS‐A) prikupljaju operativne podatke sa njihovih PLC‐a i šalju ih u MCC preko SHDSL i WLL mreže preko rutera ili GPRS mreže i rutera. Sa crpnih stanica tipa B podaci se šalju u glavni komandni sentar preko SHDSL, WLL ili GPRS mreže. Prikupljanje podataka sa rezervoara. Podaci sa rezervoara se šalju u MCC preko GPRS mreže. Osnovne funkcije servera i PLC‐a Serveri i PLC (Programmable logic Controller) u SCADA sistemu imaju sledeće funkcije: GPRS server. Prikuplja podatke u realnom vremenu sa PLC‐a koji su povezani na GPRS mrežu. Bunarskim pumpama se upravlja daljinskim komandama sa LCC Bežanija i Banovo brdo. Server se takođe koristi i kao relejni između GPRS i Ethernet komunikacija. Prikupljeni podaci se prenose na SCADA server na LCC. Podaci sa rezervoara se prikupljaju preko GPRS servera na MCC. Konfiguracija sistema je sledeća: Frekvencija prikupljanja podataka: svakih 60 minuta (za svaki objekat) Komunikacioni sistem između PLC i GPRS servera: GPRS mreža (64 Kbps) Komunikacioni sistem između SCADA i GPRS servera: TCP/IP Socket (OPC standard) Lokalni SCADA server na LCC. CS‐A prima podatke sa GPRS servera. Server na crpnoj stanici tip A prima podatke direktno sa PLC‐a preko Etherneta. Podatke prikupljene u realnom vremenu server šalje na SQL server u MCC (viši nivo prenosa) i na njemu se oni čuvaju. Tabela 5‐1 Promenljive SCADA server
Broj prom.
MCC
Unlimited
LCC Bezanija
Unlimited
LCC B Brdo
Unlimited
LCC B. Vode
4.096
CS Crveni krst
4.096
CS Surcin
2.048
CS Dedinje
2.048
CS Topcider
4.096
CS Vracar
4.096
CS Zvezdara
4.096
CS Tasmajdan
4.096
CS Zeleznik
1.024
CS Pionir
1.024
CS St. grad
2.048
CS M. Brdo
4.096
CS Vinca
2.048
CS Zarkovo
4.096
CS Lipovica
4.096
Konfiguracija sistema: Frekvencija prikupljanja podataka (viši nivo prenosa): svakih 10 sec Frekvencija prikupljanja podataka (niži nivo prenosa): svakih 5 sec Komunikacioni sistem: TCP/IP Socket Broj promenljivih zavisi od lokacije i prikazan je na tabeli. Lokalni SCADA server na LCC Bežanija, Banovo brdo, Makiš i Bele vode su uključeni u odgovarajuće SQL servere. Glavni SCADA server. Glavni SCADA server u glavnom komandnom centru (MCC) može da primi sve operativne podatke sa svih crpnih stanica i rezervoara. Pored toga glavni SCADA server automatski generiše dnevne, mesečne i godišnje izveštaje iz prikupljenih podataka. Konfiguracija sistema: Frekvencija prikupljanja podataka: svakih 10 sekundi Komunikacioni sistem: TCP/IP Socket Izveštaji: Microsoft EXCEL XP Broj promenljivih zavisi od lokacije i prikazan je na tabeli. Domenski kontrolni server. Domenski kontrolni serveri na MCC i LCC Bežanija i Banovo brdo imaju funkciju da omoguće korespodenciju sistema sa IP adresom. Telekomunikacioni mrežni server. Telekomunikacioni mrežni server na LCC Banovo brdo služi za superviziju statusa veza digitalnih mreža kao što su SHDSL, WLL i Ethernet. 80
VE
SISTEMI SCADA
SQL server. SQL serveri na MCC i LCC Bežanija, Banovo brdo, Makiš i Bele vode čuvaju podatke sa svih objekata prikupljenih za poslednjih godinu dana preko SCADA servera na glavnom i lokalnim komandnim centrima. Ovi podaci se šalju i na SCADA HMI uređaje. Konfiguracija sistema: Period čuvanja procesnih podataka: 1 godina Period čuvanja arhivskih podataka: 1 godina Baza podataka: Microsoft SQL Server (Standard Edition) na LCC Microsoft SQL Server (Enterprise Edition) na MCC WEB server. WEB server na MCC služi za obradu i distribuciju preko WEB‐a podataka uskladištenih na SCADA i SQL serverima u glavnom kontrolnom centru. Pored toga služi i za slanje alarmnih poruka preko e‐mail i SMS sistema. Moguće je da se istovremeno uloguje 25 klijenata. PLC. Programabilni logički kontroleri (PLC – Programmable Logic Controller) primaju operativne podatke sa pumpi u crpnim stanicama i iz rezervoara. Oni se kroz mreže prenose do servera.
MA
81
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Dijagram toka podataka Dijagram toka p podataka SCADA sistemaa prikazan je na sledećim m slikama.
Slika 5‐6 Fiziččki dijagram tokka
8 82
VE
SISTEMI SCADA
Sliika 5‐7 Logički i dijagram toka a
MA
8 83
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Hardver Hardversku po odršku SCAD DA sistema čini velika količina raazličite opreme visokogg e industrijskke eksploataacije. Glavne e kvaaliteta, prilaggođene teškkim uslovimaa dugotrajne kom mponente su u: – Control D Desk – Server Ra ack – Interface e Panel – Master S SCADA server/SQL serverr – Local SCA ADA server zza LCC Bele vvode – Local SCA ADA server zza CS tip A – WEB serrver, Domain n Control server, GPRS server s i teleekomunikacio oni Networkk Server – SCADA H HMI/Monitorr – Veliki dissplej – Laser Printer za MCC C – Ink‐jet Printer za LCC i CS‐A – SHDSL Router R (singgle pair: 24 ssets) – SHDSL Router (tw wo pair: 8 seets) – GPRS Router – Layer 3 S Switch – Media Co onverter – Programmable Log gic Controlleer (PLC) – Uninterruptible Pow wer UPS) Supply (U Slika 5‐8 Fabričko testiiranje sistema 1 1
Fab bričko testiranje je jedinstvena prilika da se ce elokupni sistem sagledaa u radu naa jed dnom mestu, pod jednim m krovom. Posle P testiranja delovi opreme o se montiraju m po o objjektima i mo oguće je videti samo pojeedine njegove e delove.
Slika 5‐9 Fabrričko testiranjee sistema 2
8 84
VE
SISTEMI SCADA
Softver Najvažnije ffunkcije SCAD DA sistema ssu: Korisniččki interfejs Prikupljjanje podataka Monitoring i kontro ola reni bunara Monitoring crpnih sstanica Istorijskki podaci Korisnički in nterfejs. Korisnički interfeejs (HMI – H Human machine interface e) razvijen jee na bazi softverra za SCADA sisteme u W Windows graffičkom okružženju. Korisn ničke aktivno osti i veze sa sisttemom ostvvaruju se prreko tul baro ova, dijalog boksova, ikkona i windo ows elemenata pomoću mišša i tastaturre. Glavna ko ontrola operrativnih statusa i processnih mandne nadležnosti. podataka jee preko grafiččkih prikaza na različitim nivoima kom Prikupljanjee podataka (Data acquiisition). Digitalni i analo ogni podaci dobijeni preko različitih siggnala prikupljjaju se sa sviih objekata u u bazu podattaka i služe zza praćenje rada u realnom vremenu, generisanje g dijagrama trendova t i druge d inženjjerske analizze i đaji i alarmi se prikazuju u i čuvaju u h hronološkom m nizu sa tačnim izveštaje. Različiti događ vremenima pojavljivanja. Monitoring i kontrola pumpi p u ren ni bunarima u realnom vremenu.Iz v LCC L Bežanijaa se obavlja daljinsko upravljanje i monittoring za pum mpe smešten ne u 65 reni bunara na le evoj ovo brdo se tto radi za 40 reni bunara na desnoj obali Save. obali Save aa iz LCC Bano Monitoring pumpi u crrpnim stanicama za disttribuciju vod de.Daljinski nadzor n pump pi u crpnim stan nicama za disstribuciju vod de obavlja see u grafičkom m modu. Istorijski po odaci. SCAD DA sistem omogućava generisanje g t kaao i dijagrama trendova dnevnih, mesečnih i go odišnjih izvešštaja. Ove analize istorijskih podataka izrađuju se i štampaju po omoću efikasnog softverra lakog za upotrebu. Displej na grafičkoj konzoli.Koris k mom obavlja se nička interaakcija sa SCADA sistem grafičkim pu utem preko grafičke konzole. Na nekkoliko sledećih slika prikaazani su osno ovni elementi ko orisničke graffike.
Slika 5‐10 P Pregledni menii
MA
8 85
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Slika 5‐11 Preegled po zonam ma
Slika 5‐12 Pro otoci po visinskkim zonama
8 86
VE
SISTEMI SCADA
Slika 5‐13 Pumpna stanica a
Sllika 5‐14 Pump pne stanice – su umarno sa alarrmima
Slika 5‐‐15 Pumpa u pumpnoj stanicii
Slika 5‐ 16 Pumpna stan nica „Lipovica““
MA
8 87
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Slika 5‐17 Rezzervoari sumarrno
Slika 5‐18 Rezzervoar „Mokro oluško brdo“
Slika 5‐19 Rezervoa ar „Glavni“
Slika 5‐20 Sta anje u rezervoa arima čiste vodee
8 88
VE
SISTEMI SCADA
Slika 5‐2 21 Reni bunarii – desna obala a
Slika 5‐‐22 Reni bunarri – leva obala
Slika 5‐23 Reni bunari 6A A
MA
8 89
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Slika 5‐24 Rezzervoari – Tren nd
Slika 5‐25 Pro otoci na KKC
Slika 5 5‐26 Protoci na a PPV Bežanija a
9 90
VE
SISTEMI SCADA
Pomoćne funkcije. SCADA sistem ima niz pomoćnih funkcija koje su neophodne za njen efikasan rad. I/O lista (analogni signali). Lista trenutnih vrednosti analognih ulaznih signala. I/O lista (digitalni signali). Lista trenutnih vrednosti digitalnih ulaznih signala. Čuvanje podataka. Istorijski podaci sa svim zabeleženim veličinama čuvaju se na serverima i mogu da se eksportuju na druge medije posredstvom Microsoft Office programa kao csv datoteka, formatizovana za MS EXCEL ili slično, pa se podaci mogu analizirati nezavisno od SCADA sistema na drugim računarima. Podešavanje vremena. Sistemsko vreme može da podešava ručno samo operator u glavnom kontrolnom centru (MCC). Funkcije izveštavanja. SCADA sistem automatski generiše izveštaje čije su forma i frekvencija unapred predviđeni. Tabela 5‐2 Izveštavanje Naziv izveštaja Sumarni izveštaj o distributivnom sistemu Izveštaj o radu crpnih stanica (27 CS) Izveštaj o radu bunara (105 bunara) Ukupno
Dnevno 1 28 14 43
Mesečno 1 28 14 43
Godišnje 1 28 14 43
Pripremaju se, između ostalih, i sledeći izveštaji: Dnevni izveštaj o radu distributivnog sistema Mesečni izveštaj o radu distributivnog sistema Godišnji izveštaj o radu distributivnog sistema Dnevni izveštaj o radu crpnih stanica Mesečni izveštaj o radu crpnih stanica Godišnji izveštaj o radu crpnih stanica Dnevni izveštaj o radu bunara Mesečni izveštaj o radu bunara Godišnji izveštaj o radu bunara.
MA
91
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
I/O Lista. Liste ulazno – izlaznih signala razlikuju se za razne objekte i delove SCADA sistema. Slede primeri I/O lista signala za po jedan od sve tri vrste objekata. Tabela 5‐2 Crpna stanica No.
PLC 1 Grupa pumpi 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
Pump mode-remote Pump start local mode (posh button NO) Pump stop local mode (push button NC) Pump running Pump motor over current protection Pump motor under voltage protection Pump motor over voltage protection Short circuit protection Earth failure Mains unbalance Motor coil owerheated (PTC) Valve 1 open local mode (posh button NO) Valve 1 close local mode (push button NO) Valve 1 stop local mode (push button NC) Valve 1 position open Valve 1 position close Valve 1 failure Valve 2 open local mode (posh button NO) Valve 2 close local mode (push button NO) Valve 2 stop local mode (push button NC) Valve 2 position open Valve 2 position close Valve 2 failure Pump starting Valve 1 open Valve 1 close Valve 2 open Valve 2 close Dry pump detector Motor current Pump inlet pressure Pump discharge pressure 1 Pump discharge pressure 2 Motor bearing 1 temperature Motor bearing 2 temperature Pump bearing 1 temperature Pump bearing 2 temperature
No.
Common signals
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
High voltage-status Transformer disconnector status Transformer temperature warning Transformer temperature disconnect Transformer buholtz protection Under voltage protection Water level in hydraulic vessel High level in hydraulic vessel Low level in hydraulic vessel Pressure in hydraulic vessel Compressor running High voltage control 24VDC voltage control Fire alarm Entrance open Low pressure in outlet pipe Low pressure in inlet pipe Station output flow Cumulative flow Station output pressure Station input pressure Failure reset (push button NO) Compressor start (push button NO) Compressor stop (push button NC) Residual Cl Acoustic and lighting alarm
UKUPNO SIGNALA
92
In Digital
In Analog
Out Digital
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
In Digital 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 4-20mA 4-20mA 4-20mA 4-20mA Pt100 Pt100 Pt100 Pt100
In Analog
Out Digital
LCC
MCC
1
1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1
LCC
MCC
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1
4-20mA 4-20mA 4-20mA 4-20mA
4-20mA pulse 1/m3 4-20mA 4-20mA
4-20mA 1
41
17
6
47
47
VE
SISTEMI SCADA
Tabela 5‐3 Rezervoar No.
Items
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Water Level at Left Comora Minimum Level at Left Comora Maximum Level at Left Comora Water Level at Right Comora Minimum Level at Right Comora Maximum Level at Right Comora Residual Cl Valve 1 Opened Valve 1 Closed Valve 1 Position Valve 1 Failure Valve 2 Opened Valve 2 Closed Valve 2 Position Valve 2 Failure Command Voltage 24V DC 220V AC Failure Valve 1 Opening Valve 1 Closing Valve 2 Opening Valve 2 Closing Forced intrusion Local/ Remote Switch
In Digital
UKUPNO SIGNALA
In Analog
Out Digital
1
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
1 1 1 1
1 1
14
5
4
Tabela 5‐4 Reni bunar No
Signal
Type
Source
Dest.
1
running mode
DI
GPRS (RS232)
2 3 4 5 6 7
level [m] level set point [m] pressure [bar] transformer status mains status object security status
RS485 (FC) RS485 (FC) AI DI DI DI
GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232)
8
alarm status
Internal
GPRS (RS232)
9 10
motor coil temperature [oC] frequency converter status
RS485 (FC)
GPRS (RS232) GPRS (RS232)
11 12 13 14 15 16 17
frequency [Hz] motor current [A] frequency converter warning frequency converter alarm time and date flow [l/s] total flow [m3]
0 local 1 remote number number number 0 OK, 1 Fail 0 OK, 1 Fail 0 secured 1 authorized entering 2 unauthorized entering bit 0 alarm frequency converter bit 1 mains bit 2 buholtz transformer protection bit 3 thermal transformer protection bit 4 unauthorized entering bit 5 flow meter fail bit 6 level meter fail bit 7 485 communication with FC bit 8 HAND (1) AUTO (0) start FC number 0 FC running 1 FC in sleep mode 2 FC stopped 3 FC fail number number warning code (if any) alarm code (if any) time and date number number
RS485 (FC) RS485 (FC) RS485 (FC) RS485 (FC) Internal AI DI
GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232) GPRS (RS232)
MA
93
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
5.3
SCADA U U BEOG GRADSSKOJ KA ANALIZZACIJI
U B Beogradskom m kanalizacio onom sistem mu krajem 20 006. puštеn је u rаd dео о sistеmа zаа kоn ntinuаlni mо оnitоring kо оličinа i pаrааmеtаrа kvааlitеtа vоdе kоја sе ispuštа u rеkе е Dunаv i Sаvu. Оprеmljеnо о је 8 izlivа, čimе је pоkkrivеnо оkо 80% ukupn nо ispuštene e de. Pоrеd оprеmе о zа mеrеnjе m prо оtоkа pоstаvvljеnа je i оprеmа о zа kоntinuаlnо о vod mееrеnjе оsnоvvnih pаrаmеttаrа kvаlitеttа: tеmpеrаtturе, еlеktrоprоvоdnоsti, pH i rеdоxx pоttеnciјаlа. Pо оrеd tоgа, pо оstаvljеni su i аutоmаtskki uzоrkivаči kојimа sе m mоgu uzimаtii kоm mpоzitni ili p pојеdinаčni u uzоrci prеmаа rаzličitim rееžimimа rаdаа. Izlivii nа kојim mа је pо оstаvljеnа оprеmа о zаа kоnttinuаlnо mееrеnjе prоttоkа, četiri pаrаmеtrаа kvаlitеtа i аutоm mаtski uzоrkivvаči, su SSајаm U Ušćе LLаstа D Dоrćоl Istоvаrištе А Аdа Huја 1 А Аdа huја 2 V Višnjicа Slika 5‐27 Meerna mesta u BK KS
Slika 5‐28 Polložaj mernih m mesta
Svааkо mеrnо m mеstо pоsеdu uје istu оprееmu: Ultrаzvučni nivоmеtааr kојi dаје p pоdаtkе о nivvоu оtpаdnее vоdе u kоlееktоru Sеnzоr, kојi rаdi nаа principu Dоplеrоvоg еfеktа i pоmоću kоgaa sе dоbiјаа оtpаdnе vоdе infоrmаcciја о brzini о Nа оsnоvu nаvеdеnih pоdааtаkа rаčunа sе prоtоk. 9 94
VE
SISTEMI SCADA
Slika 5‐29 M Merno mesto
Uz dаljinski prеnоs svih mеrеnih pаrаmеtаrа, po ostoji mоguććnоst аlаrmirrаnjа u vеzi vvišе n prеkid nаpајаnjа, оtvaranja vrrаta infоrmаciја kао štо su prеvisоk ili prеnizak nivо, оrmаrа itd.. Pоdаci sе prеnоsе dо SCАDЕ putееm mоdеmаа i GSM mrееžе. Pоrеd toga mоgućе је i lоkаlnо pоvvеzivаnjе pu utеm rаčunаrа štо dаје m mоgućnоst rrеprоgrаmirааnjа оprеmе. оdаci mоgu b biti prikаzаni tаbеlаrnо ilii grafički. Dоbiјеni pо
Slika 5 5‐30 Podaci sa mernog mesta a
Slika 5‐31 Graf S fički prikaz rezu ultata merenja a
MA
9 95
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
U centra na KCS K Mostar, ostvareni su s kontrolno o Izgradnjom savvremenog Upravljačkog mandni daljinski nadzorr i upravljan nje radom kanalizacioni k h crpnih staanica. To je e kom om mogućeno po ovezivanjem objekata optičkim kablovima koji su ugrađeni u kanale i i kollektore gradsske kanalizaccije.
Slika 5‐32 Upravljački centa ar na KCS Mosta ar
9 96
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
UPRAVLJANJE
6 UPRAVLJANJE IMOVINOM 7 UPRAVLJANJE POTROŠNJOM 8 UPRAVLJANJE RIZIKOM MA
97
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
98
VE
UPRAVLJANJE Imovina
6 UPRAVLJANJE IMOVINOM 6.1
ŠTA JE UPRAVLJANJE IMOVINOM?
Upravljane imovinom (assset management) je proces planiranja koji omogućava da se svi delovi sistema (imovine) iskoriste na najbolji mogući način i da se obezbede finansijska sredstva za njihovo održavanje i zamenu, kada za to dođe vreme. Upravljane imovinom podrazumeva takođe i planiranje koje omogućava smanjivanje troškova uz povećanje efikasnosti i pouzdanosti imovine. Uspešnost upravljanja imovinom zavisi od poznavanja elemenata imovine i redovne komunikacije uprave i korisnika vodovoda o budućim potrebama sistema. Plan upravljanja imovinom redovno se analizira radi unošenja neophodnih promena. Tokom godine podaci o imovini redovno se dopunjavaju. Veza upravljanja imovinom i strateškog planiranja Na početku XXI veka vodovodni sistemi se suočavaju sa mnogim izazovima kao što su zamena zastarelih elemenata infrastrukture, rešavanje pitanja bezbednosti i ispunjavanje uslova nove regulative. U svakom sistemu će biti neophodne nekakve operacione promene u zavisnosti od lokalnih uslova. Strateško planiranje je koncept upravljanja sistemom koji pomaže da se prepoznaju problemi i organizuje procedura za njihovo rešavanje, bilo da su oni predviđeni unapred ili su neočekivani. Strateško planiranje koristi upravljanje imovinom za procenu postojećeg tehničkog stanja u sistemu a takođe i za ocenu finansijske i poslovne situacije. Omogućuje donošenje temeljnih odluka o svrsi, struktiri i načinu funkcionisanja sistema. Da bi strateško planiranje bilo moguće u vodovodnom sistemu, veoma je važno prikupiti informacije neophodne za pametno i osnovano odlučivanje o razvoju sistema u budućnosti. Većina takvih informacija dobija se razvijanjem sistema upravljanja imovinom. Proces upravljanja imovinom Upravljanje imovinom sastoji se od sledećih pet koraka: Inventarisanje imovine, Određivanje prioriteta, Donošenje plana upravljanja imovinom, Sprovođenje plana upravljanja imovinom, Analiza i dopuna plana upravljanja imovinom. Inventarisanje imovine Da bi upravljanje imovinom bilo moguće najpre je potrebno znati sa čime se raspolaže, u kakvom stanju je ta imovima i koliko dugo se očekuje da traje. Ove informacije će omogućiti da se planira obnova i zamena delova imovine. Za sprovođenje inventara primarno je napraviti spisak svih elemenata imovine. MA
99
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
Za svaki od njih treba prikupiti sledeće informacije: Stanje, Starost, Istorija održavanja, Korisni vek korišćenja. Određivanje prioriteta Budžet u vodovodnom sistemu obično je ograničen. Određivanje koji od elemenata imovine ima veći prioritet obezbediće da se fondovi troše za rehabilitaciju i zamenu najvažnijih elemenata. Po završetku detaljnog inventarisanja sistema prilazi se određivanju prioriteta elemenata imovine na osnovu njihovog značaja i važnosti za vodovodni sistem. Odrediti prioritet znači rangirati elemente sistema radi lakšeg donošenja odluka pri alokaciji sredstava. To se radi na osnovu nekoliko faktora: Kada će biti neophodna zamena sredstva (njegov preostali korisni vek), Koliki je značaj sredstva za pouzdano snabdevanje vodom (značaj za javno zdravlje), Koliko je važno sredstvo za rad sistema (da li neko drugo sredstvo može da ga zameni). Vodovod i kanalizacija su uvek tesno povezani sa ostalim sistemima važnim za funkcionisanje gradova. Mnogi faktori utiču na to koji će vodovodni projekat biti finansiran i kada će biti završen. U mnogo slučajeva planiranje i finansiranje rekonstrukcija saobraćajnica u gradu tesno je povezano sa rehabilitacijom i zamenom ostalih infrastrukturnih i distribucionih instalacija. Donošenje plana upravljanja imovinom i definisanje prioriteta u njemu veoma je korisno za pravilno odlučivanje o vremenu zamene pojedinih elemenata sistema bez opasnosti da se ugrozi pouzdano snabdevanje vodom i da se, uz to, održi dobra koordinacija sa dinamikom rehabilitacije svih učesnika. U idealnom slučaju plan upravljanja imovinom omogućava dugoročno planiranje investicija sa dobrim prognozama finansijskih potreba u budućnosti i razvijanje odgovarajućeg rasporeda rehabilitacije i zamene prioriteta u sistemu. Donošenje plana upravljanja imovinom Planiranje rehabilitacije i zamene imovine podrazumeva i procenu koliko će investicija godišnje biti potrebno za normalno operisanje sistema tokom vremena. Planira se potrebni budžet, kao i neophodna rezerva. Preventivno održavanje maksimizira korisni vek trajanja sredstva i pomaže da se izbegnu problemi i smanje ili odlože troškovi njihove zamene. Sprovođenje plana upravljanja imovinom Kada se jednom proceni koliko sredstava je potrebno izdvojiti godišnje i koliko sredstava treba nabaviti iz spoljnih izvora (ako postoje) da bi se došlo do te sume, potrebno je, u saradnji uprave, potrošača, regulatora i lokalnih vlasti, plan realizovati uz ostvarivanje tehničkih i finansijskih uslova za snabdevanje korisnika kvalitetnom vodom. Ako se iz analize srednjoročnog (petogodišnjeg) plana investicija i planiranih prihoda u tom periodu zaključi da nedostaju sredstva, mora se naći neki dodatni izvor koji će omogućiti ostvarenje plana upravljanja imovinom. Postoji nekoliko načina da se poveća ili efikasnije koristi prihod za rad i održavanje sistema uz uspešno izvršenja plana upravljanja. 100
VE
UPRAV VLJANJE Im movina
r fo onda: Jednaa suma sredstava treba da se čuva na Formiranje dodatnog rezervnog ma u posebnom rezervnom rračunu za neeplanirane popravke i zamene elemeenata sistem vanrednim situacijama. Zasnivanje partnerstva a: Ukrupnjavvanje vodovodnih organ nizacije može da doprin nese p jivanju upraavljanja uz nesmanjeni nivo uslugaa u smanjenju troškova, pojednostavlj snabdevanju vodom. a: Kao alternativa možee se uvesti fiksni f deo tarife namen njen Povećanje cena usluga unapređenjju infrastruktture ili dopuni rezervnogg fonda. Pribavljanjee finansijskee podrške: Baanke i vladin ne agencije m mogu da obeezbede fondove za infrastru ukturne projjekte kao štto su razvojj postrojenjaa za prečišććavanje, glavvnih dovoda, izvorišta i sl. Akko nema dovvoljno sredsttava za investicionu izgraadnju moguće je onaciju ili kreedit. I uz plaaćanje kamaate za kreditt, koja na du uži rok uveććava pribaviti do troškove prroizvodnje, kredit daje mogućnost da se zadovvolje potreb be unapređeenja sistema bezz dramatičnih h povećanja cena radi po okrivanja trošškova. Analiza i do opuna plana upravljanja imovinom Jednom don neseni plan u upravljanja imovinom nee sme da ostaane zaboravljen u fioci. P Plan treba da po omogne u ob blikovanju op perativnog rrada. To je fleksibilan do okument koji se, usled prikup pljanja novih h informacijaa i promene p prioriteta, i ssam menja.
Slika 6‐1 Kraj životnog cciklusa investiccionog sredstva a
MA
101 1
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Koristi za predu uzeće koje p primenjuje A Asset Management Ukratko, glavnee prednosti p primene Asseet Managem menta su: Identifiko ovanje sredsstava za koja a su sanacija a ili renoviran nje najefikassnije rešenje.. Tako se budžet koristi najefikaasnije, geneerišući najveeću korist od o upotrebe e oškove održaavanja; fondova za kapitelnee investicije, operativne ttroškove i tro Prepozna avanje najkrritičnijih sred dstava – on nih koja bi u u budućnostti mogla daa izazovu n najveće troškkove ili obaveze; Prepoznaavanje sredsstava ili stand darda uslugaa koji predstaavljaju najvećći rizik; Fokusiranje održavan nja na osnovvu razumevan nja verovatn noće i posledica ispada ilii ojedinih sred dstava, uz usmeravanje u e na ona ko oja predstavljaju najvećii kvara po poslovni rizik; Istovrem meno razmatranje potreb ba za kapitaln nim i operattivnim rashodima – čimee se oni zajedno optim mizuju i smanjuju budu ući ukupni trroškovi živottnog ciklusa a nja smanjiti dugoročne e sredstava. Nekada je moguće povećanjem održavan troškovee životnog cikklusa kroz od dložene kapittalne investicije; Procena kratkoročniih i dugoroččnih potreba i identifikovanje troško ovnih udara,, što omo ogućava da se podešavvanjem rastaa tarifa oni ublaže uz ostvarivanje e potrebno og prihoda. O Ovo omoguććava da potrrošači i osnivvači budu blaagovremeno o konsulto ovani, uz pred dočavanje reelacija izmeđ đu željenih sttandarda (nivvoa) usluga ii troškovaa takvih uslugga sa jedne strane, i riziika koje don nose jeftinije alternative,, sa druge strane.
Slika 6‐2 Upra avljanje processom trošenja srredstva
EMENT je set disciplin ASSET MANAGE na, metoda, procedura p i alata koji om mogućava preduzeću p nabavlja, održava, nira, stvara, o ekksploatiše, ssanira, zam menjuje, uveećava i otuđuje ova da plan dragocen na infrastru drživi način n (po najnižim m ukupnim kturna sredstva na trošškovno nejefikasniji i od troškovim ma životnog cik klusa sredstavva), a sve to uz ispunjavanje standarrda (nivoa) usluga u koje zahtevaju z i mogu dda plate posstojeće i budduće generaccije – kako potrošača, p tako t i osnivaača (lokalnih h i drugih atljiv stepen rizika po so vlasti) – i uz prihva opstveno po oslovanje, drruštvenu zajednicu, bezb bednost i životnu sredinu.
10 02
VE
UPRAVLJANJE Imovina
6.2
ASSET MANAGEMENT U BVK
Аmbiciоzаn prојеkаt Instituciоnаlnо јаčаnje vodovoda u Srbiji sproveden je u četiri kоmunаlna preduzeća (u Bеоgrаdu, Nоvom Sаdu, Nišu i Krаguјеvcu) radi unapređenja оpеrаtivnе i kоmеrciјаlnе еfikаsnоsti vodovoda i kanalizacija u tim gradovima. Prојеkаt је deo III fаzе nemačke donacije preko agencije KfW a realizovali su ga konsultanti Hydrо‐Cоmp i BеrlinWasser. Generalni cilj projekta je poboljšanje оpеrаtivnе i kоmеrciјаlnе еfikаsnоsti preduzeća, što dovodi do njihove finansijske samostalnosti. Poduhvat sе rаzlikuје оd sličnih prојеkаtа instituciоnаlnog jačanja jer je podrazumevao ne samo rad na poslovnim procesima i procedurama, već i uvođenje operativnog integrisanog upravljačkog informacionog sistema uz proveru i validaciju kоmеrciјаlnih baza podataka. U okviru projekta uvedene su promene u оrgаnizаciјu sistema, kako procedura tako i rada sa korektnim podacima i informacijama. To se pre svega odnosi na osnivanje sistema upravljanja infrastrukturnim sredstvima (Asset Management) koji je osnova za povećanje efikasnosti uz donošenje odluka na osnovu tačnih i ažurnih informacija, a to sa druge strane omogućava pouzdano dugoročno planiranje investicija za održavanje sistema. Glаvni cilj projekta bio je uvođenja sistema za savremeno upravljanje infrastrukturnim sredstvima i osposobljavanje preduzeća da: Оsigurа оdržive pоuzdаne rеgistre objekta sistema i proizvodi оpеrаtivne i uprаvljačke izvеštајe; rеgistаr infrastrukturnih srеdstvа (imovine) je оsnоva informacionog sistema za оdržаvаnjе. Оbеzbеdi informacije kојe sе kоristе u redovnim analizama sa ciljem da se smаnji nеnaplaćena voda (NRW) i kао ulаzni podaci zа оptimizаciјu mrеžе, neophodnu za dugoročno planiranje infrastrukture. Upravljanje imovinom imа znаčајаn uticај nа pоvеćаnjе prihоdа, smаnjеnjе оpеrаtivnih trоškоvа i investicionih izdаtаkа zа razvoj. To je bilo moguće uz trаnsfоrmаciјe u preduzeću u tri оblаsti: IT rеšеnjа: implеmеntаciја infоrmаciоnih sistеmа za upravljanje imovinom mreže, upravljanje održаvаnjеm, smanjenje nenaplaćene vode i upravljanje infоrmаciјаmа. Kvаlitеt pоdаtаkа: pоbоljšаnjе kvаlitеtа pоdаtаkа o elementima vodovodnog sistema i kоmеrciјаlnih pоdаtаkа (npr. o naplati). Instituciоnаlnо јаčаnjе: аnаlizе prоblеmа, priоritizacija prоmеna, pоslоvni prоcеsi i fоrmulisаnje i realizacija аkciоnih plаnоvа. Mеtоdоlоgiја Uprаvljаnjе mrеžom Uprаvljаnjе mrеžоm u оsnоvi se svodi na obezbeđenje nivoa usluga – snabdevanje vodom propisanog kvаlitеtа u potrebnim kоličinаmа nа еkоnоmičаn i pоuzdаn način. Ovi ciljevi se postižu kroz pоslоvne prоcеse kојi sе odnose na sve аspеkte uprаvljаnja mrеžоm: upravljanje podacima o mreži, rеkonstrukcija mreže, eksploatacija i оdržаvаnje. Za to su neophodni spеciјаlizоvаni infоrmаciоni sistеme zа uprаvljаnjе оdržаvаnjеm mrеžе i za upravljanje imovinom mreže (Аssеt Mаnаgеmеnt), kојi pružaju nеоphоdnu intеgrаciјu sа оstаlim upravljačkim funkciјаmа i еfikаsnо se bаve podacima o mreži. Upravljačke i inženjerske odluke kоје utiču nа pružаnjе uslugа zаsnivaju se na tаčnim i blаgоvrеmеnim izveštajima i stаtističkim pоdаcima kојi, оpеt, zаvise оd kvаlitеtа pоdаtаkа o mrеži. U pouzdanom sistemu za upravljanje imovinom bibliоtеkе su razdvojene po službama i јеdinstvеnо dеfinišu svе еlеmеntе mrеžе. Tako su, nа primеr, MA
103
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
dinstvеnо dееfinisani eleementi sisteema za snab bdevanje vo odom kао štо š su cеvi,, јеd pum mpne stаnicce i zatvarači, u pogledu u njihоvih hid drаuličkih kааrаktеristikа i u pogledu u gео оgrаfskоg pо оlоžаја, krоz GIS intеrfејss. Tako se mogu koristiti i zа hidrаuličkе аnаlizе ii za plаnirаnjе оd držаvаnja. unkcije uprааvljаnja mrеžžоm. Optimizzаciја mrеžе е Uprаvljаnjа pоttrošnjom je važan deo fu u sa Planom optimizаciјee mreže, zassnovanom naa funkcijamaa upravljanjaa vršši se u skladu pоttrošnjom, do ok se dugoro očno planiran nje bazira na Planovima rrazvoja. Slikka pоkаzuје vezu izmеđ đu ciljеvа prојеkta i inffоrmаciоnih sistеmа zа uprаvljаnjе е mrrеžоm.
Slika 6‐3 Fazee projekta – Sistemi i aktivnossti
Živvоtni ciklus im mоvinе vodo ovoda Upravljanje živvotnim ciklusom imovin ne u većini vodovoda jee loše ili go otovo da ne e pr. je zamena cevovoda,, ne baziraju u se uvek naa posstoji. Poslovi održavanjaa, kao što np releevantnim kriterijumimaa, dok se vrednost v reetko procenjuje na osn novu stanjaa sre edstava ili po oznavanja njihove istorijee. Da bi vodovod mogao da prati i kontrroliše sve infformacije u vezi sa imovvinom, kao i i c životnog cilkusa sredstava ne epohodno je da uvede i i posslovne proceese tokom celog korristi odgovarajuće meto odologije i alate za upravljanje životnim ž ciklusom. One e dop prinose smanjenju troškkova rada i o održavanja i obezbeđuju efikasan meehanizam zaa uprravljanje imo ovinom, od ffaze projektaa i izgradnje iili nabavke pa do prestan nka rada. Pristup nih prоblеmaa kојi utiču nа krајnji reezultat radaa Еfikkаsnо rеšаvааnjе tеhničkkih i poslovn vod dovoda zаhtеvа integraln ni pristup – оnај kојi sе bаvi svim nivvоimа uprаvvljаnjа i svim m fun nkciјama, оd kоmеrciјаln nih do оpеrааtivnih i inžeenjerskih. Ne eophodan je pristup kојii uprravljačke prrocedure i sisteme saggledava i iz poslovne perspektive. Kontrola i i smаnjеnjе nen naplaćene vo ode, nа prim mеr, nе svod di se samo na detekciju u curenja ilii hаbilitаciјu mreže, već joj treba pristupiti sistеmski, s pri čemu se e nassumičnu rеh razzmatriju svi idеntifikоvаn i ni аspеkti ko oji imaju uticcaja ‐ оd priiključaka i vo odomera do o pro oblema sa zo oniranjem.
10 04
VE
UPRAV VLJANJE Im movina
Slika 6‐4 4 Informacionii sistem za efikkasno upravljan nje vodovodom m
U sklаdu ssа оvim prristupоm, vo odovod treb ba posmatrrati kао sku up mеđusоb bnо pоvеzаnih p pоslоvnih prо оcеsа i uprаvvljаčkih funkkciја kојi pоkrivајu sve se ektore i funkcciје, оd poslovno og mеnаdžm mеnta do uprravljanja mrе еžоm i pоtro ošnjom. Еfekttno povezivaanje оvih baznih funkciја uprrаvljаnjа nа o održivim osn novama zаhtеvа intеgrisааni infоrmаciоni p doprinosi povećanju nivoa uslugga i ostvarenju efikasno og i sistеm. Ovaakav pristup dinamičnogg operativno og sistema koji povećaava opšti nivo efikasno osti vodovod da i smanjuje gu ubitke od nenaplaćene vo ode na trajnoj osnovi. Sоftvеrski ssistеmi zа up prаvljаnjе vo odovodom Postoje sоfftvеrski sistееmi, skupovvi intеgrisаn nih infоrmаcciоnih tеhnо оlоgiја, koji su projektovan ni da pоdržže еfikаsno uprаvljаnjе vodovodom m. Pоkrivаju u kоmеrciјаlnе, tеhničkе i p plаnske аspеkte оsnоvnee dеlаtnоsti vvodovoda, uključuјući i n naplatu, odnose sa korisnicim ma, proizvod dnju i оdržаvvаnjе, upravljanje mrežom, upravljan nje potrošnjo om i analizu mreeže. Ovakav prisstup sistеmimа оmоguććаvа bеsprеkkоrnu intеgrrаciјu rаzličittih uprаvljаččkih funkciја u preduzeću i pоbоljšаvaa оpšti integritet i kvalitet pоdаtaaka. Rezultatt je upravljanje n na osnovu reelevantnih informacija. adekvatno u Funkciјe izvvеštаvаnja mеnаdžmеnt m tа koriste se s zа processe uprаvljаn nja i strateškog planiranja. Sistemi su u prilаgоđееni za јеdnоstаvno intеgrisanje sа еkstеrnim m i spеciјаliizоvаnim tеhničkim sisttеmа (kао štо š je tеlеm mеtriја) čimee se uprаvljаčkim obuhvataju svi pојеdin nаčni prоcеssi u vodovod du: operativvni, inžеnjеrski, upravljaački, ugi. planerski, sttrateški i dru Instituciоnааlnо јаčаnje tеhničkih se ektora u BVK K Prеpоrukе zа instituciо оnаlnо јаčаnjjе u Bеоgrаd dskom vodo ovodu i kanaalizaciji bаzirаnе nih podatakaa. Definisanee su i realizo ovane funkciјe i su nа rеzulttаtimа analize оpеrаtivn implementirani sistemi upravljanja objektima mreže (Netw work Asset Managemen nt) i Mаnаgеmеnt)). upravljanja potrošnjom (Dеmаnd M d treba da: Za odgovaraajuće upravljjanje imovinom vodovod Оdržааvа ažuran in nventar imоvvinе, Rеdо оvnо prоcеnjuјe stаnjе svvih infrаstrukkturnih objekkata i sumirаа rеzultаtе. Ključna akttivnost meto odologije je implеmеntааciјa sistemaa za upravljjanje imovin nom (Аssеt Mаn nаgеmеnt Syystеm) koji sse kоristi kао о glavni nossilac podatakka o sredstvima mreže BVK K. Оvај sisstеm sа rо оbusnim mоdеlom m pо оdаtаkа i оdgоvаrајuććom аrhitеkturom је оkоssnicа zа intеgrаciјu rаzličitih skkupоvа pоd dаtаkа. Nаkоn MA
105 1
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
implеmеntаciје sistema za upravljanje imovinom mreže (Network Asset Mаnаgеmеnt System) uvedeni su i sistеm za upravljanje potrošnjom (Demand Management System) i sistem za upravljanje operativnim radom i оdržаvаnjеm (Operation and Maintenance), čime se ostvaruje integrisano upravljanje živоtnim ciklusom imоvinе, štо je osnova za funkcionalno upravljanje održavanjem, kao i za planiranje i projektovanje, uprаvljаnjе infоrmаciјama i izvеštаvаnjе rukovodstva. Opsеžno su prikupljeni svi rаspоlоživi pоdаci iz rаzličitih izvоrа u јеdаn hоmоgеn verifikovan skup podataka. Mеtоdоlоgiја sе sastojala iz tri glаvna zаdаtka: Implеmеntаciја intеgrаlnоg infоrmаciоnоg sistеmа zа uprаvljаnje živоtnim ciklusom srеdstava, Uspostavljanje rеgistra sredstava mrеžе, Intеgrаciја pоdаtаkа. Za uspešnost metodologije značajni kritični faktori su: Primena prоcеdura za аžurirаnje pоdаtaka od samog pоčеtkа, Svеоbuhvаtnа provera i еvаluаciја pоdаtаkа o mreži, Prоcеdura za osigurаnjе kvаlitеtа, Podrška najvišeg rukovodstva i sektorska sаrаdnja (od pоčеtkа u tоku izvršеnjа), Dоvоljnо ljudi i оprеmе. Uvođenje integrisanog informacionog sistema Sistemi za upravljanje imovinom mreže i sistem za upravljanje оpеrаtivnim radom i održavanjem rеаlizоvаni su i omogućuju uprаvljаnjе, prаćеnjе i kоntrоlu svih infоrmаciја koje se tiču imovine i pоslоvnih prоcеsа tokom cеlоg živоtnog ciklus srеdstvа. Sistеmi pоmаžu dа sе smаnje trоškоvi rada i оdržаvаnjа srеdstvа i dа se оbеzbеdi еfikаsаn mеhаnizаm zа uprаvljаnjе elementima imоvine оd prојеktоvаnjа, izgrаdnjе ili kupоvinе dо povlačenja iz upotrebe. Sistem za upravljanje imovinom mrežesluži za snimаnjе, strukturisаnjе i uprаvljаnjе celim spеktrom podataka o elementima imovine mrеžе: cеvi, zatvarači, merači, priključci, hidrаnti, šahtovi itd. Sistеm je ključan jer: Štеdi vrеmе u priprеmi karata mreže kојe sе kоriste zа rаd nа tеrеnu. Priprеmа pоuzdаn rеgistаr srеdstava kојi sе kоristi pri prојеktovanju i za smanjenje gubitaka vode (na osnovu analize pоdаtaka definišu se pоtеnciјаlno prоblеmatične oblasti i na njima obavljaju terenska istraživanja). Služi kao model za upravljanje zonama potrošnje, računa i prikazuje hidrаuličke zоnе, visinske zone, zone za bilansiranje potrošnje i zone zа investiciono planiranje. Služi za modeliranje pri analizi rada mreže i potrošnje kod izrade isplativog programa rеhаbilitаciје. Služi za analizu uprаvljаnjа finаnsiјskim sredstvima radi upravljanju životnim ciklusom sredstava. Sistem za upravljanje radom i оdržаvаnjеm služi kао mesto gde se čuvaju zapisi i evidencije i pomaže da se prаte infоrmаciје оd vitаlnоg znаčаја zа еfikаsаn rаd i оdržаvаnjе mrеžе, kао i inžеnjеrskе аktivnоsti plаnirаnjа i prојеktоvаnjа. Sistеm оbuhvаtа: Uprаvljаnjа tеhničkim srеdstvima, pоprаvkе i rаd sa radnim nalozima, Prеvеntivnо, redovno i prоаktivnо оdržаvаnjе, Planiranje održаvаnja nа оsnоvu kоntinuirаnоg prаćеnjа, еvidеnciје i kоntrоlе rokova, Program praćenja stаnja, Matrice odlučivanja za formulisanje i realizaciju strаtеgiје оdržаvаnjа, Оdrеđivаnjе priоritеtа i plаnirаnjе оbnоvе ili zаmеne imоvinе, Monitoring pеrfоrmаnsi sistеmа. 106
VE
UPRAV VLJANJE Im movina
Sistem za upravljanjee potrošnjo om pruža intеgrisаnu u podršku zа plаnirаnjе, sprоvоđеnjе i prаćеnjе prоgrаm mа smanjenjja gubitaka.. Sistеm jee veza izmееđu nе i tеhničkее funkciје vo odovoda. Olааkšаva spајааnjе podatakka o potrošn nji i kоmеrciјаln mreži sa projektnim i p planskim stan ndardima, om mogućava izzradu modelaa potrošnje koji no dinаmičko o plаnirаnje ssmanjenja gu ubitaka. je osnova zaa intеrаktivn
Slika 6‐5 R Razvoj registra imovine mrežee
о је Sistem se kkoristi u kritičnim аspееktimа plаnirаnja smanjivanja gubittaka kао štо analiza sisttema zоniraanja, analizaa nenaplaćeene vode, smanjenje s curenja, c аnааliza trоškоvа i upravljanje pritiscima. Bilo da see koristi kao o alat za plаnirаnjе p ili za mоgućava еfikаsnо е plаnirаnjе, izvršаvаnjе i prаćеnjе mеrа m uprаvljаnjе,, sistem оm smanjenja gubitaka а istоvrеmеn nо оbеzbеđuје оdržive uštеdе u investicionim m i m trоškоvimaa. оpеrаtivnim Uvođenje registra sredsstava vodovvodne mreže e m svih rasp položivih i p pouzdanih izvora podattaka, kao što š su projekti Korišćenjem izvedenih stanja, s aero‐‐foto snimcii, pоstојеći projekti u arhivama i sl, rеšаvаnii su konflikti i nesaglasnostti u informaacijama a proces p proveere valjanossti podatakaa je ma korišćenee su ubrzan. Karrte sа оbеlеžžеnim protivrečnostima ii sumnjivim informacijam za obilazak terena i prikupljanje i p proveru podataka o mreeži. Inspеkciјa je vršena i uz neophodne opreme o – dеtеktоra za metal, pоklopce, cеvi i kаblоve kaao i upotrebu n mеrеnih istrumenata, geofona i slično. odataka od onih sa tereena bila su često znаčајјna. Оdstupаnja između priikupljenih po nost podataka unetih u sistem i po omogla da se s bolje upo ozna Provera je podigla tačn n rad. vodovodna mreža i njen Intеgrаciја pоdаtаkа m podataka povezani su potpuno prrоvеreni pod daci o vodovvodnoj mrežži sa Integracijom оsnоvnim infоrmаciјam ma о elem mentima mreeže (cеvni mаtеriјаl, prеčnik, stааtus ojećih skupo ova operativvnih zatvarača, zapremina rеzеrvоаrа i sl). Integrracija posto MA
107 1
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
podataka omogućava punu efikasnost uprаvljаnjа živоtnim ciklusom srеdstava i upravljanja potrošnjom. Registar sredstava je bio pun izolovanih grupa informacija kao što su razne studije i prоcеne ili finаnsiјski pоdаci. Oni su integrisani u bаzu pоdаtаkа uz očuvanje kvаlitеta pоdаtаkа i intеgritеta sistеmа. To je postignuto uspostavljanjem: „On line” veze u rеаlnоm vrеmеnu izmеđu kontakt cеntra i Sistema za upravljanje radom i оdržаvаnjеm. Veza koje аutоmаtski аžurirаju rеgistre sa tеlеmеtriјskim podacima iz SCАDА sistema. Veza sа Sektorom za mеrеnjе. Sistеm je uvođen u BVK pоstеpеnо, u sklаdu sа dоgоvоrеnim аkciоnim plаnоm u sve orgаnizаciоne celine kојe treba da imaju pristup intеgrisаnоm sistemu.
108
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
7 UPRAVLJANJE POTROŠNJOM 7.1
ŠTA JE UPRAVLJANJE POTROŠNJOM?
Analiza potrošnje vode neophodna je osnova za sudije kao što što su optimizacija mreže, master plan, operativni plan i programi upravljanja gubicima sa analizom nenaplaćene vode. Upravljanje potrošnjom vode obezbeđuje: Definisanje poligona čvorne potrošnje i zona, Evaluaciju podataka o potrošnji radi obezbeđenja ispravnih podataka o vodomerima i očitavanjima i njihove pripreme za sprovođenje analize potrošnje, Analizu koja definiše potrošnju prema vrsti potrošača, Generisanje merodavnih protoka za potrebe analize mreže, Evaluaciju karakteristika zona, procenu zona na kojima postoje merači protoka, komponente nenaplaćene vode, indikatore gubitaka i ostale indikatore performansi. Metodologija Glavna uloga Sistema upravljanja potrošnjom jeste Upravljanje poslovanjem (Strateško planiranje i kontrola) i Upravljanje investicijama (Plan Investicija i Kontrola). U praksi je Upravljanje potrošnjom osnovni izvor podataka za Tehnički upravljački informacioni sistem (Management Information System – MIS). Spaja informacije i iz komercijalnih i iz tehničkih sektora, čime se dolazi do ključnih indikatora performansi preduzeća. Upravljanje poslovanjem zasniva se na definisanju odgovarajućih poslovnih politika koje se, na primer, odnose na tarifni sistem ili na upravljanje sistemom u slučaju nestašica vode. Da bi se formulisala odgovarajuća poslovna politika potrebni su podci o korišćenju vode i o efektima promena na trend potrošnje, ostvareni prihod, kapitalne troškove, itd. Upravljanje poslovanjem se sastoji od:
a. Program upravljanja nenaplaćenom vodom: Analiza nenaplaćene vode za izolovane merne zone. Uključuje: analizu podataka dobijenih očitavanjem vodomera, analizu merenja merača protoka, uparivanje merača protoka sa vodomerima, analizu nenaplaćene vode, proračun IWA indikatora performansi, bilans vode i bilans prihoda, kao i grupisanje u svrhu pravljenja izveštaja.
b. Ulazni podaci za Plan investicija: Procena standarda projektovanja, standarda potrošnje vode i distributivne mreže radi primene optimalnih i relevantnih standarda pri planiranju kapitalnih investicija, što vodi ka optimalnom rešenju sistema uz smanjenje investicija bez njegovog poddimenzionisanja.
c. Procena performansi preduzeća takođe je deo upravljanja potrošnjom. Zahteva evaluaciju organizacije, obuhvata analizu proizvedene i nenaplaćene vode, a u skladu sa IWA standardnom procedurom. Određuju se kategorije finansijskih i tehničkih indikatora performansi.
d. Smanjenje komercijalnih gubitaka: Problemi koji postoje u čitavom sistemu naplate dovode do gubitka prihoda. Oni se rešavaju analizom podataka koje
109
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje treba prrikupiti i prroveriti na terenu. Tu spada: deffinisanje po odataka kojii nedostajju (karakteriistike iz kom mercijalne baze podatakka, podaci o o vlasništvu,, potrošaččima, parcelaama, priključčcima, vodom merima, kate egorijama po otrošača, itd,, kao i njih hove veze, očitavanja o saa pokvarenih h vodomera i pronalažen nje mogućih h nelegalnih ili nepoznatih priključaaka). pravljanje invvesticijama bavi se form mulisanjem Plana P investiicija koji se odnosi kako o Up na rekonstrukkciju tako i na širenje mreže. Ovvo je upravvljačka funkkcija, manje e dnokratni posao na projeektovanju i planiranju. Om mogućava raazvoj dinamičkog masterr jed plaana, kao i kontinuirano isplativogg Plana invvesticija, sasstavljenog od o različitih h pro ogramskih mera, m a ko oje odgovarraju budžetsskim ograničenjima. Po odrazumevaa akttivnosti kao ššto su:
a. Analiza ppotrošnje: uključujući annalizu podataaka sa očitavvanja vodom mera, analizaa potrošnje, generisan nje i predviđ đanje potroššnje, koji su u neophodni kao ulaznii podaci u pripremi Plaana investicijja.
b. Formulacija Plana innvesticija, gdde ulaze: proogram zameene vodomerra, programii sanacije cevovoda, p programi opttimizacije eleemenata mrreže (rezervo oari, pumpe,, merači proto oka). umanjivaači pritiska, m Za upravljanjee potrošnjom m potrebni su ulazni podaciiz prodaje i naaplate vode e domera) i iz tehničkog up pravljačkog informativni sistem (pod daci o mreži,, (oččitavanja vod zon niranju i lokkaciji potrošaača). Potrebni su i spoljjni podaci kaao što su in nformacije o o urb banističkim p planovima i p projektnim sttandardima i sl. i efikasnogg Glavne prednosti koje proističu iz upravljanja potrošnjom su smanjenje neplaćene e vode, smanjenje inveesticionih troškova zaa ukciju mrežee, smanjenje e rehabilitaciju i rekonstru ucanja cevi i smanjenje operativnih h rizika od pu troškova. u sistemu upravljanja potrošnjom p i i Aktivnosti u odgovarajućće prateće aktivnosti prikkazani su naa sledećoj slici. Slika 7‐1 Šem ma sistema upra avljanja potrošn njim
Pre ethodne aktiivnosti Analiza potrošn nje sprovodi se nakon što o se temeljno o obave sled deće aktivnossti:
c. Obezbeđenjje i implemeentacija inforrmacionih sisstema Sistem za up pravljanje sreedstvima mrreže: omoguććuje unos, sttruktuiranje i upravljanje e celim spekttrom podataaka o sredsttvima mrežee (cevi, zatvaarači, meračči, priključci,, hidranti, šaahtovi, rezervoari...). To o je specijaalizovani reggistar sredsttava mreže,, ujedno i siistem upravvljanja sredsstvima mrežže koji koriisti posebnee podatke i i biblioteke elemenata. Korišćenje automatsko og zoniranjaa i mapiran nja pomaže e mreže. razumevanje funkcionisanja mreže i procenu inttegrisanosti m Sistema za upravljanjee potrošnjom m: koristi po odatke o po ostojećoj po otrošnji, što o omogućava dinamičko u upravljanje p potrošnjom u u realnom vremenu. Korriste se baze e podataka o potrošačimaa, baze nameena površinaa, planovi i baaze podatakaa elemenataa o je taj sistem idealna alatka za uprravljanje pottrošnjom, za upravljenje e mreže. Zato 10 11
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
nenaplaćenom vodom, za procenu i predviđanje potrebnih kapaciteta elemenata mreže, planova razvoja i programa optimizacije i rekonstrukcije.
d. Unošenje podataka: Konverzije podataka o potrošačima: Uspostavljanje veze između sistema fakturisanja i očitavanja vodomera potrošača, kao i podataka o priključcima (tipovi potrošača i namene površina) radi analize potrošnje i potreba za vodom. Grafička baza: Grafička baza je neophodna kao pozadina za pozicioniranje mreže i priključaka (potrošača). Referentna podloga je katastarska informacija (baza podataka o parcelama). Zatim se formira Digitalni model terena (DTM) na osnovu dobijenih tačaka uz pomoć GPS uređaja. U sistem se potom unose dodatni topografski podaci kao što su nazivi oblasti, orjentiri, kao i nazivi ulica, radi lakšeg snalaženja. Unošenje podataka o vodovodnoj mreži: Sakupljanje i sređivanje podataka o mreži iz svih dostupnih izvora, kao što su karte i digitalni podaci, prenošenje podataka sa papira u digitalnu formu i unošenje i prebacivanje svih podataka u jedinstvenu GIS bazu podataka za upravljanje sredstvima mreže. Unošenje podataka o okruženju: Obuhvata postojeće i planirane namene površina, njihove karakteristike, kao i standarde potrošnje i projektovanja. Podaci se koriste u proceni ispravnosti naplate i za analizu potrošnje, što služi za smanjenje nenaplaćene vode i infrastrukturno planiranje.
e. Stručna ekspertiza Evaluacija podataka o fakturisanju (CDA): Analiza i usaglašavanje podataka za fakturisanje radi poboljšanja njihovog kvaliteta. Podaci o fakturisanju se preuzimaju iz sistema fakturisanja i izveštaja o izuzecima koji služe za otkrivanje nelogičnosti i nedostajućih podataka. Glavni cilj je poboljšanje kvaliteta baze podataka fakturisanja i podataka koji se koriste za bilansiranje vode i procenu nenaplaćene vode. Procena podataka o vodovodnoj mreži: Formiranje kvalitetne baze podataka o mreži koja je usklađena sa stanjem na terenu, a koja omogućava precizno matematičko modeliranje, bolje upravljanje i efikasno održavanje i planiranje mreže. Rade se različite analize sistema naročito pri ucrtavanju podataka o mreži i radi boljeg razumevanja njenog funkcionisanja, pogotovo hidrauličke i visinske zone. Zoniranje: Formiraje sistem zona koji se koristi za modeliranje mreže. Izdvajaju se različiti tipovi zona: hidrauličke zone, merne zone (DMA) i visinske zone. Analiza komponenti sistema: Analiza potrošnje i zoniranje se koriste za procenu komponenti sistema sa stanovišta sadašnjih i budućih potreba za vodom. Rezultat ukazuje da li je potrebna optimizacija komponenti sistema. Glavne aktivnosti Na osnovu izvršenih priprema slede glavne aktivnosti analize potrošnje vode: Upravljanje podacima o mreži: opis podataka o mreži i procena trenutnog statusa registra sredstava vodovodne mreže. Formulišu se preporuke za dalje unapređenje podataka o mreži. Zoniranje: formiraju se različite vrste zona: hidrauličke zone (razumevanje distribucije vode), visinske zone (ili zone pritiska) i merne zone (DMAs), koje se koriste za simuliranje hidrauličke strukture mreže.
111
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Evaluacija podataka o potrošnji: analiza i sistematska terenska potvrda i usaglašavanje podataka o naplati radi poboljšanja kvaliteta podataka o fakturisanju. Studija potrošnje vode se radi da bi se: i.
Definisali poligoni čvorne potrošnje i komponente zona.
ii.
Izvršila procena podataka o potrošnji: provera da li su informacije o vodomerima i očitavanjima ispravljene i da se ustanove pouzdani podaci za analizu potrošnje.
iii.
Izvršila analiza potrošnje koja predviđa potrošnju prema vrsti potrošača.
iv.
Izvršila procena standarda potrošnje radi revizije postojećih standarda, a pre pristupanja projektovanju.
v.
Izvršila procene funkcionisanja po zonama, nenaplaćene vode po zonama (NRW), mogućih uzroka, indikatora gubitaka i drugih indikatora performansi.
Analiza komponenti sistema: Analiza kapaciteta komponenti sistema. Procena trenutnih kapaciteta i potreba za optimizacijom koja bi zadovoljila trenutnu i buduću potrebu za vodom.
112
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
7.2
DISTRIBUTIVNI SISTEM
B eograd je grad sa 1,6 miliona stanovnika, smešten na obalama Dunava i Save. Godišnja proizvodnja pijaće vode je preko 220 miliona kubnih metara, sa prosečnom dnevnom distribucijom od 7.500 l/s i maksimalnom dnevnom proizvodnjom od 8.500 l/s. Beogradski vodovodnim sistem se sastoji od: izvorišta, sistema sirove vode, postrojenja za pripremu vode, sistema za distribuciju vode: - tunelski dovodi, - glavni cevovodi i distributivna mreža, - crpne stanice i - rezervoari. Opis elemenata mreže Izvorišta: Dugoročni koncept snabdevanja vodom, koji je postavljen pre više od tri decenije, zasniva se na eksploataciji izdani reke Save. Da bi se proizvelo što više pijaće vode linijski sistem bunara sa horizontalnim drenovima (reni bunara) proteže se duž obala reke Save do 40 km uzvodno od grada. Nedostatak podzemnih voda je rezultirao izgradnjom dva postrojenja koja prerađuju vodu iz reke Save. Danas podzemna voda iz Savske izdani učestvije sa 60% u ukupnom bilansu proizvodnje vode za piće. Podzemna voda se zahvata iz 99 Reni bunara i 47 cevastih bunara. Crpljenje podzemnih voda je približno 5.200 l/s. Kapacitet reni bunara je između 50 i 100 l/s. Dve crpne stanice smeštene na reci Savi zahvataju površinsku vodu. Ukupna količina rečne vode koja se potiskuje do postrojenja za preradu vode Makiš, Jezero i Bele vode je 3.500 l/s. Takođe, postoji i jedna crpna stanica na Dunavu sa kapacitetom od 60 l/s. Transport sirove vode: Ukupna dužina cevovoda za transport sirove vode je oko 200 km. Najudaljeniji bunar je oko 40 km od grada. Sastavni deo tog sistema je vodotoranj Progar sa zapreminom od 2.800 m3 i crpna stanica Surčin koja potiskuje podzemnu vodu ka postrojenjima za pripremu Bežanija i Banovo brdo. Postrojenja za pripremu vode: Sirova voda se prerađuje u 6 postrojenja za preradu vode: Bele vode, Banovo brdo, Bežanija, Makiš, Jezero i Vinča. Ukupan kapacitet za podzemne vode je 8.000 l/s i za površinske vode 3.500 l/s. PPV Banovo brdo i Bežanija, kao i deo postrojenja Bele vode, prerađuju podzemnu vodu. Primenjeni postupci prečišćavanja su aeracija, sedimentacija, filtracija i hlorisanje. Postrojenja za prečišćavanje Makiš, Jezero i Vinča i drugi deo postrojenja Bele vode prerađuju površinsku vodu. Proces prerade vode na postrojenju Makiš čine flokulacija, koagulacija, sedimentacija, ozonizacija, filtracija, adsorpcija i hlorisanje. Tunelski dovod: Pošto se voda preradi na postrojenju Banovo brdo, ona se gravitaciono transportuje tunelom dužine 6,4 km, prečnika 1,8 m. Oko 70% vode prerađene na Makišu i više od 50% prečišćene vode do I i II visinske zone dospeva preko tunela. Voda koja se preradi u postrojenju Bežanija potiskuje se u distributivni sistem na levoj obali reke Save. Ovaj sistem nema rezervoarski prostor i funkcioniše prema režimu crpne stanice Bežanija, tunelu (dužine oko 2 km, prečnika 1,9 m) i crpnoj stanici Studentski grad. Rezervoari: U Beogradskom vodovodu postoji 21 rezervoar, ukupne zapremine od 210.000 m3, što predstavlja približno 28% maksimalne dnevne potrošnje.
113
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Crpne stanice: U distributivnom sistemu postoji 26 crpnih stanica i 5 buster pumpi. Ukupan kapacitet postojećih pumpi je oko 22.000 l/s, a njihova snaga je približno 28 MW. Ukupna potrošnja električne energije u BVK je 0,9 kW/m3 od proizvedene vode. Zatvarači: U BVK ima oko 17.000 zatvarača koji su identifikovani i zabeleženi u sistemu. Za svaki zatvarač postoje sledeće informacije: identifikacioni broj zatvarača, referentni naziv, broj trase na kojoj je zatvarač, razdaljina između početnog čvora i zatvarača, kao i hidraulička zona kojoj pripada. Precizirano je da li je otvoren ili ne, da li je zonski ili ne. Čvorovi: Čvor se definiše kao mesto na mreži: a) gde cev menja svoje karakteristike; b) gde se dve ili više cevi ulivaju jedna u drugu. Za svaki čvor prikupljeno je: Identifikacioni broj čvora, Hidraulička zona, visinska zona i merna zona u kojoj se čvor nalazi, Nadmorska visina čvora, Broj cevi koje su spojene kod čvora. Precizirano je da li se neka komponenta sistema nalazi na čvoru (rezervoar, crpna stanica, šaht kontrolnog zatvarača ili merača protoka). Čvor je definisan kao granica hidrauličke zone (odvojak oblasti ili tačka kontrole proticaja). Cevi i trase: Definiše se kao segment cevi između dva čvora. Cev je zbir međusobno povezanih trasa koji su iste vrste i veličine i koji su izrađeni u isto vreme. Postojeće trase se prikazuju uz pomoć sledećih karakteristika: identifikacioni broj trase i broj cevi kojoj pripada, hidraulička zona, zona pritiska i bilansna zona u kojoj je trasa, oblast u kojoj je trasa (cevi sa zatvorenim zatvaračima imaju dve oblasti), opis, da li se neki hidranti ili zatvarači nalaze na trasi, kao i njihov status, mogućnost povezivanja cevi, tip i klasa cevi, njen nominalni i unutrašnji prečnik, dužina cevi, starost cevi, broj zatvarača smeštenih na cevi. Procena podataka o mreži Metodologija evaluacije je bazirana na upotrebi softvera kojim se analiziraju podaci o mreži i generišu izveštaji o odstupanjima, na osnovu kojih se pokreću inicijative za terenske provere podataka. Izdvajaju se sumnjive komponente i šeme pomoću analize povezanosti elemenata i analize zona. Terenskim istraživanjem konstatuju se problemi i sumnjivi podaci i prikupljaju nedostajući podaci o karakteristikama elemenata. Izvode se tri provere podataka o mreži: povezanost, projektovano i planirano. Pronalaze se sve nelogičnost, greške ili nedostaci u podacima, kao što su mogući netačni unosi, nepovezani elementi mreže, mogući netačni atributi i drugo. Provera povezanosti elemenata uključuje: Da li su svi čvorovi povezani sa trasama (izolovani čvorovi), Da li sve trase imaju početni i krajnji čvor, Da li su svi elementi koji su na čvoru povezani sa čvorom, Naglašavanje da je više istih elemenata povezano na jedan čvor. Provera podataka o atributimauključuje: Provere visinskih položaja čvorova, Provere za cevi čije karakteristike nisu uvezene iz biblioteke, Provere za cevi bez prečnika i drugih atributa, Provere karakteristika (nadmorske visine, kapacitet, itd…). 114
VE
UPRAV VLJANJE Pottrošnja
7 .3
ANALIIZA ZONA
Šema distribucije vode Distributivn ni sistem je p podeljen na zzone prema vvisinskom po oložaju potro ošača. Kapaccitet mreže je od dređen kapaacitetom glavvnog tunelskkog dovoda. Tunelskim d dovodom see do područja p potrošnje vo oda dovodi gravitaciono, odakle se s potiskujee u rezervo oare pojedinih viisinskih zonaa.
Slika 7‐2 Preegled BVK zona a
Hidrauličko o zoniranje U osnovi id deja o hidrauličkom zon niranju je zasnovana na inženjersko oj praksi gde e se analiziraju d dve važne ko omponente d distributivnog sistema: Transsportni sistem m Sekun ndarna mrežža. Treća komp ponenta mrreže su priključci koji snabdevaju zgrade z ili grrupe zgrada na lokalnom niivou. Oni nisu interesanttni za analizirranje. Hidrauličko zoniranje se s radi zbog optimizacije e mreže, tj. zbog njeno og unapređenja. m razliku uju se jer see na njima jaavljaju potpu uno Transportnii sistem i seekundarna mreža različiti problemi. Posto oji i zoniranjeegde je transsportni sistem sastavni d deo sekundaarne oguće razdvo ojiti mreže. Ovaaj pristup nijje dobar. U nekim mrežžama praktiččno je nemo sekundarnu u mrežu od trransportnogg sistema. Tad da se sistem analizira kao o celina. Granični usllovi za ovu vrstu zoniranjja su: Zatvo oreni zatvara ači Oblassni odvojci: ttačke snabdeevanja sekun ndarnih mrežža. Obično čvvor na cevi kkoja izlazi iz rezervoara ili iz glavno og transportn nog sistema.. Tačkee kontrole prrotoka: čvorrovi na mrežži kojima mo ože da se izo oluje jedna zo ona snabd devanja. Taččka je obično o na cevi kojaa spaja dve zo one snabdevvanja.
115
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje Traansportni sisstem i oblast formiraju sistemske komponente koje se nazzivaju „Zone e snaabdevanja”, određene je edinstvenim setom tačaaka napajanja vodom. Ko oličina vode e kojja ulazi u odrređenu „oblaast” može see odrediti i kkontrolisati p putem oblasn nih odvojakaa ili ttački kontrole proticaja. Meetodologija definisanja oblasti podrazumeva da d se prvo identifikuje transportnii sisttem, prema veličini i važžnosti cevi. P Potom se bira oblast kojaa se snabdevva sa jednogg ili vviše priključaaka sa transp portnog sisteema. Granice e između ob blasti se odreeđuju premaa mrreži i prema p postojećim zzonskim zatvaračima. Za bolje razum mevanje funkcionisanja mreže treba definisati „oblasne od dvojke” kojii em od distrributivne mreže, dok tačke t kontro ole protokaa odvvajaju transsportni siste odvvajaju dve oblasti snab bdevanja. Taako se možže analiziratii hidrauličko o ponašanje e sisttema i na nivvou primarno og sistema i na nivou disttributivne m mreže. Odvajanjem transportnogg sistema od o distributtivne mrežee, uz pomo oć oblasnih h odvvojaka, dobiijaju se mreža transporttnog sistemaa i hidrauličke zone (ili oblasti). Prii deffinisanju oblasnih odvojaaka treba om mogućiti: Da transsportni sistem direktno ne napaja ni n jednu oblast (snabdeeva je preko o oblasnih odvojaka). Da glavn ne komponente sistema (rezervoari, pumpe, kon ntrolni zatvaarači, meračii protoka) budu deo trransportnog sistema. Izgled hidrauliččkih zona Beo ogradskog vo odovodnog ssistema prikaazan je na sleedećoj slici.
Slika 7‐3 Prika az hidrauličkih zona
16 11
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
Bilansne / Merne zone (DMA) Bilansno zoniranje i kontrola gubitaka zahtevaju postavljanje merača protoka na starteškim tačkama u distributivnom sistemu, gde svaki merač beleži protok u pojedinoj oblasti koja ima definisanu i stalnu granicu. Takva oblast se zove Bilansna / Merna zona (DMA ‐ District Metered Area). Sistem za kontrolu gubitaka sadrži određeni broj DMA zona, gde se protok meri trajno instaliranim meračima protoka. DMA merači mogu biti povezani sa glavnim kontrolnim centrom pa se podaci o protoku stalno beleže. Analizom ovih podataka, naročito vrednosti protoka tokom noći, utvrđuje se da li se potrošnja u nekoj mernoj zoni konstantno i pravilno povećava, što ukazuje na pucanje cevi ili neotkrivene gubitke. Važno je imati na umu da u noćnu potrošnju ulaze i potrošnja potrošača i gubici na distributivnom sistemu. Granični uslovi za ovaj tip zoniranja su: Zatvoreni zatvarači, Merne kontrolne tačke. Održavanje mernih zona važno je za tačnosti podataka. Ono podrazumeva integritet DMA granica kao i postrojenja i opreme – provere ispravnosti merača protoka i sekundarnih uređaja (vodomera). Održavanje granica podrazumeva: Da se beleže promene u oblasti snabdevanja i u bazi potrošača, Da granični zatvarači budu jasno obeleženi i ispravni, Da osoblje ispravno rukuje zatvaračima. Ograničenja pri određivanju DMA su: Kriterijumi pri projektovanju i previše zatvorenih zatvarača, Nizak pritisak u mreži i kritične tačke, Prekidi u snabdevanju, Stvaranje slepih krajeva mreže. Beogradski vodovodni sistem nema dobro formiran sistem mernog zoniranja uprkos obimnom sistemu merenja i razvijanju SCADA infrastrukture. Postojeća infrastruktura je identifikovana i unesena radi efikasnog upravljanja radom mreže. Za formiranje i nadzor sistema kontrole gubitaka koristi se ukupno 79 DMA zona sa 233 merača protoka.
117
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Slika 7‐4 Šem ma mernih zona u BVK
Slika 7‐5 Visin nske zone u BV VK
18 11
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
Visinske zone Visinske zone se koriste za upravljanje pritiskom. Cilj je da se oforme zone sa jednakim hidrostatičkim pritiskom. Granični uslovi su: zatvoreni zatvarači, nepovratni zatvarači, tačke kontrole pritiska. Izbor zona za smanjenje pritiska teče uporedo uz kontrolu postojećih zona i uspostavljanje novih. Nije uvek moguće kombinovati smanjenje pritiska sa mernim zonama. Generalno, oblasti merenja pritiska trebalo bi formirati nezavisno od mernih zona. Izbor zona za smanjenje pritiska može se izvesti analizom potencijalnih zona snabdevanja. Tako je moguće upoređivati zone prema efektivnosti. Glavni ciljevi kontrole pritiska su: smanjenje gubitaka usled curenja i pucanja cevi, smanjenje učestalosti pucanja cevi, smanjenje pritiska, smanjenje variranja pritiska, smanjenje potrošnje koja zavisi od pritiska. Geomorfologija oblasti Beogradskog vodovodnog sistema je složena. Postoje oblasti sa višom nadmorskom visinom na obodima grada i niže oblasti u samom gradu. Zato se koristi veliki broj elemenata za kontrolu pritiska kao što su crpne stanice, rezervoari i umanjivači pritiska. Postoji pet visinskih zona (zona pritiska), od kojih je najveća prva (i najniža), prostire se između 70 i 120 mnm. Analiza pritiska se izvodi oduzimanjem visinske kote pojedinačne tačke u mreži od kote elementa koji kontroliše tu zonu. Analizom rezultata mogu se dati sledeći komentari: U nekim delovima može doći do pojave negativnog hidrostatičkog pritiska što je rezultat pogrešno određenih nadmorskih visina. Pojava izuzetno visokih maksimalnih pritisaka zahteva dodatnu analizu. Pojava oblasti sa visokim hidrostatičkim pritiskom (iznad granice od 80 mvs) ukazuje da je potrebno rezoniranje.
119
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Slika 7‐6 Šem matski prikaz vissinskih zona u B BVS
Slika 7‐7 Preg gled visinskih zo ona u BVS
20 12
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
7.4
ANALIZA PODATAKA O POTROŠNJI
Analiza podataka o potrošnji vode je osnova Upravljanja potrošnjom. Treba da se sprovodi redovno radi identifikacije odstupanja i praćenja napretka u rešavanju takvih odstupanja. Rezultati analize odražavaju status informacija u sistemu naplate, ne stvarno stanje na terenu. Uzroci razlika se istražuju a mogu biti: ili problemi na terenu (zaglavljen vodomer koji treba zameniti), ili greške i nedostaci informacija u bazi podataka (nedostatak čitanja vodomera). Analiza potrošnje Fakturisana (izmerena) potrošnja Analiza fakturisane (izmerene) potrošnje razmatra proticaje koji se koriste za obračun potrošene vode potrošačima. Tabela u nastavku rezimira izmerenu potrošnju po kategorijama u Beogradskom vodovodnom sistemu u 2008. godini. Izmerena potrošnja se poklapa sa fakturisanom potrošnjom. Tabela 7‐1 Analiza izmerene potrošnje
Tip potrošača
Broj priključaka
Domać. u zgradama Komercijalni Domaćinstva u kućama Industrija Javne ustanove Nepoznati
22.551 8.084 105.246 1.372 229 14.687 152.169
Izmerena potrošnja (m3/dan) 196.609 26.495 89.479 16.074 9.386 48.480 386.522
Potrošnja po priključku (l/dan) 8.718 3.278 850 11.715 40.988 3.301
Ukupna potrošnja po kategorijama potrošača Stvarna potrošnja se analizira na osnovu čitanja vodomera. Nedostajuća čitanja u međuperiodima se interpoluju. Procenjena čitanja se zanemaruju u obračunu godišnje prosečne dnevne potrošnje jer cilj je analize izračunavanje stvarne registrovane potrošnje a ne procenjenog naplaćenog iznosa. Potrošnja zaglavljenih vodomera (sa istim poslednjim i prethodnim čitanjima) takođe je procenjena iz prethodne stvarne potrošnje. Stvarna potrošnja je, u osnovi, potrošnja koja bi se naplatila potrošaču da je zaglavljeni vodomer bio zamenjen i očitavan tokom celog perioda. Proračuni stvarne potrošnje prikazani su u tabelama u nastavku. Stvarna potrošnja se poredi sa izmerenom potrošnjom. Generalno, potrošači su zbog zaglavljenih ili prevelikih vodomera i problematičnih čitanja manje zaduženi za 7,6%. Analiza potrošnje po kategorijama ukazuje da je najviše nenaplaćene potrošnje u kategoriji Javne ustanove (19%) i Nepoznati (18%). Nenaplaćena potrošnja za glavne kategorije Stambene zgrade i Domaćinstva je dosta niska 3% i 6%. Tabelal 7‐2 Analiza ukupne potrošnje po grupama kategorija potrošača
Tip potrošnje Domaćinstva u zgradama Komercijalni potrošači Domaćinstva u kućama Industrija Javne ustanove Nepoznati
Broj priključaka 22,551 8,084 105,246 1,372 229 14,687 152,169
Izmerena potrošnja (m3/dan) 196,609 26,495 89,479 16,074 9,386 48,480 386,522
Potrošnja po priklj. (l/dan) 8,718 3,278 850 11,715 40,988 3,301
Proc. nemerena potrošnja (m3/dan) 6,059 2,620 5,865 1,441 2,254 10,855 29,095
Ukupna potrošnja (m3/dan) 202,668 29,115 95,345 17,514 11,641 59,334 415,617
121
Razlika uk. I merene potr. (%) 3,0 9,0 6,2 8,2 19,4 18,3 7,0
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Trend potrošnje Trend potrošnje po kategorijama potrošača izračunat je u prethodnim tabelama i prikazuju se u dijagramima. Najviša potrošnja po spoju je za kategoriju Javne ustanove sa prosekom po spoju od 41.000 l/dan. Zbog malog broja spojeva (0,2%), uticaj na ukupnu potrošnju je minimalan (2,8%). Sledeća je Industrijasa prosečnom potrošnjom od 11,700 l/dan. Mali broj spojeva ima mali uticaj na ukupnu potrošnju.
Srednja godišnja potrošnja (l/dan)
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
Nepoznati
Javne ustanove
Industrija
Domaćinstva u kućama
Domaćinstva u zgradama
Komercijalni
0
Slika 7‐8 Analiza potrošnje po priključku
60%
60%
50%
50% 40% 40% 30% 30% 20% 20%
Komercijalni
Nepoznati
0%
Javne ustanove
0%
Industrija
10%
Domaćinstva u kućama
10%
% broj priključaka
70%
Domaćinstva u zgradama
% ukupna potrošnja
Sledeći dijagram daje odnos broja priključaka i stvarne potrošnje po kategoriji potrošnje. Iako Domaćinstva u kućama čine 65% od ukupnog broja spojeva, troše samo 23% od ukupne stvarne potrošnje. Nasuprot tome, Domaćinstva u zgradama, sa svega 13% od broja priključaka, troše gotovo 49% ukupne potrošnje, jer jedan priključak servisira celu zgradu koja se sastoji od niza stanova. Pouzdanije informacije o broju stanova svakog priključka zgrade omogućile bi dalje analize.
Slika 7‐9 Analiza potrošnje (% priključaka prema % ukupne potrošnje)
122
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
40,000
16%
35,000
14% 12%
30,000
10%
25,000
8% 20,000 6% 15,000
4%
10,000
% od ukupne potrošnje
Broj priključaka
Sledeća slika ilustruje raspodelu potrošnje vode po opštinama. Novi Beograd sa samo 4,2% priključaka ima najveću potrošnju (skoro 14%), što znači da svaki priključak u ovoj opštini troši 8.600 l/dan. Isto je i na Savskom vencu (5.200 l/dan) i Starom gradu (7.800 l/dan). Ovo se objašnjava velikim brojem priključaka za zgrade sa više stanova.
2%
5,000
0% SURČIN
LAZAREVAC
Nepoznato
STARI GRAD
VRAČAR
RAKOVICA
SAVSKI VENAC
NOVI BEOGRAD
GROCKA
BARAJEVO
ZVEZDARA
PALILULA
ČUKARICA
VOZDOVAC
ZEMUN
-2% Nepoznato
0
Slika 7‐10 Analiza potrošnje po opštinama
Veliki potrošači Sledeći dijagram daje pregled velikih potrošača po grupama. Samo 204 potrošača troši 12,3% potrošnje vode u Beogradu ili oko 233 m3/dan. Ukupno 8,4% potrošača troši 71% potrošnje dok većina preostalih potrošača (166.987 ili 91,6%) konzumiraju samo 29% od ukupne potrošnje, u proseku 0,7 m3/dan. 7,000
25%
6,000
Broj potrošača
15%
4,000 3,000
10%
2,000 5%
% Učešće u potrošnji
20% 5,000
1,000 0% 5-10 kl/dan
10-19 kl/dan
20-29 kl/dan
30-39 kl/dan
40-49 kl/dan
50-75 kl/dan
75-99 kl/dan
> 100 kl/dan
0
Slika 7‐11 Broj velikih potrošača
Iz ove analize se zaključuje: (a) čitanja vodomera treba sprovoditi češće, (b) vodomere treba češće kalibristi, (c) treba analizirati čitanja da bi se izbegli nedostaci, (d) treba proveravati normalnost raspodele potrošnje tokom dužeg perioda.
123
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Analiza vodomera Vodomeri prema prečniku
35
60
30 25
50
20 40 15 30
% od potrošnje
70
10 20
5
200 mm
150 mm
100 mm
80 mm
50 mm
40 mm
30 mm
-5 25 mm
0 20 mm
0
13 mm
10
Nepoznato
% od broja vodomera
Na sledećem dijagramu se vidi da je 66% svih vodomera prečnika 20 mm.
Slika 7‐12 Analiza potrošnje i dimenzija vodomera
Iako je 66% vodomera od 20 mm, kroz njih prođe samo 26% potrošnje, dok vodomeri od 40 mm, kojih ima samo 6%, „troše” isto 25%. Najveća potrošnja po priključku evidentirana je za vodomer 150 mm sa gotovo 192 m3/dan. Starost vodomera Starosna raspodela (prikazano na dijagramu) ukazuje da je 9,5 % vodomera starije od 10 godina. Zamena i baždarenje vodomera, posebno onih starosti oko 10 godina, povećava tačnost merenja.
Broj vodomera
35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 0
1
2
3
4
5
Starost (godine)
6
7
8
9
10
Slika 7‐13 Analiza starosti vodomera
124
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
Sumnjivi preveliki / premali vodomeri Loše dimenzionisani vodomeri, premali ili preveliki, doprinose gubljenju prihoda pošto oni imaju tendenciju da registruju manji proticaj od stvarnog. Analiza se sprovodi na sledećim principima: Ako vodomer ima prosečni proticaj manji od Qmin (minimalni proticaj pri kojem radi vodomer), smatra se prevelikim i treba ga zameniti drugim manjeg prečnika. Ako vodomer ima prosečni proticaj veći od Qn (maksimalan proticaj pri kojem radi vodomer), smatra se premalim i treba ga zameniti drugim većeg prečnika. Veličina vodomera treba da se određuje prema prečniku cevi, rasponu proticaja koji treba da budu mereni i karakteristikama gubitaka pritiska. Te informacije obezbeđuju proizvođači vodomera. Izabrani vodomer mora pokrivati očekivani opseg proticaja, a najmanji procenjeni proticaj treba da odgovara normalnoj tačnosti vodomera. Takođe je poželjno da se odabere veličina koja neće stvarati prevelike gubitke pritiska. Pre nego što se donese odluka o veličini vodomera koji se koristiti za zamenu postojećeg svaki priključak mora se detaljno individualno razmotriti. Zakočeni vodomeri Zaglavljeni vodomeri su oni kod kojih su čitanja identična sa prethodnim. Vodomer može da bude stvarno zaglavljen ili postoji neki drugi razlog što je rezultat čitanja nula. U drugom slučaju takav vodomer se označava i izuzima iz analize. 3,000
2,500
20,000
2,000 15,000 1,500 10,000 1,000 5,000
500
0
Potrošnja na zakočenim vodomerima l/s
Broj zakočenih vodomera
25,000
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Broj čitanja sa potrošnjom "0"
12
>12
Slika 7‐14 Analiza zakočenih vodomera
Analiza naplaćene vode Gubici vode su stvarni (curenje) i prividni (komercijalni). Većina komponenti komercijalnih gubitaka mogu se izvesti iz rezultata analize podataka o potrošnji. Komercijalni gubici zbog nelegalnih priključaka i usporenih vodomera se procenjuju. Rezultati evaluacije podataka o potrošnji koriste se za sastavljanje akcionog plana rehabilitacije odgovarajućih komercijalnih komponenti. Rezultati evaluacije podataka o potrošnji iz baze podataka o naplati koriste sa za rešavanje problema vodomera koji su zaglavljeni, preveliki, premali, zatim sumnjivih kategorija potrošnje, sumnjivih nelegalnih priključaka (potrošači bez vodomera) i greške vodomera kod velikih potrošača.
125
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Obično se sprovode sledeće aktivnosti: Nelegalni/neregistrovani priključci: Usvaja se odgovarajuća metodologiju (istraživanje na terenu) za utvrđivanje sumnjivih, potencijalno ilegalnih priključaka. Veliki potrošači: Mali broj potrošača obično troši velike količine vode. Ovim potrošačima treba obezbediti vodomere veće tačnosti. Treba težiti uvođenju ultrazvučnih vodomera, naročito kod kategorije veoma velikih potrošača koji troše više od 100 m3/dan. Slomljeni/zaglavljeni/nepoznate starosti/stariji od 10 godina: Moraju biti opravljeni gde je to moguće ili zamenjeni ako je potrebno. Preveliki/premali vodomeri: Treba analizirati i zameniti ih ako je potrebno. Usporeni vodomeri: Ne treba ih mešati sa netačnim ili zaglavljenim. Vodomeri imaju tendenciju usporavanja zbog prljavštine ili skupljanja rđe. Program zamene vodomera se zasniva na životnom ciklusu vodomera od 5 godina. Sumnjivi potrošači u kategoriji domaćinstva: U smislu njihove klasifikacije, iako nije deo nenaplaćene vode, mogu doprineti dodatnom prihodu ukoliko se pravilno klasifikuju. Koristi od komercijale rehabilitacije Koristi koje proizlaze iz opisanih procedura su suštinske. Analizom podataka o potrošnji u BVK kvantifikovani su komercijalni gubici u iznosu od 18 Ml/god ili 9% od proizvodnje. Veliki udeo od njih može da bude otklonjen pošto je većina problema identifikovana. Jednostavna procena troškova i koristi po stavkama pokazuje da se iznos od 11 Ml/god ili 63% gubitaka može izbeći, i time će se povećati prihod za oko 5,5 miliona €. U analizi se koriste sledeće pretpostavke: Da je izgubljeni prihod za nenaplaćenu vodu 0,41 €/m3 za domaćinstava i 0,89 €/m3 za ostale. Da treba zameniti sve vodomere kod kategorije domaćinstva (kod ostalih su koristi još veće). Da je visina troškova potrebnih za rehabilitaciju 12,2 miliona € a period oporavka 26 meseci. Pretpostavke Analiza komercijalnih (prividnih) gubitaka radi se uz sledeće nužne pretpostavke: Zaglavljeni vodomeri: Vodomeri imaju više od 3 uzastopna ista čitanja (potrošnja nula). Zaglavljeni vodomeri bez prethodnog čitanja ili proticaja 3% negativan nagib u trendu proticaja. Veliki potrošači: Potrošači sa godišnjom srednjom dnevnom potrošnjom većom od 10 m3/dan. U proceni troškova i koristi pretpostavljaju se procenti izgubljenog proticaja, oporavljenog proticaja, kao i cena izgubljenog u €/m3. 126
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
Tabela 7‐3 Procena izgubljene i nadoknađene potrošnje i cena izgubljene potrošnje
Vodomeri Nepoznate starosti Stariji od 10 godina Veliki potrošačai Sa sumnjivim čitanjem Slomljeni i zaglavljeni Preveliki Premali Nelegalni/neregistrovani priključci Usporeni
% gubitka protoka 20 20 20 90 100 30 30 50 2
% koji se može nadoknaditi 75 75 50 90 90 90 90 80 10
Cena gubitaka (€/m3) 0,41 0,41 0,41 0,41 0,55 0,41 0,89 0,41 0,41
Ograničenja Na tačnost cele analize u vrlo malom obimu utiču neizbežna ograničenja, i to: Izostanak identifikacije hidranata, kombinovanih vodomera ili praznih (nekorišćenih) poseda, Nepoznata ili netačna veličina ili tip pojedinih vodomera, Sumnjiva čitanja, Procenjena čitanja, Neusklađenost podataka, Analize odražavaju stanje informacija u sistemu naplate, a ne stvarnog stanja na terenu. Neslaganja treba istražiti na terenu. Upoređenja ciklusa analize Smanjivanje komercijalnih (prividnih) gubitaka Studija potrošnje vode, koja uključuje analizu podataka očitavanja vodomera i analizu potrošnje, izvodi se u Beogradskom vodovodnom sistemu svake godine. Praćenjem rezultata kroz vreme ocenjuju se efekti primenjenih mera za smanjenje komercijalnih gubitaka. Tabela 7‐4 Uzroci komercijalnih gubitaka – izgubljeni protok
Pregled komercijalnih (prividnih) gubitaka
2008. Izgub. prot. (Ml/god) 1.153 37 581 11.473 1.804 21 2.863 58 3
Nelegalni/neregistr. priključci Vodomeri nepoznate starosti Vodomeri stariji od 10 godina Veliki potrošači >100m3/dan Polomljeni/zakočeni vodomeri Usporeni vodomeri Preveliki vodomeri Premali vodomeri Sumnjivi potrošači
Pretpostavljeno na osnovu analize 2007. 2006. 2005. Razlika Izgub. prot. Izgub. prot. Izgub. prot. 2008-2007. (Ml/god) (Ml/god) (Ml/god) 1.463 1.471 4.246 -310 4 2 2.773 33 2.054 4.522 3.010 -1.474 12.656 17.022 5.843 -1.183 1.007 3.204 16.898 797 2 2 102 19 2.981 2.957 4.136 -118 81 112 1.416 -23 3 2.636 3.646 0
127
Razlika (%) -27% 89% -254% -10% 44% 90% -4% -39% 0%
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Tabela 7‐5 Uzroci komercijalnih gubitaka – broj priključaka
Pretpostavljeno na osnovu analize
Pregled komercijalnih (prividnih) gubitaka Nelegalni/neregistr. priključci Vodomeri nepoznate starosti Vodomeri stariji od 10 godina Veliki potrošači >100m3/dan Polomljeni/zakočeni vodomeri Usporeni vodomeri Preveliki vodomeri Premali vodomeri Sumnjivi potrošači
2008. Br. priklj. 3.645 1.800 12.201 7.934 28.444 5.074 6.139 1 1.412
2007. Br. priklj. 3.533 377 15.320 7.920 28.943 350 5.835 1 1.412
2006. Br. priklj. 3.408 82 16.664 8.933 27.957 1512 5.106 6 1.332
2005. Br. priklj. 14.541 7.293 7.121 8.923 24.615 0 5.325 26 1.331
Razlika 2008-2007 112 1.423 -3.119 14 -499 4.724 304 0 0
Razlika (%) 3% 79% -26% 0% -2% 93% 5% 0% 0%
Poboljšanje je uočeno za većinu komercijalnih gubitaka, uz smanjenje sa 9,3% na 8,9%. Detaljnije je analizirano: Broj vodomera nepoznate starosti je povećan iako je drastično opao prethodne godine. Neophodno je ažuriranje nedostajućih datuma ugradnje. U slučajevima gde to praktično nije izvodljivo, procenjuje se datum na osnovu stanja vodomera. Broj vodomera starijih od 10 godina je smanjen za 26%. Treba, sa najvećim prioritetom, vršiti zamene vodomera. Tačnost vodomera se sa vremenom smanjuje i treba ih redovno menjati i baždariti. Broj velikih potrošača iznad 10 m3/danje na istom nivou, kao i Broj sumnjivih potrošača iz kategorije domaćinstva, gde je uočen porast od 6%. Kategorija ovih potrošača troši veoma veliku količinu vode i detaljnije istraživanje je važno radi potvrde da li oni stvarno troše tu vodu ili ima curenja. Ukoliko stvarno troše, treba potvrditi da su svrstani u dobru kategoriju i da im se naplata vrši po odgovarajućoj ceni. Konačno, treba potvrditi da su vodomeri u ispravnom stanju, kao i nastaviti sa njihovom redovnom zamenom kada je to potrebno. Tačnost čitanja vodomera u ovim slučajevima je veoma važna. Broj zaglavljenih vodomera je neznatno smanjen za 2%. Ovim vodomerima treba posvetiti pažnju i drastično smanjiti njihov broj. Međutim, treba imati na umu pretpostavke i ograničenja pojedinih kategorija vodomera, što znači da možda postoji i opravdan razlog za veliki broj tih slučajeva (hidranti ili kombinovani vodomeri instalisani u zgradama). Broj prevelikih vodomera je povećan za 5%. Mnogi od tih vodomera uključuju hidrante i kombinovane vodomere. Broj premalih vodomeraje sveden na samo jedan vodomer. Rezultati analize potrošnje: Ukupan broj priključaka i broj merenih priključaka se povećao na 3% i 4%. Nemerena potrošnja se znatno smanjila (12%). To se može pripisati gore pomenutim razlozima (preciznija merenja i smanjenje procena). Razlika stvarne potrošnje i izmerene potrošnje je na istom nivou, uz malo smanjenje od 0,6%. Tabela 7‐6 Rezultati analize potrošnje – Poređenje ciklusa
Opis Broj priključaka Broj priključaka sa vodomerom Nemerena potrošnja (m3/dan) Ukupna potrošnja) (m3/dan) (merena + nemerena) Razlika ukupne i izmerene potrošnje
2008.
2007.
2006.
2005.
182.284 152.169 29.095 415.617 7,00%
176.667 146.462 33.199 434.153 7,65%
170.408 136.461 116.433 519.547 22,41%
163.956 135.176 79.471 510.633 15,56%
Razlika 2008-2007. 5.617 5.707 -4.104 -18.536 -0,6%
Razlika (%) 3% 4% -12% -4%
128
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
7.5
ANALIZA PERFORMANSI PREDUZEĆA
Analiza nenaplaćene vode (NRW) Metodologija analize neneplaćene vode (Non Revenue Water) zasniva se na metodologiji IWA (International Water Association), koja je prikazana u sledećoj tabeli:
Registrovana potrošnja
Tabela 7‐7 IWA Klasifikacija gubitaka vode
IWA KLASIFIKACIJA Fakturisana izmerena potrošnja
Fakturisana registrovana potrošnja
PROŠIRENA KLASIFIKACIJA Naplaćena Potrošnja; veliki potrošači Nenaplaćena Potrošnja; veliki potrošači Potrošnja; rastur, curenja; Naplaćena veliki potrošači Potrošnja; rastur, curenja; Nenaplaćena veliki potrošači
Fakturisana neizmerena potrošnja Nefakturisana izmerena potrošnja Nefakturisana neizmerena potrošnja
Nefakturisana registrovana potrošnja
Javna potrošnja Javna potrošnja Vatrogasna služba i testiranja Nelegalni priključci Potrošnja; rastur, curenje Neregistrovani priključci Potrošnja; rastur, curenje Netačni vodomeri Pokvareni vodomeri Problemi sa vodomerima Usporeni vodomeri Preveliki vodomeri Netačna čitanja Problemi sa čitanjima Nekompletna čitanja vodomera Nepoznati priključci Netačno zoniranje i visoki pritisci Loše stanje cevovoda Vidljiva curenja Velika nevidljiva curenja Manja curenja
Nedozvoljena potrošnja
Prividni gubici Gubici vode
Gubici na vodomerima
Gubici na cevovodima Stvarni gubici Gubici i prelivanje u rezervoarima Gubici od priključka do vodomera
U dijagramu su najjednostavnije definisane i naznačene glavne komponente modela: Isporučeno
Potrošeno
Stvarni gubici
Fakturisano
Prividni gubici
Nefakturisana voda (UFW)
Naplaćeno
Neplaćeni računi
Nenaplaćena voda (NRW)
Slika 7‐15 Veza gubitaka i komponenti NRW
Stvarni gubici (ili curenje) je razlika između isporučene (Isporučeno) i procenjene stvarne potrošnje (Potrošeno). Nefakturisana voda (UFW) je razlika između isporučene (Isporučeno) i fakturisane potrošnje (Fakturisano). Uključuje stvarne i prividne (komercijalne) gubitke. Nenaplaćena voda (NRW) je razlika između isporučene (Isporučeno) i količine vode koja je stvarno naplaćena prema važećim tarifama (Naplaćeno). Uključuje stvarne i prividne gubitke kao i neplaćenu vodu.
129
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje U smislu količina vrednosti za 2008 u BVK su: Bilans vode (zapremine)
2008.
Potisnuto u sistem:
Ml
201.139
Potrošeno:
Ml
159.072
Fakturisano:
Ml
141.081
Naplaćeno:
Ml
136.961
Te količine, prevedene na sledeću NRW analizu, iznose: Količina (Ml/god)
% od potisnutog
Stvarni gubici (curenje)
42.067
20,9%
Prividni (komercijalni) gubici
17.991
8,9%
Neplaćeni računi
4.120
2,0%
Nefakturisana voda (UFW)
60.058
29,9%
Nenaplaćena voda (NRW)
64.178
31,9%
Pregled nenaplaćene vode
U poređenju sa 2007. rezultati analize pokazuju smanjenje nenaplaćene vode sa 34 na 31,9%. To se objašnjava smanjenjem komercijalnih gubitaka, što je dalo za rezultat smanjenje nefakturisane vode za 2,1% sa (32% na 29,9%). Proračun UFW
Jed.
2005.
2006.
2007.
2008.
Potisnuto
Ml
217.324
213.917
210.936
201.139
Fakturisano
Ml
158.238
151.896
150.167
141.081
Nefakturisana voda (UFW)
Ml
59.086
62.021
60.796
60.058
Nefakturisana voda (UFW)
%
27,2%
29,0%
28,8%
29,9%
U sledećoj tabeli vidi se da su prividni gubici za 0,3% manji u odnosu na prethodni ciklus, uglavnom zbog poboljšanja kvaliteta podataka (oko 2%) u bazi naplate i smanjenja broja usporenih vodomera, što objašnjava smanjenje velikih potrošača tokom 2007. Pregled nenaplaćene vode (NRW)
2005.
2006.
2007.
2008.
Razlika 2008-2007.
Stvarni gubici (curenje)
9,3%
15,9%
19,6%
20,9%
-1,8%
Prividni gubici (komercijalni)
17,9%
13,1%
9,3%
8,9%
-0,3%
Nefakturisana voda (UFW)
27,2%
29,0%
28,8%
29,9%
-2,1%
Neplaćeni računi
8,7%
2,0%
2,0%
2,0%
0,0%
Nenaplaćena voda (NRW)
35,9%
31,0%
30,8%
31,9%
-2,1%
Stvarni gubici (curenje) sada se, zbog tačnijeg proračuna komercijalnih (prividnih) gubitaka, dobijaju preciznije i iznose 20,9%. Detaljnija analiza dve glavne komponente nenaplaćene vode data je u tabeli u nastavku. Komercijalni gubici su izvedeni iz rezultata Analize podataka o potrošnji. Analiza gubitaka se zasniva na postavljenim proračunima i pretpostavkama. 130
VE
UPRAVLJANJE Potrošnja
Table 7‐8 Raščlanjivanje nefakturisane vode
Opis
Ml/god
%
Nefakturisana voda (UFW) Prividni (komercijalni) gubici Stvarni gubici (curenje) Prividni Prividni (komercijalni) gubici Ilegalni / neregistrovani priključci Usporeni vodomeri Netačni vodomeri Vodomeri nepoznate starosti Vodomeri stariji od 10 godina Veliki potrošači >10 m3/dan Pokvareni / zakočeni vodomeri Preveliki / premali vodomeri Stvarni gubici (curenje) Mali nevidljivi gubici Priključci Loše zoniranje Korodirane cevi Vidljivi gubici Veliki nevidljivi gubici
60.058 17.991 42.067 17.991 1.413 0 0 0 2.019 11.506 1.009 2.826 42.067 4.415 1.309 5.017 4.014 3.311 32.105
29,9% 8,9% 20,9% 8,9 0,7 0,0 0,0 0,0 1,0 5,5 0,5 1,3 20,9 1,8 0,5 2,1 1,7 1,4 13,4
131
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Analiza ključnih indikatora performansi (KPI) Naredna tabela sumira ključne indikatore performansi prema stanju u BVK u 2008. godini. Tabela 7‐9 Ključni indikatori performansi
Indikator performansi Glavni indikatori Broj fakturisanih pojedinačnih priključaka Ukupan broj priključaka Ulaz u sistem (potisnuto) Fakturisana voda Nefakturisana voda Srednje dnevni stvarni gubici Stepen naplate Nenaplaćena voda (% od potisnute): Nefakturisana voda (% of potisnute): Infrastrukturni indeks curenja (ILI): Srvarni gubici Srednje dnevno curenje Tehnički indikator realnih gubitaka (TIRL) Gustina priključaka (fakturisani pojedinačni) Stvarni gubici kao % od ulaza u sistem Stvarni gubici po dužini glavnih vodova Neizb. god. stv. gub. (UARL) - (po priključku) (UARL) – Na glavnim vodovima (UARL) – Na priključnim vodovima (UARL) – Na priključcima (UARL) – Ukupno
>=1 30 - 200
faktor 18 25 0,8
Jed.
2008.
broj broj Ml/god Ml/god Ml/god Ml/god % % %
182.284 502.689 201.139 141.081 60.058 42.126 97,1% 31,9% 29,9% 6,8
Ml/dan l/dan/priklj. Priklj./km % kl/dan/km
Ml/god 229,59 65,05 20,9% 41,19
l/dan/god l/dan/god l/dan/god l/dan/god Ml/god
6,92 6,88 20,00 33,79 2.248
Stvarni gubici (curenje), koji su bili 273 litara po danu po priključku, u poslednjem CDA ciklusu su dodatno smanjeni na 248. I dalje treba da se smanjuju da bi se približi preporučenom minimumu od 30, a znatno ispod maksimuma od 200. Indeks infrastrukturnog curenja (ILI) se smanjio sa 8,0 na 7,3. Takođe bi trebao da bude smanjen što bliže preporučenom minimumu od 1.0. Na sledećem dijagramu prikazuje se trenutno i moguće stanje curenja u BVK prema IWA smernicama. Stvarni gubici kao % od potisnute vode u sistem prema potrošnji za različite vrednosti curenja 100%
Stvarni gubici % od potisnte vode
50 l/priklj/dan 90%
100 l/priklj/dan
80%
200 l/priklj/dan
70%
500 l/priklj/dan
60%
1000 l/priklj/dan
50%
Stvarni gubici 2007
40%
Posle rehabilitacija
30% 20% 10% 0% 0
1000
2000
3000
Ukupna potrošnja (litara/priključak/dan)
4000
5000
Slika 7‐16 Procena stvarnih gubitaka po metodologiji IWA
132
VE
UPRAV VLJANJE Pottrošnja
7 .6
MERENJE PR ROTOKA A
Sistem teleemetrije obeezbeđuje prrikupljanje podataka p o protocima i pritiscima na pojedinim mestima naa mreži, kaao i drugim m značajnim parametrim ma operativvnih o radnom staatusu kompo onenata mrežže. komponentti, uključujući i podatke o Cilj prikupljanja takvih podataka je dvojak: (1) da se beležee podaci i daalje analiziraaju i okrene neka aktivnost kao odgovor na specifičnu situaciju, što o se obično rradi (2) da se po daljinski preeko SCADA ssistema. Te aaktivnosti su u obično rezu ultat alarma koji ukazuju u da su neke unapred definisane granice g i vrednosti v p prekoračene, , i rezultirraju pi, otvaranjem m/zatvaranjeem zatvaračča, pokretanjjem uključivanjeem/isključivaanjem pump timova za o otkrivanje currenja ili mob bilizacijom tim mova održavvanja. Povezivanjee sa SCADA ssistemom U Beogradsskom vodovo odnom sistem mu uveden je e sveobuhvaatan program m merenja saa 85 aktivnih meernih mesta koja formirraju Merne zone (DMA). Većina mernih mestaa su povezana n na SCADA sisstem. Sve crrpne stanice,, rezervoari i reni bunarri povezani su s u integralni siistem sa ciljeem da se izvrrši prikupljan nje podataka u realnom vvremenu. Sistem upraavljanja potrrošnjom je o on‐line povezzan sa SCADA bazom po odataka i pod daci se automatski ažuriraju u bazi podattaka elemen nata mreže.
Slika 7‐17 Korrišćenje sistema SCADA pri an nalizi potrošnjee
Analiza snabdevanja nama (DMA)). Za njihovo o generisanje e se Analiza snabdevanja vršši se prema mernim zon koristi Sisteem za upravlljanje sredsttvima mreže na osnovu unapred deffinisanih praavila za definisan nje granica zo one. Sledećaa tabela je de eo spiska meerača protokka grupisanih h po mernim zon nama. Svaka od njih je op pisana sledeććim informaccijama: Meraači protoka koji mere prootok i na ulassku i na izlaskku iz zone, Veličiina zone izraažena kroz duužinu cevi, Šahtoovi sa meračima protoka koji obrazuju granice meerne zone, Smannjeni protok kod mernih ššahtova i neto proticaj na ulasku u zoonu.
13 33
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Tabela 7‐10 Analiza snabdevanja Zone Details Id Name 14768 Pres. Zone I - DMA - Main 2
Chains Length (m)
Supply Elements
333,656 + SCADA_6 (BEL 7 - CS "Bele vode I" ka Zelezniku) (6)
14914 Pres. Zone I - DMA - Main 1
Avg. Supply m³/day 88,221 7,470
- SCADA_3 (KMM 92 - ulaz u rezervoar Zeleznik novi) (3)
not available
- SCADA_4 (KMM 94 - ulaz u rezervoar Zarkovo) (4) + SCADA_7 (BEL 5 - CS "Bele vode I") (7) + SCADA_8 (BEL 6 - CS Bele vode I) (8) + SCADA_9 (BEL 4 - potis za grad) (9) + SCADA_14 (14) + SCADA_15 (TAS 1 CS "Tasmajdan 18" I zona) (15) + SCADA_16 (KMM 88) (16) - SCADA_17 (KMM 120) (17) - SCADA_18 (KMM 119) (18) - SCADA_19 (KMM 123 - most Gazela) (19) - SKM_1 (KMM 64) (29) - SKM_6 (KMM 65) (34) - SKM_7 (KMM 66) (35) - NEW_4 (60) - NEW_5 (KMM 69 - CS "Crveni krst") (61) - NEW_6 (62) - KMM 85 (CS "Zeleznik") (178) + MAK 2 (Makis - Zarkovo) (189) + CS-15 Topcider1 (18) + VRA1 SIEMENS (222)
not available 11,431 3,820 25,222 35,275 25,680 not available not available not available not available 2,480 not available 1,270 not available 14,087 not available not available 62,294 31,363 62,726 -4,527 not available not available not available 4,527 not available not available not available not available not available 1,192 not available not available
468,561 + SCADA_19 (KMM 123 - most Gazela) (19) - SCADA_20 (KMM 144) (20) + SCADA_24 (KMM 143 - ka Surcinu) (24) - SKM_14 (KMM 16) (42) - SKM_15 (KMM 72) (43) - SKM_16 (KMM 71) (44) + SKM_17 (KMM 50) (45) + SKM_20 (KMM 67) (48) + SKM_21 (KMM 68) (49) - SKM_24 (KMM 7) (52) - SKM_25 (KMM 149) (53) - NEW_15 (71)
Merne zone Merači protoka i njihov položaj kao i pouzdana očitavanja predstavljaju suštinu bilansiranja proticaja. Osnovni elementi za bilans proticaja su: Analiza merača protoka: integracija rezultata merenja u protok u vremenu za svaki uređaj. Merne zone: identifikacija mernih zona (zone na čijim granicama se nalaze merači protoka). Definiše se veza količine vode koja ulazi i izlazi iz te zone. Analiza snabdevanja mernih zona: sabiraju se proticaji sa pojedinačnih merača protoka da bi se dobila neto vrednost snabdevanja (protok u vremenu). Analiza potrošnje u zoni: identifikuju se vodomeri potrošača koji pripadaju zoni, oni daju protoke koji se sabiraju i dobija se neto vrednost potrošnje (protok u vremenu). Ovo predstavlja izmerenu potrošnju, zanemaruju se potrošači koji se ne mere. Analiza nefakturisane vode: porede se količine vode dopremljene u zonu sa potrošnjom. Kada ne postoje podaci o izmerenoj potrošnji ili ima mnogo potrošača čija se potrošnja ne meri, analiza se radi sa procenjenim trenutnim vrednostima potrošnje. Formiranje zona U Bilansnim/Mernim zonama može se uspostaviti bilans protoka. Kao merne zone se definišu zone na čijim granicama se nalaze merači protoka. Pri generisanju zona proveravaju se sva okna za vodomere i kontrolne zatvarače i crpne stanice sa mernim uređajima. U idealnom slučaju merne zone se podudaraju sa hidrauličkim zonama (transportni sistem i sekundarna mreža). U osnovi sve oblasti treba da se kontrolišu uz pomoć 134
VE
UPRAV VLJANJE Pottrošnja
otoka da bi sse odredila n nenaplaćena i nefakturisaana voda. U slučaju kada je merača pro transportni sistem dugaačak, meračii protoka treeba da identtifikuju curen nja ili nelegaalno oda. korišćenje vvode duž glavvnog cevovo Šematski prrikaz ilustruje merne zon ne koje su geenerisane u Beogradskom m vodovodn nom sistemu. Svakoj zoni se dodeljuje naaziv, određu uje joj se veliičina (dužine e cevi) i defin niše protoka. Ako merači protoka nisu prikkazani, ili su prikazane taačke granica preko merača p n smatra zaa mernu zon nu; prikazuju se radi infformacije daa ta snabdevanja, zona se ne oblast nije kkontrolisana ni na koji naačin. Odsustvo p pouzdanih merenja m prottoka otežavaa analizu neefakturisane vode. Zaklju učci koji se tada mogu donetti u vezi sa nefakturisano om vodom su u ograničeni. Važno je: Proveeriti položaj mernih insttrumenata u u mernom šahtu, š kao i lokacije samih šahto ova, Kalibrisati meračee protoka, Ustannoviti odgovaarajuće proccedure za obradu rezultata merenja pprotoka, Pronaaći neregistrovane prikljuučke.
Slika 7‐18 Šema mern nih zona (DMA))
Metodologija analize potrošnje Analiza potrrošnje sprovvodi se u nekoliko koraka: Proraačunom izmeerene potroššnje Identtifikovanjem nelegalnih ppriključaka uz pomoć aerro foto snimaaka. Trenutna p potrošnja see definiše kao zbir 1) 1 izmerenee potrošnje,, 2) nelegaalne (neregistrovvane) potroššnje i 3) neffakturisane vode. v Vredn nosti za svakku kompone entu potrošnje srračunaju se ii raspodele p preko poligio ona čvorne potrošnje. Osnovni eleement zone zza raspodelu u potrošnje je poligon čvvorne potrošn nje. To je ob blast snabdevanja koja se od dnosi na jedan čvor u mreži m i obuhvvata priključke koji dobijjaju ora. Dodela p potrošnje se vrši u čvoru.. vodu sa cevvi koje su u blizini tog čvo
13 35
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
Slika 7‐19 Tip pičan poligon čvvorne potrošnjee
Fakkturisana i izzmerena pottrošnja Analiza potroššnje vrši se pomoću po odataka sa vodomera potrošača, grupisanja i i s naplate. Podaci sa vodomerra potrošačaa obično se ne koriste u u klasifikacije iz sistema mi jer mogu d da sadrže greške. One se e prvo korigu uju. Poseban n problem su u prvvobitnoj form gre eškom naplaćeni preteraano veliki raččuni. Oni mo ogu u velikoj meri da porremete sliku u pottrošnje. Poslle eliminacije većine sum mnjivih uz odgovarajuće e pretpostavke dobija se e pro osečna potro ošnja. Očitavanja vod domera red dukuju se na n srednju dnevnu po otrošnju i smatraju s se e uzdanim, bez većih grešaaka u naplati. Svaki prikljjučak u sistemu naplate dodeljuje se e pou jed dnom potro ošaču, a ge eoreferenciraani priključaak se dodeeljuje poligo onu čvorne e pottrošnje i pojeedinom delu u grada. Rezzultati Rezzultati se dettaljno predsttavljaju preko broja prikljjučaka i naplaćene potro ošnje. Tabela 7‐11 A Analiza potrošn nje po mernim zzonama (DMA)) Zone Name Pres. Zone I - DM MA - Main 1 Pres. Zone I - DM MA - Main 2 Pres. Zone I - DM MA - Main 3 Pres. Zone I - DM MA 01 Pres. Zone I - DM MA 02 Pres. Zone I - DM MA 03 Pres. Zone I - DM MA 04 Pres. Zone I - DM MA 05 Pres. Zone I - DM MA 06 Pres. Zone I - DM MA 06, Pres. Zone I - DMA - Main 1 Pres. Zone I - DM MA 07 Pres. Zone I - DM MA 08 Pres. Zone I - DM MA 09 Pres. Zone I - DM MA 09, Pres. Zone I - DMA - Main 1 Pres. Zone I - DM MA 10 Pres. Zone I - DM MA 11 Pres. Zone I - DM MA 12 Pres. Zone I - DM MA 13 Pres. Zone I - DM MA 14 Pres. Zone I - DM MA 15 Pres. Zone I - DM MA 16 Pres. Zone I - DM MA 18
36 13
No of Units 10980 13168 2751 1470 845 1609 853 962 1130 34 1185 542 191 26 855 97 75 4879 2563 9247 8758 1158
Unit dema and m3//d 5.7 73 4.0 07 2.7 76 7.2 21 4.8 81 6.0 01 3.9 96 4.2 21 6.6 65 1.3 36 3.15 90 6.9 7.3 36 5.15 60 1.6 1.2 20 4.2 24 1.0 07 0.5 57 0.6 64 1.3 37 0.7 71
Present Demand m3/d 62968 53623 7584 10592 4066 9664 3376 4050 7511 45 3727 3738 1406 132 1371 117 317 5200 1469 5910 11976 828
VE
UPRAV VLJANJE Pottrošnja
priključaka Otkrivanje nelegalnih p o pom moću aero foto f Nelegalni i neregistrovaani priklučci mogu efikaasno da se otkrivaju nje divljih ko orisnika korissti kombinacciju GIS funkccija, snimaka. Ovva tehnika za pronalažen geo baza po odataka i aero foto snim mke. Snimci p priključaka ko oji imaju GPS koordinatee se superponiraaju na pravillno geo‐refeerencirane aeero foto snimke da bi se identifikovvale parcele koje nemaju reegistrovane priključke. Na N slici se vidi v deo grad da na kojem m se otkriveni neelegalni priklljučci pomoćću orto foto snimaka. Crvvenim tačkama su označčeni georeferenccirani kućni priključci. Vide V se i parrcele koje neemaju priključke i velikaa je verovatnoćaa da se tu naalaze bespravvni priključcii. Slika pokazu uje rezultatee rada na ideentifikaciji neelegalnih prikključaka u biirou, bez izlaaska na teren.
Slikka 7‐20 Potrag ga za nelegalniim priključcima a
13 37
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
138
VE
UPRAV VLJANE Rizik
8 UPRAAVLJAANJE RIZIKO R OM 8 .1
ŠTA JEE UPRA AVLJANJE RIZIKOM?
Tipovi vanrednih situaccija Vanredne ssituacije se pojavljuju u različitim oblicima i mogu biti prouzrokovane spoljnim ili unutrašnjim m faktorima. Spolja izazzvane vanredne situacije mogu bitii sa p ili ih može izazvati čovvek (terorizam, prirodnim uzrocima (zzemljitresi, poplave...) V intezzitet, mesto o, trajanje i efekti van nrednih sitaaucija izazvaanih ratovi...). Vreme, ljudskim akktivnostima se ne mogu u unapred predvideti. p V Vanredne siituacije kojee se prirodno pojavljuju čessto se mogu predvidetti zbog rasp prostranjene tehnologijee za v prilika. Van nredne situaacije izazvan ne unutrašn njim praćenje i prognozu vremenskih od problemaa sa kvaliteto om vode do kkvarova na p pojedinim deelovima proccesa faktorima, o u postrojenjima, lakše ssu za prevencciju, otkrivan nje i otklanjanje. prouzrokovaana prirodnim ili ljudskim faktorimaa, svaka red dukcija u sm mislu Bilo da je p kvantiteta ili kvaliteta u snabdevanju vodom ima ozbiljne effekte na ljudske aktivnossti u blemi u snab bdevanju vod dom zahvaćenoj oblasti za vrreme i posle vanredne situacije. Prob n izazvati i dodatnu paniku. Zato Z je veom ma važno daa vodovod održi mogu, uz nesreću, stabilan i sigguran sistem m da bi se um manjile posled dice vanredn ne situacije. Planovi za vvanredne sizzuacije Aktivnosti kkoje se pred duzimanju zaa vreme van nrednih situaacija dele see na četiri faaze: prepoznava anje problem ma, hitno reag govanje, opo oravak, i spreemnost za sledeću situacciju. Za delovanje u vanred dnim situacijjama ključnaa je spremn nost; osnovaa spremnostti je umentovano og plana za rad u van nrednim situ uacijama. Plan pomaže da razvoj doku vodovod i zzaposleni u njemu adekkvatno pripreeme planiranje, monitoring i strategiju obnove, pro ograme obukke, procedurre uvežbavan nja, rezervnee sisteme. Plan za vaanredne situ uacije ima dva d opšta cilja: c da omogući stabilno i uravvnoteženo snabdevanje s vodom oprinose što o bržem povvratku u za vreme kkrize i da do normalno stanje proizvodnje i distrribucije vodee. Brzina oporavka sistema zavisi od ranog otkrivanja i izvršenje o vanredne ssituacije i od d raspoloživvosti kompetentnog utreniranogg osoblja ko oje ima prisstup informaacijama, rezervnim sistemima i opremi neophodnoj n za brz blema. pristup i reššavanje prob
Sliika 8‐1 Ciklus rrešavanja krizee
MA
139 1
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje
8.2
M MERE P RI PRO OJEKTOVANJU U
Staabilnost sisteema za snab bdevanje vod dom može se s unapreditti brojnim postupcima p i i meerama još u ffazi projektovvanja. Altternativni ob bjekti Alternativni kaapaciteti za zahvatanje,, pripremu i distribuciju vode pod drazumevaju u ogućnost da se sirova voda može dobijati iz različitih izvora, među usobnu vezu u mo sussednih postro ojenja za pripremu vode i uspostavljaanje alternattivnih mreža. Posstrojenje za pripremu vo ode može daa se sastoji o od paralelnih h, nezavisnih modula. To o bi o omogućilo da postrojenjje nastavi daa radi i ako je edan ili više modula ispaadnu iz rada.. Alternativne ceevne veze i b bajpas takođ đe povećavajju operativnost crpnih sttanica. Svakii e, bilo da jee u okviru postrojenja ili da radi u sprezi saa alteernativni deeo instalacije sussednim postrrojenjem, po oboljšava mo ogućnosti kon ntrole i upravljanja. Rezzervno napaajanje Sisttem za nap pajanje elekktričnom eneergijom mo ože da se projektuje p taako da imaa mo ogućnost kon ntinualnog rada r i tokom m vanrednih situacija. To T se postižee primenom m razzličitih mera. Rezervno o napajanje ili udvajanjee napajanja iz različitih izzvora uz udvvajanje trasaa (obezbeđ đuje prednosst sa aspektaa sigurnosti, cene i fleksib bilnosti). Lokalni izzvor energijee. Mobilni izvori enerrgije koje see mogu priimeniti na unapred prripremljenim m priključcima. Udvajanjje sistema zaa napajanje eenergijom u okviru postrojenja. Sistemi zza neprekidn no napajanjee energijom n na bazi akum mulatora i geeneratora zaa centralnee distribuirane kontrolnee centre. Rezervni akumulatorrski izvori za podršku RTU U i instrumen nata na postrojenjima. Sisttem za kontrolu i upravlljanje Cen ntralizovana kontrola po ostrojenja i distribucije zahteva veo oma velike in nformacione e sistteme. Komp pjuterizovani sistemi za monitoring i kontrolu in nstalisani zaa te potrebe e pokkazali su se kkao nezamen nljivi pri upraavljanju vodo ovodnm sisteemima. Rad di osiguranjaa neprekidn nog rada sisttema uvode e se distribu uirani sistem mi kontrole i i udvvajaju se rezzervne prenosne veze i i rezeervni kontro olni računarri. Postoje i i sam mostalni distribuirani d kontrolnii sistemi. Kod njih mikroproccesori imaju u moggućnost saamostalnog rada naa lokaalnom nivo ou. Na tajj način se e ostvvaruje konttrola rada kada i ako o cen ntralni kompjuter nije u funkciji. Naa slicii je prikazan no kako se pri p rešavanju u krizze razmenjuju podaci sa s različitim m inteernim i eksternim izvorima,, ukljjučujući tu i sisteme hittnih službi i i druge komunaalne sistem me koji su u oma važni u vanrednim situacijama.. veo Projekat inform macionog sisstema trebaa da zzadovolji ovaakve zahtevee. Slika8‐2 Komu unikacije pri reešavanju krize
14 40
VE
UPRAVLJANE Rizik
Dodatni kapaciteti U cilju obezbeđivanja vremena potrebnog za reagovanje i oporavak u vanrednim situacijama karaciteti rezervoara za vodu mogu se povećavati. Ukupna rezervoarska zapremina može biti povećana i sistemom manjih objekata za krizno snabdevanje pitkom vodom. Ojačavanje konstrukcija Ojačavanje konstrukcije objekata protiv zemljotresa, poplave, vetra i slično primenjuje se pri projektovanju objekata koji se nalaze u ugroženim zonama. Vodeći računa o principima aseizmičke gradnje umanjuju se dinamički uticaji zemljotresa na postrojenja i cevovode. Za cevovode je preporučljivo birati trase sa črstom podlogom, uniformnih geoloških svojstava, bez naglih preloma trase. Cevi i armatura treba da budu atestirane za ugradnju u trusnim područjima. Čelične i daktilne cevi su za to najpoželjnije. Treba postavljati dilatacione spojnice gde god je neophodno. Pri projektovanju vodovoda u trusnim područjima važno je voditi računa o pričvršćivanju opreme, rezervnom napajanju i računarima, zaštiti od požara i distribuiranom sistemu kontrole i upravljanja. Sistemi za komunikaciju Kompjuterski prenos podataka kao i drugi vidovi komunikacija, kao što su telefon ili faks, od vitalnog su značaja za rad sistema za snabdevanje vodom. Komunikacione linije su, međutim, najosetljivije pri svim vidovima vanrednih situacija. Obično je taj sistem prvi ugrožen, bilo da je u pitanju prirodna nesreća ili teroristički napad. U vanrednim situacijama često su van upotrebe zbog zagušenja klasičnih telefonskih linija. Kao rezervne kompjuterske komunikacione veze u vodovodu mogu da se koriste radio ili iznajmljene linije. Sistemi mobilne telefonije i dvosmernog radija treba da se koriste za prenos glasovnih i faks poruka. Za vreme zemljotresa u San Francisku komunikacija između mobilnih telefona je bila dobra ali su se problemi javljali u vezi mobilnih i stabilnih telefona. U budućnosti će mobilna telefonija, sa sve širom upotrebom, biti sve ranjivija. Rezervne komunikacione sisteme treba održavati i redovno proveravati da bi bili u radnom stanju. Senzori i detektori Senzori koji prikupljaju tekuće podatke o protoku, pritisku, parametrima kvaliteta vode ili električnim veličinama veoma su bitni za prepoznavanje i rešavanje vanredne situacije. Broj, tip i položaj senzora koji će se koristiti treba pažljivo analizirati pri projektovanju sistema za snabdevanje vodom, vodeći računa o ranjivosti svakog pojedinačnog elementa. Prvi korak u procesu analize ranjivosti sistema je podela sistema na komponente ili jedinice koje rade nezavisno. Po usvajanju karakteristika odabranog vanrednog događaja procenjuje se uticaj i efekti događaja na svaku komponentu. Treba u projektu predvideti i senzore vibracija koji omogućavaju predviđanje vanrednih situacija i kritičnih otkaza opreme. Obezbeđenje Zaštita sistema za snabdevanje vodom od raznovrsnih napada, sa porastom kriminala, treba da se razmatra sa stanovišta celokupne bezbednisti. Ne sme se zanemariti ni mogućnost terorističkih akata. Zato je veoma bitno da se procene potrebne mere bezbednosti i pojača zaštita od subverzivnih aktivnosti. MA
141
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Bezbednost vodovodnog sistema će se unaprediti ako se koriste: Sistemi za sprečavanje upada, kao što su elektronski ključevi, čitači identifikacionih kartica, bezkontaktne identifikacione kartice za kontrolu pristupa strateškim objektima sistema, Situacioni monitori povezani sa internim televizijskim sistemom, koji ima visoko osetljive kamere i mikrofone, kao i alarmne sisteme sa ultrazvučnim, toplotnim, magnetnim i drugim senzorima za detekciju upada. U vodovodima je sve više kompjuterske opreme. Ti sistemi se štite ne samo sa stanovišta hardvera, nego se koriste uobičajene procedure za zaštitu kompjuterskih mreža od virusa, hakera i ostalih izazova koji mogu da ugroze integritet baza podataka. Preporučuje se česta promena lozinki, pravljenje rezervnih kopija, čuvanje rezervnih kopija programa i baza na odvojenim mestima, provera i eleminisanje virusa itd. Integracija Svrha kompjuterskog integrisanja vodovodnog sistema je uspostavljanje celovitog sistema za upravljanje podacima i informacionom mrežom, što je praktično osnova za Integralni informacioni sistem. U vanrednim situacijama integralni informacioni sistem je nezamenljiv za omogućavanje neprekidnog snabdevanja stanovništva vodom. Mogućnost da se informacije razmenjuju interno u sistemu, kao i sa eksternim činiocima u okruženju je ključna za uspešno rešavanje kriznih situacije.
8.3
STRATEGIJE REŠAVANJA KRIZE
Postoji nekoliko strategija koje se primenjuju pri rešavanju vanrednih situacija bez obzira na uzroke njihovog nastanka: havarije u sistemu za snabdevanje vodom, problemi u vezi sa kvalitetom vode, prirodne nepogode ili krize izazvane ljudskim delovanjem. Formiranje tima za vanredne situacije Za vreme rešavanja krize važno je da svi ljudi koji u tome učestvuju tačno znaju šta je njihova uloga. Jedan od načina da se to obezbedi je formiranje tima za rešavanje krize. Tim se sastoji od rukovodeće grupe, koja upravlja aktivnostima terenske grupa za istraživanje, i od operativne grupe. U praksi se aktivnosti istražne i operativne grupe preklapaju na terenu ali je neophodno neprekidno održavati rad rukovodeće grupe. Nije najvažnija organizaciona struktura tima, već da je on organizovan i speman za rad u vanrednim situacijama. Grupa za rukovođenje i vezu. U sastav ove grupe ulaze iskusni operativni radnici i aktivira se kada se situacija, prema prethodno donetim kriterijumima, proglasi za vanrednu. Definisanje vanredne situacije nije jednostavno jer se svakodnevni rad vodovodnog sistema, u stvari, sastoji od niza malih vanrednih situacija. Grupa za rukovođenje treba da prouči nastali problem na osnovu informacija iz svih dostupnih izvora, uključujući izveštaje terenske istražne grupe, i da započne rešavanje što je pre moguće. Svi zainteresovani, organizacije, vlasti i pojedinci, treba da budu obavešteni o razmerama i vrsti problema. Ujedno daje instrukcije operativnoj grupi. Informiše o rezultatima preduzetih mera i rukovodeća grupa tako prati situaciju do razrešenja vanredne situacije i do povratka na uobičani način rada. Da bi bila efikasna rukovodeća grupa mora da bude opremljena komunikacionom opremom koja omogućava efikasno rešavanje krize. Terenska istražna grupa. Ova grupa se šalje direktno na mesto vanrednog događaja i radi na indetifikovanju uzroka i razmere problema. Grupa istovremeno sakuplja i sve ostale informacije koje karakterišu problem. Ako se, na primer, radi o izlivanju neke hemikalije u reku prikupljaju se podaci o veličini zagađene oblasti, koncentracijama, 142
VE
UPRAVLJANE Rizik
trajanju izlivanja, brzini vode u reci, vremenu putovanja zagađenja do postrojenja za pripremu vode i sl. Za bolje razumevanje situacije i predviđanje razvoja događaja na raspolaganju stoje i različiti programi za analizu i prognozu događaja. Na osnovu tako prikupljenih informacija rukovodeća grupa može biti bolje informisana i spremnija za donošenje ispravnih odluka. Rad istražne grupe se uglavnom odvija u toku faze prepoznavanja u okviru ciklusa rešavanja krize. Operativna grupa. Krećući se od prepoznavanja ka reagovanju, operativna grupa postaje dominantna grupa u vezi sa grupom za rukovođenje. Operativna grupa reaguje u vanrednoj situaciji tako što menja ustaljene procedure rada, kao što je promena doziranja hemikalija, ili uvodi neke mere van standardnih procedura. U pomenutom primeru zagađenja reke grupa bi na vodozahvatu pratila parametre kvaliteta vode i pripremala promene procedure rada postrojenja za pripremu vode. U pojedinim prilikama se istražna i operativna grupa spajaju u jednu. Zadaci i odgovornost ovih grupa se menjaju i zavise od vrste ugroženosti. Važno je da sve tri grupe redovno uvežbavaju rad u simuliranim vanrednim uslovima da bi bile u stanju da u realnim uslovima adekvatno reaguju. Ovaj tim za rukovođenje rešavanjem vanrenih situacija treba da bude sastavljen od pojedinaca sa direktnim odgovornostima i sa najvišim stupnjem tehničke stručnosti za odgovarajuće oblasti. Plan za vanredne situacije Dokumentovan plan za vanredne situacije za svaki objekat je prioritet. Priprema plana za vanredne situacije podrazumeva izradu uputstva za rad u normalnim okolnostima, koji, nažalost, u mnogo slučajeva uvek i ne postoje. Krizni plan treba da pokrije najverovatnije vanredne situacije. Treba da bude razumljiv, sa procedurama koje se lako prate korak po korak u konkretnim situacijama. Plan se pravi uz veliko učešće operativnog osoblja. Planovi u elektronskom obliku su pogodniji od štampanih. Pojednostavljuju pristup informacijama i proceduru ažuriranja. Kompjuterizovani planovi su dobra podloga za razvijanje pojedinačnih i grupnih programa obuke i omogućuju lakšu procenu uspešnosti realizacije programa obuke. Pogonski kvarovi ili ispadi Pojava kvara ili prestanka rada nekog dela sistema za snabdevanje vodom u principu se ne javlja češće nego na drugim sistemima i organizacijama. Međutim, kvarovi se obično javljaju na postrojenju za pripremu vode, sistemu za napajanje električnom energijom, sistemu za kontrolu i upravljanje, sistemu za dezinfekciju hlorom. Mnogi problemi se mogu anticipirati i preduprediti preventivnim merama. Pogonski kvarovi velikih razmera se tretiraju kao vanredne situacije i rešava ga za to formiran tim, a po upustvima koja se nalaze u planovima za vanredne situacije. Za vreme vanrednih situacija sistem automatske kontrole je obično van funkcije. To je trenutak za intrevenciju čoveka, gde znanje, iskustvo i procena situacije igraju glavnu ulogu u rešavanju problema. U takvim okolnostima uloga informacionih sistema je samo da pruže podršku operatorima pri donošenju odluka. Postoje integrisani sistemi koji mogu da rade i u redovnim i u vanrednim situacijama. Kada se tokom redovnog rada detektuje problem, aktivira se „vanredni” način rada. Neki napredniji sistemi mogu čak i da prikupljaju relevantne informacije iz drugih delova sistema i tako olakšaju oporavak. U idealnom slučaju kvar bi bio prepoznat, praćen i procenjen čim se pojavi uz pomoć pogonskog informacionog sistema. Neki takvi sistemi mogu sami da rešavaju jednostavne vanredne situacije ili da operatoru predlažu adekvatne mere na osnovu razvijenih ekspertnih sistema. Rešenje može da bude izolovanje ugroženog dela MA
143
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje sistema putem daljinskih kontrola i omogućavanje nastavka normalnog rada u preostalom delu sistema koji nije ugrožen. Ispad postrojenja za pripremu vode. Stabilnost procesa u postrojenju za pripremu vode, kao i u vodozahvatu i u distribitivnom sistemu koju su sa njim povezani, ocenjuje se pomoću sistema za nadzor i kontrolu (SCADA) koji prikuplja podatke o kvalitetu vode, nivoima u rezervoarima, protocima, potrošnji, itd. Kad se pojavi neuobičajena situacija informacije se analiziraju da bi moglo da počne otklanjanje uzroka. Primenjuju se preventivne aktivnosti koje omogućavaju da se nastavi sa radom što je moguće efikasnije u delu sistema koji nije ugrožen. Ispad sistema za napajanje. Praćenje rada sistema za napajanje električnom energijom uglavnom se sastoji od alarma koji indiciraju ispade ili kvarove. Planovi za ovakve tipove vanrednih situacija sadrže pripremu operativnih ili rezervnih procedura za uspostavljanje prekinutih veza za napajanje u što kraćem roku. Pre početka procedure ponovnog uspostavljanja sistema neophodno je utvrditi uzrok ispada i koji delovi opreme su ugroženi i proceniti vreme potrebno za opravku ili zamenu opreme. Kvar na sistemu za hlorisanje. Kvar na sistemu za dezinfekciju vode hlorom može ozbiljno da ugrozi zdravlje zaposlenih na postrojenju ali i potrošača vode. Pri pojavi kvara automatski se prelazi na rad sa rezervnim sistemom za hlorisanje. Ako se prekid hlorisanja oduži, neophodno je intezivnije pratiti parametre kvaliteta vode i, ako je potrebno, isključiti postrojenje iz sistema ili obavestiti zdravstvene organe i stanovništvo o potrebi prokuvavanja vode pre upotrebe. Brzina reagovanja je bitna da bi se obezbedile neophodne količine vode za zaštitu od požara. U slučaju curenja hlora sistem za detekciju i kontrolu će dati informacije o razmerama i lokaciji problema i indicirati da li je neophodna evakuacija postrojenja ili dela koji je ugrožen. Isti sistem bi trebalo i da uključi sistem za absorbciju, isključi dozirnu opremu i izoluje ugroženu oblast. Problemi sa kvalitetom vode. Nezadovoljavajući kvalitet vode je znak da postoje teškoće koje se ne mogu savladati redovnim radom na postrojenju za pripremu vode. Uzrok može biti zagađenje izvorišta, delimičan ili potpun prekid procesa prerade vode ili zagađenje vode u distributivnom sistemu. Ove probleme rešava tim za vanredne situacije po planu za vanredne situacije. Najveća ugroženost od iznenadnog zagađenja je na rekama koje su izvor vode. Zagađenje (sanitarno ili industrijsko) može da se pojavu u reci uzvodno od vodozahvata. Izvor može biti brod, kamion, cisterna ili industrijski izliv. Uspostavljanjem sistema za monitoring kvaliteta rečne vode u širokom uzvodnom pojasu moguće je uočiti opasnost na vreme i preduzeti odgovarajuće mere. Probleme sa kvalitetom vode u distributivnom sitemu mogu izazvati kvarovi na mreži ili pogrešno spajanje cevi za prečišćenu i neprečišćenu vodu ili sa hemikalijama na postrojenju. Dobro projektovan program za uzimanje uzoraka vode sa visokom frekvencijom i velikim brojem uzoraka može pomoći da se uoče promene kvaliteta vode u mreži. Danas se, međutim, većina fizičkih, hemijskih i bioloških analiza radi u laboratorijama gde neke traju i po nekoliko dana ili nedelja. To im umanjuje vrednost za brzo prepoznavanje ugroženosti. Rešenje je ugradnja senzora koji analiziraju parametre kvaliteta vode u realnom vremenu. Najčešće je prvi indikator problema kvaliteta vode poziv potrošača koji se žali da voda ima neprihvatljivu boju, miris ili ukus ili da je pritisak slab. Kada postoji osnovana mogućnost da voda u mreži može biti štetna po zdravlje, odnosno da upotreba vode može direktno da ugrozi život potrošača ili da poremeti njegove normalne funkcije (tu se ne podrazumevaju dugoročni hronični efekti), teba o opasnosti obavestiti sve zaintertesovane: potrošače, zdravstvene organe, vlasti, medije 144
VE i upravu. Potrošače treba informisati kako da tretiraju vodu ili da je ne upotrebljavaju dok se problem ne otkloni. Po otkrivanju uzroka zagađenja procenjuje se rizik za ljudsko zdravlje. Toksikološki podaci mogućih zagađivača sa njihovim karakteristikama i alternativama za uklanjanje treba da se nalaze u planu za vanredne situacije. Ako uzrok zagađenja nije poznat, moraju se ispitati sve faze procesa. Posebno treba proveriti poslednje aktivnosti održavanja. Popis mogućih kontaminanata u sirovoj vodi, na postrojenju i u distributivnoj mreži treba da bude deo plana za vanredne situacije. Pri rešavanu vanredne situacije povezane sa kvalitetom vode neophodna je saradnja centra za potrošače, SCADA sistema, GIS sistema za određivanje rasprostranjenosti ugrožene oblasti i definisanje metode za kontrolisanje širenja poremećaja kvaliteta vode, laboratorijskog informacionog sistema za tekuće i arhivirane podatke o hemijskim karakteristikama vode i procesnog kontrolnog sistema radi uklanjanja kontaminata. Prirodni rizici Prirodne nesreće izazvaju fenomeni kao što je zemljitres, poplava, suša, grom, klizište i sl. One se samo donekle mogu predvideti i to uz pomoć informacija dobijenih iz sistema za monitoring i prognozu meteoroloških, geografskih i seizmoloških uslova u mrežama odgovarajućih službi. U oblastima gde se ovakve nesreće mogu očekivati treba preduzeti određene mere i pripremiti odgovarajuće planove za vanredne situcije. Ranije pomenute grupe (rukovodeća, istražna i operativna) i ovde učestvuju u rešavanju krizne situacije. Prirodne nesreće bi najverovatnije izazvale oštećenja ne samo u vodovodnom sistemu nego i u drugim sistemima, kao što su telekomunikacije, napajanje električnom energijom i sl. Zato je veoma korisno uspostavljanje zajedničke strategije za vanredne situacije za sve sisteme javnih servisa. Zemljotres. Kada dođe do zemljotresa veoma je važno da se osiguraju adekvatne količine vode za najnužnije potrebe, kao što je gašenje požara. Kompjuterizovani sistemi mogu pomoći da se efikasno iskoriste postojeći resursi, distribuira voda iz rezervoara, kontrolišu sigurnosni zatvarači, raspodele auto cisterne itd. Takvi sistemi služe i za prikupljanje i integrisanje informacija iz različitih izvora radi procene razmera nesreće i oblasti koje su zahvaćene. Vremenske nepogode. Mogući negativni egfekti na sistem za snabdevanje vodom, koje izazivaju različite vremenske nepogode (popoplava, oluja), mogu se proceniti i predvideti na osnovu prikupljenih podataka o sličnim lokalnim iskustvima ili iz drugih izvora. Objekti vodovoda mogu biti projektovani da izdrže ekstremne vremenske uslove. Na osnovu procene uticaja na različite komponente sistema, treba uspostaviti i redovno sprovoditi odgovarajuće aktivnosti osmatranja i inspekcije, i intezivirati ih pri pojavi nepogode. Informacije prikupljene tokom svake nepogode treba ugraditi u strategiju prepoznavanja i reagovanja radi korišćenja u budućnosti. Suša. Mogućnost pojave suše može se predvideti praćenjem meteoroloških parametara tokom sezone, kao što su neuobičajeno povišene temperature i nedovoljne padavine u dužem vremenskom periodu. Duži sušni periodi negativno utiče na poljoprivredne i druge aktivnosti pa u oblastima gde se očekuju takve pojave treba pripremiti planove i za ovakve vidove vanrednih situacija. Oni mogu da sadrže različite mere pa i neke vidove ograničenja distribucije i potrošnje vode. Analiza ugroženosti omogućava da se planiraju određene restrikcije u snabdevanju vodom vodeći računa o prioritetnim potrošačima. Iako je suša pojava dogutrajnog karaktera sa sporom dinamikom događanja, informacioni i komunikacioni sistemi za njeno rešavanje slični su kao i kod ostalih vanrednih situacija. 145 MA
UPRAVLJANE Rizik
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
8.4
PLANIRANE RESTRIKCIJE
Mada tehnički ne spadaju u nepogode svako veće planirano isključenje i restrikciju vode treba posmatrati kao vanrednu situaciju. Osnovni pristup je da se predviđeni radovi obave u što kraćem vremenu sa minimalnim poremećajima kako bi uticaj na snabdevanje bio najmanji. Plan rešavanja vanredne situacije se ne primenjuje samo za kratkotrajne prekide koji se javljaju za vreme popravki kvarova, već i za dugotrajnije poremećaje u distributivnom sistemu koje izazivaju zamene, rekonstrukcije ili dugi radovi na cevovodima, crpnim stanicama, postrojenjima i ostalim objektima vodovodnog sistema. Iskustva koja se stiču za vreme planiranih isključivanja su dragocena i ugrađuju se u planove za vanredne situacije. U fazi pripreme i planiranja isključenja dela vodovodnog sistema na matematičkom modelu može se efikasno analizirati sve ono što omogućava da se predviđeni radovi obave sigurno i uspešno. Model, u kombinaciji sa SCADA i GIS sistemima, pruža mogućnost da se uspešno simuliraju i predvide uslovi za snabdevanje vodom (pritisci, protoci), za planirani period pod pretpostavljenim uslovima. Potrošači u ugroženom delu mreže mogu da se identifikuju i precizno obaveste o razmerama i trajanju poremećaja u snabdevanju vodom. U nastavku su dva primera iz realne prakse Beogradskog vodovodnog sistema. Analizirano je ponašanje sistema za snabdevanje vodom u potencijalno kritičnim slučajevima. Prikazana su dva scenarija: zatvaranje cevovoda na mostovima zbog rekonstrukcije i zatvaranje tunela između Banovog brda i Tašmajdana.
146
VE
UPRAVLJANE Rizik
REKONSTRUJCIJA CEVOVODA NA MOSTOVIMA Na Savi i Dunavu, u Beogradu, postoje mostovi preko kojih su položeni cevovodi. Oni povezuju distributivnu mrežu vodovoda na levoj i desnoj obali. U topografskom smislu, mostovi se nalaze na teritoriji prve visinske zone snabdevanja vodom (75‐125 mnm). Na Brankovom mostu dva cevovoda prečnika 700 mm, na starom Savskom mostu cevovod prečnika 700 mm, na mostu Gazela tri cevovoda od po 500 mm, a na Pančevačkom mostu dva nova cevovoda od po 400 mm i dva stara cevovoda od po 800 mm. Cevovodi na Brankovom i na starom mostu omogućuju sučeljavanje uticaja rada CS „Studentski grad” na levoj obali i „Tašmajdan” na desnoj obali Save. Cevovodi na mostu Gazela su pod uticajem rada tri crpne stanice: „Bežanija” na levoj obali i „Bele vode 1B” i „Topčider 1” na desnoj obali. Uticaj CS „Bele vode 1B” i „Topčider 1” je zanemarljiv jer one uglavnom snabdevaju južni pravac. Cevovodi na mostu preko Dunava su pod uticajem rada CS „Tašmajdan” i najvećeg rezervoara prve zone „Pionir” (42.000 m3). Vanredna situacija bi bila kada bi rezervoar „Pionir” ostao bez vode, a time i cela desna obala Save i Dunava. Cevne veze na mostovima dugo su u eksploataciji i, s obzirom da su izložene spoljnim uticajima i pored zaštite, pokazuju slabosti u radu.Tehnički nedostaci na ovim cevovodima moraju se otkloniti i izvršiti sve popravke kojima treba da se postigne neophodna funkcionalnost. Prilikom rekonstrukcije cevovoda trebalo bi da se isključe cevovodi koji će u tom trenutku biti u fazi rekonstrukcije. Time bi se prekinula, potpuno ili delimično, veza distributivnog sistema na levoj i desnoj obali Save. Analiziran je rad BVS pri takvim uslovima i date su preporuke za uspešno snabdevanje vodom u takvoj situaciji. Takođe je analiziran rad sistema pri prestanku rada neke od crpnih stanica na levoj obali Save („Bežanija” i „Studentski grad”) ili puštanju u rad rezervoara „Topčiderska zvezda”. Rad Beogradskog vodovodnog sistema Pri postojećim uslovima rada Beogradskog vodovodnog sistema, na području prve visinske zone snabdevanja vodom, ne postoje smetnje na vezama ostvarenim preko mostova. Sa postojećim vezama na Brankovom mostu (oba cevovoda rade), Gazeli (u radu jedan od tri cevovoda) i starom železničkom mostu (ne radi postojeći cevovod) moguć je potpun slobodan transport vode u oba smera. To znači da se u blizini mostova (Karađorđeva ulica) upravo nalazi „nulta linija” koja definiše krajnju tačku sučeljavanja uticaja navedenih crpnih stanica. Cevovod na starom mostu ne radi. Prikazan je rad sistema u postojećim uslovima: daje se stanje pritisaka i protoka na karakterističnim deonicama, u čvorovima na mostovima, i u njihovoj neposrednoj blizini. Karakteristične deonice su: Prečnik (mm) Ø700 Ø700 Ø700 3 Ø500 2 Ø400 2 Ø800 (ne rade)
Deonica 147-1146 147-1152 150-1152 128-1129 1198-1199 1198-1199
Most Brankov Brankov Stari Gazela Pančevački Pančevački
MA
147
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje Graanični uslovi za dvadestčetvoročasovvnu simulaciju rada BVS‐aa su: Pottrošnja vodee: Viisinska zona prrva visinska zonna, leva obala prrva visinska zonna, desna obalaa drruga visinska zoona treeća visinska zona čeetvrta visinska zona z ukkupna potrošnjaa za ceo sistem m
Qmax,dan (l/s) ( 1 790 2 400 1 905 1 364 301 7 790
Staanje cevovod da na mostovvima: Most M Brrankov most most „Gazela” staari Savski mostt most na Dunavu
Stanje rade 2 cevovooda Ø700 mm; rade 3 cevovooda Ø500 mm; radi cevovod Ø700 Ø mm, ili je van funkcije; rade 2 Ø400 mm, m ne rade 2 Ø800 Ø mm.
A n nalizirani su različiti hidrraulički uslovvi rada karakkterističnih ccrpnih stanicca i budućegg rezzervoara „Topčiderska zvvezda” i to sleedeće varijan nte: rade sve crpne stanicce, ne radi reezervoar „To opčiderska zvvezda”; rade sve crpne stanicce, radi novi rezervoar „TTopčiderska zvezda”; ne radi C CS „Bežanija””, ne radi rezzervoar „Topčidrska zvezd da”; ne radi C CS „Bežanija””, radi rezervvoar „Topčide erska zvezdaa”; ne radi C CS „Studentski grad”, ne radi rezervoaar „Topčiderrska zvezda”;; ne radi C CS „Studentski grad”, radi rezervoar „„Topčiderskaa zvezda”. Svi proračuni p u rađeni su korišćen njem maatematičkogg modelaa beogradsko og vodovodaa primeno om program mskog paketaa InfoWorks WS. Model je e formiran u Sektoru za razvojj BVK i kalibrisan je do nivoaa %. Softverskii greške od 8 do 10% u paket koji je korišćen u hidrauliičkoj analizi ne predviđaa pojavu kavitacije, tako t da ovaa m pojava nije obuhvaaćena ovom m. Kavitacija nastaje e analizom kao pojave e posledica potpritiiska na lokalnom nivou,, a uslovi rada ceevovoda ne e dozvoljaavaju takvvu pojavu.. Može see zaključiti da smanjenje e debljine e zida cevi nije e prouzro okavano pojavom m kavitaciije. Slika 8‐3 Šem ma modele mrežže oko mostova a na Savi
14 48
VE
UPRAVLJANE Rizik
Na osnovu prikazanih rezultata za postojeće stanje rada sistema može se zaključiti da cevovodi na mostu Gazela i na Brankovom mostu imaju rezervu: +
smer od leve ka desnoj obali smer od desne ka levoj obali.
• cevovod na mostu „Gazela” 3 500 mm Q = (+22) – (–380) l/s
v = 0,05 – 0.82 m/s
• cevovod na Brankovom mostu 700 mm Q = (–32) ‐ 326 l/s 700 mm Q = 35 – 27 l/s
v = 0,0831 – 0,847 m/s ; v=0,09 – 0,07 m/s
Međutim, u slučaju bilo kakvog zastoja u radu crpnih stanica „Bežanija” i „Studentski grad” protoci u cevovodima se povećavaju i njihova rezerva se znatno smanjuje: Prestanak sa radom CS „Studentski grad” • cevovod na mostu "Gazela" 3 500 mm Q = (–488) – (–855) l/s
v = 1,06 – 1,86 m/s
• cevovod na Brankovom mostu 700 mm Q = (–170) – (–410) l/s 700 mm Q = (–23) – (–63) l/s
v = 0,442 – 1,065 m/s ; v = 0,06 – 0,164 m/s
Prestanak sa radom CS „Bežanija” • cevovod na mostu „Gazela” 3 500 mm Q = (–187) – (–467) l/s
v = 0,406 – 1,014 m/s
• cevovod na Brankovom mostu 700 mm Q = 180 – (–105) l/s 700 mm Q = 26 – 30 l/s
v = 0,47 – 0,272 m/s ; v = 0,067 – 0,078 m/s
U sistem se uključuje rezervoar „Topčiderska zvezda” • cevovod na mostu „Gazela” 3 500 mm Q = 130 – (–462) l/s
v = 0,282 – 1,00 m/s
• cevovod na Brankovom mostu 700 mm Q = 22 – 241 l/s 700 mm Q = 36 – 22 l/s
v = 0,057 – 0,626 m/s ; v = 0,094 – 0,057 m/s
U sistem se uključuje rezervoar „Topčiderska zvezda”, ali prestaje da radi CS „Bežanija” • cevovod na mostu „Gazela” 3 500 mm Q = –119 – (–537) l/s
v = 0,258 – 1,165 m/s
• cevovod na Brankovom mostu 700 mm Q = 120 – (–59) l/s 700 mm Q = (–29) – 30 l/s
v = 0,312 – 0,153 m/s ; v = 0,075 – 0,08 m/s
U sistem se uključuje rezervoar „Topčiderska zvezda”, ali prestaje da radi CS „Studentski grad” • cevovod na mostu „Gazela” 3 500 mm Q = –500 – (–930) l/s • cevovod na Brankovom mostu 700 mm Q = (–158) – (–364) l/s 700 mm Q = (–23) – (–60) l/s
v = 1,08 – 2,02 m/s v = 0,41 – 0,946 m/s ; v = 0,06 – 0,156 m/s
MA
149
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Postojeće stanje Stari savski most van funkcije
Protoci na mostovima 400
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela Stari železnički
300
Protok (l/s)
200 100 0 ‐100 ‐200 ‐300 ‐400 0
4
8
12
16
20
24
Pritisci oko mosta Gazela
Pritisci oko Brankovog mosta
80
75
75
70
70
Pritisak (m)
Pritisak (m)
80
65
65 60
60 1129 Desna obala, most 1128 Leva obala, most 79 Leva obala 1139 Desna obala
55 50 0
4
8
12
16
77 Leva obala 76 Leva obala 1145 Desna obala 1152 Desna obala
55 50 20
24
0
4
8
12
16
20
24
150
VE
UPRAVLJANE Rizik
CS "Bežanija" ne radi 400
0
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela
‐200
Protok (l/s)
200
Protok (l/s)
CS "Studentski grad" ne radi
0
‐200
‐400
‐400
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela
‐600
‐800
‐600
‐1000 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
16
20
24
Rez "Topč. zvezda" radi 400
Protok (l/s)
200
0
‐200
‐400
147‐1146 147‐1152 Gazela
‐600 0
4
8
12
16
20
24
Rez "Topč. zvezda" radi, CS "Studentski grad" ne radi
0
400
200
‐400
Protok (l/s)
‐200
Protok (l/s)
Rez "Topč. zvezda" radi, CS "Bežanija" ne radi
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela
‐600
0 Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela
‐200
‐400
‐800
‐1000
‐600 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
16
20
24
MA
151
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Stari savski most u funkciji
Protoci na mostovima 300
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela Stari železnički
200
Protok (l/s)
100 0 ‐100 ‐200 ‐300 ‐400 0
4
8
12
16
20
24
Pritisci oko mosta Gazela
Pritisci oko Brankovog mosta
80
75
75
70
70
Pritisak (m)
Pritisak (m)
80
65 60
65 60 77 Leva obala
1129 Leva obala, most 1128 Desna obala, most 79 Desna obala 1139 Leva obala
55
76 Leva obala
55
1145 Desna obala 1152 Desna obala
50
50 0.0
4.0
8.0
16.0
20.0
24.0
0.0
4.0
8.0
12.0
16.0
20.0
24.0
152
12.0
VE
UPRAVLJANE Rizik
400
‐200
200
‐400
Protok (l/s)
Protok (l/s)
CS "Studentski grad" ne radi 0
Gazela Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Stari železnički
‐600
CS "Bežanija" ne radi
0 Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Stari železnički Gazela
‐200
‐400
‐800
‐1000
‐600 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
16
20
24
Rez "Topčiderska Zvezda" radi
400
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Stari železnički Gazela
Protok (l/s)
200
0
‐200
‐400
‐600 0
4
8
12
16
20
24
Rez "Topčiderska Zvezda" radi CS "Studentski grad" ne radi
0
Rez "Topčiderska Zvezda" radi CS "Bežanija" ne radi
200
‐200 Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Stari železnički Gazela
‐400
Protok (l/s)
Protok (l/s)
0 Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Stari železnički
‐200
Gazela
‐600 ‐400 ‐800
‐1000
‐600 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
MA
20
24
16
153
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Rad sistema u uslovima zatvaranja cevovoda na mostu "Gazela" Rad sistema u uslovima zatvaranja cevovoda na mostu „Gazela” Ukoliko bi oba cevovoda prečnika 700 mm na Brankovom mostu funkcionisala, a cevovodi na starom Savskom mostu i „Gazeli” bili isključeni, sistem bi u području mostova za razmatranu potrošnju i dalje funkcionisao bez problema. Vrednosti protoka na Brankovom mostu u cevovodu od 700 mm su: Q = 326 – (237) l/s Q = 51 – (39) l/s
v = 0,85 – 0,62 m/s v = 0,1 – 0,13 m/s
Kada bi došlo do ispadanja iz sistema CS „Studentski grad” ili CS „Bežanija” ova veza bi i dalje nesmetano funkcionisala. Prestanak rada CS „Studentski grad” Q = (484) – (–901) l/s Q = (101) – (183) l/s
v = 1,26 – 2,34 m/s v = 0,263 – 0,48 m/s
v = 0,21 – 0,953 m/s v = 0,036 – 0,18 m/s
Prestanak rada CS „Bežanija” Q = 79 – (367) l/s Q = 14 – (68) l/s
Puštanje u sistem rezervoara „Topčiderska zvezda” Q = (237) – (319) l/s Q = (–41) – (–79) l/s
v = 0,62 – 0,83 m/s v = 0,108 – 0,206 m/s
Uključuje se rezervoar „Topčiderska zvezda”, ali prestaje da radi CS „Bežanija” Q = 74 – (–366) l/s Q = 25 – (–70) l/s
v = 0,19 – 0,95 m/s v = 0,06 – 0,18 m/s
Uključuje se rezervoar „Topčiderska zvezda”, ali prestaje da radi CS „Studentski grad” Q = (–485) – (–901) l/s Q = (–99) – (–185) l/s
v = 1,26 – 2,34 m/s v = 0,26 – 0,48 m/s.
Slede rezultati analize:
Protoci na mostovima
400
Brankov 147‐1146 Brankov 147‐1152 Gazela
300
Protok (l/s)
200 100 0 ‐100 ‐200 ‐300 0
4
8
12
16
20
24
154
VE
UPRAVLJANE Rizik
Pritisci oko mosta Gazela
Pritisci oko Brankovog mosta
80
75
75
70
70
Pritisak (m)
Pritisak (m)
80
65 60
65 60
1129 DO, most
77 LO
1128 LO, most
55
76 LO
55
79 LO
1145 DO
1141 DO
50
1152 DO
50 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
16
20
24
Brankov most 200
Protok (l/s)
0
‐200
‐400
147‐1146 bez Bež 147‐1152 bez Bež 147‐1146 bez StG 147‐1152 bez StG
‐600
‐800
‐1000 0
4
8
12
16
20
24
Brankov most
Brankov most
sa rez Topč. zvezda
sa rez Topč. zvezda
200
400 deonica 147‐1146
300
0
deonica 147‐1152
Protok (l/s)
Protok (l/s)
200 100 0
‐200
‐400
147‐1146 bez Bež 147‐1152 bez Bež 147‐1146 bez StG 147‐1152 bez StG
‐600 ‐100 ‐800
‐200 ‐300
‐1000 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
MA
20
24
16
155
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Rad sistema u uslovima zatvaranja cevovoda na Brankovom mostu Problemi nastali zbog vešanja cevovoda na Brankovom mostu uslovljavaju da se oni privremeno isključuju da bi se obavljale neophodne rekonstrukcije. Time je, pored veze na staromSavskom mostu ukinuta još jedna veza između sistema leve i desne obale. U tom slučaju u funkciji ostaje samo cevovod na mostu „Gazela”. On predstavlja jedinu vezu između obala. Dimenzije ova tri cevovoda i dalje obezbeđuju dobru vezu koja radi bez prigušenja. Preko mosta u oba smera protiče Q = 214 ( 370) l/s + –
v = 0,464 – 0,8 m/s.
smer od leve ka desnoj obali smer od desne ka levoj obali.
I u ovom slučaju značaj ovog cevovoda dolazi do izražaju, naročito pri prestanku rada neke od crpnih stanica, „Bežanija” ili „Studentski grad”. Prestanak rada CS „Studentski grad” Q = (–665) – (–1250) m/s
v = 1,44 – 2,71 m/s.
v = 0,034 –1,18 m/s.
Prestanak rada CS „Bežanija” Q = 16 – (–542) m/s
Puštanje u sistem rezervoara „Topčiderska zvezda” Q = 336 – (–424) m/s
v = 0,729 – 0,92 m/s.
Uključuje se rezervoar „Topčiderska zvezda”, ali prestaje da radi CS „Bežanija” Q = 7 – (–568) m/s
v = 0,015 – 1,23 m/s.
Uključuje se rezervoar „Topčiderska zvezda”, ali prestaje da radi CS „Studentski grad” Q = (–672) – (–424) m/s
v = 1,46 – 2,8 m/s.
Slede rezultati analize:
Protoci na mostovima 300
Gazela Brankov most
200
Protok (l/s)
100 0 ‐100 ‐200 ‐300 ‐400 0
4
8
12
16
20
24
156
VE
UPRAVLJANE Rizik
Pritisci oko mosta Gazela
85
80 LO 1129 DO, most 1128 LO, most 1139 DO
80
77 LO 76 LO
80
1145 DO 1152 DO
75
Pritisak (m)
75
Pritisak (m)
Pritisci oko Brankovog mosta
85
70
70
65
65
60
60
55
55 0
4
8
12
16
20
24
0
4
8
12
16
20
24
Protok na mostu Gazela 400 sa rez Topč. zvezda Bez CS Bežanija
Protok (l/s)
200
0
‐200
‐400
‐600 0
4
8
12
16
20
24
MA
157
VODOV VOD I KANALIZACIJA Upravljaanje Rad d sistema u u uslovima zattvaranja cevo ovoda na Pan nčevačkom m mostu Na mostu kojii povezuje levu i desnu u obalu Dun nava, na po odručju opšttine Palilula,, 400 mm i dvva od po 800 0 mm. Danass izgrađena su čeetiri čelična ccevovoda: dvva prečnika 4 odi manjeg profila, p veći su oštećeni pa su morrali da budu u su u funkciji samo cevovo da. isključeni iz rad dašnja potro ošnja vode na n levoj obaali Dunava je j takva da dva manja cevovoda u u Sad pottpunosti obeezbeđuju neeophodne ko oličine vodee iz pravca rezervoara r „ „Pionir”, bezz znaačajnog gubitka energije na putu od jjednog do drrugog kraja m mosta. Za potrebe ispitivanja prropusne mo oći cevovodaa na mosto ovima urađeeno je više e oračuna: pro Sad dašnja potro ošnja na levojj obali Dunavva Qmax= 350 0 l/s − radi samo jedan cevovvod 400; − rade dva ccevovoda 4 400; − radi jedan cevovod 4 400 i drugi 800 Bud duća potrošn nja na levoj o obali Dunavaa Qmax= 891 l/s − rade dva ccevovoda 4 400; − radi jedan cevovod 4 400 i drugi 800; 800. − rade dva ccevovoda 8 Prikazani su reezultati proračuna za karakterističn k nu deonicu (1198–1199 9) i čvorove e 198, 1199). (11
Slika 8‐4 Šem ma modele mrežže oko Pančeva ačkog mosta
Iz rrezultata pro oračuna može e se izvesti n nekoliko konsstatacija: u sadašn njim uslovimaa pri radu dvva manja cevvovoda prečnika 400 mm m ne postoje e problemi sa snabdevvanjem naselja na levoj o obali Dunava;; za uslove planirane buduće pottrošnje neophodna je rekonstrukcij r ja cevovodaa ofila, dva od po 800 mm,, da bi se nessmetano vršio transport vode premaa većih pro levoj obaali Dunava, u uz realne eneergetske gub bitke na cevo ovodima duž mosta. 15 58
VE
UPRAVLJANE Rizik
Sadašnje stanje Pri potrošnji na levoj obali Dunava od Qmax=350 l/s (sadašnje) radi jedan cevovod 400, protok je Q=236 – 334 l/s, pri v=1,88 – 2,66 m/s; ako rade dva 400, tada je protok Q=236 – 334 l/s, pri v=0,94 – 1,33 m/s; ako radi 400 i 800, protok je Q=236 – 334 l/s, pri v=0,37 – 0,53 m/s.
500
60
400
60
400
50
300
50
300
40
200
Protok (l/s)
Pritisak (m)
70
400 + 800 2 x 400 400 Protok
40
Pritisak Protok 30
20 0
4
8
12
16
20
100
30
0
20
24
200
Protok (l/s)
Pančevački most Sadašnje stanje, leva obala
500
70
Pritisak (m)
Pančevački most Sadašnje stanje, desna obala
100
0 0
4
8
12
16
20
24
Buduće stanje Potrošnja na levoj obali Dunava Qmax= 891 l/s (buduće) rade dva cevovoda 400, protok je Q= 637–891 l/s, pri v=2,54 – 3,55 m/s; ako rade 400 i 800, protok je Q=637–891 l/s, pri v=0,85 – 1,18 m/s; ako rade dva 800, protok je Q=637–891 l/s, pri v=0,51 – 0,71 m/s. Pančevački most Pančevački most 60
50
800
50
40
600
40
8
12
16
20
800 2 x 800 400 + 800 2 x 400 Protok
20
200
0
10
24
0 0
4
8
12
MA
16
20
24
600
200
20
4
1000
400
400
0
Buduće stanje, leva obala
30
30
10
Protok (l/s)
Pritisak (m)
Pritisak Protok
Pritisak (m)
1000
Protok (l/s)
Buduće stanje, desna obala
60
159
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Preporuke za rad sistema u uslovima planirane rekonstrukcije cevovoda na mostovim Na osnovu izvedenih analiza mogu se izvesti određeni zaključci i dati preporuke za rad na rekonstrukciji cevovoda na mostovima. Ove preporuke odnose se na definisanje vremena i načina rada rekonstrukcije, uz održavanje zadovoljavajućeg nivoa snabdevanja vodom. Brankov most sistem prve zone leve i desne obale u uslovima isključenja cevovoda na mostu normalno funkcioniše ukoliko su u radu cevodi na mostu „Gazela”; zbog oštećenja cevovoda na mostu „Gazela” pre početka rekonstrukcije cevovoda na Brankovom mostu treba osposobiti cevovode na mostu „Gazela”; radove na cevovodu na Brankovom mostu treba izvoditi tako da uvek jedna cev bude u radu; ovakvim načinom rada obezbeđuje se dovoljno vremena za zahtevanu dinamiku izvođača rekonstrukcije; rekonstrukcija treba da obezbedi da se u kasnijoj eksploataciji jedan ili drugi cevovod mogu lako isključivati prema potrebi. Most „Gazela” sistem prve zone na obe obale u uslovima isključenja cevovoda na ovom mostu normalno funkcioniše, ukoliko su u radu oba cevovoda na Brankovom mostu; ako se u takvim uslovima, tokom rekonstrukcije cevovoda na „Gazeli”, desi i ispad CS „Studentski grad”, u cevovodima na Brankovom mostu brzine će biti nešto veće od dozvoljenih. Takvo stanje ne dovodi do značajnog pada pritisaka na levoj i desnoj obali, što znači da nema poremećaja u snabdevanju vodom; ovakav rad sistema omogućava zahtevanu dinamiku rekonstrukcije; prečnici cevovoda moraju ostati isti jer će rezervoar „Topčiderska zvezda” funkcionisati, uglavnom, za područje leve obale; radovi na rekonstrukciji treba da se obave tako da se cevovodi mogu lako uključiti u rad. Stari Savski most rezultati analize pokazuju da se rekonstrukcija cevovoda prečnika 700 mm može izvoditi prema predviđenoj dinamici i da nije vremenski ograničena; potrebni radovi neće ugroziti uredno snabdevanje vodom ukoliko budu u radu cevovodi na mostu Gazela ili Brankovom mostu. Most na Dunavu – Pančevački most rezultati proračuna pokazuju da se radovi na rekonstrukciji cevovoda na ovom mostu moraju obavljati sukcesivno, po određenom redu, da bi se obezbedilo uredno snabdevanje vodom potrošača na levoj obali Dunava; neophodno je izvršiti rekonstrukciju makar jednog od cevovoda od 800 mm, da bi se u kasnijoj fazi po bilo kom redosledu obavljala rekonstrukcija ostalih cevovoda. Pri tom u radu uvek moraju biti dva cevovoda od 400 mm ili jedan od 800 mm; prečnici cevovoda moraju ostati isti, zbog realizacije kasnijih planova razvoja sistema leve obale. Ukoliko dođe do formiranja izvorišta na levoj obali uz izgradnju postrojenja, biće potrebno da se voda prebacuje sa leve na desnu obalu; radovi na rekonstrukciji moraju da se obave tako da se u kasnijoj eksploataciji može vršiti uključivanje i isključivanje svakog cevovoda posebno. 160
VE
UPRAVLJANE Rizik
Zaključci Na osnovu svih sprovedenih analiza rada cevovoda na mostovima u funkciji urednog snabdevanja vodom potrošača na levoj i desnoj obali Save i Dunava, mogu se izvesti neke važne konstatacije: svi cevovodi na mostovima su potrebni radi obezbeđenja pouzdanog snabdevanja vodom, pa je neophodno da svi budu osposobljeni za stalni rad; rekonstrukcije cevovoda na pojedinim mostovima mogu se izvoditi samo pod uslovima da su u radu cevovodi na drugim mostovima. Ovo se posebno odnosi na rekonstrukciju cevnih veza na Brankovom mostu i Gazeli; rekonstrukcija cevovoda na starom Savskom mostu je neophodna radi pouzdanog povezivanja leve i desne obale Save, i to sa cevi minimalnog prečnika 700 mm; rekonstrukcija cevovoda na Pančevačkom mostu treba da se uraditi tako da stalno u toku rekonstrukcije postoji veza između leve i desne obale Dunava, radi urednog snabdevanja; cevovodi na svim mostovima treba da ostanu istog prečnika (iako imaju značajnu rezervu propusne moći) zbog planova razvoja delova sistema koji su u dodiru sa mostovima; rekonstrukcije treba izvesti tako da se cevovodima može lako manipulisati (da se obezbede sve konbinacije puštanja cevi u rad); potrebno je ugraditi mernu opremu i zatvarače na svim cevovodima kako bi se omogućilo upravljanje njihovim radom.
MA
161
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje ZAUSTAVLJANJE RADA TUNELA U ovom primeru je prikazana analiza rada sistema u uslovima zaustavljanja tunela u trajanju od 12 časova, pri čemu zaustavljanje i ponovno puštanje objekata tunela u rad traju po dva sata. Najznačajniji i najveći podsistem beogradskog vodovodnog sistema je tunelski dovod, od PPV Banovo Brdo do CS Tašmajdan, dužine oko 6 km. Preko njega se plasira preko polovine ukupne vode koja se troši u gradu. Voda koja ide kroz tunel proizvodi se u postrojenjima Banovo brdo, Makiš i Jezero. Sa završetkom gradnje postrojenja Makiš 2 nominalni kapacitet biće 5 m3/s. Simulacija je rađena sa programskim paketom Infoworks WS. Analiza je urađena pomoću matematičkog modela Beogradskog vodovodnog sistema. Vreme potrebno za zaustavljanja rada objekata na tunelu T1 je 2 sata, predviđeni radovi na tunelu traju 12 sati, vreme ponovnog puštanja objekata na tunelu je 2 sata. Početak aktivnosti je bio predviđen za 27. mart 2009. u 18:00 časova, a završetak svih aktivnosti 28. marta u 10:00 časova, kada sistem ponovo radi u redovnim uslovima. Vršene su kontinualne simulacija rada sistema u vremenu od 19:00 časova 27. marta do 24:00 časa 28. marta da bi se pratio proces vraćanja sistema u regularno stanje. Osnovni granični uslovi su: Potrošnja vode na sistemu Qmaks.dan = 6.531 l/s Rad crpnih stanica na sistemu: Crpne stanice rade prema zadatom planu. Na nekim se režim rada menja tokom perioda simulacije prema stanju nivoa u rezervoarima. Podešavanje rada stanica vršeno je prema zahtevu da se obezbedi uredno snabdevanje vodom najvećeg broja potrošača na svim zonama uz minimalne restrikcije na određenim delovima grada. Tabela 8‐1 Režim rada crpnih stanica
Crpna stanica
Protok (l/s)
CS Makiš – pravac B. brdo CS Makiš – pravac Žarkovo CS Bežanija – nova CS Studentski grad CS Bežanija – stara CS Topčider 1 CS Vračar 1 CS Tašmajdan, stari i novi CS Bele vode 1B Buster „Glavni“ CS Topčider 2 CS Vračar 2 CS Bele vode 1A CS Pionir CS Crveni krst CS Žarkovo 2 CS Košutnjak CS Žarkovo 3 CS Dedinje CS Mokroluško brdo 3 CS Zvezdara CS Železnik CS Torlak CS Mokroluško brdo 4 CS Lipovica CS Vinča Buster „Ripanj“
162
27.03. 1900-2400 0 2.000 0 1.385 600 0 0 0 1.200 350 0 0 450 100 300 800 0 500 220 0 200 350 0 0 170 40 40
28.03. 0000-0800 0 2.000 0 1.385 600 0 0 0 1.200 350 0 0 450 100 300 800 0 500 220 0 200 350 0 0 170 40 40
28.03. 0800-1000 2.000 1.000 0 1.385 600 300 0 1,200 800 350 1.050 1.251 450 100 230 400 0 500 220 250 320 220 60 80 170 40 40
28.03. 1000-2400 2.000 1.000 0 1.385 600 300 0 1,200 800 0 1.050 1.251 450 0 230 400 0 500 220 250 320 220 60 80 170 40 40
VE
UPRAVLJANE Rizik
Stepen otvorenosti zatvarača na primarnim cevovodima: Za funkcionisanje sistema u redovnim uslovima snabdevanja vodom treba, odmah po isključenju rada crpnih stanica na tunelu, pritvoriti određene sektorske zatvarače zbog pravilnog usmeravanja vode prema pojedinim potrošačima i rezervoarima. Tabela 8‐2 Stepen otvorenosti zatvarača na primarnim cevovodima
Naziv zatvarača
Lokacija zatvarača
Zona
Ø700 ka rez.Pionir Ø700 ka rez. Glavni Ø500 Gazela 1 Ø800 ka rez.Rakovica Ø300 ka rez.Rakovica Ø700 ka gradu od Belih voda Ø500 ka rez.Železnik Ø250 ka rez.Umka Ø600 ka rez.Straževica Ø500 Košutnjak Ø800 ka rez.Dedinje Ø500 Pionirski grad Ø300 vodotoranj Košutnjak Ø500 ka rez.Stojčino brdo Ø400 Kumodraško polje Ø500 Zrenjaninski put Ø500 Zrenjaninski put Ø300 Ovčanski put Ø1000 Petlovo brdo Ø1000 Petlovo brdo Ø1000 Petlovo brdo Ø300 Kaluđerica
U blizini rez. Pionir U blizini rezervoara Glavni Dva cevovoda zatvorena, jedan otvoren U blizini rez. Rakovica U tunelu Rakovica U blizini punkta Bele vode U blizini rezervoara Železnik U blizini rezervoara Umka U blizini rez. Straževica U Košutnjaku U blizini punkta Dedinje Pionirski grad Kod vodotornja Košutnjak U blizini Stojčinog brda Kumodraško polje Zrenjaninski put - Kumodraško polje Zrenjaninski put - Kumodraško polje Ovčanski put Ibarska magistrala Rezervoar Rezervoar Smederevski put
I I I I I I I I II II II III III III III I I I I II II III
Stepen otvorenosti 2% 40% 80%: 0%: 80% 0% 0% 100% 3% 2% 0% 1% 20% 18% 1% 100%: 0%: 100% 14% 100%: 0%: 100% 100%: 0%: 100% 100%: 0%: 100% 0%:100%: 0% plovak na rez. 100%: 0%: 100% 100%: 0%: 100%
Tabela 8‐3 Stepen ispunjenosti rezervoara
Naziv rezervoara Pionir Žarkovo Glavni Krajinski Železnik Umka Mokroluško brdo Zvezdara Dedinje Petlovo brdo Stojčino brdo Torlak Devojački grob Vodotoranj Košutnjak Lipovica Kumodraž Guncati Vodotoranj Lipovica
Zapremina (m³) 4 2180 10 000 3 830 29 660 8 460 1 000 10 000 45 355 2 2520 10 000 9 704 11 960 2 047 2 000 1 500 4 850 500 400
Maks. dubina (m) 5,6 5,0 3,5 4,5 5,0 4,6 5,0 6,5 3,35 5,0 5,0 5,0 4,0 6,4 5,0 5,0 4,7 5,0
Dubina (m) 5,50 3,50 3,50 4,50 4,00 3,55 5,00 6,50 3,25 5,00 5,00 5,00 3,00 4,00 4,00 3,50 3,50 4,00
Ispunjenost (%) 100% 70% 100% 100% 80% 78% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 75% 62% 80% 70% 74% 80%
Stepen ispunjenosti rezervoara: Pre isključenja crpnih stanica na tunelu treba obezbediti visoku ispunjenosti rezervoara intenzivnim radom crpnih stanica 7 dana pre isključenja tunela.
Koeficijent časovne neravnomernosti potrošnje vode: Potrošači na sistemu su razvrstani prema lokaciji – zoni u kojoj se nalaze. Izvršena je njihova podela prema tipu potrošača u zavisnosti od načina korišćenja vode. Različiti koeficijenti časovne neravnomernosti potrošnje vode su korišćeni za kontinualnu simulacijue rada sistema.
MA
163
Zona I I I I I I II II II II III III III III III IV IV IV
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Analiza rezultata hidrauličkog proračuna Rezultati hidrauličkog proračuna za zadatu potrošnju vode na sistemu i sve usvojene granične uslove tokom predviđenih aktivnosti (zaustavljanje tunela, radovi na tunelu i puštanje tunela u funkciju), pokazuju da je obezbeđeno uredno snabdevanje velikog dela potrošača. U periodu planiranih radova određeni delovi mreže treba da imaju planska isključenja da bi se obezbedio pouzdan rad svih vitalnih hidrotehničkih objekata na distributivnom sistemu u vanrednim uslovima. Rezultati analize pokazuju da je opšte stanje na sistemu sledeće: Prva zona – leva obala Save: Snabdevanje vodom je uredno. Na krejevima sistema na pravcima prema Batajnici i Surčinu moguća je pojava umanjenja pritisaka za 0,5 ‐ 1,0 bar. 6 5
Dubina (m)
4 3 ZELEZNIK UMKA ZARKOVO PIONIR KRAJNSKI GLAVNI
2
0
19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
1
Slika 8‐5 Grafički prikaz rada rezervoara prve zone
64
60
600
60
800
56
400
56
400
52
200
52 Q (l/s) P (m)
48
0
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
Q (l/s) P (m)
0
Protik (l/s)
1,200
Pritisak (m)
Bezanija
800
Pritisak (m)
Protok (l/s)
Studentski grad
64
1,600
48
Slika 8‐6 Grafički prikaz rada crpnih stanica prve zone na levoj obali Save
164
VE
UPRAVLJANE Rizik
Prva zona – desna obala Save: Snabdevanje vodom je uredno. U periodu isključenja tunela, snabdevanje vodom delova opština Palilula, Stari grad i Vračar vršiće se preko rezervoara „Pionir” pa se tu očekuje smanjenje pritiska od 0,5 ‐ 0,8 bara..
Crveni krst 400
1,200
57
Bele vode 1
105 100
1,000
55
100
54
800
95
600
90
400
85
200
Q (l/s) P (m)
80
Q (l/s)
0
53
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
P (m)
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
0
Pritisak (m)
200
Protok (l/s)
56 Pritisak (m)
Protok (l/s)
300
75
Tasmajdan
Topcider 1
1,600
60
60
250
50
200
40
150
30
100
20
30
400
15 Q (l/s)
50
Q (l/s) P (m)
0
0
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
P (m)
0
Pritisak (m)
800
Protok (l/s)
45 Pritisak (m)
Protok (l/s)
1,200
300
10 0
MA
165
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
Makis ka Zarkovu
50
100
2,000
40
80 1,500 60 1,000
Protok (l/s)
1,500 Pritisak (m)
Protok (l/s)
Makis ka Ban. brdu 2,000
120
30 1,000 20
Pritisak (m)
2,500
40 500 Q (l/s)
20
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
10
P (m)
P (m)
0
Q (l/s)
0
0
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
500
0
Slika 8‐7 Grafički prikaz rada crpnih stanica prve zone
Prva zona – leva obala Dunava: Na ovom području opštine Palilula vršiće se planske restrikcije vode za sva naselja. Pouzdano snabdevanje vodom obezbeđivaće se samo za objekte duž Pančevačkog puta. Druga zona: Snabdevanje vodom uredno. Na krajevima sistema (područje opštine Vračar) očekuje se neznatno smanjenje pritiska od 0,5‐1,0bara.
7 ZVEZDARA
6
MOKROL. BRDO DEDINJE
Dubina (m)
5 4 3 2
0
19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
1
Slika 8‐8 Grafički prikaz rada rezervoara druge zone
166
MA 54
100 Q (l/s)
46
300
150 44
1,250
600 80
450 60
40
Q (l/s)
0
400 148
300 144
200 140
100
P (m)
0
Zarkovo 2 1,500
1,000
100
750 96
20 250
0
0 Q (l/s)
P (m)
1,000
800
600 100
400
200
167
Pritisak (m)
152
Pritisak (m)
56
500
Pritisak (m)
58
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
50
Protok (l/s)
Dedinje
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
200
Protok (l/s)
52 Pritisak (m)
300
Pritisak (m)
Protok (l/s) 400
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
Protok (l/s)
0 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
0
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
Protok (l/s)
VE UPRAVLJANE Rizik
Bele vode 2
48 Q (l/s)
136
P (m)
132
Vracar 2 108
104
500
P (m)
92
88
Topcider 2
108
104
96
Q (l/s)
P (m)
92
Slika 8‐9 Grafički prikaz rada crpnih stanica druge zone
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Treća zona: Snabdevanje vodom uredno. Ovo se pre svega odnosi na područje Košutnjačke i Dedinjske druge zone. Na Zvezdarskoj drugoj zoni snabdevanje će biti uredno na centralnim delovima, na pravcu Zvezdara‐Stojčino brdo. Planske restrikcije će se vršiti na pravcu Kaluđerica–Vinča i na pravcu Stojčino brdo– naselje Veliki Mokri Lug. Očekuje se smanjenje pritisaka od 0,5‐0,8 bara na delu od Banjice prema rezervoaru Torlak. 6 5
Dubina (m)
4 3 2
KOSUTNJAK DEV. GROB
1
TORLAK
0
19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
LIPOVICA
Slika 8‐10 Grafički prikaz rada rezervoara treće zone
168
MA 0
169 23:00
21:00
19:00
130
200 Pritisak (m)
400
17:00
0
13:00 15:00
62
9:00
P (m)
11:00
500
400
300 120
115
200
100 Q (l/s)
Zeleznik
Pritisal (m)
Zvezdara
7:00
Q (l/s)
5:00
64
3:00
100
1:00
66
23:00
68
19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
70
21:00
200 Protok (l/s)
300
Pritisak (m)
400
19:00
Prokok (l/s)
0 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00
Protok (l/s)
VE UPRAVLJANE Rizik
Zarkovo 3 130
125
110
105
P (m)
100
140
300
100 120
Q (l/s)
P (m)
110
Slika 8‐11 Grafički prikaz rada crpnih stanica treće zone
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje Četvrta zona: Obezbeđuje se pouzdano snabdevanje vodom sa nešto umanjenim pritiscima na krajevima sistema od 0,5‐0,8 bara. Snabdevanje vodom biće isključivo preko rezervoara „Kumodraž”. 6 5
Dubina (m)
4 3 2 LIPOVICA
1
KUMODRAZ
19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
GUNCATI
0
Slika 8‐12 Grafički prikaz rada rezervoara četvrte zone
Peta zona: Obezbeđuje se pouzdano snabdevanje vodom jer će hidroforski uređaj na rezervoaru „Kumodraž” biti sve vreme u radu. Južni prigradski sistem: Funkcioniše u redovnim uslovima. Vinčanski vodovodni sistem: Funkcioniše u redovnim uslovima. Po završetku svih planiranih aktivnosti na tunelu T1 i puštanju u regularni rad, stabilizacija snabdevanja vodom, vraćanje distributivnog sistema u regularan rad, očekuje se u periodu od 7 sati, a povratak sistema u stanje kao što bilo u trenutku započinjanja radova očekuje se tokom 24 sata. Generalni zaključak je da se sa velikom pouzadnošću može obezbediti uredno snabdevanje vodom u periodu od 16 do 19 sati izvođenja radova na tunelu T1 u uslovima određene potrošnje vode usvojene na osnovu potrošnji u prethodnom periodu.
170
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
DODACI
A. SKRAĆENICE B. LITERATURA C. REGISTAR POJMOVA MA
171
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
172
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
A. SKRAĆENICE BVK – Beogradski vodovod i kanalizacija, JKP BVS – Beogradski vodovodni sistem BKS – Beogradski kanalizacioni sistem BPK – Biološka potrošnja kiseonika CDA – Commercial Data Analysis – Analiza podataka o fakturisanju CS – Crpna stanica DMA – District Metered Area – Merna zona DMT – Digitalni model terena ESRI – Environmental Systems Research Institute FASEP – Feasibility studies fund – Fond za finansiranje pripreme projekata GIS – Geografski informacioni sistem GPS – Global Positioning System – Globalni sistem za pozicioniranje GPRS – General Packet Radio Service GSM – Global System for Mobile Communications GUP – Generalni urbanistički plan HMI – Human Machine Interface – Interfejs čoveka i mašine HPK – Hеmiјskа pоtrоšnjа kisеоnikа I/O – Input/Output ILI – Infrastructure Leakage Index – Infrastrukturni indeks curenja IWA – International Water Association KCS – Kanalizaciona crpna stanica KfW – Kreditanstalt für Wiederaufbau – Nemačka razvojna banka KO – Katastarska opština KPI – Key Performance Indicators – Ključni indikatori performansi LCC – Local Control Center – Lokalni kontrolni centar MCC – Main Control Center – Glavni kontrolni centar MIS – Management Information System NRW – Non‐Rewenue Water – Nenaplaćena voda OPC – Open Connectivity standard PLC – Programmable Logic Controller – Programabilni logički kontroler PPOV – Postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda PPV – Postrojenje za pripremu vode MA
173
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje RGZ – Republički geodetski zavod RHMZ – Republički hidrometeorološki zavod RTU – Remote Terminal Unit – Udaljena terminalna jedinica SCADA – Supervisory Control and Data Aquisition – Sistem za kontrolu i prećenje SHDSL – Symmetric Hierarchy Digital Subscriber Line SMS – Short Message Service SQL – Structured Query Language TCP/IP – Transmission Control Protocol/Internet Protocol TIRL – Technical Indicator of Real Losses – Tehnički indikator realnih gubitaka TIS – Tehnički informacioni sistem UARL – Unavoidable Annual Real Losses – Neizbežni godišnji stvarni gubici UFW – Unaccounted for Water – Nefakturisana voda UPS – Uninterruptible Power Supply – Neprekidno napajanje strujom WLL – Wireless Local Loop WWW – World Wide Web
174
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
B. LITERATURA 1. Gotoh, K., J.K. Jacobs, S. Hosonoda and R.L. Gerstberger (1993): „Instrumentation and Computer Integration of Water Utility Operations”, American Water Works Association Research Foundation and Japan Water Works Association, Denver, USA and Tokyo, Japan 2. Obradović, D. (1997): „Organizacija sistema merenja i upravljanja u savremenim vodovodnim sistemima”, Voda i sanitarna tehnika, Udruženje za tehnologiju voda i sanitarno inžinjerstvo, Beograd, br. 6, pp, 5–25 3. Obradović, D. (1999): „Savremeni vodovodi, informatika i oprativno upravljanje”, Udruženje za tehnologiju vode i sanitarno inženjerstvo, Beograd 4. Radojković, M., D. Obradović i Č. Maksimović (1989): „Računari u komunalnoj hidrotehnici”, Građevinska knjiga, Beograd 5. Shamsi, U. M. (2002): „GIS Tools for Water, Wastewater, and Stormwater Systems” ASCE Press, Reston, USA 6. Cvjetković, M. (2000): „Merenje protoka u vodovodnim sistemima”, Poslovno udruženje vodovoda i kanalizacije Jugoslavije, Beograd 7. Cvjetković, M. (2008): „Beogradski vodovod i kanalizacija – Razvoj i reforme od 2000. do 2008.”, JKP BVK, Beograd 8. Zimonić, D. (2009): „Savremeno upravljanje infrastrukturnim sredstvima – Asset Management”, JKP BVK i Poslovno udruženje vodovoda i kanalizacije Srbije, Beograd 9. Rehabilitation of Urban Water Supply and Sewage System in Novi Sad, Nis, Kragujevac and Belgrade – Phase III, Consulting Services for the Implementation of the Institutional Support Programme BMZ ID 2002 70 165 (2009): „Final Report”, Berlinwasser International AG, Hydro Comp Enterprises Ltd and H.P Gauff Ingenieure GmbH & Co KG assisted by FIDECO, Beograd 10. The Project for the Improvement of Water Supply System in Belgrade City Phase I, (2005) „Detailed Design: Procurement and Installation of SCADA System for BWS”, EBARA Tokyo, Japan MA
175
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje 11. „Geografski informacioni sistem u Beogradskom vodovodu i kanalizaciji: Strategija razvoja”, (2006), Livona doo, Beograd 12. Formiranje baze podataka katastra vodova vodovodne i kanalizacione mreže Grada Beograda – „Glavni projekat geodetskih radova”, (2006), Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu – Institut za geodeziju i geoinformatiku, Beograd 13. Formiranje baze podataka katastra vodova vodovodne i kanalizacione mreže Grada Beograda – „Tehnički izveštaj o izvedenim geodetskim radovima” (2007), MapSoft, Beograd 14. Cvjetković, M. (2003): „Predlog organizacije Sistema za praćenje rada beogradskog vodovodnog sistema”, JKP BVK, Beograd 15. „Nacrt Generalnog rešenja Beogradskog kanalizacionog sistema do 2021.”, (2006), JKP BVK, Beograd 16. „Hidraulička analiza snabdevanja grada vodom u uslovima priključenja veznog tunela T1–T2 na glavni tunel T1”, (2006), JKP BVK, Brograd
176
VE
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
C. REGISTAR POJMOVA analogne karte 5 analogni plan 13 asset management 74, 102, 104, 106 brzina 21, 139, 144 detaljni list 6, 7, 8, 9, 10, 38 digitalna karta 13 digitalni katastar 12 DMA 111, 117, 133, 135, 136, 171 elektromagnetni merači 20 elektronski merači 20 ESRI SHAPE 15 GIS 11, 12, 41, 43, 59, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 73, 74, 75, 77, 105, 111, 137, 144, 145, 171 hardver 68, 86 hidrauličko zoniranje 115 HMI 76, 77, 79, 82, 86, 88, 171 kalibracija modela 37, 43, 44 katastar vodova 12 mape 5 matematički model 35, 40, 51 merenje protoka 16, 17, 21, 27, 135 merenje 15, 17, 25, 133 merna mesta 27, 28, 29, 30, 98 merne zone 111, 117, 133, 134 model podataka 62, 72, 73 modeliranje 35
NRW 112, 129, 130, 171 osnove 3 postavljanje merača 21 postupak digitalizacije 13 projekat digitalizacije 10 rezultati merenja 24 RTU 75, 76, 77, 78, 140, 172 SCADA 43, 44, 59, 65, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 86, 88, 95, 96, 98, 117, 133, 143, 144, 145, 172 Softver 69, 88 strateško planiranje 99, 109 terenska kampanja 13 UFW 129, 130, 131, 172 ultrazvučni merači 20 upravljanje imovinom 99 upravljanje potrošnjom 109, 121 upravljanje rizikom 139 uprаvljаnjе mrеžom 104 vanredne situacije 139, 141, 142, 143, 144, 145 visinske zone 111, 118, 119 vodomer 17, 18, 19, 65, 124, 125, 126, 127, 128, 131 živоtni ciklus imоvinе 105
MA
177
VODOVOD I KANALIZACIJA Upravljanje
178
View more...
Comments