L’acqua è preziosa e va gestita bene
![](https://automazione-plus.it/wp-content/uploads/sites/3/2013/07/Immagine-2022-02-03-103843.jpg)
Dalla rivista:
Automazione Oggi
![](https://automazione-plus.it/wp-content/uploads/sites/3/2024/09/acqua-300x184.png)
L’esigenza di ottimizzare la distribuzione dell’acqua in provincia di Caltanissetta ha spinto il gestore del servizio idrico locale a realizzare una moderna infrastruttura di telecontrollo, impiegando Ignition
Caltaqua Acque di Caltanissetta è il gestore del servizio idrico integrato per la provincia di Caltanissetta. Dal 2006, l’azienda garantisce il servizio di adduzione, potabilizzazione, distribuzione, raccolta reflui e depurazione in tutti i 22 comuni dell’Ambito Territoriale Ottimale di Caltanissetta. Il recente piano degli investimenti di Caltaqua, volto a ottimizzare la gestione di una risorsa, l’acqua, che purtroppo nel territorio dove essa opera è scarsa, ha dato il via a un doppio intervento (uno con finanziamento pubblico React-EU, un altro a finanziamento privato da tariffa) finalizzato alla realizzazione di un sistema di telecontrollo. Il progetto ha visto il coinvolgimento di Aiem Group, system integrator di Rovigo che vanta una trentennale esperienza nella ricerca, nello sviluppo e nella realizzazione di sistemi integrati di automazione, telecontrollo e supervisione impiantistica. La società progetta e realizza impianti innovativi in molti settori, in particolar modo nell’ambito della gestione delle acque: i suoi interventi, anche molto importanti, hanno riguardato bonifiche, potabilizzazioni, reti di distribuzione, ciclo delle acque reflue. Per il progetto sviluppato per Caltaqua, Aiem Automation ha deciso di affidarsi a Ignition, la piattaforma software di Inductive Automation per lo sviluppo di applicazioni industriali che in Italia è distribuita e supportata da EFA Automazione, un’azienda del gruppo Relatech.
Un progetto indispensabile
Come spiega Alessandro Turolla, direttore tecnico di Aiem Automation, il doppio progetto realizzato per Caltaqua, a completamento di quello già realizzato nell’anno 2021, ha totalmente cambiato il modus operandi con cui la rete idrica era fino a quel momento sempre stata gestita. Giova ricordare che il territorio di Caltanissetta, situato nella regione dei monti Erei, ha una morfologia prevalentemente collinare ed è caratterizzato da un’estensione superficiale che lo colloca tra le province territorialmente più ampie d’Italia. La gestione della rete, in particolare dei serbatoi e dei nodi idraulici, ha sempre comportato notevoli disagi: in primis da parte dei fontanieri, ovvero del personale deputato a gestire la distribuzione dell’acqua, che dovevano percorrere chilometri di spostamenti per azionare periodicamente a mano le valvole dei serbatoi; e poi degli utenti finali, che non potendo disporre di un’erogazione costante h24, dal momento che in quei luoghi l’acqua è una risorsa scarsa, li costringe a farne scorte. L’importanza di realizzare una moderna infrastruttura di telecontrollo era dunque molto sentita da Caltaqua, che già nel 2020 ha dato il via al progetto dando priorità a una decina di serbatoi comunali, tra i più critici, distribuiti nei 3 principali comuni della provincia. Nel 2023, testata la funzionalità del sistema, si è proceduto a telecontrollare tutti i rimanenti serbatoi, nonché i principali nodi idraulici.
Da manuale ad automatico: un cambio epocale
Il progetto di telecontrollo è partito qualche anno fa, quando Aiem Automation era ancora una divisione interna di Aiem. Per le attività di sviluppo del sistema, si sono dimostrate fondamentali le potenzialità di comunicazione di Ignition per la raccolta dei dati IoT dal campo, la possibilità di sviluppare HMI fruibili in modalità cross-platform, nonché la capacità di gestire database IT compliant, cioè tali da consentire l’efficace integrazione dell’applicazione con i software gestionali di Caltaqua. “L’installazione di misuratori di livello e portata ha consentito per prima cosa di conoscere in tempo reale alcuni importanti valori di processo, che fino a quel momento non era dato di conoscere” spiega Alessandro Turolla. “Si è quindi proceduto a motorizzare le valvole e a installare i PLC per la gestione dei flussi, la cui regolazione avveniva manualmente da parte degli operatori che dovevano recarsi periodicamente in loco”. Diversamente da quanto fino a quel momento era accaduto, ora i serbatoi e la rete idrica possono essere gestiti non più manualmente, bensì mediante comuni strumenti, quali un PC, un notebook o uno smartphone, pianificando anche da remoto gli interventi di apertura e chiusura delle valvole mediante l’uso di schedulatori e supervisionando il funzionamento dell’impianto in tempo reale. In questo modo, non c’è più la necessità di spostarsi continuamente. Considerando le particolari caratteristiche orografiche e viabilistiche della provincia di Caltanissetta, ben si comprende come tale sistema abbia rappresentato un vero e proprio salto quantico, che ha radicalmente cambiato le modalità operative del personale addetto alla gestione della rete idrica non solo in termini di efficienza, ma anche di sicurezza.
Ignition porta il telecontrollo sugli smartphone
Il sistema di telecontrollo è stato sviluppato con Perspective, il modulo di Ignition che, essendo Html5 nativo, consente la creazione di applicazioni web e mobile garantendone l’usabilità cross-platform e il design responsivo, qualsiasi sia il dispositivo utilizzato. Questa scelta è stata guidata dalla necessità di consentire ai fontanieri di fruire dell’applicazione su dispositivi smart. Con il nuovo sistema i fontanieri possono monitorare l’impianto o eseguire interventi in tutto l’orario di reperibilità tramite app. Se in precedenza per verificare ogni segnalazione dovevano necessariamente intervenire in loco, ora i responsabili di zona, ricevuti gli allarmi sullo smartphone o sul tablet, possono verificarli a colpo d’occhio, controllando in tempo reale il funzionamento delle valvole e l’erogazione dell’acqua. “Dopo qualche riluttanza iniziale verso la novità, a oggi in Caltaqua gli operatori hanno fatto dello smartphone il loro fido strumento di lavoro, su cui seguono in maniera proattiva tutto il sistema” sottolinea Turolla. “Per verificare l’operatività della rete basta semplicemente verificare che le azioni previste siano avvenute con successo, a volte senza che si renda nemmeno necessario aprire la pagina di un particolare serbatoio: gli avvisi vengono automaticamente dispacciati e ciò evita loro i molti chilometri che, su strada asfaltata o sterrata, avrebbero dovuto altrimenti percorrere”.
L’architettura del sistema
L’architettura del sistema ha il suo cuore in un centro operativo, che si trova presso la sede di Caltaqua a Caltanissetta. Qui si trovano i server sui quali gira Ignition, insieme a una prima barriera di firewall e due sistemi VPN, che assicurano altrettante connessioni protette e autenticate alla rete Internet. La prima VPN serve a Ignition per connettersi con le RTU sparse sul territorio, una cinquantina circa; la seconda VPN è stata implementata per gestire gli accessi al sistema da parte degli operatori distribuiti sul territorio. Le credenziali di cui dispongono consentono agli operatori di disporre di viste personalizzate e di accedere alla zona di propria competenza al fine di svolgere le relative attività. In particolare, i responsabili di zona possono gestire le programmazioni orarie, mentre gli operatori generici possono soltanto osservare l’evolvere della situazione ed eventualmente operare su un set ristretto di comandi. Il personale ha a disposizione una tabella di impostazione della turnazione idrica, preimpostata e gestita a livello centrale, su cui in casi particolari è possibile intervenire da smartphone o da tablet. In situazioni di necessità esiste infatti la possibilità di bypassare la gestione programmata: è ad esempio possibile effettuare delle impostazioni asincrone, al fine di soddisfare particolari abitudini di distribuzione idrica in una determinata zona di territorio. Completata la messa in rete dei serbatoi, nel sistema di telecontrollo è attualmente in fase di integrazione la rete dorsale, ovvero il collettore portante che entra all’interno del centro abitato e che, mediante le valvole di cui dispone lungo la sua estensione, abilita l’erogazione dell’acqua a zone. Al primo livello di automazione, che ha riguardato i serbatoi, sta dunque seguendo lo sviluppo di un secondo livello, che prevede l’automazione dei cosiddetti nodi idrici che vanno ad alimentare i vari settori di cui si compone la rete idrica comunale.
Perché abbiamo scelto Ignition
Turolla spiega le ragioni che hanno portato alla scelta di Ignition: “I motivi principali sono fondamentalmente due. In primo luogo, volevamo che il sistema disponesse di un’interfaccia basata su Html5, per garantire l’accesso agli operatori con dispositivi mobile. Ignition si è rivelato la scelta perfetta, in quanto non abbiamo trovato analoghi sistemi che offrissero queste prestazioni a livello nativo. In secondo luogo, per noi è stata fondamentale l’apertura di Ignition verso il mondo dei database SQL, ovvero la sua capacità di agire da ponte tra i mondi OT e IT, che siamo riusciti a integrare perfettamente senza alcuno sforzo”. Tra i punti di forza, anche l’espandibilità senza limiti del numero di tag, nonché l’ampio supporto offerto in termini di comunicazione. Oltre a ciò, Ignition ha garantito la necessaria scalabilità, visto che il progetto, oltre agli sviluppi che sono già in corso d’opera, sarà prossimamente oggetto di ulteriori espansioni che ne estenderanno le funzionalità. A questo proposito, è interessante sottolineare come in Ignition sia stato integrato il GIS di Caltaqua, che ha permesso di riportare nel sistema le mappe fornite dal cliente per poter individuare la posizione geografica precisa sia dei serbatoi comunali, sia dei nodi idraulici. Allo stato attuale, la comunicazione di Ignition con i diversi database permette di visualizzare POI (punti di interesse) e posizioni provenienti dal GIS (sistema informativo geografico), rendendoli dinamici nelle mappe di Perspective. Non è escluso che in una futura espansione, l’utilizzo di tabelle di frontiera e/o di servizi Rest permetterà di inviare al GIS i dati in tempo reale collezionati da Ignition, consentendo dunque di aggiornare lo stato di asset critici mediante i dati raccolti dal campo.
I vantaggi del nuovo sistema
Il risultato che Caltaqua raggiungerà, quando il sistema opererà a pieno regime, sarà notevole, in quanto sarà ottimizzata la distribuzione dell’acqua in tutti i comuni della provincia. Inoltre, il sistema già oggi consente di vedere dove si trovano le perdite e quindi di intervenire in modo mirato. L’analisi dei dati raccolti dal campo ha infatti consentito di evidenziare alcune anomalie attribuibili a perdite ben localizzabili. Con il completamento degli sviluppi in corso, l’obiettivo è quello di incrociare i dati della distribuzione principale con quelli della distribuzione capillare, ovvero le contabilizzazioni a livello di POD (point of delivery) raccolte tramite i contatori smart. Da un lato, ciò permetterà di capire se sussistano anomalie di fatturazione; dall’altro la differenza fra portate in entrata e portate in uscita permetterà di fare un bilancio per capire quali volumi d’acqua vengono dispersi e i punti dove la dispersione ha luogo a causa di perdite o magari più semplicemente, di mancate ottimizzazioni della distribuzione.
Gli sviluppi futuri
“Quello con EFA Automazione è un rapporto che dura oramai da una ventina d’anni” precisa Alessandro Turolla. “EFA da sempre ci propone delle soluzioni che incontrano la nostra vocazione di system integrator: questo progetto realizzato per Caltaqua ne è un esempio. Anche il supporto che i suoi tecnici ci offrono costituisce per noi un valore aggiunto. Con loro siamo soliti condividere idee e spunti, come ad esempio è accaduto in merito all’integrazione di Ignition con il sistema GIS del cliente”. Guardando al futuro, oltre agli ampliamenti che riguardano i nodi idrici, si sta pensando alla messa in sicurezza delle stazioni idriche remote. Con l’avvento della digitalizzazione, la cybersecurity sta diventando un elemento fondamentale, assolutamente indispensabile per garantire la continuità di un servizio critico come la distribuzione idrica. Per questo motivo è in fase di valutazione la possibile installazione di firewall industriali per bloccare attacchi o comandi non autorizzati e notificare anomalie nel traffico dati. È inoltre in fase di studio un altro ampliamento, che coinvolgerà le stazioni di pompaggio remote che non dispongono di connettività cablata mediante installazione di router HMS Ewon Flexy. Il supporto wireless 4G/3G, oltre a permettere attività di manutenzione ai PLC ivi installati, permetterà di disporre di informazioni ancora più dettagliate sullo stato operativo della stazione. Oltre a ciò, è in fase di studio un’espansione finalizzata al monitoraggio energetico delle stazioni di pompaggio tramite l’utilizzo degli I/O remoti Crevis, al fine di raccogliere granularmente gli assorbimenti delle varie utenze per correlare con esattezza consumi e costi di distribuzione.
EFA Automazione – www.efa.it
Contenuti correlati
-
Questione di controllo: PLC, PAC, IPC
Il PLC, oggi arricchitosi di nuove caratteristiche e funzionalità, e di molteplici varianti ha mantenuto immutata nel tempo la sua rilevanza: dopo decenni di evoluzione continua a essere fondamentale in ogni sistema di automazione L’anno 2023 ha...
-
Un cablaggio a regola d’arte
Come si realizza un cablaggio a regola d’arte? Strumenti e accessori per un corretto cablaggio, da cavi, morsetti, connettori a tutto ciò che serve per individuare e correggere gli errori, ovvero software e tool di monitoraggio e...
-
SPS 2024, una vetrina di tendenze tecnologiche
L’edizione 2024 di SPS Italia ha fornito una panoramica completa dell’automazione intelligente e digitale, dai sensori smart alle applicazioni AI. Proponendo la visione di un mondo industriale sempre più digitalizzato e connesso, SPS 2024 ha saputo attrarre...
-
Scada e HMI collaborativi
Vediamo le sfide e le opportunità del mercato HMI, IPC e Scada, la cui profonda trasformazione avrà impatto sulla quotidianità lavorativa dei molti che operano in tutti gli ambiti dell’industria Oggi ci troviamo di fronte a un...
-
Migliorare la produzione tramite la soluzione di connettività standardizzata di Kepware
Nell’odierno panorama industriale, i produttori devono affrontare innumerevoli sfide. Alla base di tutto ci sono i dati, cuore pulsante di ogni operazione industriale moderna. Questi dati, se raccolti e analizzati, possono fornire informazioni utili a individuare problemi...
-
La potenza dell’acqua usata con efficienza grazie a ifm
La Compagnia Valdostana delle Acque (CVA), società energetica con sede in Valle d’Aosta, produce energia elettrica da fonti rinnovabili, sfruttando in particolare la forza dell’acqua. L’energia viene generata principalmente dalle 32 centrali idroelettriche, site nella regione, che...
-
Visti a SPS Italia 2024
Tante sono le aziende che la redazione di Automazione Oggi ha visitato durante SPS Italia 2024, manifestazione realizzata da Messe Frankfurt Italia in collaborazione con Anie Automazione, tante le persone che ha incontrato… impossibile contenerle tutte in un video. Ma a...
-
ReSOC, il servizio di cybersecurity che protegge la smart factory
Relatech offre alle imprese già digitalizzate o che intendono intraprendere questo percorso, i servizi gestiti di cybersecurity di ReSOC, Security Operation Center che assicura i più elevati livelli di efficienza per monitorare costantemente le reti aziendali, prevenire...
-
Il gusto della birra perfetta
Easybräu-Velo ha sviluppato un innovativo brewhouse management system utilizzando le funzionalità di Ignition, piattaforma per lo sviluppo di applicazioni software industriali distribuita in Italia da EFA Automazione, Gruppo Relatech Easybräu-Velo è un premium brand che progetta e...
-
Il wireless nell’industria
Antenne, repeater, adattatori, ricevitori, software e accessori per la comunicazione senza fili in ambito industriale I progressi nella velocità della rete wireless e la riduzione della latenza hanno modificato radicalmente la comunicazione. La tecnologia cellulare wireless è...