Forum Telecontrollo Reti Acqua Gas ed Elettriche Torino, 3-4 novembre 2011

AUTOMAZIONE AL SERVIZIO DELLAGESTIONE DELLA RISORSA IRRIGUA

Sala Fabio – Associazione Irrigua Ovest SesiaRizzi Michele – Maric Automation Srl

Collocazione geografica

Geograficamente il Vercellese è una regione ben definita.

Delimitata a Nord dalle colline biellesi, circondata dagli altri tre lati da tre fiumi – Po – Sesia – Dora Baltea, attraversata dai torrenti discendenti dalle prealpi biellesi – Cervo – Elvo – Rovasenda – Marchiazza.

Si presenta come un grande piano inclinato che scende a cuneo degradando fino alla confluenza dei Fiumi Po e Sesia.

La rete irrigua di Ovest Sesia 9.000 km di canalizzazioni naturali ed artificiali

1.000 Km2 superficie servita

300.000 l/sec portata totale

500 stazioni e punti di rilevamento e monitoraggio idrologico

4000 Utenti associati

Note storiche

Le prime opere di derivazione risalgono al XIII sec. ,per prevalente uso di forza motrice, per iniziativa di Comuni, di Feudatari e di Enti Ecclesiastici sono le Rogge Comunale di Gattinara (1241) e di Lenta, derivate dal Sesia.

Nel secolo XIV i Marchesi di Gattinara derivano dal Sesia la Roggia Marchionale e nel successivo secolo XV i Marchesi del Monferrato apriranno dalla Dora Baltea sopra Saluggia il Canale del Rotto – lunghezza km.13 – portata 10 mc/sec.

Nel 1448 Amedeo VIII Duca di Savoia inizia da Ivrea il canale omonimo che sarà ultimato dalla reggente Duchessa Jolanda nel 1474, prima grande derivazione dalla Dora Baltea - lunghezza km.72 – portata 20 mc/sec - di cui Leonardo da Vinci disegnerà l’opera di presa e che, come Naviglio prenderà il nome di Via del Sale per il trasporto delle derrate fra Vercelli ed Ivrea.

La nascita dell’Ente

22 settembre 1851 del Consiglio Provinciale di Vercelli, Presidente il Conte Camillo Cavuor in allora Ministro dell’Agricoltura e Commercio.

Discussione sul progetto per l’affitto delle acque demaniali ad una associazione generale di utenti allo scopo di affidare direttamente agli agricoltori, riuniti in associazione, la gestione delle acque fino allora concessa dallo stato a privati appaltatori.

Progetto di massima

1) Obbligo di tutti gli associati di accomunare le loro acque con quelle della società a quelle condizioni da determinarsi negli statuti definitivi della società.

2) Il vincolo a favore della società di tutte le acque vive di sovrabbondanza e le colaticcie delle irrigazioni.

Proposito

Accentrare tutte le acque in una gestione unitaria affinché l’utilizzazione integrale delle acque costituisse un beneficio d’ordine generale a cui tutti gli utenti partecipassero in eguale misura.

La legge costitutiva venne emanata il 3 luglio 1853 n° 1575

Organizzazione irrigua comprensoriale

Il comprensorio dell’Associazione è suddiviso in tre zone secondo criteri idrografici, di omogeneità dell’irrigazione e di migliore utilizzo della risorsa idrica, così denominate:

Distretti(N°48)

Tenimenti Isolati(N°235)

Luci Libere(N° n.d.)

Zona di Vercelli – Zona di Trino – Zona di Santhià

Struttura Operativa dell’EnteRESPONSABILEMANUTENZIONE

ELETTRICA

RESPONSABILEMANUTENZIONE

ELETTRICA

SEGRETERIODI ZONA

SEGRETERIODI ZONA

CAPOZONA

CAPOZONA

ADDETTO MANUTENZIONE

ELETTRICA

ADDETTO MANUTENZIONE

ELETTRICA

ASSISTENTE DI REPARTO

ASSISTENTE DI REPARTO

SQUADRAELETTRICISTISQUADRA

ELETTRICISTICAPO

REPARTOCAPO

REPARTOCAPO

REPARTOCAPO

REPARTOCAPO

REPARTOCAPO

REPARTO

ASSISTENTE DI REPARTO

ASSISTENTE DI REPARTO

ASSISTENTE DI REPARTO

ASSISTENTE DI REPARTO

Personale addetto circa 30 unità

Personale addetto 4 unità

Attività dell’EnteATTIVITA' E SERVIZI

- Irrigazione

- Energie rinnovabili (Idroelettrico: 8 centrali in esercizio)

- Difesa del suolo

- Protezione Civile (Gestione delle emergenze Idriche)

- Tutela e valorizzazione del territorio e dell’ambiente

- Didattica

Irrigazione della risaia

paratoia

camera di risaia bocchetto

canale principale

soglino

fosso irriguo

paratoia

camera di risaia bocchetto

canale principale

soglino

fosso irriguo

Processo di AutomazioneELETTRIFICAZIONE IMPIANTI ('80)Venne portata l'alimentazione elettrica agli impianti.Installazione dei primi attuatori elettrici.

AUTOMAZIONE ELETTROMECCANICA ('90)Installazione di sensori a galleggiante e di finecorsa meccanici.Logica di massimo livello per evitare tracimazioni.Allarmi tramite combinatore telefonico.

AUTOMAZIONE CON RTU INTELLIGENTE (2000)Installazione di strumentazione di misura (Livelli e Posizione paratoie).Regolazione in continuo con algoritmi PID della quota idraulica.Controllo e diagnostica degli attuatori.Logiche operative derivate dall'esperienza dell'operatore.Allarmistica dettagliata a mezzo di SMS.Interazione da remoto a mezzo SMS ed interfaccia web con chiamata punto-punto.

Tipologia ImpiantiNODI IDRAULICI “BARRAGGI”Composti da una o più paratoie movimentate elettricamente permettono lo smistamento della portata irrigua da e verso le aste principali di canali in modo da garantire le quote idrauliche necessarie all'irrigazione.

CENTRALITurbine idroelettriche (A sifone e Kaplan) che sfruttano i salti naturali presenti sul territorio per la produzione di energia elettrica pulita.

MONITOR LIVELLORilevamento puntuale della quota idraulica lungo il corso del canale.

METEORilevamento parametri meteorologici ed in particolare delle precipitazioni.

Specifiche ImpiantiNODI IDRAULICI “BARRAGGI”- Controllo attuatori elettrici.- Regolazione in continuo dei livelli.- HMI locale e remota.- Esecuzione di “manovre” in autonomia.- Diagnostica dettagliata della parte elettrica e di processo locale e remota.- Allarmistica tramite SMS.- Registrazione eventi e misure con consultazione locale e remota.

CENTRALI- Controllo organi di macchina.- Regolazione velocità.- Regolazione in continuo del livello.- Esecuzione sequenze.- HMI locale e remota.- Elaborazione dati statistici per produzione e manutenzione.- Diagnostica dettagliata della parte elettrica e di processo locale e remota.- Allarmistica tramite SMS.- Registrazione eventi e misure con consultazione locale e remota.

MONITOR LIVELLO e METEO- Acquisizione misure analogiche e digitali- Elaborazione misure- Registrazione dati

- Risparmio energia- Richiesta dati via SMS- Invio dati storici via E-Mail

Selezione RTUREQUISITI MINIMI

- Esecuzione di logiche programmabili (sequenze, regolazioni, ecc.) con linguaggio di programmazione secondo standard IEC1131.- Gestione di un numero elevato di I/O locali.- Comunicazione aperta (grande numero protocolli standard ed aggiornabili).- Sistema aperto ed aggiornabile (OS aggiornabile, moduli aggiuntivi).- Registrazione di eventi (libro giornale).- Registrazione misure analogiche (curve di tendenza / trend).- Elaborazione dati statistici (Contatori, totalizzatori, medie, ecc.).- Invio allarmi dettagliati direttamente a più gruppi di reperibili.- Interazione diretta con l’operatore tramite SMS.- Interfaccia con Webserver personalizzabile.- Facile integrazione con software SCADA di mercato.

“IL BARRAGGIO”IMPIANTO

- 3 Canali affluenti

- 3 Canali irrigui derivati

- 18 Paratoie piane

- 7 Sbarramenti indipendenti

- 7 Misuratori di livello ad ultrasuoni

- 3 Misure di portata calcolate

- 1 Misuratore di portata (dedicato x irrigazione)

Barr. Spinapesce

“IL BARRAGGIO”SISTEMA DI CONTROLLO

RTU

ATTUATORIPARATOIE

QUADROMISURE

GRUPPOELETTROGENO

WEB

OPERATORE

Centro

HMILocale

WWW

SMS

I/OI/OI/

O

ETH

GSM/VPN

“IL BARRAGGIO”INTERFACCIA WEB

“LA CENTRALE”IMPIANTO

Situato sul Naviglio di Ivrea nel comune di Santhià

Salto idraulico monte-valle: max. 7,3 m

Portata in ingresso: 8..21 m3/s

Massima potenza generatore: 1.200 KW

Potenzialità annua: 5.000.000 kWh

Segnali gestiti dalla RTU : 240DI+64DO+24AI+4AO

Note: coniugazione software pale/ruota

C.le Idrometrica

“LA CENTRALE”SISTEMA DI CONTROLLO

RTU

WEB

OPERATORE

Centro

HMILocale

GSM

SMS

I/OI/O

RS485

ETH

I/O VPN

I/O

RS

485I/ORS48

5I/O

BOPQUADROMISURE

SISTEMASINCRON.

QUADROPROTEZIONI

SISTEMAECCITAZIONE

TURBINA

“LA CENTRALE”

Configurazione Ridondata 1 x PanelPC Touch 15”1 x PC Desktop 19”

Connessione VPN con SCADA centrale su ADSL.

Integrazione Database con SCADA centrale.

SCADA LOCALE

“MONITOR LIVELLO”N° installazioni: 12

Acquisizione misura di livellocon sensore ad ultrasuoni.

Funzione di calcolo portata.

Alimentazione da pannello solare.

Registrazione e invio dati storici viaE-mail tramite rete GSM/GPRS.

Interrogazione tramite SMS.

Interfaccia WEB.

Staz. Ponte Reale

“STAZIONE METEO”N° installazioni: 8

Acquisizione misure di:• Temperatura• Umidità Relativa• Pressione barometrica• Velocità / Direzione Vento• Precipitazioni

Registrazione e invio dati storici via E-mail su rete GSM/GPRS.

Interrogazione tramite SMS.

Interfaccia WEB.

Staz. Ruggerina

Automazione“CAMBIO DEL METODO DI LAVORO”

< PRIMA > < DOPO >

Ronda giornaliera Operatore

Telefonata a Capo Zona

Azioni Corretive

Coinvolgimento Manutenzione

Telefonata da utente

RicercaAnomalia

SMSCapo Zona

Controllo Continuo

Azioni Corretive

Anomalia

SMSOperatore

SMSManutentore

Risultati

Tempi di disservizio (mancata/parziale irrigazione) - 20%

Tempi di mancata produzione energia rinnovabile - 30 %

Tempo medio di individuazione e risoluzione guasto - 50 %

I dati qui riportati sono riferiti al periodo da inizio automazione impianti ad oggi.

“Il Centro”

ARCHITETTURA

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