WLM-SYSTEM

MARTINEK GMBH Measurement Technology | Burgweg 8, A-

6840 Götzis| www.martinek.org

Nachhaltige Senkung von Wasserverlusten

Leckzonenortung und Netzüberwachung

Schnelle Erkennung neuer Leckagen

Anforderungen an ein Überwachungsystem zur Wasserverlusterkennung

„Echte“

Informationen direkt aus dem Wassernetz

Kleinste Änderungen im Netz müssen erkannt werden

Erkennen großer Leckagen –

Wasser in Wasser –

kein Geräusch

Automatische Warnung ohne aufwändige Analyse

Leck

bereits bei der Entstehung

erkennen

Lange Lecklaufzeiten vermeiden

(Hygiene, Schäden div. )

Messen im vermaschten Netz –

keine „Beschneidung“

des Netzes

durch virtuelle Zonenbildung

Überwachung aller Parameter

Einfache Installation in alle Netze unter Druck –

(materialunabhängig!)

sensitive Messtechnik

Durchflüsse ab 1cm/s

(Auflösung 1mm/s)

Alle Druckbereiche (0,00-20,00 Bar)

Messung geringster Leckgeräusche (Hydrophon)

3 Parameter –

Alles in Einem

Durchfluss

(bi- direktional)

Geräuschlevel

Optional Temperatur

Druck

Prinzip der Überwachung

GPRS | Funk | TCPNetzwerkkabel

Zentrale

Sensoren

PC – AQUALYS - Software

Anbindung an bestehendes Leitsystem

GSM

-Net

z

Modem

Sensor B

Sensor ACommunication

Server

Visualisierungdurch ClientInstallation

Visualisierungdurch ClientInstallation

Server Anwendung

Datenbank(MSSQL-Server)

WLM-SYSTEM | Software AQUALYS

Bidirektionaler Datentransfer –

automatisch oder manuell

(GPRS, Ethernet, Glasfaser,…)

Automatische

Berechnung von Tages-

Grenz-

bzw. Alarmwerten

Remote -

Fernparametrierung der Sensoren

Einfügen von Netzplänen als Bitmap

Einfache Anbindung in bestehende Leitsysteme

Server –

Client Architektur

Alarmmeldungen bei Grenzwertüberschreitung (SMS, Ton, Visuell)

Diebstahlsalarm, Überflutungswarnung

Totalizer (Mengenbilanz einzelner DMA‘s –physisch oder virtuell)

Einbindung ALLER vorhanden Durchfluss und Druckdaten

Übersichtliche und Einfache Darstellung aller Daten

Darstellung und Berechnung von Messwerten

GIS-map mit Verteilung derWLM-Sensoren

Kein Problem – Alle Werte OK

ALARM !

Fließumkehr

HOF/Bayern

Ermittlung Tageswerte

Ermittlung des relevanten Grenzwertes aus den Tageswerten mit AQUALYS

-

Software

Grenzwertverlauf = „AI“

Tageswertverlauf

Puerto Rico –

San Juan: Produktionsanlagen Überwachung

Totalizer

Tagessumme /Messstelle

Summe / Zone

Darstellung und Berechnung von Messwerten

GIS-map mit Verteilung derWLM-Sensoren

Kein Problem – Alle Werte OK

ALARM !

DF neg. zur Einbaurichtung

Riga/Lettland

48 Grenzwerte / Paramameter /Tag

Zonen Bilanz 0-24h

Zeit

Druck Durchfluss

Geräusch

Druck

Durchfluss

Geräusch

Durchfluss = 0

Geräuschlevel vor dem Durchbruch

Geräuschlevel 

bei Durchbruch

Geräuschlevel bei 

Rohrumspülung mit Wasser

Reparatur

Geräuschlevel nach Leck

Durchfluss Richtungsänderung

Druckabfall bei Leck 

Durchbruch

Multi‐Parameter Messung Messprinzip

BSP –

Rio de Janeiro (Brazil), Normalzustand

Druck

Durchfluss

Geräusch

BSP –

Rio de Janeiro (Brazil), Lecksituation

• Leak Distanz ~950 m

Druck

Durchfluss

Geräusch

Wassernetz –

aufgeteilt in „physische und virtuelle Zonen“

well or treatment plant

reservoir

multi-parameter measurements

physical measurement zone

sound detecting radius

virtual measurement zone

Vorteile und Nachteile virtueller Messzonen gegenüber physischer Messzonen

Vorteile Nachteile

»

Netzteilung nicht erforderlich› Alle Vorteile eines offenen

Netzes 

› Maximale hydraulische Leistung› Höhere Versorgungssicherheit

› Bei Brandbekämpfung

»

Keine Stagnationsleitungen› Kein spülen notwendig

»

Dichteprüfung

für Zonengrenzen»

entfallen (nachhaltig)

»

Kein Schachtbauwerk erforderlich› kostengünstige Installation

»

Kein Druckmanagenet für kleine  Zonen möglich

»

Direkte Zonenbilanzierungen nicht »

möglich

Überwachung von Sektoren

WLM –

SYSTEM

strategische Verteilung mit dem Ziel Auffälligkeiten in jedem Netzsektor zu erkennen und einem begrenzten Netzbezirk zuordnen zu können.

Ausreichende Fließgeschwindigkeit auch bei Nachtdurchfluss (v > 0,01 m/s) => Rohrnetzberechnung

Installation sowohl in Schachtbauwerken als auch als Unterflur –

Lösung.

GERÄUSCHLOGGER

Bei Alarmmeldung können Geräuschlogger zur weiteren Eingrenzung der Leckage eingesetzt werden.

WLM-SYSTEM -

Anschluss an Straßenbeleuchtung

Installationen in der Straßenkappe:

und Akkupack, Modem

Antennenposition am Mast einer Straßenlaterne; Netzgerät mit Ladesteuerung

bis zu ca. 130m

O‐Ring  Dichtung  sichtbar

Bis 5 Bar (50m) IP68Sichtbare Sicherung

Modemstatus LEDExterne oder  interne Antenne

WLM-SYSTEM -

Anschluss an Solarpanele / Batterypack

• Mit Solarpanel Online Daten 24h/jede Minute

• Akkubetrieb bis zu 12 Monaten

• Batteriebetrieb für „Profiling“ bis zu 3 Jahren

WLM-SYSTEM -

Schachtinstallation

Anbohrschelle

Absperrhahn

Transportleitung

Einbauvariante –

HAWLE-Schachtmodul Unterflur (DIN) -System

• Einbau ohne Betriebs-unterbrechung

• Einbaugarnitur vonHAWLE Armaturen GmbH

• späterer Aus- und Wieder-einbau einfach möglich

• Kein Schachtbauwerk, nurStrassenkappe

m-log

Datenlogger

Aufzeichnung von Druck, Durchfluss, Temperatur,…

Impulseingang Pos, Neg und Status (MID, Voltmanzähler,…)

Messen von Pegel-, Füllständen (z.B. Reservoir, Tiefenbrunnen,…)

Batteriebetrieb bis zu 10 Jahren Laufzeit (auch 220V)

Vollanbindung an AQUALYS

500000 Messwerte Speicher

Remote Parametrierung

IP68, 24h/365 Tage überflutungssicher

Interne oder externe Antenne

24 Grenzwerte/Kanal/Tag

SMS Warnung

Installation WLM–SYSTEM

Definierung der Einbaupositionen im Leitungsnetz

(Wassermeister, Rohrnetzberechung)

Installation mit Hilfe einer Anbohrsperrschelle ( unter Druck möglich )

Auswahl der Datenübertragung ( GSM, GPRS, Funk, Netzwerkkabel )

Installation der Software (Leitwarte,…)

Remote Parametrierung der Sensoren

Überwachung des Leitungsnetzes (Durchfluss, Druck, Geräusch) direkt von Ihrem

PC / Schreibtisch

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

02.02

08.02

02.03

08.03

02.04

08.04

02.05

08.05

02.06

08.06

02.07

08.07

02.08

08.08

02.09

08.09

02.10

08.10

02.11

08.11

02.12

08.12

02.13

08.13

02.14

08.14

Nachhaltigkeit WLM -

SYSTEM

Verbrauch

Zeit

Ohne ÜberwachungGeräuschloggerWLM-SYSTEM

WLM-SYSTEMVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Sprechen Sie mit uns!

MARTINEK GMBH Measurement Technology

Burgweg 8

A-

6840 Götzis

office@martinek.org

www.martinek.org

Tel.: +43 720 210021

Unsere Referenzen:

STW Hof

OOWV

STW Brühl

Tallinn, Riga, ‚

San Juan,…

BSP -

Chemnitz

Klar erkennbare Änderungder Messwerte durch dieSchieberbetätigung

Durchfluss

SignifikanteDruckänderung

Änderung im Geräuschlevel

Stellungnahme STW Chemnitz:Sehr geehrte Fachkollegen -

wir sind dem Hinweis auf einen möglichen Rohrschaden nachgegangen und haben die betreffende Leitung zwischen Zwickauer Straße und Goethering auf Leckstellen überprüft. Ergebnis: es ist kein Rohrschaden feststellbar. Die Ursache für Geräusch bzw. Geräuschveränderung und Druckveränderung konnten wir trotzdem ermitteln: Es gibt in der Versorgungsleitung Goethestraße => Kaßberg einen stark gedrosselten Absperrschieber (der Schieber darf nicht "normal„

geöffnet werden, sonst würden wir den Druck im Gebiet Kaßberg deutlich erhöhen). An diesem Schieber hat ein Kollege an dem fraglichen Tag im Rahmen einer Kontrolle ein wenig gedreht und damit die Veränderung bewirkt.

Fazit: Auch wenn wir hier keinen Rohrschaden finden konnten zeigt sich, daß

die Meßtechnik uns selbst kleine Veränderungen im Betrieb aufzeigt, was grundsätzlich positiv zu werten ist.

mfG Ch. Oberreuter Stadtwerke Chemnitz AG

BSP–

HOF -

Bayern

ZONENÜBERSICHTSTADTWERKE

HOF/Bayern

mit physisch unterteilten Messzonen

rot - Hochzone II (HZ II)

blau – Hochzone I (HZ I)

gelb – Niederzone (NZ)

grün – Hochzone III(HZ III)

gepumpt

betrachtet wirdHZ II - 4

BSP –

HOF -

Bayern

Chart 1

Überwachung Df 1 Monat

1 Leckstelle

2 Leckstelle

2 Leckstellen innert 14 Tagen mit weniger als 2 m³/h

1 2

1Sc

hieb

er d

efek

t du

rch

Sper

rung

Schi

eber

def

ekt

durc

h Sp

erru

ng

WH

A -

PE 4

0 x

7,7

mm

Roh

rbru

ch

Bsp – HOF – Bayern Halbjahres-Bilanz mit div. Leckagen

BSP–

HOF -

Bayern

Jahresbilanz mit permanentem Wasserverlust durch Leckagen- stark ansteigend ab Mitte Juli 2015 – Hinweis auf einen sich entwickelnden großen Rohrbruch

Rohrbrüche mit ca. 7m³/h in 2 Etappen detektiert und repariert auf

neues Ausgangsniveau 1,1m³

BSP –

HOF -

BayernGrosser Rohrbruch in der Uferstrasse mit Fließumkehr, starkem Druckabfall und nur sehr kurzer, intensiver Geräuschspitze

aufgemommen mit WLM – Multiparameter-Sensor

GeräuschspitzeDruck

Durchfluss

Begründung und Konsequenzen

Hof hat in den 3 grossen Versorgungszonen virtuelle Unterzonen gebildet –

mit MID‘s und Multiparameter Sensoren –

WLM-

Sensoren.

Durch die virtuellen Unterzonen können durch Rohrbrüche verursachte erhöhte Wasserabgaben schneller erkannt und räumlich eingegrenzt werden.

Geräuschlogger werden somit präzise und strategisch in den Problemzonen ausgelegt und die Leckage weiter eingegrenzt.

Sensitivität der Erkennung einer Leckage mit dem WLM-SYSTEM

DruckänderungDurchfluss Richtungsänderung

Geräuschentwicklung des Lecks

Leck im Detail – Geräusch Charakteristik

Geräuschniveau am Durchbruch 3200

Geräuschniveau 5h später1850

Geräuschniveau 20h später 1550

Geräuschniveau vor dem Leck 1200

Eckpunkte des Beispiels:

Das Leck kann bereits in seiner Entstehung erkannt werden bzw. eine automatische Warnung des WLM-SYSTEMS erfolgt. (Durchfluss Messbereich von 0.04 bis 0.16l/s 0.5 to 1.7cm/s

Eine reine Nachtanalyse gibt keinen Hinweis auf die Leckdistanz;

Wasser fließt in Wasser nur eine schwache Geräuschänderung. Nur mit allen 3-Parametern kann hier eine definitive Aussage bezüglich des Lecks und der Leckdistanz getroffen werden

Die Richtungsänderung im Durchfluss weist auf die Position des Lecks mit Bezug

auf den WLM-Sensor hin.

Ein Leck erzeugt üblicherweise nur beim Durchbruch ein lautes Geräusch. Je länger das Leck besteht desto geringer wird das erzeugte Geräusch (Wasser in Wasser). Hier zeigen sich die Grenzen der Geräuschüberwachung von Leitungsnetzen.

Die Distanz zum Leck im oben angeführten Beispiel war ca. 300m.

In diesem Beispiel gibt es nach 20h im Bezug auf das Geräusch kaum noch einen Hinweis auf das Leck. Nur durch die zusätzlichen Parameter Durchfluss und Druck kann hier noch eine eindeutige Aussage getroffen werden.

Example 2 –

Eisenerz (Austria)

Example 2 –

Eisenerz, Austria

Repair of leak ~11 l/s

New leak ~0.6 l/s

Automated adjustment of warning levels

Example 2 –

Eisenerz (Austria)

• Winter 2011/2012: About 10 failures on customer side detected by network monitoring system

• Frozen pipes in house installation• Increase in flow of 0.2 to 0.8 l/s

Einflussfaktoren zur Einsparung von aufbereitetem Trinkwasser