„Dálkový odečet už nestačí. Budoucnost je v datech a otevřených systémech“

Text: Redakce    Foto: APATOR POWOGAZ CZECHIA s.r.o.

Získávání dat z vodoměrů už v Česku není žádná novinka. Dnes se pozornost přesouvá jinam: k přesnosti měření, četnosti přenosu a hlavně k tomu, jak data využít při řízení sítě. Do hry navíc stále výrazněji vstupuje požadavek na otevřenost systémů a možnost kombinovat různé technologie bez závislosti na jediném dodavateli. Kam se měření vody posouvá, proč APATOR sází na ultrazvuk a kdy dává smysl kombinovat LoRaWAN s Wireless M-Bus? O tom jsme mluvili s Radoslavem Dvořákem, odborným manažerem společnosti APATOR POWOGAZ CZECHIA s.r.o.

OTÁZKY REDAKCE
pro Radoslava Dvořáka z APATOR POWOGAZ CZECHIA.

Vývoj vodoměrů už dávno není jen o přesnosti samotného měření. Na co se dnes v APATOR POWOGAZ soustředíte nejvíc?

Jednoznačně v propojení přesného měření, integrované komunikace a chytré práce s daty. Významně proto rozvíjíme ultrazvukové vodoměry řady ULTRIMIS. Jejich výhodou je schopnost přesně zachytit i velmi malé průtoky a udržet stabilitu měření v průběhu provozu. V této oblasti máme řadu patentovaných řešení, která umožňují zachovat přesnost i po mnoha letech.

Druhou zásadní oblastí je komunikace. V současnosti nabízíme především Wireless M-Bus a LoRaWAN, připravujeme také NB-IoT. Součástí našich řešení je rovněž komunikace pomocí NFC.

Ultrazvukové měření se prosazuje stále výrazněji. Kde už má oproti mechanickým vodoměrům jednoznačnou výhodu a kde si klasická měřidla své místo udrží?

Pro vodárenský sektor má ultrazvuková technologie řadu výhod. Nabízí široký měřicí rozsah, přesné zachycení nízkých průtoků a možnost častého přenosu provozních dat. Uplatní se také v náročných instalačních podmínkách – například ve vlhkých šachtách, stísněných prostorech nebo tam, kde může být vodoměr vystaven nečistotám či magnetickému ovlivnění.

Podstatné je také to, že ultrazvukové vodoměry neobsahují pohyblivé měřicí části, takže u nich nedochází ke klasickému mechanickému opotřebení. Vyšší pořizovací náklady se proto mohou vrátit jak v samotném provozu, tak v přidané hodnotě získaných dat.

Neznamená to ale konec mechanických vodoměrů. Ty budou mít i nadále své místo například jako podružná měřidla v bytových domech nebo ve speciálních aplikacích, například u požárních hydrantů.

Když porovnáte požadavky vodáren před několika lety a dnes, v čem vidíte největší posun?

Výrazně se změnilo očekávání od samotného měřidla. Dnes už nestačí, aby vodoměr spolehlivě měřil a umožňoval dálkový odečet. Stále důležitější je, jak snadno jej lze začlenit do stávající infrastruktury a jak lze dál pracovat se získanými daty.

Velkým tématem jsou proto otevřená řešení. Vodárny nechtějí být dlouhodobě závislé na jediném dodavateli. Požadují standardní komunikační technologie a možnost předávat data přes API do fakturačních, dispečerských nebo analytických systémů.

Mnohem více se řeší také provozní informace – alarmy při úniku, zpětném toku, manipulaci s měřidlem nebo poruše komunikace. K tomu přistupuje životnost baterie, kybernetická bezpečnost, dostupnost servisu a celkové provozní náklady. Z vodoměru se tak postupně stává jeden z prvků širšího systému pro práci s daty.

České vodárny jsou v digitalizaci různě daleko. Co ze zkušeností ze zahraničí podle vás ukazuje, kam se bude trh posouvat dál?

Výrazným trendem je přechod od prostého dálkového odečtu k pokročilé měřicí infrastruktuře. První fáze digitalizace byla především o tom získat stav vodoměru bez nutnosti fyzické návštěvy odběrného místa. Řada vodáren už je dnes dál – pracuje s pravidelnými časovými řadami, alarmy nebo automatickými vodními bilancemi a používá je při řízení sítě.

Očekávám častější využívání těchto dat k vyhledávání úniků, snižování nefakturované vody a přesnějšímu plánování obnovy infrastruktury.

Současně podle mě poroste důraz na otevřené systémy a kombinování komunikačních technologií. Jedno univerzální řešení nemusí stejně spolehlivě pokrýt hustou městskou zástavbu, venkov, sklepy i hluboké vodoměrné šachty. Budoucnost proto vidím v hybridních a škálovatelných systémech.

Právě volba komunikační technologie může být při rozsáhlejší výměně měřidel zásadní. Kdy dává smysl Wireless M-Bus a kdy LoRaWAN?

Rozhodující je především požadovaný způsob odečtu. Wireless M-Bus se dobře uplatňuje u pochůzkových a průjezdových odečtů nebo v lokálních pevných sítích. Smysl dává také tam, kde už vodárna provozuje kompatibilní přijímače či koncentrátory.

LoRaWAN je vhodný především pro rozsáhlé pevné sítě, ve kterých je potřeba pravidelně přenášet data na větší vzdálenost při nízké spotřebě energie.

Samotná volba technologie by ale neměla předcházet analýze konkrétních podmínek. Je potřeba prověřit rádiové pokrytí a zohlednit umístění vodoměrů, požadovanou četnost přenosu, vlastnictví komunikační infrastruktury, zabezpečení, integraci se softwarem i dlouhodobé provozní náklady.

V některých případech je nejlepší duální komunikace – LoRaWAN pro pravidelný automatický přenos a Wireless M-Bus jako lokální nebo záložní odečet.

APATOR nabízí také vodoměry, u kterých je komunikace integrovaná už z výroby. Je hlavní výhodou jednodušší instalace, nebo se rozdíl projeví především v dlouhodobém provozu?

V obojím. U integrovaného provedení jsou měřicí a komunikační část od počátku navrženy jako jeden celek. Odpadá samostatná montáž modulu v terénu, jeho mechanické spojování s vodoměrem a riziko chybné konfigurace.

To samozřejmě zrychluje instalaci, ale současně zjednodušuje evidenci zařízení a omezuje počet potenciálních servisních zásahů. Integrované provedení zároveň usnadňuje dosažení vysokého stupně krytí IP68, což je při instalaci ve vodoměrných šachtách velmi důležité.

U chytrého měření se hodně mluví o množství získaných dat. Která z nich mají podle vašich zkušeností pro provozovatele skutečnou hodnotu?

Nejcennější není samotný fakturační stav, ale jeho vývoj v čase. Pravidelné údaje o spotřebě umožňují vytvářet odběrové profily, porovnávat jednotlivá období a odhalovat neobvyklé změny. Velkou hodnotu mají také alarmy upozorňující například na dlouhodobý nepřetržitý průtok, zpětný tok, manipulaci s měřidlem nebo problém s komunikací.

Ještě zajímavější je propojení těchto informací s dalšími daty ze sítě. Pokud údaje z fakturačních vodoměrů zkombinujeme s měřením v jednotlivých zónách, lze sestavovat vodní bilance a rychleji lokalizovat oblast, ve které vznikají ztráty.

Software zároveň automatizuje přenos dat do fakturace, omezuje chyby ručního přepisu a poskytuje společný zdroj informací pro obchodní i technické oddělení. Data se tak skutečně mění z podkladu pro vyúčtování na nástroj každodenního řízení sítě.

Při přechodu na chytré měření je jednou z možností plošná výměna, druhou postupná migrace. Kterou cestu považujete za efektivnější?

Ve většině případů doporučujeme postupnou migraci, musí ale od začátku vycházet z jednotné cílové architektury. Jinak hrozí, že místo jednoho systému postupně vznikne několik izolovaných řešení.

Prvním krokem by měla být inventarizace měřidel a informačních systémů, analýza rádiového pokrytí a stanovení toho, jaká data bude vodárna skutečně využívat. Následovat by měl pilot v reprezentativní oblasti, ověření přenosu a integrace a teprve potom rozšíření.

Samotnou výměnu lze navíc spojit s koncem metrologické nebo technické životnosti stávajících vodoměrů. Investice se tak může rozložit v čase.

Máte konkrétní projekt, na kterém je dobře vidět přínos hybridního řešení a práce s daty?

Dobrým příkladem je projekt v norské samosprávě Asker, který zahrnuje více než 20 tisíc vodoměrů. Ultrazvukové vodoměry ULTRIMIS NEO zde využívají kombinaci LoRaWAN a Wireless M-Bus. LoRaWAN slouží pro pravidelný přenos do centrálního systému, zatímco Wireless M-Bus umožňuje lokální odečet v místech nebo situacích, kde hlavní komunikační cesta není dostupná.

Systém pracuje s hodinovými údaji a alarmy, data standardizuje a prostřednictvím rozhraní je zpřístupňuje dalším aplikacím. Praktickým výsledkem je kontinuita odečtů, možnost postupné modernizace bez jednorázové výměny celé infrastruktury a společný datový základ pro plánování, analýzy a provozní rozhodování.

Právě tento projekt podle mě dobře ukazuje, že hlavním přínosem dálkových odečtů není pouze odstranění ruční práce. Skutečná hodnota je v dostupnosti kvalitních dat.

U fakturačního měření rozhoduje přesnost po celou dobu provozu. Co se u ultrazvukového vodoměru děje s přesností po několika letech v reálných podmínkách?

Dlouhodobá přesnost začíná už konstrukcí a volbou technologie. Ultrazvukové vodoměry ULTRIMIS nemají pohyblivé měřicí části a jejich průtočný profil je navržen tak, aby se v něm neusazovaly nečistoty. Řídicí algoritmy zároveň kompenzují změny vlastností součástí v průběhu jejich stárnutí.

Vodoměry mají utěsněnou konstrukci s krytím IP68 a jsou navrženy s ohledem na působení vlhkosti, tlakových rázů a magnetických polí. U mechanických vodoměrů zase využíváme odolné materiály, chráněná počítadla a dlouhodobě prověřené konstrukce.

Kdyby měla vodárna prostředky jen na první etapu modernizace měření, kde byste doporučil začít, aby bylo možné přínos rychle vyhodnotit?

Tam, kde vzniká největší ekonomické riziko. Nemusí tedy dávat smysl začít plošně. Může jít o oblast s vysokými ztrátami, velké odběratele, špatně dostupná odběrná místa nebo úsek s častými reklamacemi a problémy při odečtech.

Právě na takovém místě lze poměrně rychle vyhodnotit přínos přesnější fakturace, omezení fyzických odečtů nebo včasného zachycení úniků. Získaná zkušenost pak může být základem pro rozhodnutí, jakým způsobem systém rozšiřovat dál.

MEDAILON: Radoslav Dvořák
Po studiu strojírenství na VOŠ a SPŠ Šumperk pracoval na pozicích vývojář, technolog, manažer výroby a obchodní manažer. Aktuálně ve společnosti APATOR POWOGAZ CZECHIA zastává pozici Odborný manažer se zaměřením na vodoměry, regulaci a ověřování.