Collegamento radio affidabile di stazioni remote alla centrale di comando per l'approvvigionamento idrico

Panoramica

Serbatoio sopraelevato di Ober-Mörlen  

Dal serbatoio sopraelevato di Ober-Mörlen vengono gestiti i pozzi

  • Il comune di Ober-Mörlen, confinante con Hochtaunuskreis, alimenta le utenze principali collegate con le riserve di acqua del sottosuolo.
  • Il controllo delle sottostazioni è affidato principalmente a una rete di telecontrollo, i cui cavi, col passare degli anni, si sono rovinati.
  • Per questo motivo, il collegamento degli edifici esterni remoti al sistema di controllo è ora realizzato tramite l'affidabile sistema radio Radioline.
  • Il collegamento radio funziona stabilmente sin dal primo giorno, e per questo motivo il sistema Radioline è utilizzato anche in altri progetti.

Profilo cliente

Vista sul comune di Ober-Mörlen  

Il comune di Ober-Mörlen confina con Hochtaunuskreis

Il comune di Ober-Mörlen, situato circa 35 km a nord di Francoforte sul Meno, di norma approvvigiona i suoi 5.800 abitanti attraverso le proprie riserve di acqua del sottosuolo.

La rete di approvvigionamento comprende circa 60 km ed è progettata per una portata annua di 250.000 metri cubi.

Applicazione

Panoramica della rete radio  

La rete radio comprende due serbatoi sopraelevati, in aggiunta a tre impianti per i pozzi.

In passato i pozzi, il serbatoio sopraelevato e le stazioni di pompaggio erano collegati e monitorati dalla sala di controllo centrale situata nel municipio. Nel corso degli anni, i collegamenti danneggiati sono stati gradualmente sostituiti con modem GSM/GPRS.

Qualora però dovesse verificarsi un guasto della rete di telefonia mobile, nessuna stazione sarebbe più raggiungibile. In tal caso l'approvvigionamento idrico si arresterebbe, perché i controllori del serbatoio sopraelevato non potrebbero più gestire autonomamente le pompe dei pozzi. Il comune ha pertanto deciso di realizzare una rete radio parallela indipendente dal provider.

La decisione è dipesa dal fatto che le possibilità di collegamento alle sottostazioni sono limitate. La riparazione o la nuova posa di cavi sotterranei non è fattibile a causa del budget limitato. I costi arrivano infatti, di norma, fino a 100 euro/metro. Per questa ragione è stato necessario collegare in rete gli edifici esterni al relativo serbatoio sopraelevato mediante un ponte radio.

Soluzione

Moduli Radioline nel quadro elettrico  

Per la realizzazione della rete radio sono stati usati dispositivi da 2,4 GHz e da 868 MHz

Per prima cosa il team Wireless di Phoenix Contact ha realizzato un sopralluogo con un'illuminazione a radiofrequenza. In questo modo, è possibile farsi una prima impressione sulla fattibilità di un collegamento radio. Successivamente, tramite una verifica in campo, è stata testata l'affidabilità dei collegamenti radio considerati critici. Per il collegamento di due pozzi ai serbatoi sopraelevati adiacenti il comune utilizza moduli da 2,4 GHz. Il collegamento a vista è pari alla distanza tra le stazioni (700 m). Esiste poi un'altra rete radio, realizzata con dispositivi da 868 MHz perché tra le stazioni esterne sono presenti vari ostacoli che il range di frequenze più basso attraversa meglio. In questo modo, il terzo pozzo situato dietro una collina a circa 700 m di distanza, può essere collegato direttamente all'altro serbatoio sopraelevato.

Non è stato possibile collegare in rete direttamente al serbatoio sopraelevato una stazione di pompaggio a 2,7 km di distanza, in quanto il dislivello tra le due stazioni si aggira intorno ai 100 m. L'attenuazione prodotta dalla collina e dagli alberi, inoltre, è troppo alta persino per i moduli da 868 MHz. Per questo motivo sulla collina viene usata una stazione di trasferimento come ripetitore. Da qui è possibile realizzare un collegamento radio ottimale sia verso il serbatoio sopraelevato sia verso la stazione di pompaggio.

I componenti wireless trasmettono i segnali delle sottostazioni elaborati, perlopiù digitali, ai controllori dei serbatoi sopraelevati. Tra le altre cose, vengono rilevati e analizzati messaggi di guasto e di allarme, portate e livelli di riempimento. Sulla base delle informazioni, in caso di necessità vengono attivate le pompe, per il sollevamento dell'acqua e, quindi, per il riempimento del serbatoio sopraelevato. I calcolatori della sala di controllo accedono tramite modem GSM/GPRS ai controllori dei serbatoi sopraelevati visualizzando il relativo stato operativo. In più, documentano afflussi e deflussi ed eseguono analisi statistiche sul livello dell'acqua. Se nelle sottostazioni si presenta un guasto, il sistema avvisa il servizio di reperibilità.

Conclusione

Il team che ha lavorato al progetto per la realizzazione della soluzione radio  

Steffen Rehde, Karlheinz König e Thomas Pfeiffer (da sinistra a destra) si sono convinti della qualità e affidabilità del sistema radio Radioline

"Viste le esperienze positive con il sistema Radioline e la valida assistenza, in futuro impiegheremo più spesso i sistemi radio di Phoenix Contact”, ha sintetizzato Thomas Pfeiffer, amministratore di Pfeiffer Electronic GmbH e responsabile dell'automazione..

Karlheinz König, in passato responsabile tecnico degli impianti idrici del comune di Ober-Mörlen, ha aggiunto: "I collegamenti radio funzionano stabilmente e non hanno mai presentato guasti". Radioline mette a disposizione una soluzione semplice, flessibile e robusta. Questo risultato è stato raggiunto, oltre che mediante la distribuzione dei segnali di più di 250 stazioni tramite le impostazioni sul dispositivo, anche grazie alla messa in funzione senza software, all'espansione e alla sostituzione dei moduli nella rete radio.

PHOENIX CONTACT S.p.a.

Via Bellini, 39/41
20095 Cusano Milanino (MI)
02 66 05 91

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