Jeszcze dokładniejsze odczyty liczników, szybsze lokalizowanie awarii i wycieków, możliwość dokładnej analizy pracy wodociągu czy optymalizacja poboru energii – to niektóre z zalet rozwiązań powstających w oparciu o Internet Rzeczy wdrażanych przez przedsiębiorstwa z branży wodno-kanalizacyjnej.
Innowacyjne przedsiębiorstwa działające w sektorze komunalnym już od lat chętnie sięgają po rozwiązania Internetu Rzeczy, dostrzegając przede wszystkim ich kompleksowość, szybkość i precyzję, a także oszczędności, jakie przynoszą.
Jednym z przykładów stosowanych technologii jest Narrowband. Jest to rozwiązanie oparte na sieci mobilnej dedykowanej do Internetu Rzeczy – NB-IoT (Narrowband for Internet of Things), działającej w komunikacji radiowej z grupy LPWAN (Low Power Wide Area Network). Technologia ta z powodzeniem wspiera przesyłanie danych oraz zdalne zarządzanie dziesiątkami tysięcy urządzeń odczytowych m.in. w Krakowie, Warszawie, Łodzi, Koszalinie, Poznaniu, Sanoku, Tarnowskich Górach i innych.
W Polsce pierwsze testy w technologii NB-IoT w branży ciepłowniczej wykonano w 2017 r. w Veolii Łódź w sieci T-Mobile we współpracy z firmą ABARO . Zainstalowano wówczas moduły w ośmiu węzłach, podłączono ciepłomierze i przez trzy miesiące monitorowano prace systemu za pomocą dedykowanej aplikacji. Podczas testów działania systemu w szczególności badano zasięg sieci, zapotrzebowanie energii oraz stabilność i skuteczność danych odczytu z urządzeń. Testy potwierdziły przewagi rozwiązania i możliwość zastosowania na szerszą skalę.
Z NB-IoT już od ponad trzech lat z powodzeniem korzysta Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej Geotermia Podhalańska S.A., które dostarcza ciepło z wód geotermalnych do ok. 1,7 tys. odbiorców.
Prezes spółki Wojciech Ignacok zwraca uwagę, że przedsiębiorstwo na pewnym etapie swojej działalności spotkało się z problemem optymalizacji poboru i wykorzystywania energii. Firma potrzebowała narzędzia do dokładnego bilansowania sprzedaży ciepła oraz szybkiego diagnozowania nieprawidłowo działających liczników. Wybór padł na system Narrowband oferowany przez T-Mobile.
„Dzięki systemom opartym na technologii Narrowband możemy prawidłowo działać, jeżeli chodzi o naszych odbiorców. Możemy określić, które urządzenia zostały uszkodzone. Możemy natychmiast reagować, jeżeli zostały przekroczone parametry, które mamy w umowie” – podkreśla Ignacok.
Prezes wskazuje też na wysoką skuteczność systemu. „Ponad 99 proc. odczytów jest dokonywanych prawidłowo” - dodaje.
W przypadku Geotermii Podhalańskiej całe rozwiązanie to 1500 urządzeń telemetrycznych dedykowanych do liczników ciepła, hosting dedykowanych serwerów oraz usługi serwisowe.
Na podobne rozwiązanie zdecydowało się także Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Kutnie. Spółka, która w 2015 roku rozpoczęła modernizację systemów zdalnych odczytów i wdrażanie nowych technologii na sieci kanalizacyjnej i wodociągowej, testowała szereg rozwiązań, mających zoptymalizować jej funkcjonowanie.
Jednym z nich był system GSM. Marek Kaczmarek, Mistrz w Dziale Utrzymania Sieci w PWiK w Kutnie ocenia jednak, że testy nie wypadły najlepiej.
„System GSM-owy nie dawał nam możliwości odczytu danych z niektórych lokalizacji na terenie miasta. Pierwsze urządzenia GSM-owe wyposażone były w karty SIM. Testowaliśmy karty różnych operatorów, ale po kilku miesiącach okazało się, że są problemy z transmisją danych, zasięgiem urządzeń, czasem urządzenia się wylogowywały” – wylicza Kaczmarek.
Ostatecznie PWiK Kutno zdecydowało się na wdrożenie rozwiązania Narrowband-IoT od T-Mobile.
„To rozwiązanie umożliwia nam montaż w miejscach trudno dostępnych, w piwnicach, komorach wodomierzowych, studniach częściowo zalanych wodą i umożliwia nam trwałą łączność z bazą danych. Technologia Narrowband jest zabezpieczona prywatnym APN-em, dzięki temu transmisja danych jest zabezpieczona przed ewentualnym wyciekiem” – wskazuje przedstawiciel PWiK Kutno.
Kaczmarek dodaje, że system ułatwia też reagowanie na ewentualne awarie lub wycieki. To dlatego, że na sieci wodociągowej zostały zamontowane urządzenia rejestrujące na bieżąco przepływ i ciśnienie w poszczególnych strefach. „Dzięki strefowaniu mamy lepszą kontrolę nad siecią wodociągową. Jesteśmy też w stanie szybciej zareagować na ewentualne awarie” – podkreśla.
„To jest rewolucja w urządzeniach telemetrycznych. Sprawdziły się i jesteśmy bardzo zadowoleni” – podsumowuje Marek Kaczmarek.
Zdalny monitoring sieci ciepłowniczej z wykorzystaniem technologii NB-IoT wdrożyło także Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Krakowie. Spółka, która jest jednym z liderów branży ciepłowniczej w Polsce oraz posiada jeden z najnowocześniejszych w Europie systemów ciepłowniczych, zdecydowała się na zainstalowanie 2,5 tys. urządzeń IoT monitorujących pracę liczników ciepła.
„Bardzo wysoka wiedza fachowa pracowników MPEC umożliwia stosowanie najnowocześniejszych technologii. W spółce wdrożono system zdalnego odczytu liczników ciepła, którym objęto wszystkie zainstalowane układy pomiarowe” – podkreśla przedsiębiorstwo.
W najtrudniejszych zasięgowo miejscach zostało wykorzystane zasilanie bateryjne, które pozwala na zdalne monitorowanie czujników przez 60 miesięcy.
Standard Narrowband IoT (NB-IoT) charakteryzuje się niewielkim zużyciem energii, które umożliwia realizację usługi przez wiele lat bez konieczności wymiany baterii, nawet w razie częstego przeprowadzania pomiarów i przy uwzględnieniu takich aspektów, jak samoczynne rozładowanie i degradacja baterii.
Dane w sieci mobilnej przesyłane są nawet w trudnych warunkach, np. na obszarach miejskich, gdzie sygnał radiowy narażony jest na wiele przeszkód zakłócających transmisję lub w miejscach tłumiących fale radiowe, takich jak piwnice czy instalacje podziemne.
Technologia NB-IoT może być zastosowana w gazomierzach ze zdalnym odczytem, wodomierzach z wbudowanym modemem czy nakładkach na istniejące wodomierze, a także sensorach temperatury, wilgotności, ciśnienia i zalania, sensorach ciepłomierzy i regulatorów węzłów cieplnych oraz sensorach dla rolnictwa.
W ramach usługi T-Mobile oferuje zdalny odczyt oraz sterowanie, kompleksowe zestawy (m.in. liczniki, oprogramowanie i dostęp do platformy NB-IoT), automatyzację odczytów (codzienne odczyty z tysięcy sensorów) i wreszcie: duży zasięg i bezpieczeństwo.