Giảm chi phí hoạt động bằng công tác bảo dưỡng và giảm lượng nước tiêu thụ cho COGERH bằng phần mềm Elipse E3

Elipse Software cung cấp giải pháp góp phần giúp Công ty quản lý tài nguyên nước (COGERH) bỏ việc sử dụng điện thoại để thông báo cho đội ngũ bảo trì về tình trạng của hệ thống cung cấp nước ở các khu công nghiệp của Maracanaú và Pacajús, các thành phố trong khu vực đô thị của Fortaleza (thành phố thủ đô của Ceará, tây bắc Brazil).

Augusto Ribeiro Mendes Filho- Trung tâm thông tin Elipse Software.

NHU CẦU

Năm 1993, chính phủ bang Ceará (tây bắc Brazil) thành lập công ty quản lý tài nguyên nước (COGERH, tại Brazil), đơn vị này chịu trách nhiệm quản lý hơn 90% lượng nước tích lũy trong bang. Công ty quản lý 139 bang quan trọng nhất và các đập trong liên bang, cũng như các hồ chứa, kênh mương, cống dẫn nước và lưu vực đô thị Fortaleza.

Để thực hiện tự động hóa hệ thống cung cấp nước tại các khu công nghệp Pacajús and Maracanaú, hai thị trấn nằm ở khu vực nội đo Fortaleza (thành phố thủ đô của Ceará), COGERH đã quyết định sử dụng phần mềm Elipse E3 do Elipse Software phát triển (đây là công ty của Brazil với trụ sở nằm tại thành phố Porto Alegre và các chi nhánh São Paulo, Rio de Janeiro, Curitiba, Belo Horizonte,  Mỹ, và Đài Loan). Phần mềm Elipse E3 giúp người vận hành điều khiển sự hoạt dộng của hệ thống từ xa và theo thời gian thực.

Với giải pháp này, COGERH đã có thể cung cấp dịch vụ chất lượng thông qua sự vận hành theo chu trình, hướng tới mục tiêu sử dụng hợp lý nguồn nước. Công ty chịu trách nhiệm và tham gia triển khai hệ thống là DPM Engenharia Ltd.

GIẢI PHÁP

Để điều khiển từ xa quá trình cung cấp nước cho các khu công nghệp Maracanaú và Pacajús, COGERH đã quyết định lắp đặt hệ thống Elipse E3 với cơ chế dự phòng (Hot-Standby) tại trung tâm vận hành của công ty (CECOP), đặt tại Fortaleza. Hệ thống cho phép người vận hành giám sát chi tiết tình trạng các bơm, van, bể chứa, và hồ chứa.

TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG CUNG CẤP CHO KHU CÔNG NGHỆP CỦA MARACANAÚ

Hệ thống chịu trách nhiệm cung cấp nước cho các cụm công nghiệp tại Maracanaú gồm có hai trạm bơm. Trước khi tiếp cận các trạm này, đập nước Riachão, nơi lưu trữ nước với dung tích lên tới 47 triệu mét khối, sẽ chung cho đập Gavião có dung tích lên tới 53 triệu mét khối.

Trong giai đoạn này, kỹ thuật điều khiển của Elipse E3 cho phép đóng và mở các cửa được lắp tại biên giới giáp ranh giữa 2 đập. Nếu mức nước ở Riachão cao, phần mềm mở cửa để nước tràn vào Gavião. Hoạt động tự động của các cánh cửa được xen kẽ, ví dụ 5 giây để kích hoạt và một giờ để kiểm tra mức.

Sau đó, nước từ Gavião được bơm tới hồ chứa hỗ trợ (RAP). Elipse E3 điều khiển áp suất trong các đường ống dẫn khi nước được bơm từ đập tràn tới RAP. Nếu áp suất cao hơn mức đặt, phần mềm gửi một lệnh mở van được đặt tạ đường ống dẫn xả một chút.

Khi áp suất được bình thường hóa, van được Elipse E3 đóng lại. Trong tình hống ngược lại, khi có một hoặc hai bơm, nếu cần thiết. Với tính năng điều khiển, có thể chuẩn đoan hệ thống, với tốc độ và độ chính xác cao hơn, bất kỳ sự rò rỉ hoặc các chức năng không đúng trong các bơm.

Trước khi “van nền” được bơm tới RAP, phần mềm Elipse E3 cũng cho phép nó có thể được điều khiển trong chê độ từ xa bằng tay. Khi mức nước là quá cao, van này có thể được mở ra (lắp đặt tại phía đáy của đập Gavião weir), để ngăn chặn các mảnh vỡ. ngăn từ quá trình (bùn, cành cây, và các chất hữu cơ khác) được thu thập và một khu vực và sẽ bị nghiền nát trong RAP, nước thải không tràn vào nơi khai thác.

Khi nước sạch nằm trong RAP, phần mềm Elipse E3 cho phép giám sát mức nước, lưu lượng đầu ra, và áp suất nước tới các hồ chứa tại các thành hồ. Sau đó công việc điều khiển được thực hiện thì nước được bơm vào hồ chưá trên cao (REL) và cung cấp tới các khu công nghệp của Maracanaú bằng trọng lực.

Màn hình bên dưới minh họa quá trình điều khiển.

Hình 1- Màn hình điều khiển hệ thống cấp nước của Maracanaú

Đập Acarape có khả năng chứa lên tới 34 triệu mét khối nước, có thể sử dụng để cấp nước cho khu công nghệp Maracanaú. Việc này có thể thực hiện được trong mùa mưa, khi mực mước tăng cao và áp suất đủ lớn để cấp nước tới REL bởi trọng lực nước mà không cần thới các bơm hoạt động.

Khi thực hiện cấp nước bằng trọng lực, phần mềm Elipse E3 sẽ điều khiển các van đường vòng (by-pass), khi đó nước sẽ đi trực tiếp từ các đập tới REL mà không phải đi qua RAP. Và khi đó, phần mềm cũng tự động đóng các van đầu vào của RAP.

TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO KHU CÔNG NGHỆP CỦA PACAJÚS

Hệ thống cấp nước cho khu công nghệp Pacajús gồm hai trạm bơm (EB Ererê và JBS), cả hai trạm nằm ở đập Pacajús, với khả năng trữ nước lên tới 240 mét khối. Cả hai trạm chịu trách nhiệm đưa nước từ đập tới các hồ chứa riêng của từng trạm.

EB Ererê đưa nước tới hai hồ chứa. Một hồ được gọi là RAP Vicunha, được đặt tên theo tên của nhà máy vải sợi lớn có nhu cầu lớn về nước, và nhà máy có hồ chứa nước riêng. Hồ thứ hai là RAP trong khu công nghệp của Pacajús, nước từ hồ được đưa với REL bằng 3 máy bơm, hoặc bằng trọng lực, tới các nhà máy khác nằm trong khu công nghiêp của Pacajús

Với trường hợp của JBS, nước được bơm tới RAP của JBS, đây là nhà máy nằm ở Cascavel (EC) và cũng giống Vicunha, khu vực này cũng có RAP riêng. Tương tự với những gì diễn ra trong hệ thống cung cấp nước Maracanaú, phần mềm Elipse E3 điều khiển nhiện độ và độ rung của các bơm, đóng/mở các van, áp suất và kiểm tra lưu lượng nước bên trong đường ống, mức nước có trong các hồ chứa. Màn hình bên dưới minh họa cho quá trình điều khiển:

Hình 2- Màn hình điều khiển hệ thống cấp nước cho khu công nghiệp Pacajús

BÁO CÁO CÁC CẢNH BÁO

Để thu thập các vấn đề từ các điều diễn ra và/hoặc trở nên tồi tệ, phần mềm Elipse E3 tạo ra các báo cáo, cho phép chọn theo các khoảng thời gian giám sát, gồm tất cả các thông tin của các sự kiện diễn ra trong quá trình cấp nước cho các khu công nghiệp của Maracanaú và Pacajús, ví dụ: khoảng thời gian khi cảnh báo được kích hoạt, khu vực bị ảnh hưởng; các mô tả thông tin, ngày, và thời gian xảy ra sự kiện đã được ghi nhận; và tên của người sử dụng chịu trách nhiệm vận hành và xác nhận thông tin. Dữ liệu này được hiển thị trong các báo cáo, và có thể in ra dạng PDF.

Hơn nữa, Elipse E3 cũng hiển thị các ảnh báo được quét theo thời gian thực , các cảnh báo này hiển thị ở bên dưới cùng của màn hình. Vì thế, trong trường hợp có bất kỳ sự kiện nào của bơm, thì phần mềm sẽ phát âm thanh và hiển thị chi thiết thông tin sự cố xảy ra hiển thị phía dưới màn hình. Hình bên dưới thể hiện:

Hình 3- Các báo cáo cảnh báo được hiển thị trong hệ thống tự động hóa của đập Gavião

LỢI ÍCH

“Việc giảm các chi phí bảo trì và lượng nước tiêu thụ, và tăng độ an toàn và tin cậy” là ý kiến của Siomara Peixoto Lima, kỹ sư điện của COGERH, đây là những gì Elipse E3 có thể so sánh với hệ thống đã có trước khi lắp đặt E3. Theo cô, trước khi hệ thống E3 được triển khai, nếu có một vấn đề về nước tại RAP của Vicunha, người vận hành phải chuẩn đoán các lỗi đầu tiền, và chỉ khi nhận được điện thoại của đồng nghiệp ở đầu EB Ererê yêu cầu kích hoạt các bơm và đưa nước tới các hồ chứa.

“Người vận hành rất phụ thuộc vào các cuộc điện thoại, và thỉnh thoảng điện thoại bị sự cố và việc giải quyết các vấn đề bị chậm trễ”, kỹ sư này nói.

Hình 4- Siomara Peixoto Lima tại trung tâm vận hành của COGERH

Trong trường hợp này, ngoài việc chậm trễ bơm nước tới hồ chứa, COGERH phải trả nhiều hơn các các kết nối và lượng nước tiêu thu. Khi có sự rò rỉ nước, người vận hành phải chuẩn đoán vấn đề và gọi đội bảo trì, mà họ thì không thường xuyên thực hiện đúng hẹn và gây ra lãng phí.

“Nhờ có hệ thống cảnh báo Elipse E3, người vận hành ngay lập tức được thông báo khi có sự cố và có thể yêu câu đội bảo trì ngay khi có thể”, Peixoto nói.

Bên dưới là các lợi ích chính mà phần mềm Elipse cung cấp:

• Trước đây điều khiển bằng tay và phụ thuộc vào các cuộc điện thoại, giờ đây khi điều khiển hệ thống từ xa, và điện thoại chỉ được sử dụng để làm rõ các vấn đề hoặc trong trường hợp mất nguồn xảy ra trong hệ thống.
• Có thể thấy sự giảm số lượng cuộc gọi (từ 50 cuộc gọi mỗi ngày xuống còn 0 cuộc).
• Giảm lượng nước lãng phí do việc điều khiển các bơm, các van, hồ chứa, các đường ống và các thiết bị khác liên quan tới hệ thống cấp nước của các khu công nghiệp Maracanaú và Pacajús.
• Hình ảnh hóa và cảnh báo bằng âm thanh cho người vận hành nếu có bất kỳ vấn đề xảy ra trong hệ thống cung cấp nước, nó giúp giảm các chi phí do tổn thất nước.

THÔNG TIN KỸ THUẬT

Khách hàng: COGERH – Công ty quản lý tài nguyên nước

Đơn vị tích hợp: DPM Engenharia Ltda.

Gói phần mềm sử dụng: Elipse E3

Số lượng license: 2

Nền tảng phần mềm: Windows 7