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TELE CONTROLLO/GESTIONE


Tuttti i sistemi GOST sono complettamente automatizzati e predisposti per l´installazione di piataforme di telegestione personalizzate.


Cos´è la telegestione

La telegestione comprende una serie di sistemi e apparecchiature idonee ad effettuare il controllo a distanza di impianti distribuiti in un territorio. Gli impianti possono essere sia indipendenti tra loro che collegati.

Le apparecchiature per la telegestione vengono appositamente organizzate e gestite da sistemi tecnologici-informatici.

I sistemi di telecontrollo rappresentano uno degli esempi più importanti dei risultati ottenuti grazie alla telegestione.

Infatti alcune delle funzioni di un impianto di telecontrollo sono:
- il comando a distanza dei dispositivi,
- il controllo costante del funzionamento dei impianti,
- la segnalazione automatica di allarmi per guasti o anomalie.


Caratteristiche generali del sistema di telegestione

Un sistema di telegestione funzionale si basa principalmente su una struttura decentralizzata; ogni impianto della struttura dispone di una propria stazione remota che viene installata in prossimità dell'impianto stesso e si presenta completamente autonoma per:
- le funzioni di sorveglianza,
- gestione locale,
- capacità di teleallarme e di elaborazioni anche complesse sulle informazioni acquisite.


Come avviene l´elaborazione delle informazioni:

La stazione remota memorizza le informazioni ricevute; quest´ultime vengono ciclicamente trasmesse ad una centrale di controllo. Per la trasmissione delle informazioni si utilizzano dei vettori di comunicazione scelti in base agli obiettivi ed ai vincoli tecnici richiesti dall'applicazione.

Il collegamento delle apparecchiature alla rete cellulare permette essere informati della situazione dell' impianto in tempo reale. La possibilità di eseguire manovre a distanza, su qualsiasi tipo di apparecchiatura, può ridurre i costi di gestione o i disagi di interventi notturni, festivi o in condizioni climatiche particolari.

Infatti, con un telefono (fisso o mobile) ed un PC con specifico software applicativo di controllo e supervisione, i tecnici possono tenere sotto controllo il funzionamento degli impianti. Nel caso di intervento sul posto la squadra di manutenzione conosce anticipatamente l'inconveniente da risolvere, ottenendo quindi maggiore tempestività ed efficacia nell'intervento.

I vantaggi
I sistemi di telecontrollo sono di ausilio al tecnico addetto alla gestione ed alla sorveglianza di sistemi complessi e decentrati quali: reti di distribuzione acqua potabile, di depurazione, di riscaldamento urbano, di distribuzione gas, di illuminazione pubblica, impianti di riscaldamento e climatizzazione di un edificio, impianti frigoriferi. Ma anche gestione di microcentrali idroelettriche, di fari e boe di segnalazione, di reti di irrigazione, senza esclusione dei processi industriali.

Il controllo costante degli impianti assicura maggiore sicurezza, con l´allertamento automatico del personale di manutenzione, in caso di guasto.

E' anche possibile avere in modo automatico la segnalazione di determinate scadenze, calcolate in numero di giorni e numero di ore. ( ad es. segnalare ogni 7 mesi il promemoria: “ disinfezione bacino e sorgente”, oppure dopo 2500 ore di funzionamento:“ sostituire olio compressore n°1 “ ). Resta così automaticamente organizzato un efficace programma di manutenzione preventiva.

Non è necessario acquisire personale specializzato per questo tipo di impianti, ma si possono impiegare le competenze esistenti, con sensibile riduzione dei costi di investimento.

L'automazione, come componente fondamentale della progettazione e conduzione degli impianti di trattamento delle acque reflue, è considerata oggi come una delle nuove frontiere nello sviluppo di efficienti sistemi di depurazionein grado di assicurare gli standard di scarico imposti dall'attuale normativa ed i risparmi gestionali richiesti dall'attuale crisi energetica.  

L'applicazione dell'automazione agli impianti di trattamento delle acque reflue si basa sul contributo sinergico di tre settori tecnologici complementari:
• Tecniche avanzate di automazione, basate su modelli di processo evoluti e sistemi di telecontrollo basati su metodi dell'intelligenza artificiale;
• Strumentazione analitica di processo,
per la misura in tempo reale delle variabili critiche;
• Sistemi di comunicazione digitale ed elaborazione di processo.

I miglioramenti attesi dall'introduzione dell'automazione sono:
• Ottimizzazione del rendimento depurativo in ogni condizione di funzionamento;
• Incremento dell'affidabilità e del rispetto dei limiti di legge attraverso il monitoraggio ed il controllo coordinato delle varie unità di processo.

l'impiego delle tecniche di automazione possono incrementare la capacità di rimozione dei nutrienti fino al 30% e che l'approfondimento delle conoscenze conseguente al loro impiego sta producendo un ulteriore avanzamento dei processi innovativi ed un miglior rendimento di quelli tradizionali.

In particolare l'uso dell'automazione mette in luce un insieme di relazioni, altrimenti difficili da evidenziare, fra i parametri operativi di un impianto ed il suo rendimento.

I progressi dell'automazione si basano sulla seguente serie di fattori:
Sensoristica. L'ottenimento di misure affidabili in continuo è essenziale per un efficace controllo del processo. Si è definitivamente affermata la filosofia della misura in situ, con strumenti installati a bordo vasca e si è allargata la gamma di grandezze che possono essere misurate in linea. I parametri essenziali che oggi possono essere monitorati in modo affidabile e relativamente economico sono i seguenti:
  • Portata, sia di processo che dei vari ricircoli interni
  • pH, RedOx
  • Ossigeno disciolto
  • Azoto ammoniacale, Azoto nitrico e Fosforo inorganico nella vasca di ossidazione ed in uscita
  • Densità solidi sospesi nella vasca di ossidazione
  • Altezza del letto di fanghi del sedimentatore e densità dei fanghi in ricircolo.


Attuatori. C'è stato un continuo progresso per questi dispositivi di potenza ed oggi i motori elettrici a giri variabili tramite inverter sono largamente disponibili per azionare pompe e compressori. D'altra parte, la relazione fra il rendimento di questi attuatori e quello complessivo del processo non è stato ancora sufficientemente studiato.


Strumenti potenti di analisi e di sintesi di sistemi di controllo sono oggi disponibili.
Le moderne tecniche di analisi dei dati forniscono degli efficienti metodi di diagnosi dei guasti, che  permettono l'individuazione in tempo reale dei malfunzionamenti.


L´acquisizione dei dati si è notevolmente espansa rispetto al passato con software specifici disponibili per la raccolta ed il trattamento dei dati e potenti sistemi di comunicazione digitale per collegare in modo efficiente i sensori dislocati nell'impianto, secondo l'attuale tendenza che privilegia la collocazione del sensore a bordo vasca ed elaborazione locale della misura.

Mentre nel passato disporre di un sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) rappresentava il massimo traguardo, oggi esso è visto come la struttura di più basso livello, un punto di partenza su cui costruire un sistema di controllo che contenga algoritmi sofisticati di controllo, analisi dei guasti ed ottimizzazione.


Dato che un processo di depurazione non opera mai in stato stazionario a causa delle variazioni di portata e composizione dell'influente, sia con ritmo giornaliero che stagionale, e che le prestazioni richieste cambiano con la condizione del corpo idrico recettore, è necessario un controllo in tempo reale per garantire che l'effluente sia entro i limi di legge e che l'integrità dell'impianto e l'economicità della sua gestione vengano sempre garantite. Le difficoltà del controllo risiedono spesso nella necessità di armonizzare obiettivi contrastanti e nel fatto che le dinamiche di processo sono non lineari e tempo-varianti.

Recentemente si è avuto un mutamento delle priorità di gestione che si riflette sulle specifiche di progetto e conduzione di impianto. Ad esempio, nel passato la capacità di aerazione era dimensionata sul carico carbonioso, mentre attualmente esso è dimensionato principalmente sul fabbisogno per la nitrificazione.

Attualmente si considera che solo una parte del carbonio organico biodegradabile (CBOD) viene rimossa per via aerobica, mentre la rimanente parte (spesso oltre il 50%) è utilizzata come fonte di carbonio nella fase anossica di denitrificazione. Questo porta ad un collegamento fra la fase aerobica (abbattimento del CBOD e nitrificazione) e fase anossica (denitrificazione).

Ciò dà origine ad un complesso problema di controllo costituito dal coordinamento dei set-point di Ossigeno Disciolto (DO) in ossidazione e quello del nitrato in denitrificazione.
 
In un normale schema di processo di rimozione dell'azoto con pre-denitro, questo problema di automazione può essere risolto mediante un controllo gerarchico a due livelli, che realizza un coordinamento fra i regolatori dell'areazione (DO set-point) e nitrificazione (NO3 set-point) attraverso un controllore di alto livello che ottimizza tali set-point in funzione del consumo energetico e dei limiti imposti dalla normativa all'effluente.

Il risparmio energetico sta diventando l'aspetto più importante nella gestione dei processi di depurazione e un considerevole sforzo di ricerca gli viene dedicato nel mondo. 

L'applicazione di regolatori al controllo dell'ossigenazione ha mostrato che è possibile ottenere significativi risparmi energetici.






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