Od čerpadla k datům: ALFEUS posouvá tlakovou kanalizaci do éry chytrého řízení

Autor: Ing. Robert Nevrlý   Foto: PRESSKAN system, a.s.

Tlaková kanalizace byla dlouhá léta otázkou hydrauliky, spolehlivého čerpadla a správně navrženého potrubí. Digitalizace však tuto část vodohospodářské infrastruktury výrazně proměňuje a otevírá nové možnosti jejího řízení. Česká společnost PRESSKAN system, a.s., která se oboru věnuje 30 let, proto v návaznosti na tento vývoj nechala vyvinout systém ALFEUS. Ten propojuje čerpací technologie s monitoringem, sběrem dat a dálkovým řízením. Pro provozovatele to znamená především lepší přehled o tom, co se v síti skutečně děje, a možnost reagovat dříve, než se nestandardní stav promění v provozní problém.

Tlaková kanalizace už nemusí být „neviditelná“

Princip tlakové kanalizace je ve své podstatě jednoduchý. Splašková voda z nemovitosti přitéká do čerpací šachty. Odtud ji po dosažení stanovené hladiny čerpadlo dopraví tlakovým potrubím do navazující kanalizační sítě nebo směrem k čistírně odpadních vod. Tlakové řešení nachází uplatnění zejména tam, kde terénní poměry, geologie nebo rozsah zástavby komplikují výstavbu hlubokých gravitačních stok. Výhodou jsou malé profily potrubí, úzké výkopy bez nutnosti dodržet gravitační spád a možnost přizpůsobit trasu konkrétním podmínkám území.

Základní jednotkou systému PRESSKAN je čerpací šachta s čerpadlem, snímáním hladiny a ovládací automatikou. Běžný provoz je automatický: při dosažení zapínací hladiny se čerpadlo spustí a po odčerpání na stanovenou úroveň opět vypne. Provozovatel rozsáhlejší sítě však dnes potřebuje více než pouze informaci, že zařízení pracuje nebo že nastala porucha. Potřebuje znát provozní souvislosti: kdy a jak často jednotlivé jednotky spínají, jak se mění zatížení sítě a kde se objevují nestandardní stavy.

Právě na tuto potřebu reaguje ALFEUS.

Z jednotlivých čerpacích stanic vzniká řízená síť

ALFEUS doplňuje klasickou tlakovou kanalizaci o digitální vrstvu. Systém umožňuje sledovat stav připojených zařízení, sbírat provozní data, vyhodnocovat hlášení a podle konfigurace také technologii na dálku řídit. Informace jsou dostupné prostřednictvím webového nebo mobilního rozhraní. Provozovatel tak nemusí vnímat jednotlivé čerpací stanice jako izolované body, ale může získat přehled o fungování sítě jako celku.

Systém zaznamenává provozní události - například sepnutí a vypnutí čerpadla - a upozorňuje na vznik nestandardních situací. V případě potřeby může být informace předána provozovateli nebo uživateli. Zařízení se tak stává zdrojem dat, která lze využít pro každodenní provoz, servis i dlouhodobé vyhodnocování.

Data mají hodnotu tehdy, když pomáhají provoz řídit

Samotný vzdálený dohled je pouze první krok. Podstatně zajímavější je možnost využít získané informace pro aktivní řízení kanalizační sítě. Produkce odpadních vod není během dne rovnoměrná. Ranní a odpolední špičky se mohou promítat do zatížení stokové sítě i do nátoku na čistírnu odpadních vod.

ALFEUS umožňuje pracovat s jednotlivými částmi tlakové kanalizace tak, aby bylo možné jejich provoz lépe koordinovat. Vybrané větve nebo zařízení lze řídit podle potřeb konkrétního systému a omezovat tak nežádoucí souběhy čerpání. Smyslem není pouze „vidět“ technologii na displeji, ale využít digitalizaci k tomu, aby se síť chovala předvídatelněji a provozovatel měl více možností, jak reagovat na aktuální situaci.

Právě zde se ukazuje rozdíl mezi prostým monitoringem a chytrou infrastrukturou: data nejsou cílem, ale nástrojem pro lepší provozní rozhodování.

Řízený proplach jako součást prevence

Jednou z technologicky nejzajímavějších funkcí začleněných do konceptu ALFEUS je řízené proplachování vybraných úseků tlakové kanalizace. PRESSKAN získal licenci k technologii vyvinuté na Fakultě stavební Vysokého učení technického v Brně, která je chráněna evropským patentem. Řešení využívá koordinovaného provozu více čerpadel tak, aby v příslušném úseku vznikly vhodné hydraulické podmínky pro proplach.

Tato funkce je významná zejména tam, kde provozní podmínky mohou vést k ukládání nečistot a postupnému omezování průtočnosti potrubí. Klasické odstranění ucpání může znamenat zásah tlakovým vozem, mechanické čištění a v krajním případě i výměnu problematického úseku. Řízený proplach naproti tomu pracuje s prevencí: snaží se vytvořit takové podmínky, aby se nežádoucí nánosy v potrubí vůbec nevytvářely nebo byly průběžně odstraňovány.

Technologii lze využít u nově budovaných tlakových stok i při optimalizaci stávajících systémů. Je to příklad toho, jak lze propojit klasickou hydrauliku s digitálním řízením a využít samotná čerpadla jako aktivní prvky péče o potrubní síť.

Od reaktivního servisu k informovanější údržbě

Digitalizace mění také pohled na servis. V tradičním modelu se provozovatel o problému často dozví až ve chvíli, kdy zařízení signalizuje poruchu nebo uživatel zjistí, že kanalizace nefunguje správně. Vzdálený monitoring přidává další vrstvu informací a umožňuje sledovat historii provozu zařízení.

Historická data mohou pomoci při hledání příčiny nestandardního chování. Jinou vypovídací hodnotu má jednorázový alarm a jinou opakující se změna četnosti nebo délky čerpacích cyklů. Právě dlouhodobý pohled může být pro servis a provozovatele cenný.  Umožňuje totiž lépe rozlišit náhodnou událost od trendu, kterému je vhodné věnovat pozornost.

Tento přístup přirozeně navazuje na dlouhodobé směřování společnosti PRESSKAN. Zahrnuje návrh tlakových kanalizací, hydraulické posouzení, výrobu technologie, montáž, technickou podporu, dodávky náhradních dílů a záruční i pozáruční servis. ALFEUS k tomuto řetězci přidává provozní informace, které mohou zrychlit orientaci v situaci a zefektivnit rozhodování o zásahu.

Třicet let zkušeností jako základ dalšího vývoje

Společnost PRESSKAN system při vývoji systému ALFEUS vychází ze zkušeností, které získala během tří desetiletí působení v oboru tlakových kanalizací. Firma postupně rozvíjela vlastní čerpací technologii, ovládací automatiku i výrobní a servisní zázemí. V současnosti její technologie slouží ve více než 50 000 českých domácnostech.

Digitální nástavba proto nevzniká jako náhrada osvědčených principů tlakové kanalizace. Mechanická a hydraulická část musí stále spolehlivě odvést splaškovou vodu, potrubí musí být správně dimenzováno a čerpadlo musí odpovídat podmínkám konkrétní sítě. ALFEUS tuto technickou část doplňuje o informace, komunikaci a možnost koordinovaného řízení.

Význam pro obce a provozovatele

Při rozhodování o kanalizační infrastruktuře se stále častěji neposuzuje pouze pořizovací cena. Důležitá je také dlouhodobá provozní náročnost, dostupnost servisu a náhradních dílů, možnost rozšiřování sítě a schopnost provozovatele získat včas informace o jejím stavu. To je zvlášť významné u obcí s rozptýlenou zástavbou, postupně připojovanými lokalitami nebo s omezenou kapacitou navazující infrastruktury.

Digitálně řízená tlaková kanalizace může provozovateli nabídnout podrobnější přehled o síti bez nutnosti fyzicky kontrolovat každý její bod. Současně vytváří prostor pro další optimalizaci: od koordinace čerpání přes preventivní proplach až po využití provozních dat při servisu. Výsledkem není „chytrá“ technologie kvůli samotné digitalizaci, ale infrastruktura, o jejímž chování má provozovatel více relevantních informací.

Budoucnost není jen ve výkonnějším čerpadle

Vodohospodářská infrastruktura se buduje na desítky let. Rozhodnutí, která projektanti, obce a provozovatelé udělají dnes, proto ovlivňují nejen investici, ale i budoucí způsob provozu a údržby. Vedle spolehlivé mechaniky a správné hydrauliky bude stále důležitější také schopnost infrastruktury poskytovat data a umožňovat jejich smysluplné využití.

ALFEUS ukazuje jeden z možných směrů dalšího vývoje tlakových kanalizací: propojení osvědčené technologie s monitoringem, vzdáleným dohledem a aktivním řízením. Cílem není komplikovat systém, který má v první řadě spolehlivě odvádět odpadní vodu. Smyslem je vědět více o tom, co se pod zemí děje, a mít možnost zasáhnout ve správný okamžik.

Kanalizace budoucnosti tak nemusí být pouze pasivní infrastrukturou. Může se stát systémem, který o svém provozu poskytuje data a dává provozovateli nástroje k tomu, aby ji mohl řídit efektivněji, předvídatelněji a s větším důrazem na prevenci.

PRESSKAN system, a.s.
Český výrobce technologií pro tlakovou kanalizaci. Společnost působí v oboru přes 30 let a zajišťuje návrh, výrobu, montáž, technickou podporu a servis.