Vizualizace a řízení systému zavlažování v Západní Austrálii

V Západní Austrálii bývá po většinu roku velmi horko a sucho. V měsících s minimem srážek je tak třeba provádět pravidelné zavlažování sportovišť a parků. Efektivní zavlažování městské zeleně zajišťují komplexní zavlažovací systémy instalované přímo v parcích.

V roce 2011 australská firma Waterman Irrigation, člen společnosti IA-Group Pty Ltd., provedla instalaci systému zavlažování 18 městských parků v oblasti Mandurah jižně od města Perth, hlavního města Západní Austrálie. Mandurah má 74 000 obyvatel a rozkládá se na 174 km².

Popis instalace

Tato instalace je unikátní hned z několika pohledů. Aplikace má přes 38 000 datových bodů, více než 1 500 VB skriptů a 616 vizualizačních oken rozdělených pro dispečink a pro mobilní klienty. Rozlehlý systém 18 parků je řízen 18 PLC a 54 virtuálními zařízeními Modbus. Každý řídicí systém je propojen s centrálním serverem sítí VPN pomocí 3G Sierra Wireless routeru (HSPA/UMTS technologií). Celkem se tedy jedná o 18 sítí VPN. Specialisté Waterman Irrigation se museli vypořádat s problémem velkého objemu dat, protože 38 000 datových bodů nelze mobilní 3G sítí přenášet on-line. Počáteční objem dat z jednoho PLC byl 10 GB měsíčně, což pro 18 PLC představovalo 180 GB dat. To se ukázalo pro přenos jako nereálné. Správci parků ovládají zavlažování za využití mobilních klientů Reliance na deseti mobilních telefonech. Proto byla provedena optimalizace a data jsou přenášena jen tehdy, pokud je k systému připojen některý ze správců. Jakmile je vizualizační stránka na mobilním telefonu uzavřena, komunikace s PLC je přerušena. Touto úpravou bylo dosaženo redukce celkově přenášených dat na necelých 20 GB měsíčně!

Systém zavlažování je díky použitým technologiím dostupný v režimu 24/7. Data o evapotranspiraci ze dvou instalovaných meteorologických stanic jsou použita pro optimální načasování závlah.

ICLEI (Mezinárodní rada pro podporu místního podnikání v oblasti životního prostředí) Water Campaign™ je mezinárodní program zaměřený na posílení role místní samosprávy v otázkách snížení spotřeby vody a zvýšení její kvality. Hospodárnost využití vody je hodnocena v pěti stupních. I díky instalovanému systému zavlažování bylo pro oblast Mandurah dosaženo nejvyššího, tedy 5. stupně.

Přínos pro zákazníka

Praktický přínos nejlépe vystihuje skutečná událost z léta (období prosinec 2011 až únor 2012). Jeden z občanů informoval během noci radu o tom, že v jednom z parků došlo k poškození zavlažovacího potrubí, což způsobilo velký únik vody s následným zaplavením parku. O nastalé situaci byl okamžitě informován dozorce zavlažovacího systému, který se ze svého domu připojil ke SCADA systému, načtením příslušných dat (tlak a průtok vody) potvrdil informace o nehodě a v postiženém parku dočasně vyřadil zavlažovací systém z provozu. Problém byl následně odstraněn. Toto všechno proběhlo do 10 minut od nahlášení nehody. Bez SCADA systému by dozorce musel odjet do parku a systém zastavit ručně, což by trvalo minimálně dvě hodiny, navíc v noci.

Řídicí systém

Řídicí systém se skládá z 18 programovatelných automatů PLC s procesorem běžícím na OS Linux. I/O moduly jsou k PLC připojeny ethernetem. Centrální server s nainstalovaným modulem Reliance 4 Control Server komunikuje s řídicími systémy bezdrátovými routery technologií 3G přes zabezpečené virtuální privátní sítě (VPN).

V oblasti Mandurah je každý park vybaven vodní pumpou s kontrolérem na čerpání spodní vody. Voda je následně distribuována potrubím k jednotlivým zavlažovačům rozmístěným v parku. Řídicí systém Waterman Irrigation od společnosti Industrial Automation umožňuje ovládat až 100 solenoidových ventilů a měřit různé veličiny, jako jsou tlak, průtok či povětrnostní podmínky.

Vizualizaci a ovládání procesů zavlažování provádí tencí klienti SCADA/HMI systému Reliance, konkrétně modul Reliance 4 Mobile Client nainstalovaný na mobilních telefonech obsluhy. Pověření pracovníci tak mohou za pomoci svých chytrých telefonů 24 hodin 7 dní v týdnu kontrolovat a ovládat proces zavlažování všech 18 městských parků.

Pro optimální nastavení počátku a doby trvání jednotlivých závlah využívá řídicí systém dvě meteorologické stanice umístěné v zavlažované oblasti. Tyto stanice měří vlhkost půdy a při poklesu zahájí automaticky proces zavlažování.