DSD-NL 2015, Delft-FEWS Gebruikersdag, 6 Nieuwe ontwikkelingen Delft-FEWS
DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor...
-
Upload
deltaressoftwaredagen -
Category
Engineering
-
view
253 -
download
6
Transcript of DSD-NL 2014 - Delft-FEWS Gebruikersdag - TAM-TAM: Een FEWS-WANDA toepassing voor...
18 juni 2014
TAM-TAM
een FEWS/WANDA toepassing voor
afvalwatertransportsystemen
Kees Kooij / Deltares afd. Industrial Hydrodynamics
Erik Blokzijl / Gemeente Almere
Inhoud TAM-TAM presentatie
• Toepassingsgebied en tot standkoming
• Noodzaak Prestatie Indicatoren
• FEWS – Wanda koppeling
• Resultaten Pilot Almere
• Vragen
19 juni 2014
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
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
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
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
PI bepaling
PI’s zonder filtering
Bron: Waterschap Scheldestromen
PI met filtering
Veel werk !
Noodzaak voor tool: FEWS
FEWS voor PI-bepaling
Meten Waarschuwen Reactie
Voorspellen
Simulatie Van data
naar informatie…
DELTARES
FEWS voor PI-bepaling
Meten Waarschuwen Onderhoud
Prestatie-
indicator
Simulatie Van data
naar informatie…
Pilot Almere
Proeftuin mogelijk gemaakt door:
• RIONED en Gemeente Almere,
• Deltares en Nelen & Schuurmans
TAMTAM - onder de motorkap
4
WANDA:
rekenmodel veelal beschikbaar vanuit
ontwerpfase
TAMTAM - onder de motorkap
4
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
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)
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
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
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
Vervolg door: Erik Blokzijl / Gemeente Almere
19 juni 2014
Pilot Almere
DOEL:
• Effectiever beheer:
• Tijdig de juiste actie initiëren
• Effect onderhoudsacties aantonen/weerleggen
• Inzage afvoerverplichting
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
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)
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
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
Resultaten
Resultaten
19 juni 2014
Resultaten
19 juni 2014
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
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)
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.