Nytt projekt för optimal placering av sensorer
Mistra InfraMaints styrelse gav under hösten grönt ljus till nya strategiska projekt inom vårt program, projekt som alla kommer att bidra till effektiv och hållbar tillgångsförvaltning. Ett av dem, projektet Opti-SENSE, syftar till att undersöka optimal placering av sensorer för hydraulisk övervakning av dag- och spillvattennät.
Projektet genomförs i samarbete mellan Sweden Water Research, LTH och NSVA. och leds av Salar Haghighatafshar, doktor i VA-teknik och konsult inom vatten-, avlopps- och dagvattenprojekt.
Vad är bakgrunden till projektet?
– I dag baseras placeringen av sensorer för mätning och övervakning i stor utsträckning på lokalkännedom. Det har fungerat bra under lång tid, eftersom mätningar av ledningsnätet traditionellt har varit förknippade med höga kostnader. Flödesmätning har varit en central del av övervakningen på självfallsnätet, men både permanenta installationer och tillfälliga mätkampanjer medför ofta kostnader på hundratusentals kronor för installation och underhåll.
Men med utvecklingen av IoT-teknologi har det blivit möjligt att installera stora mängder sensorer till en betydligt lägre kostnad än tidigare. Dessa sensorer erbjuder också alternativa metoder för mätning, jämfört med den traditionella flödesmätningen vi är vana vid. För att maximera nyttan av de här nya mät- och övervakningsteknikerna, och samtidigt öka vår förståelse för systemet, krävs ny kunskap om hur sensorerna bäst placeras.
I projektet kommer först en litteraturstudie genomföras, som ska identifiera och titta närmare på olika metoder för sensorplacering , utvärdera för- och nackdelar med olika metoder och sedan välja de mest lämpliga teknikerna utifrån effektivitet, tillförlitlighet och kostnadseffektivitet.
– Dessa tekniker kan hämtas från områden som miljöövervakning, gruvindustrin, processindustrin, gas- och oljeindustrin, eller närliggande områden som dricksvattenhantering. Inom ramen för ett pilotprojekt hos NSVA kommer sedan en noggrant utvald metod att utvecklas och testas för att optimera placeringen av nivåsensorer. Det inkluderar en analys av nätverkets hydrauliska egenskaper, val av sensorplaceringstekniker, implementering av den anpassade metodiken och sist en utvärdering av effektiviteten. Målet är att optimera sensorplaceringen för att kunna karaktärisera vattnets rörelser på ett effektivt sätt, med ett minimalt antal mätpunkter.
Vad hopppas ni kunna presentera i slutändan?
– Vi vill utveckla en skräddarsydd metodik för placering av nivåsensorer. Målet är att karaktärisera vattnets rörelse, det villl säga hydrauliken, i dag- och spillvattennät med så få sensorer som möjligt. Vi hoppas kunna leverera ett proof-of-concept för metodisk sensorplacering inför en framtida utplacering av 1000 nivåsensorer i NSVAs kommuner. Genom optimalt placerade nivåsensorer, istället för dyra flödesmätare, får vi ökad mätning till lägre kostnad samtidigt som underhållsbehovet minskar. Vi tror också att strategisk placering av nivåsensorer kan ge en mer noggrann och effektiv förståelse av hydrauliken.