DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor...

30
18 juni 2014 TAM-TAM een FEWS/WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen Kees Kooij / Deltares afd. Industrial Hydrodynamics Erik Blokzijl / Gemeente Almere

Transcript of DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor...

Page 1: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

18 juni 2014

TAM-TAM

een FEWS/WANDA toepassing voor

afvalwatertransportsystemen

Kees Kooij / Deltares afd. Industrial Hydrodynamics

Erik Blokzijl / Gemeente Almere

Page 2: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Inhoud TAM-TAM presentatie

• Toepassingsgebied en tot standkoming

• Noodzaak Prestatie Indicatoren

• FEWS – Wanda koppeling

• Resultaten Pilot Almere

• Vragen

19 juni 2014

Page 3: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Toepassingsgebied TAM-TAM

TAM-TAM: Toolbox Afvalwater Monitoring Tbv Asset Management

19 juni 2014

266_0

Ten Harmsen van der Beekpad 265_1

Evenaar

267_0

Kick Wilstraplantsoen

265_2

OBS de Archipel

DWA

265_2

RWA

265_2-FT1

Discharge

267_0-FT1

Discharge

265_1-FT1

Discharge

265_1-PT1

Head

265_1-L2

staal

D: 100 (mm)

l: 4 (m)

265_1-C2

D: 100 (mm)

C: 1,5 (-)

265_1-P2

DECR 25-10

Q 1: 70 (m3/h)

dH: 10,924 (m)

265_2-PT1

Head

265_2-L2

Xi=1,45

gietijzer

D: 100 (mm)

l: 2,5 (m)

265_2-C2

D: 100 (mm)

C: 1,5 (-)

265_2-P2

ABS

XFP 100E CB1.3 PE60/4

Q 1: 61,69 (m3/h)

dH: 14,7241 (m)

266_0-PT1

Head

266_0-L2

gietijzer

D: 80 (mm)

l: 4 (m)

266_0-C2

D: 80 (mm)

C: 1,5 (-)

266_0-P2

AFP 1049.A M90/4D

Q 1: 53,4 (m3/h)

dH: 21,4279 (m)

267_0-PT1

Head

267_0-L3

gietijzer

D: 100 (mm)

l: 4 (m)

267_0-C2

D: 100 (mm)

C: 1,5 (-)

267_0-P2

ABS

AFP 1045.1 M160/4D

Q 1: 70 (m3/h)

dH: 25,5359 (m)

265_2-L5

Xi=0,7

gietijzer

D: 100 (mm)

l: 2 (m)

265_2-L4

Xi=0,3

gietijzer

D: 100 (mm)

l: 1 (m)

265_1-L3

gietijzer

D: 150 (mm)

l: 6 (m)

265_2-L3

Xi=1,45

gietijzer

D: 100 (mm)

l: 2,5 (m)

265_2-C3

D: 100 (mm)

C: 1,5 (-)

265_2-P3

ABS

AFP 0832.2 M70/2D

Q 1: 41,18 (m3/h)

dH: 13,8404 (m)

265_2-LT3

compartiment 2

H: -7,05 (m)

260_0-B1

H: -2,1 (m)

260_0_3-L4

PVC

D: 188,2 (mm)

l: 570 (m)

265_2-L1

265_2-C1265_2-P1

265_2-LT1

compartiment 1

H: -7,5 (m)

260_0_3-L6

PVC

D: 103,4 (mm)

l: 10 (m)

265_1-L1265_1-C1265_1-P1

DECR 25-10

265_1-LT1

H: -7,55 (m)

260_0_3-L7

PVC

D: 376,6 (mm)

l: 2743 (m)

260_0_3-L5

PVC

D: 376,6 (mm)

l: 30 (m)

260_0_3-L2

PVC

D: 103,4 (mm)

l: 10 (m)

266_0-L1266_0-C1266_0-P1

AFP 1049.A M90/4D

266_0-LT1

H: -7 (m)

260_0_3-L3

PVC

D: 188,2 (mm)

l: 1140 (m)

260_0_3-L1

PVC

D: 150,6 (mm)

l: 570 (m)

267_0-L2

gietijzer

D: 150 (mm)

l: 6 (m)

267_0-L1267_0-C1267_0-P1

AFP 1045.1 M160/4D

267_0-LT1

H: -7,05 (m)

Kenmerken Afvalwaterpersleidingsysteem:

• Autonome pompstations

verpompen afvalwater naar

RWZI

• Aanbod gestuurd

• Grote debiet fluctuaties

(DWA/RWA)

• Complexere systemen

Page 4: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Tot standkoming TAM-TAM

Afvalwaterpersleidingen: de “vergeten groep” in de afvalwaterketen

“wat onder de grond zit, krijgt onvoldoende aandacht van de beheerder”

2003-2012: CAPWAT project:

(CAPaciteitsverliezen in afvalWATerpersleidingen)

- Structureel problemen met gas/luchtbellen

- als de pompen draaien dan wil dat niet zeggen

dat de ontwerpcapaciteit wordt gerealiseerd

- als de pompen draaien, draaien ze dan wel optimaal?

19 juni 2014

Samenvattend:

• onnodig veel energieverbruik

• onvoldoende inzicht in actuele

toestand van pomp en leiding

Page 5: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Prestatie-indicatoren

Nut van PI:

• Benchmark

• Energie-rekening, specifiek energieverbruik (kWh/m3)

• Onderhoudskosten

• Beschikbaarheid persleidingen, Storingen, Down-time

• Hoe goed functioneert een transportsysteem?

Wat is nodig voor prestatie-indicatoren hydraulisch functioneren?

• Meetdata

• Referentie voor prestatie

• Verwerking van meetdata tot PI’s

• Rapportage PI’s

Page 6: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Stand van zaken waterschappen, gemeenten

• Gemalen Beheers Systemen gangbaar

• Centrale opslag van meetdata, inzicht in actuele toestand

• Meetdata wordt uitsluitend gebruikt voor sturing en storingen.

• Meetdata wordt nog niet gebruikt voor prestatie-indicatoren en prestatie-monitoring, waarom niet?

• Verwerking van meetdata niet triviaal

• Combinatie van ontwerp en beheergegevens is nodig

• Meerwaarde onvoldoende duidelijk

Page 7: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

PI bepaling

PI’s zonder filtering

Bron: Waterschap Scheldestromen

PI met filtering

Veel werk !

Noodzaak voor tool: FEWS

Page 8: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

FEWS voor PI-bepaling

Meten Waarschuwen Reactie

Voorspellen

Simulatie Van data

naar informatie…

DELTARES

Page 9: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

FEWS voor PI-bepaling

Meten Waarschuwen Onderhoud

Prestatie-

indicator

Simulatie Van data

naar informatie…

Page 10: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Pilot Almere

Proeftuin mogelijk gemaakt door:

• RIONED en Gemeente Almere,

• Deltares en Nelen & Schuurmans

Page 11: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

TAMTAM - onder de motorkap

4

WANDA:

rekenmodel veelal beschikbaar vanuit

ontwerpfase

Page 12: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

TAMTAM - onder de motorkap

4

Page 13: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

PI pilot Almere

• PI Capaciteit

• Gemeten debiet RG / berekende debiet RG (Hz, n)

• PI Leidingweerstand

• Berekende leidingweerstand / gemeten leidingweerstand

(feitelijk worden persdrukniveau’s vergeleken)

• PI Gemaal

• Gemeten toerental / berekend toerental (Q, Hz , Hp)

• Voor alle PI’s geldt:

• PI < 100%, dan is sprake van verminderd functioneren

Page 14: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Data filtering

• Doel is maximale informatie uit de meetdata

• Voor PI’s Capaciteit en Leidingweerstand moet systeem stabiel

zijn, d.w.z.:

• Alle gemalen voldoende lang in dezelfde toestand.

• Voldoende lang AAN of voldoende lang UIT

• hoe lang?

• Totdat drukgolven voldoende uitgedempt zijn.

• 10 looptijden na het starten of stoppen van een gemaal

(bij regelbare gemalen kan dit korter)

Page 15: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Berekeningen

• Gemalen in stelsels beinvloeden elkaar

• Toch willen we PI’s gebruiken op gemaalniveau

• Hoe rekening te houden met gedrag van andere gemalen?

• Welke berekeningen moeten gedaan worden?

• Legenda

• Gemeten variabelen, die van FEWS naar WANDA gaan

• Waarden opgelegd aan het model

• WANDA uitvoergrootheden van WANDA naar FEWS gaan

• Berekeningsresultaten model

• Zuigpeil Z, toerental N, persdruk H, debiet Q

IN

UIT

Page 16: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

PI Leidingweerstand

Boring/zinker

Muzenpark

Rolling stone straat

Ravelplantsoen

VV Ouverture

Dek

LuidsprekerstraatP131/1

P228/6-

2

P226/0-

2

P228/1-

2

P228/2-

2

P224/

2

P4

PVC

D: 376.6

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 568.637

(m)

P226/0-

1

P228/2-

1

P228/1-

1

P19

PVC

D: 296.6

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 4930.81

(m)

P224/

1

P17

HPE

D: 334.2

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 738.919

(m)

P16

HPE

D: 334.2

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 1307.57

(m)

P15

HPE

D: 79.6

(mm)

k: 0.2

(mm)

l: 10 (m)

P228/6-

1

P131/0

P13

gietijzer

D: 400

(mm)

k: 0.5

(mm)

l: 10 (m)

P12

PVC

D: 188.2

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 680.007

(m)

P11

PVC

D: 150.6

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 819.008

(m)

P8

PVC

D: 376.6

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 1979.52

(m)

P7

PVC

D: 188.2

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 1050 (m)

P3

asbest

cement

D: 450

(mm)

k: 1 (mm)

l: 315.7 (m)

P2

HPE

D: 443.4

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 57.8202

(m)

B1

H: -5.2

(m)

P1

gietijzer

D: 400

(mm)

k: 0.5 (mm)

l: 15.0031

(m)

P6

asbest

cement

D: 450

(mm)

k: 1 (mm)

l: 834.128

(m)

P5

PVC

D: 376.6

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 698.016

(m)

Q

H

1 WANDA som

Alle persdrukniveaus

Q

H

Q

H

Q

H

Q

H

Q

H

Page 17: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

PI Capaciteit

Boring/zinker

Muzenpark

Rolling stone straat

Ravelplantsoen

VV Ouverture

Dek

LuidsprekerstraatP131/1

P228/6-

2

P226/0-

2

P228/1-

2

P228/2-

2

P224/

2

P4

PVC

D: 376.6

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 568.637

(m)

P226/0-

1

P228/2-

1

P228/1-

1

P19

PVC

D: 296.6

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 4930.81

(m)

P224/

1

P17

HPE

D: 334.2

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 738.919

(m)

P16

HPE

D: 334.2

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 1307.57

(m)

P15

HPE

D: 79.6

(mm)

k: 0.2

(mm)

l: 10 (m)

P228/6-

1

P131/0

P13

gietijzer

D: 400

(mm)

k: 0.5

(mm)

l: 10 (m)

P12

PVC

D: 188.2

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 680.007

(m)

P11

PVC

D: 150.6

(mm)

k: 0.25

(mm)

l: 819.008

(m)

P8

PVC

D: 376.6

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 1979.52

(m)

P7

PVC

D: 188.2

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 1050 (m)

P3

asbest

cement

D: 450

(mm)

k: 1 (mm)

l: 315.7 (m)

P2

HPE

D: 443.4

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 57.8202

(m)

B1

H: -5.2

(m)

P1

gietijzer

D: 400

(mm)

k: 0.5 (mm)

l: 15.0031

(m)

P6

asbest

cement

D: 450

(mm)

k: 1 (mm)

l: 834.128

(m)

P5

PVC

D: 376.6

(mm)

k: 0.3 (mm)

l: 698.016

(m)

Q

1 WANDA som

per gemaal

N, Z

Q

Q

Q

Q

Q

Page 18: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Vervolg door: Erik Blokzijl / Gemeente Almere

19 juni 2014

Page 19: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Pilot Almere

DOEL:

• Effectiever beheer:

• Tijdig de juiste actie initiëren

• Effect onderhoudsacties aantonen/weerleggen

• Inzage afvoerverplichting

Page 20: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

filtering en vergelijking met

model

Brondata (1.800.000 logs/dag)

PI (21.600 PI’s/dag)

X signalen/dag

signalering bij afwijking

Actie gebruiker

Analyse pi’s

onderhoudsacties

Doel TAM-TAM

Page 21: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Gemalen Almere

• Grote gemalen (15 stuks)

• Toerengeregelde pomp(en)

> Debiet

> Toerental

> Kelderpeil

> Persdruk

• Kleine gemalen (185 stuks)

• Vasttoerental pompen

> Kelderpeil

> Persdruk

• Debiet bepalen o.b.v. niveaustijging ontvangstput (Uit – BOB)

Page 22: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Praktijk nu

Signalering: mensenwerk, traag en niet objectief

Export data naar excel vanuit hoofdpost

Bewerking en validatie met de hand

Primaire meetgegevens

Langzame verandering niet waar te nemen

Page 23: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Werking TAM-TAM

Berg data automatisch verwerken tot informatie:

• filtering

• vergelijking met referentie waarden (theoretisch

model)

WANDA rekenmodel (ontwerp) krijgt functie in beheer

ontwerp beheer

Page 24: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares
Page 25: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Resultaten

Page 26: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Resultaten

19 juni 2014

Page 27: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Resultaten

19 juni 2014

Page 28: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

1e resultaten TAMTAM

Bijstellen ontwerp-uitgangspunten

• Hoe conservatief is je ontwerp?

(zo conservatief dat de pompen op een ongunstig

werkpunt draaien?)

Verzakking lozingspunt

Opbouw en afbraak luchtbel in zinker

Page 29: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Toekomst

• Berekeningen lopen mee met de meet-data

• Automatische melding bij afwijking pi’s

• Onderhoudsacties naar aanleiding van automatische

meldingen (bijv. ontluchten persleiding)

• Langetermijn-trend PI’s – hoe snel verouderd een pomp en een

persleiding? (verschillen tussen leveranciers?)

• TAMTAM gebruikt voor sturing in stelsels met meerdere

gemalen, afhankelijk van DWA aanvoer-curve en verwachte

regen (ca. 30% energiewinst)

Page 30: DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor afvalwatertransportsystemen, Kees Kooij, Deltares

Conclusies

• Prestatie-monitoring is essentieel onderdeel van Asset

Management

• Meerwaarde van prestatie-monitoring

• Toetsing van aanvoerdebieten en andere

ontwerpuitgangspunten

• Energieverbruik reduceren

• Capaciteitsproblemen vroegtijdig onderkennen

• Pompproblemen vroegtijdig onderkennen

• Onderhoud van periodiek naar toestandsafhankelijk

• PI’s zijn essentieel voor robuuste sturing.

• Meten is weten …… en besparen.