cover

Artykuły

ODCZYT RADIOWY - zdalny odczyt wodomierzy

Już siedem lat temu opracowano w firmie TYTAN rozwiązanie odczytu radiowego wodomierzy umożliwiając zdalny dostęp do danych wodomierza -numeru i przepływu- zużycia wody. Rozwiązanie to polegało na powiązaniu z działającymi już aplikacjami ZBYT WODY oraz KOMPUTEROWY INKASENT standardów transmisji radiowej udostępnionych przez francuską firmę SAPPEL -producenta wodomierzy i głowic radiowych.
Część sprzętową oparto na dwóch typach głowic radiowych- głowicy ściśle związanej ze stosowanym wodomierzem oraz głowicy uniwersalnej, która może współpracować z każdym wodomierzem o wyjściu impulsowym. Rozwiązania te nazywane są również odpowiednio jako powiązane oraz przesunięte.

Głowica radiowa o symbolu IZAR MRCP wymaga wodomierza SAPPEL/MIROMETR, na który to wodomierz jest nakładana jako nasadka. Układ taki wymaga z oczywistych względów pełnej zgodności wymiarów i rozwiązań mechanicznych aby głowica mogła być nałożona na wodomierz oraz aby było możliwe przekazywanie impulsów z wodomierza do głowicy. Proces współpracy głowicy z wodomierzem wykorzystuje proste cechy pola magnetycznego i jego impulsowego oddziaływania na czujnik w głowicy radiowej. Całość tworzy zamknięty układ.

Głowica radiowa o symbolu IZAR MRDP może współpracować z każdym wodomierzem o wyjściu impulsowym. Jest ona wyposażona w przewód łączący, który doprowadza się do wodomierza impulsowego mającego być czytanym drogą radiową. Tutaj proces oddziaływania pola magnetycznego na czujnik w głowicy zastąpiono bezpośrednim połączeniem kablowym. Parametry wymagalne wyjścia impulsowego na wodomierzu to układ suchy styk typu ILS lub typu otwarty kolektor Rozwiązanie MRDP oprócz kwestii konieczności wykonania bezpośredniego połączenia przewodem głowica- wodomierz ma pewne dodatkowe zalety w stosunku do układu MRCP:
- Możemy oddalić głowicę radiową od miejsca usytuowania wodomierza impulsowego
- Dzięki pewnej swobodzie lokalizacji głowicy możemy umieścić ją w bardziej dogodnym miejscu ze względu na późniejszy odczyt drogą radiową.
o Pominięcie ewentualnych przeszkód transmisji sygnału
o Zoptymalizowanie lokalizacji pod względem zwiększenia zasięgu odczytu
o Układ ten, może być również wykorzystany do odczytu liczników elektryczności i gazu.

Oba przedstawione układy posiadają cechy odporności na zalanie wodomierza, przy czym układ z głowicą radiową łączoną przewodem ma tą cechę uzależnioną od cech wodomierza i jego zacisków -wyjścia impulsowego. Urządzenia są zasilane przez wysokiej klasy baterie litowe.

Uruchomienie tych dwóch układów jest później identyczne. Tak jeden jak i drugi układ wymaga ustawienia początkowego głowicy radiowej. Pod pojęciem ustawień początkowych "startowych" rozumiemy:
- Numer fabryczny wodomierza, z którym współpracuje ta głowica,
- Wagę impulsu wyrażoną w jednostkach objętości.
- Stan początkowy odczytany bezpośrednio z liczydła.

Układ sprzętowy od strony wodomierzy czyli układ głowic IZAR MRDP/MRCP jest uzupełniany elementem centralnym - przystawką czytającą - MRP współpracującą z przenośnym komputerkiem INKASENCKIM PSION MX. Przystawka czytająca MRP jest w takim układzie tylko jedna i to za jej pomocą tak programujemy "startowo" wszystkie głowice na wodomierzach jak i później je odczytujemy.

Współpraca programowa elementów systemu odbywa się z poziomu aplikacji napisanych przez firmę TYTAN S.A. a działających na komputerku PSION MX. Aplikacje te to RADIO_PRG oraz RADIO_CZYTAJ są zintegrowanym uzupełnieniem działających u użytkowników aplikacji ZBYT WODY i KOMPUTEROWY INKASENT. Wzajemna współpraca elementów rozwiązania radiowego odbywa się z wykorzystaniem protokołu radiowego PIP systemu IZAR zaimplementowanego w aplikacjach, w których występuje opcja radiowa.

Urządzenia współpracują ze sobą korzystając z pasma częstotliwości 433,92Mhz na które to pasmo dla wspomnianego rozwiązania jest wydany stosowny certyfikat/homologacja PAR o dopuszczalności na terenie RP.

Podstawowe parametry rozwiązania:
- Zasięg do 350m zależnie od otoczenia głowicy
- Moc 10mW i modulacja sygnałem cyfrowym.
- Wskaźnik ochrony IP 685 dla MRDP oraz IP 685- praca w wodzie dla MRCP
- Temperatura pracy od -15C do +55C
- Wilgotność od 0 do 100%
- Całkowita długość kabla dla MRDP do 10 metrów
- Trwałość baterii litowej około 7 lat.

Aplikacja RADIO_PRG obsługuje wszystkie deklaracje opisane wcześniej jako ustawienia początkowe - "startowe". Aplikacja RADIO_CZYTAJ obsługuje funkcję podstawową - odczyt bieżącego wskazania. W codziennej rzeczywistości wykorzystujemy głównie tą część rozwiązania - odczytową. Jeżeli cykl odczytu byłby uruchamiany regularnie, w konkretnych odstępach czasu dla wybranego wodomierza to dodatkowo możemy w ten sposób prześledzić okresowe pobory wody na tym punkcie.

Kompletne rozwiązanie od strony odczytowej, inkasenckiej jest przenośne i tak jak tradycyjne zestawy inkasenckie można umieścić sprzęt w stosownej torbie lub futerale. Oprzyrządowanie odczytowe jest zdecydowanie mniejsze i lżejsze bo nie musi zawierać drukarki ani jej zasilania. W praktyce jest to komputerek PSION MX z dodatkową przystawką radiową MRP z anteną. Przystawka jest wielkości dwóch telefonów komórkowych a antena ma długość około 15 cm. Wzajemna komunikacja komputerka PSION i MRP odbywa się kabelkiem podłączonym do gniazda TTL komputerka PSION.
Przystawka MRP ma ponad to zaczep umożliwiający umocowanie jej na pasku a wtedy komputerek najwygodniej włożyć do stosowanych i znanych już futerałów.

Przedstawione powyżej rozwiązanie zostało wdrożone w Przedsiębiorstwie Wodociągów i Kanalizacji w Brzegu. Zakład ten, podobnie jak zapewne inne firmy z branży WOD-KAN posiadał wodomierze umieszczone w miejscach trudnych pod względem odczytu.

Do miejsc trudnych, kłopotliwych w odczycie możemy zaliczyć:
1. Studzienki wodomierzowe umieszczone w ciągach jezdni
2. Studzienki wodomierzowe umieszczone na terenach parkingowych
3. Studzienki wodomierzowe zalewane wodą powodziową
4. Studzienki wodomierzowe stale zalane - poziom wody gruntowej lub rzecznej.
5. Wodomierze umieszczone w zakładach przemysłowych w pobliżu ciągów technologicznych
- o szczególnej ochronie sanitarnej- np. produkcja spożywcza
- o specyficznych strefach ochronnych w tym niebezpiecznych
6. Wodomierze umieszczone w budynkach o zamkniętym dostępie
7. Wodomierze umieszczone u odbiorców, którzy tylko okazjonalnie, rzadko przebywają w swych posesjach.

- Wodomierze umieszczone u odbiorców, którzy nie chcą naruszania ich prywatności.

Przedstawionych przypadków może być oczywiście więcej i każda lokalizacja wnosi pewne nowe, swoiste przypadki. Miejsca określane przez nas jako trudno dostępne, kłopotliwe mają pewną dodatkową cechę. Mianowicie w związku z tym, że często ta właśnie cecha trudności, kłopotliwości wynika bezpośrednio ze strony warunków u odbiorcy wody lub warunków stwarzanych przez niego - (bardziej lub mniej zależnych od odbiorcy) ale zawsze związanych z cechami dostępności jego wodomierza, ten właśnie odbiorca w końcu decyduje się na częściowe lub całkowite pokrycie kosztów związanych z radiowym odczytem jego punktu.
Uzyskanie takiej deklaracji i praktyczne rozwiązanie partycypacji w kosztach wymaga pewnej dyplomacji i strategii ale niejednokrotnie taka droga postępowania kończy się sukcesem polegającym na sfinansowaniu jakiejś części rozwiązania przez zainteresowanego odbiorcę.

W przedstawionym rozwiązaniu, w Brzegu, działa obecnie ponad 30 wodomierzy czytanych drogą radiową. Układ ciągle rozwija się pod względem ilościowym, z roku na rok instaluje się kolejne głowice. Rozwój jest łatwiejszy niż wdrożenie początkowe z uwagi na to, że część składników programowych jak i sprzętowych kupuje się tylko raz na starcie, później tych kosztów już nie ma. W okresie rozwoju ilościowego dochodzą tylko głowice radiowe na kolejne wodomierze, których koszt jest już niewielki.
W trakcie eksploatacji rozwiązania radiowego, w tej konkretnej lokalizacji, dodatkowo doposażono układ odczytowy w zewnętrzną antenę umieszczoną na dachu samochodu osobowego, którym obecnie dokonuje się objazdu wszystkich wodomierzy radiowych. Podłączenie lub odłączenie anteny samochodowej i przejście na krótszą antenę przenośną jest proste gdyż wykorzystane jest tu standardowe złącze /gniazdo/wtyczka/ spotykane w sprzęcie radiowym. Kompletny zbiór wodomierzy, radiowych, umieszczonych w różnych częściach miasta jest odczytywany jednym przejazdem w zadanym dniu odczytowym.

Opiszemy ciekawsze lokalizacje odczytu radiowego w Brzegu i cechy poprzedniego i obecnego sposobu odczytu.

- Studzienka wodomierzowa umieszczona w ciągu jezdniowym. (patrz zdjęcie)
o Z przyczyn, do których nie ma co wracać mamy studzienkę wodomierzową umieszczoną w ciągu jezdni, praktycznie na skrzyżowaniu prawostronnym, z dojazdem do osiedla mieszkaniowego. W poprzedniej technologii odczyt wymagał wstrzymania ruchu na pasie jezdni, w którym znajduje się wspomniana studzienka, otwarcia włazu, dokonania rutynowych czynności z zakresu bezpieczeństwa odnośnie sprawdzenia wnętrza i wejścia z asekuracją celem odczytania liczydła.
o Obecnie wodomierz ten czytany jest radiowo, niestety z powodu żeliwnej konstrukcji studzienki wymagany jest odczyt z bezpośredniego sąsiedztwa studzienki, lecz bez potrzeby wykonywania wszelkich czynności przygotowawczych wspomnianych powyżej a co może ważniejsze bez brygady ludzi dla zabezpieczenia warunków odczytu.

- Wodomierz umieszczony w zakładzie produkcji spożywczej- mleczarnia- hala produkcji.
o Tradycyjnie wymagane było po pierwsze wejście na teren zakładu- przepustka, po drugie przejście przez komorę sanitarną i stosowny strój. Można jeszcze dodać, że często w takich lokalizacjach wodomierz jest w ciągu rur technologicznych co stwarza dodatkowe problemy. Te wszystkie formalne i techniczne problemy były kłopotliwe i zajmowały cenny czas inkasenta.
o Obecnie samochód odczytowy dokonuje całej operacji w czasie kilku sekund zwalniając w zatoce dojazdowo- parkingowej przed mleczarnią.
- Studzienka wodomierzowa umieszczona w bezpośredniej bliskości koryta Odry, przy moście, gdzie poziom wody jest tak wysoki, iż nie tylko w okresie stanów alarmowych wody na Odrze ale przez większość roku mamy wodomierz zalany wodą.
o Tradycyjnie wymagane było wypompowanie wody, dokonanie rutynowych czynności z zakresu bezpieczeństwa odnośnie sprawdzenia wnętrza i wejścia z asekuracją celem odczytania liczydła.
o Obecnie podobnie jak w już wspomnianych przypadkach odczyt odbywa się w ciągu kilku sekund z obszaru sąsiadującego ze studzienką, wyżej położonego parkingu.
- Wodomierz umieszczony w prywatnej posiadłości, gdzie właściciel przebywał rzadko, poza tym chciał aby nie naruszać jego prywatności.
o Tradycyjnie wymagane było uzgodnienie terminu wizyty inkasenta, co w tym konkretnym przypadku było stosunkowo kłopotliwe. Poza tym był to przypadek klienta "trudnego" .
o Obecnie zestaw odczytowy dokonuje całej operacji w czasie kilku sekund zwalniając przejazd na ulicy, przed wspomnianą posesją.

Mamy nadzieję, że tak opis komponentów tego systemu, poszczególnych elementów sprzętowych jak i programowych oraz informacje z praktycznego pola zastosowań przybliżają Państwu ten nowy obszar wspomagania codziennych, często trudnych, czasami nawet niebezpiecznych czynności.
Jak wspomniano na początku jest to nowa technologia ale mająca już dużo doświadczeń.
Okres siedmiu lat pracy w lokalizacji Brzeg zweryfikował to rozwiązanie od strony praktycznej. Obecnie system użytkują z powodzeniem kolejne zakłady w Głogowie, Słupsku i Koszalinie. W każdym z tych ośrodków główny system rozliczeń integrujący odczyty radiowe jest oparty na rozwiązaniu TYTAN ZBYT WODY.

W ojczyźnie rozwiązania, Francji, ta technologia w wybranych segmentach rynku wodociągowego stanowi obecnie około 70% odczytów.
U nas, myślimy, że takie upowszechnienie szybko nie nastąpi ale uważamy, że należy poważnie rozważyć i stosować tą technologię w miejscach trudno dostępnych i niebezpiecznych. Pożyteczności tego rozwiązania dla takich, trudnych sytuacji jest aż nadto oczywista.

środa 16 lutego 2005


Partnerzy

  • Technologia Wody
  • Wydawnictwo Seidel-Przywecki - Biblioteka Inżynierii Środowiska - ścieki * woda * odpady
  • Stowarzyszenie Eksploatatorów Obiektów Gospodarki Wodno-Ściekowej

Projekt i wykonanie: HEDRYCH.pl