Betrouwbare draadloze verbinding van watervoorzieningsstations op afstand met de centrale controleruimte

Overzicht

Hoogtereservoir Ober-Mörlen  

Vanuit hoogtereservoir Ober-Mörlen worden de dieptebronnen aangestuurd

  • De Duitse gemeente Ober-Mörlen grenst aan de regio Hochtaunuskreis en voorziet de aangesloten verbruikers hoofdzakelijk van water uit eigen grondwaterbronnen.
  • De aansturing van de substations gebeurt grotendeels via een netwerk voor communicatie op afstand, waarvan de kabels door de jaren heen sleets zijn geraakt.
  • Daarom worden de buitengebouwen op grote afstand nu betrouwbaar via het draadloze systeem Radioline met het centrale besturingssysteem verbonden.
  • De draadloze verbinding werkt al vanaf dag één stabiel, zodat de systeemintegrator Radioline ook in andere projecten wil toepassen.

Klantprofiel

Blik op de stad Ober-Mörlen  

De gemeente Ober-Mörlen grenst aan de regio Hochtaunuskreis

De circa 35 kilometer ten noorden van Frankfurt/Main gelegen gemeente Ober-Mörlen voorziet de rond de 5800 inwoners doorgaans van water uit eigen grondwaterbronnen.

Het waterleidingnet is ongeveer 60 kilometer lang en is berekend op een jaarlijks debiet van 250.000 kubieke meter.

Toepassing

Overzicht van het draadloze netwerk  

Het draadloze netwerk omvat twee hoogtereservoirs en drie dieptebroninstallaties

De bronnen, hoogtereservoirs en pompstations werden in het verleden via vaste kabels gekoppeld met de centrale controleruimte in het raadhuis en van daaruit bewaakt. Door de jaren heen zijn de versleten vaste kabels geleidelijk vervangen door GSM/GPRS-modems.

Maar als het mobiele telecomnetwerk uitvalt, zijn alle stations onbereikbaar. In dit geval zou de watervoorziening stilvallen, omdat de hoogtereservoirbesturingen de pompen van de dieptebronnen niet meer zelfstandig kunnen besturen. Daarom heeft de gemeente besloten een parallel draadloos netwerk op te bouwen dat onafhankelijk van de provider werkt.

Hiertoe is besloten omdat de mogelijkheden om de substations te koppelen beperkt zijn. Vanwege het beschikbare budget is reparatie of het leggen van nieuwe ondergrondse kabels niet mogelijk, want de kosten hiervan bedragen doorgaans wel 100 euro per meter. Vandaar dat de afzonderlijke decentrale locaties met het desbetreffende hoogtereservoir worden gekoppeld via een radioverbinding.

De oplossing

Radioline-modulen in de schakelkast  

Voor de opbouw van het draadloze netwerk worden 2,4 GHz- en 868 MHz-modulen gebruikt

Om te beginnen heeft het wireless-team van Phoenix Contact met de computer op kantoor een dekkingsanalyse gemaakt voor het draadloze netwerk. Op deze manier wordt een eerste indruk over de realiseerbaarheid van een draadloze verbinding verkregen. Vervolgens is door middel van een test ter plaatse aangetoond dat de als kritisch aangemerkte draadloze trajecten betrouwbaar functioneren. Voor de koppeling van twee dieptebronnen met het meest nabij gelegen hoogtereservoir gebruikt de gemeente 2,4 GHz-modulen. Bij zichtverbinding bedraagt de afstand tussen de stations 700 meter. Daarnaast is er nog een ander draadloos netwerk dat met 868 MHz-modulen is opgebouwd, want tussen de buitenstations bevinden zich meerdere hindernissen die met het lagere frequentieberik beter worden doordrongen. Zo kan de derde dieptebron, die op een afstand van ongeveer 700 meter en achter een heuvel ligt, direct met het andere hoogtereservoir worden gekoppeld.

Een pompstation op een afstand van 2,7 kilometer kon niet direct met het hoogtereservoir worden gekoppeld, want het hoogteverschil tussen beide stations bedraagt circa 100 meter. Verder is de door de heuvel en de bomen veroorzaakte demping zelfs voor de 868 MHz-modulen te hoog. Daarom wordt een op de heuvel liggend overdrachtsstation als repeater gebruikt. Van hieruit kan zowel naar het hoogtereservoir als naar het pompstation een optimale draadloze verbinding tot stand worden gebracht.

De wireless-componenten geven de overwegend digitale signalen van de substations door aan de hoogtereservoirbesturingen, die ze verwerken. Er worden onder meer storings- en alarmmeldingen, debieten en vulstanden geregistreerd en geanalyseerd. Aan de hand van deze informatie worden zo nodig de pompen voor de waterwinning geactiveerd en de hoogtereservoirs gevuld. De computers van de controleruimte hebben via GSM/GPRS-modems toegang tot de hoogtereservoirbesturingen en geven de actuele bedrijfstoestand weer. Daarnaast documenteren ze de toe- en afvoerhoeveelheden en maken ze een statistische analyse van de waterdistributie. Zodra er een storing in een substation optreedt, waarschuwt het systeem de stand-by-dienst.

Conclusie

Projectteam voor het realiseren van de draadloze oplossing  

Steffen Rehde, Karlheinz König en Thomas Pfeiffer (v.l.n.r.) zijn overtuigd door het draadloze Radioline-systeem

"Vanwege de positieve ervaringen met het Radioline-systeem en de goede service willen wij voortaan vaker draadloze systemen van Phoenix Contact gebruiken," vertelt Thomas Pfeiffer, directeur van het voor de automatisering verantwoordelijke Pfeiffer Electronic GmbH.

Karlheinz König, destijds watermeester bij de gemeente Ober-Mörlen, vult aan: "De draadloze trajecten werken stabiel en zijn sinds de eerste dag niet één keer uitgevallen." Met Radioline is dus een eenvoudige, flexibele en robuuste oplossing beschikbaar. Dit wordt, naast de verdeling van de signalen van maximaal 250 stations met behulp van een duimwieltje, bereikt door een softwareloze inbedrijfstelling, uitbreiding en vervanging van modulen in het draadloze netwerk.

PHOENIX CONTACT B.V.

Hengelder 56
6902 PA Zevenaar
Postbus 246
6900 AE Zevenaar
(0316) 59 17 20

Meer informatie

Referrer:

Deze website maakt gebruik van cookies. Als u onze site blijft gebruiken gaat u akkoord met het gebruik van deze cookies.
Lees onze privacy policy voor meer informatie.

Sluiten