Βελτιστοποίηση και ευφυής διαχείριση υδάτινων πόρων στην περιοχή της Αμφιλοχίας

Θεόδωρος Τραφαλής

Καθηγητής Μηχανικών Βιομηχανίας και Συστημάτων, διευθυντής εργαστηρίου βελτιστοποίησης και ευφυών συστημάτων, πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα, επισκέπτης καθηγητής, τμήμα ΗΜ, Ε.Μ.Π.

Υδάτινοι Πόροι

• Αναγκαία και σημαντική παράμετρος ανάπτυξης μιας περιοχής• Απαιτούν αειφορία χρήση τους• Σωστό σχεδιασμό, πλήρη καθορισμό των πόρων• Αποφυγή υπεραντλήσεων, προστασία υπόγειων νερών• Επανεκτίμηση έργων υποδομής και ανάπτυξης• Στην Ελλάδα υπάρχει ανεπαρκής διαχείριση νερού (σπαταλάτε μέχρι

και 40% περισσότερο νερό από αυτό που απαιτείται και οι απώλειες κατά την μεταφορά και διανομή του νερού φτάνουν και μέχρι 30%)

Νερά στην περιοχή Αμφιλοχίας:Τριχωνίδα, Αμβρακιά. Φράγμα Αχελώου, Αυλάκι Βάλτου

Προτεραιότητες στη διαχείριση υδατίνων πόρων

•Διατήρηση οικοσυστήματων και φυσικού και πολιτιστικού τοπίου•Ύδρευση (13% ζήτησης νερού)•Τουρισμός•Άρδευση (83% ζήτησης νερού)•Κτηνοτροφία (1% ζήτησης νερού)•Βιομηχανία και Παραγωγή ενέργειας (3% ζήτησης νερού)

Προβλήματα στην διαχείριση των υδατικών πόρων εν γένει και διαφορετικά επίπεδα προσέγγισης

“Το σχήμα μιας πόλης αλλάζει γρηγορότερα, αλίμονο, απο τις επιθυμίες της ανθρώπινης καρδιάς”, Μπωντλαίρ• Σύγκρουση ανάπτυξης και προστασίας περιβάλλοντος• Συμφέροντα, αντίθεση ιδεολογιών• Ανομβρία: φαινόμενο κλιματικό• Ξηρασία: φαινόμενο οικολογικό• Λειψυδρία: φαινόμενο κοινωνικό (σπατάλη και καταχρηστική

κατανάλωση νερού)• Υπεράντληση των υπόγειων υδροφορέων, δημιουργία ταμιευτήρων

σε ακατάλληλες θέσεις, μεταφορά νερού σε μεγάλες αποστάσεις

Under invesκακή συντήρηση Παλιές υποδομέςΔιαρροές νερούΣπατάλες

Ασθενής πολιτική ηγεσίασε θέματα νερού

Αυξηση πληθυσμού και αυξημένες ανάγκες νερού

tion

Προβλήματα νερούΕπιδράσεις κλιματικές Περιβάλλον

Διαθεσιμότητα και ποιότητα

νερού

Ευφυής διαχείριση νερού

Προβλήματα υδάτων στην Αμφιλοχία• Ανεπάρκεια νερού για ύδρευση και άρδευση• Περιβαλλοντική υποβάθμιση από την ρύπανση των υδάτων, την

απόθεση μη επεξεργασμένων λυμάτων και την χρήση γεωργικών φαρμάκων• Υπερβολική και αλόγιστη χρήση των υδάτων για αρδευτικούς

σκοπούς• Ελλειψη πόσιμου νερού λόγω λειψυδρίας κατά την θερινή περίοδο• Καθυστέρηση στην ολοκλήρωση του έργου για την μεταφορά νερού

από τον Αχελώο

Ανάγκες και πιθανές λύσεις

• Ανάγκη για έξυπνη διαχείριση νερού• Καινούργιες τεχνολογίες ανάλυσης δεδομένων της χρήσης νερού με

αισθητήρες μπορεί να προσφέρει σε πραγματικό χρόνο εμβάθυνση στην κατανάλωση και την προσφορά νερού• Οι χρήστες μπορούν να διαχειριστούν την ζήτηση τους και τα δίκτυα

ύδρευσης με την χρήση ευφυών τεχνολογιών (internet of things)• Μεγάλες εταιρείες που δίνουν έμφαση σε ευφυείς τεχνολογίες νερού,

Cargemini, Cisco, IBM, Oracle). Στην Ελλάδα η Draxis.• Οι βασικοί παίκτες σε ευφυείς μετρητές (Aclara, Arad Technologies,

Badger Technology, Elster, Itron, Landis, Sensus, Mueller systems,κ.λ.π)

Ευκαιρίες και δυνατότητες

• Εφαρμογή βελτιστοποίησης και ευφυών συστημάτων• Ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου πληροφοριακού συστήματος

εξοικονόμησης υδάτινων πόρων και εξυπηρέτησης των πολιτών του δήμου Αμφιλοχίας.• Εγκατάσταση ενός συστήματος ασύρματης μετάδοσης των ενδείξεων

των υδρομετρητών ανά τακτά χρονικά διαστήματα, την επεξεργασία αυτών και την διάχυση των αποτελεσμάτων στους καταναλωτές. • Το σύστημα θα μπορούσε να εγκατασταθεί σε επιλεγμένες περιοχές

(μεγάλοι καταναλωτές), καθώς επίσης και στις κεντρικές δεξαμενές ύδατος της περιοχής.

Σύστημα εξοικονόμησης νερού

• Σύστημα Υδρομετρητών

• Σύστημα τηλεπικοινωνιακού καναλιού ασύρματης μετάδοσης δεδομένων για τη μεταφορά μετρήσεων σε πραγματικό χρόνο από τον Μετρητή σε έναν κεντρικό κατανεμητή ανά συγκεκριμένη Γεωγραφική Περιοχή (AMR Σύστημα)

• Σύστημα αποθήκευσης, επεξεργασίας, διαχείρισης, ανάλυσης και προβολής των μετρήσεων

• Διασύνδεση με το υπάρχον σύστημα χρέωσης του Δήμου

Πληροφοριακό Σύστημα και υποσυστήματα

• Υποσύστημα Διαχείρισης Χρηστών: Web-based, δικαιώματα πρόσβασης. • Υποσύστημα - Κέντρο παρακολούθησης δεδομένων ύδατος: απεικόνιση

χαρτών με τα επιχειρησιακά δεδομένα υδάτων, πλήρης προβολή δικτύου, καθορισμός επιτρεπτών ορίων τιμών για μετρούμενα μεγέθη, προβολή αναφορών, διασύνδεση με υφιστάμενες υποδομές. • Υποσύστημα αυτόματων ειδοποιήσεων και συναγερμών• Υποσύστημα παρακολούθησης καταναλώσεων για φορητές συσκευές • Υποσύστημα Ηλεκτρονικών συναλλαγών: έκδοση ψηφιακών

λογαριασμών και συναλλαγή μέσω πιστωτικών καρτών, διατραπεζικών λογαριασμών ή και προπληρωμένων καρτών. • Υποσύστημα συγκριτικής αξιολόγησης καταναλώσεων ύδατος

υποστήριξη αποφάσεωνυποστήριξη αποφάσεων

Διαχείριση και έλεγχοςΔιαχείριση και έλεγχος

ΠροβολήΠροβολήΜοντελοποίηση

Analytics

Μοντελοποίηση

Analytics Ολοκλήρωση δεδομένων με ιστορικά δεδομένα

Ολοκλήρωση δεδομένων με ιστορικά δεδομένα

Διάδοση δεδομένων

Διάδοση δεδομένων

Συλλογή δεδομένων

Συλλογή δεδομένων

Αισθητήρες, ευφυείs

σωλήνες, μετρητές

InternetCloud

WIFI, Internet MikeUrban

SCADA

Ευφυείς τεχνολογίες διαχείρισης υδάτων

Τεχνολογίες και εργαλεία ευφυούς διαχείρισης νερού, πηγή: Hauser 2012

Ασύρματοι κινητοί αισθητήρες σε υπόγειους σωλήνες

• Η

WaterMOLE, 2nd generation (Trinchero 2010)

Υποδομή αυτόματων μετρητών και ευφυούς μέτρησης νερού

Σύστημα ευφυούς διαχείρισης και διανομής νερού

Συμπεράσματα και οφέλη ευφυούς διαχείρισης νερού• Οικονομικά οφέλη• Βελτιωμένη εξυπηρέτηση• Βελτιωμένη διαχείρηση αποβλήτων• Αποτελεσματικός έλεγχος ποιότητας νερού• Περιβαλλοντολογική προστασία • Μειωμένη εκπομπή άνθρακα και εξοικονόμηση ενέργειας• Μεγαλύτερη ανθεκτικότητα (resilient)