Inteligentne przepompownie ścieków – przyszłość zarządzania infrastrukturą wodną

Istnieją gminy gdzie został wdrożony System Monitorowania i Sterowania Siecią przepompowni przydomowych >>.

Inteligentne przepompownie ścieków mogą znacząco poprawić efektywność operacyjną, minimalizować awarie i optymalizować koszty eksploatacji. Jednak wdrożenie IoT w tym obszarze nie jest pozbawione wyzwań. W niniejszym artykule przyjrzymy się kluczowym aspektom, które decydenci w samorządach oraz operatorzy infrastruktury wodno-kanalizacyjnej powinni wziąć pod uwagę.

Infrastruktura techniczna i kompatybilność systemów

Jednym z największych wyzwań jest integracja nowoczesnych technologii IoT z istniejącą infrastrukturą przepompowni. Wiele obiektów wodno-kanalizacyjnych w Polsce zostało zbudowanych kilkadziesiąt lat temu, a ich modernizacja nie zawsze jest łatwa i szybka. Niech to jednak nas nie zniechęca. Każdy problem da się rozwiązać. Trzeba go tylko zdefiniować i znaleźć optymalne rozwiązanie.

Najczęściej pojawiające się problemy to:

• konieczność dostosowania starszych systemów SCADA do współpracy z nowoczesnymi sensorami i platformami IoT – takimi jak NetQM for IoT, 
• zapewnienie odpowiedniej nowoczesnej łączności (np. LTE, LoRaWAN, 5G) w miejscach o słabym zasięgu sieci lub obniżenia kosztów stałych (abonamentowych),
• skalowalność i modularność systemu, aby możliwe było jego stopniowe wdrażanie i rozwój. Wiadomo, że miejscowości się rozrastają, powstają nowe osiedla, ulice. System musi być na tyle elastyczny i „pojemny” aby móc optymalnie funkcjonować w rozrastającej się tkane miejskiej czy gminnej.

Cyberbezpieczeństwo i ochrona danych

Zdalne sterowanie przepompowniami to duży krok naprzód, ale jednocześnie wyzwanie pod względem bezpieczeństwa. Cyberataki na infrastrukturę krytyczną stają się coraz częstsze, co rodzi pytania o ochronę systemów IoT przed ingerencją osób niepowołanych.

Potencjalne zagrożenia:

• możliwość przejęcia kontroli nad systemami sterowania przez hakerów,
• ryzyko wycieku danych o stanie infrastruktury wodnej,
• wymóg stosowania silnych mechanizmów szyfrowania i autoryzacji użytkowników.

Potencjalne zagrożenia to tak naprawdę zagrożenia z którymi mierzą się wszystkie organizacje podłączone do internetu (tym bardziej organizacje krytyczne w ujęciu dyrektywy NIS-2). Bez względu czy to mała firma, czy wielki koncern czy urząd gminy. Prawdą jest, że ilość cyber ataków rośnie ale też jest coraz więcej rozwiązań chroniących infrastruktury IT przez hakerami. Niech nigdy fakt potencjalnego włamania do infrastruktury IT nie będzie argumentem przeciw IoT. Bo idąc tym tokiem myślenia wrócimy do epoki kamienia łupanego. Dodatkowym argumentem, żeby skorzystać z rozwiązania NetQM for IoT oferowanego przez Monolit IT jest fakt, że jako firma specjalizujemy się od wielu lat również w zagadnieniach Cyber Security >> współpracując z kluczowymi dostawcami rozwiązań z tego obszaru >> 

Koszty wdrożenia i zwrot z inwestycji w IoT

Gminy i miasta muszą starannie analizować koszty implementacji technologii IoT. Budżety publiczne są ograniczone, dlatego inwestycje w inteligentne systemy zarządzania infrastrukturą powinny mieć solidne uzasadnienie ekonomiczne.

Najważniejsze aspekty finansowe o którym mówi sektor samorządowy to:

• koszty początkowe związane z zakupem sensorów, urządzeń komunikacyjnych i platformy do analizy danych, takiej jak np. NetQM for IoT,
• możliwości finansowania z funduszy unijnych oraz programów wspierających rozwój Smart City,
• bardzo dokładna analiza oszczędności wynikających z optymalizacji pracy przepompowni, redukcji awarii, zmniejszenia kosztów ubezpieczenia czy zużycia prądu.

Jakie mogą być korzyści z monitoringu jakości wody poprzez system IoT?

• lepsza kontrola nad pracą oczyszczalni ścieków,
• możliwość natychmiastowego alarmowania służb w przypadku awarii,
• możliwość natychmiastowego alarmu służb w momencie wykrycia jakichkolwiek odchyleń od założonych poziomów.

Zarządzanie kryzysowe w przepompowniach

Awarie przepompowni mogą powodować poważne konsekwencje ekologiczne i finansowe. IoT może pomóc w przewidywaniu awarii i szybkim podejmowaniu działań naprawczych. Często nawet na etapie nieznacznych odchyleń od normy – zanim awaria stanie się prawdziwą Awarią.

Kluczowe funkcjonalności IoT w zarządzaniu kryzysowym:

• predykcyjna analiza danych w celu przewidywania usterek,
• automatyczne i natychmiastowe uruchamianie procedur awaryjnych,
• integracja z systemami powiadamiania mieszkańców i służb technicznych.

Optymalizacja pracy przepompowni dzięki IoT

Dzięki zastosowaniu inteligentnych algorytmów i sensorów w przepompowniach, możliwe jest znaczące zwiększenie efektywności operacyjnej.

Jak działa optymalizacja przepompowi działających w oparciu o Internet Rzeczy?

• Automatyzacja procesów wodnych, dostosowanie przepływu do rzeczywistych potrzeb i dynamicznych sytuacji.
• Redukcja zużycia energii poprzez optymalne sterowanie pompami.
• Ciągłe zbieranie i analiza danych pozwalające na lepsze planowanie konserwacji.
• Automatyczny odczyt ilości przepompowanych nieczystości (przy zastosowaniu dodatkowych przepływomierzy).

Automatyczny odczyt wodomierzy

• Wymiana tradycyjnych wodomierzy na liczniki z modułami komunikacyjnymi.
• Automatyczny odczyt poboru wody.

Zrównoważony rozwój miast dzięki IoT

Technologie IoT w gminach to nie tylko oszczędności, ale również sposób na poprawę jakości życia mieszkańców i dbałość o środowisko o czym pisaliśmy w artykule pt. "Cyfryzacja w gminach. Wymierne korzyści dla mieszkańców i administracji". Zachęcamy do lektury >>

Zadajmy sobie więc pytanie, dlaczego warto inwestować w IoT?

IoT działające w gminie to:

• ograniczenie strat wody i optymalizacja zużycia zasobów,
• redukcja emisji CO2 poprzez inteligentne zarządzanie energią,
• budowanie ekologicznych i bardziej odpornych na kryzysy miast i gmin. Klimat się bardzo dynamicznie zmienia. Susze przeplatane z bardzo obfitymi deszczami to za chwilę będzie nasza codzienność. Warto, aby tkanka miejska była na to maksymalnie przygotowana.

Wdrożenie IoT w infrastrukturze wodno-kanalizacyjnej niesie ze sobą wiele wyzwań, ale również ogromne korzyści. Automatyzacja procesów i odczytów, optymalizacja pracy przepompowni mogą przyczynić się do znacznych oszczędności i poprawy efektywności zarządzania infrastrukturą wodną. Gminy i miasta, które zdecydują się na implementację inteligentnych systemów takich jak NetQM for IoT, będą w stanie skuteczniej zarządzać swoimi zasobami i zapewnić mieszkańcom bezpieczną oraz nowoczesną infrastrukturę.

Czy Twoja gmina jest gotowa na wdrożenie technologii IoT? Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o możliwościach implementacji IoT w infrastrukturze wodno-kanalizacyjnej, skontaktuj się z nami!