Detecția acustică distribuită (DAS)

Este o tehnologie care utilizează cabluri de fibră optică pentru a detecta sunete și vibrații pe distanțe lungi. Această tehnologie funcționează prin injectarea de impulsuri laser în fibra optică și măsurarea schimbărilor în semnalul de lumină reflectat cauzate de variații mecanice, precum vibrațiile sau mișcările.Cum funcționează DAS?

1.Injectarea de impulsuri laser: Un dispozitiv numit interrogator trimite impulsuri laser prin fibra optică.

2.Reflexii optice: Pe măsură ce impulsurile de lumină călătoresc prin fibră, acestea sunt reflectate înapoi de neregularitățile naturale ale fibrei (denumite puncte de Bragg).

3.Măsurarea schimbărilor: Dacă fibra este supusă unor vibrații sau presiuni externe, cum ar fi sunete, activități seismice sau alte mișcări, acestea provoacă schimbări în semnalul de lumină reflectat.

Sistemul DAS analizează aceste schimbări pentru a detecta și localiza evenimentele acustice sau vibraționale de-a lungul fibrei.

Aplicări ale DAS:

•Supravegherea infrastructurii: DAS este utilizat pentru monitorizarea conductelor de petrol și gaz, pentru a detecta scurgeri sau activități de foraj neautorizate.

•Securitate: Poate detecta și localiza intruziuni sau activități suspecte în jurul perimetrelor sensibile.

•Seismologie: DAS poate înregistra activitatea seismică și poate oferi date valoroase pentru studiul cutremurelor.

•Monitorizarea traficului: Fibra optică plasată sub drumuri poate fi folosită pentru a monitoriza fluxul de trafic și pentru a detecta accidente sau alte incidente.

DAS oferă o soluție puternică și versatilă pentru monitorizarea pe scară largă și în timp real a unor domenii variate, datorită sensibilității și capacității sale de a acoperi distanțe mari.

Detecția acustică distribuită (DAS) poate fi un instrument foarte eficient pentru detectarea pierderilor de apă în rețelele de distribuție, utilizând cabluri de fibră optică instalate de-a lungul sau în apropierea conductelor de apă. Tehnologia detectează vibrațiile și sunetele produse de apă în mișcare, oferind informații detaliate despre potențialele scurgeri.

Mod de funcționare în detectarea pierderilor de apă:

1.Detectarea sunetelor specifice scurgerilor: Când apare o scurgere într-o conductă, apa care se scurge prin fisură sau gaură produce sunete caracteristice (de exemplu, șuierat, vibrații de frecvență înaltă) și cauzează vibrații mecanice. DAS poate detecta aceste semnale acustice distincte.

2.Analizarea semnalului reflectat: Sistemul DAS monitorizează continuu fibra optică, detectând schimbările în semnalul optic reflectat de-a lungul traseului cablului. Aceste schimbări sunt corelate cu vibrațiile cauzate de scurgerea de apă.

3.Localizarea precisă: DAS are capacitatea de a localiza exact unde a avut loc scurgerea de-a lungul traseului conductei, pe baza punctului de pe fibra optică unde se înregistrează perturbarea acustică.

4.Monitorizare în timp real: Sistemul oferă date în timp real, permițând detectarea imediată a scurgerilor și intervenția rapidă pentru repararea acestora, prevenind astfel pierderi semnificative de apă și potențiale daune la infrastructură.

Avantajele DAS în detectarea pierderilor de apă:

•Acoperire extinsă: O singură rețea de fibră optică poate acoperi lungimi mari de conducte, făcând tehnologia ideală pentru monitorizarea rețelelor de apă pe distanțe lungi.

•Sensibilitate ridicată: DAS poate detecta chiar și scurgeri minore, care ar putea trece neobservate prin metode convenționale.

•Reducerea costurilor: Detectarea rapidă și precisă a scurgerilor reduce costurile asociate cu pierderile de apă și reparațiile extinse.

•Minimizarea impactului asupra mediului: Prin detectarea rapidă a scurgerilor, DAS ajută la reducerea riscurilor de eroziune, inundații și alte probleme de mediu cauzate de scurgeri necontrolate.

În concluzie, utilizarea DAS pentru detectarea pierderilor de apă permite operatorilor de rețea să monitorizeze eficient infrastructura, să identifice rapid problemele și să reducă pierderile de resurse și impactul asupra mediului.

Balanta apei

Balanta apei

In procesul analitic de evaluare si calcul al volumului real de pierderi din cadrul unui sistem de alimentare cu apa, primul pas este acela de a realiza un audit care va urmari fluxul apei de la captare, tratare, punctul/punctele de intrare in sistemul de distributie pana la consumatorii finali.

Realizarea balantei apei se face folosind metode standardizate (conform IWA) si reprezinta rezumatul tuturor componentelor de consum si pierderi din cadrul unui sistem de alimentare cu apa. Procesul de auditare a consumurilor din cadrul sistemului, asigura veridicitatea rezultatelor obtinute in urma intocmirii balantei, aceste rezultate incluzand volumele de pierderi de apa reale si aparente.

Balanta apei calculeaza volumul total de pierderi intr-o perioada definita (anual). Totusi, nu ofera informatii cu privire la nivelul de pierderi provenit din surse nedectate (pierderi ascunse). Nivelul pierderilor ascunse se poate deduce prin compararea pierderilor reale calculate folosindmetoda "top-down" cu pierderile de apa calculate prin analiza fiecarei componenta in parte.

Conform practicilor internationale (recomandate de IWA), pentru evaluarea pierderilor de apa, metoda "top-down" a balantei apei va fi completata prin utilizarea urmatoarelor metodologii:

Analiza detaliata a componentelor pierderilor reale – modelarea pierderilor fizice in baza frecventei si duratei acestora;
Analiza "bottom – up" a pierderilor reale – utilizand procedeul de sectorizare (DMA) si analiza debitului minim nocturn.

In paralel cu intocmirea balantei, se va analiza distinct componenta pierderi reale. Aceasta analiza va stabili nivelul pierderilor de apa ascunse si eficienta politicii curente de intretinere si reparatii a sistemului existent.

Terminologie folosita la balanta apei:

Consum autorizat nefacturat

Această parte din NRW reprezintă apa furnizată fizic la consumatorii autorizaţi, dar nefacturată. Ca rezultat, aceast volum de apă nu este reflectat în ieşirea sistemului. Consumul contorizat nefacturat se regăseşte la consumatori care au contor, dar nu sunt puşi la plată pentru apa consumată. Acest lucru se face în urma unei înţelegeri cu utilitatea de apă şi poate include anumite clădiri publice, anumite fântâni din parcuri sau biserici. Consumul necontorizat şi nefacturat este reprezentat de apa utilizată chiar de catre utilitatea de apă, pentru spălari de reţele, apa utilizată de catre departamentul de pompieri pentru stingerea incendiilor şi apa folosită pentru curăţarea străzilor. Instalarea de contoare pentru aceste destinaţii nu este viabilă, prin urmare volumul de apă folosită poate fi doar estimat.

Pierderi aparente

Pierderile aparente cuprind consumul neautorizat şi erorile de măsurare şi prelucrare a datelor. Consumul neautorizat este dificil de evaluat, dar poate fi minimizat cu ajutorul unui personal suficient numeric şi cu o abordare pro-activă. Se vor desemna echipe de verificare pentru a se identifica branşamentele ilegale sau necunoscute şi pe cei care extrag apă din reţea în mod neautorizat. Erorile de măsurare pot fi evaluate prin verificarea contoarelor faţă de criterii privind dimensionarea, vechimea şi tipul contoarelor, ceea ce va conduce la constituirea unei politici şi a unui program de contorizare. Nivelul erorilor provenind din prelucrarea datelor, poate fi identificat prin auditarea proceselor şi remedierea deficienţelor prin revizuirea procedurilor şi instruirea personalului, dacă e cazul.

Pierderi reale

Pierderile reale sunt de două tipuri: cele care nu pot fi evitate şi cele potenţial recuperabile. Ultima categorie este afectată de:

Rapiditatea şi calitatea reparaţiilor;
Managementul presiunii;
Managementul infrastructurii;
Controlul activ al pierderilor.

Acestea sunt cele patru criterii de succes ale unei strategii a pierderilor.

Indicele de pierderi în infrastructură

Cel mai recent indicator de pierderi reale, dezvoltat de IWA, este indicele de pierderi în infrastructură (ILI). În termeni pur tehnici, este o măsură de cum se face managementul reţelei pentru controlul pierderilor reale la presiunea de lucru curentă.

Pierderi în reţea pe km (LKM)

Este de asemenea necesar să fie luată în considerare şi starea tehnică a reţelei, exprimată în pierderi pe km de lungime reţea. Aceasta este stabilită în baza următoarei formule:

LKN = QRL/Ln (m3//an/km)

Indicele economic de pierderi (ELI)

Este foarte important ca operatorul să evalueze valoarea economică a pierderilor de apă acceptabile. Acest lucru se face pe baza relaţiei dintre Indicele Economic (EI) şi Indicele de Pierdere (LI) prin următoarea formulă:

ELI = EI x LI

EI – i se atribuie o valoare în baza configuraţiei reţelei astfel:
1,5 – apa din sistem este tratată în două trepte şi este pompată reţea la o presiune de minim 50 de metri.
1,0 – apa din sistem este tratată în două trepte, iar în reţea este distribuită gravitaţional, sau necesită doar dezinfectare, dar este pompată în sistem.
0,5 – apa din sistem necesită doar dezinfectare şi în reţea este distribuită gravitaţional.

LI se stabileşte astfel: LI = LKN/3600

Pe baza indicatorilor de performanţă referitori la pierderi stabiliţi la secţiunea 9, se poate stabili o metodologie care va evalua performanţa infrastructurii şi prin urmare necesităţile de reabilitare ale reţelei pot fi prioritizate. Indicatorii care vor fi folosiţi sunt următorii:

Apa care nu aduce venituri (NRW)
Pierderile pe km de reţea (LKN)
Indicele de pierderi în infrastructură (ILI)
Indicele economic de pierderi (ELI)

Pe baza valorilor evaluate ale indicatorilor de performanţă, reţeaua de apă poate fi clasificată din punct de vedere al stării, de la foarte bună la inacceptabilă. Se recomandă în scop comparativ, cinci categorii şi anume:

Categoria 1 – C1 – (foarte bună) – Stare optimă conform indicatorului relevant. Nu sunt necesare alte măsuri pentru îmbunătăţirea indicatorului.
Categoria 2 – C2 – (bună) – Nivel mic de risc conform indicatorului relevant. Nu sunt necesare măsuri speciale pentru îmbunătăţirea acestui indicator.
Categoria 3 – C3 – (medie) – Valoare medie a indicatorului relevant. Nu sunt necesare alte măsuri pentru îmbunătăţirea indicatorului, decât planificare în vederea identificării potenţialelor defecţiuni.
Categoria 4 – C4 – (critică) – Valoare critică a indicatorului relevant. Aceasta este un decalnşator pentru iniţierea de acţiuni corective pentru îmbunătăţirea indicatorului.
Categoria 5 – C5 – (inacceptabil) – stare inacceptabilă care cere acţiuni imediate pentru îmbunătăţirea performanţei indicatorului relevant. Este un indiciu că retrospectiv ar fi trebuit luate măsuri din timp.