Víziközmű-hálózat modernizáció – A hazai víziközmű-infrastruktúra modernizációja az elmúlt években egyre sürgetőbbé vált, különösen a nagyvárosi rendszerek esetében, ahol az üzembiztonság és a folyamatos szolgáltatás alapkövetelmény.

A Dél-pesti térség egyik jelentős vízellátó rendszerében megvalósult vezérléstechnikai retrofit/PLC-csere projekt jól példázza, hogyan lehet egy kritikus infrastruktúrát korszerűsíteni anélkül, hogy a fogyasztók ebből bármit is érzékelnének. A projekt részleteiről Papp Géza Bálint, a PGB Engineering ügyvezetője adott átfogó képet.

MM: Milyen kihívásokat jelent egy ilyen rendszer korszerűsítése?

PGB: A vízellátás sajátossága, hogy a rendszer működése nem állhat le, még rövid időre sem. A Dél-Pest Megyei Víziközműnél mintegy 80–100 ezer ember vízellátását kellett biztosítani úgy, hogy közben a vezérlőrendszerek teljes megújítása zajlott. Ez azt jelentette, hogy a kivitelezés során minden beavatkozást úgy kellett megtervezni, hogy az a meglévő rendszerrel párhuzamosan, folyamatos üzemben valósuljon meg. A projekt egyik legnagyobb kihívása az volt, hogy az új és a régi rendszer közötti kommunikációt ideiglenesen is biztosítani kellett, miközben az átállás lépésről lépésre zajlott. 

Gyál, 2023. június 22.
A gyáli vízmű telephelye a megújult víziközműrendszer átadóünnepsége napján, 2023. június 22-én. Innovatív magyar technológiafejlesztéssel, 400 milliós beruházással újult meg a város víziközműrendszere.
MTI/Lakatos Péter

A korszerűsítés központi eleme 15 darab elavult PLC cseréje volt, amelyek korábban Festo és Möller gyártmányú vezérlők voltak. Ezeket Siemens S7-1200 GEN II azaz második generációs PLC-kre cseréltük, amelyek számos olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek jelentősen megkönnyítették a kivitelezést és a későbbi üzemeltetést. A modern vezérlők többek között két Ethernet porttal rendelkeznek, lehetővé téve a rugalmas hálózati kialakítást és a láncolt kommunikációt, emellett fejlett és biztonságos távelérési lehetőségeket is kínálnak NIS2 minősítéssel. A fizikai kialakításuk sem okozott problémát, hiszen a meglévő szekrényekbe is könnyen beilleszthetők voltak, sőt a PLC-csatoló felületein a rugós sorkapcsok alkalmazása jelentősen egyszerűsítette a szerelési munkákat, különösen a nehezen hozzáférhető helyeken.

MM: Hogyan zajlott a projekt előkészítése és kivitelezése?

PGB: A projekt előkészítése a szerződéskötést követően indult meg, amely a tavalyi év utolsó negyedévére tehető. Ezt követően részletes igényfelmérés és koncepcióalkotás zajlott, amely során ki kellett dolgozni azt a kommunikációs és vezérlési struktúrát, amely egyszerre képes kiszolgálni a régi és az új rendszert. A tervek elfogadása után kezdődött meg a tényleges kivitelezés, amelyet szigorú határidők és időablakok határoztak meg. Egy-egy állomás esetében gyakran csak néhány órás időintervallum állt rendelkezésre a cserére, így a munkavégzés precíz szervezést igényelt. A PLC-csere csak az első lépcsője volt a fejlesztésnek, amelyet a SCADA rendszer megújítása követ. Az új rendszer célja, hogy egységes felületen jelenítse meg a víz- és szennyvízrendszereket, és lehetővé tegye azok integrált kezelését. Ez nemcsak az üzemeltetést teszi átláthatóbbá, hanem a hibakezelést és a karbantartást is hatékonyabbá teszi. A jövőben további fejlesztések várhatók, beleértve a szennyvízoldali rendszerek korszerűsítését és az új ipari létesítmények integrációját is.

MM: Hogyan biztosították a folyamatos vízellátást az átállás idején?

PGB: A folyamatos vízellátás biztosítása érdekében az átállás idejére ideiglenes kézi vezérlési lehetőségeket alakítottunk ki. Ez azt jelentette, hogy a szivattyúk és egyéb berendezések közvetlenül is működtethetők voltak, így a PLC-k cseréje alatt sem állt le a rendszer. A kivitelezés során az automata vezérlésről ideiglenesen kézi üzemmódra állt át a rendszer, majd a csere befejezése után visszatért az automatizált működéshez. Ez a megoldás kulcsfontosságú volt a zavartalan üzem fenntartásában. 

A vezérlőrendszer három fő funkcionális területet szolgál ki. Az első a vízkitermelés, amely mélyfúrású kutakból történik, és ahol a szivattyúk vezérlése alapvető feladat. A második a nyomásfokozás, amely biztosítja, hogy a víz megfelelő nyomáson jusson el a fogyasztókhoz. A harmadik terület a tárolás és elosztás, amely magában foglalja a víztározókat és a víztornyokat is, amelyek a rendszer stabilitását és üzembiztonságát garantálják.

MM: Mit lehet tudni a rendszer karbantartásáról és élettartamáról?

PGB: A korszerű vezérlőrendszerek hosszú élettartamra készülnek, a PLC-k esetében akár 15–20 éves működési ciklus is reális. A gyakorlatban azonban nem ezek az eszközök jelentenek kockázatot, hanem a hozzájuk kapcsolódó elektromechanikus elemek, például a mágneskapcsolók és frekvenciaváltók. A rendszer képes ezek működését monitorozni, így a karbantartás előre tervezhetővé válik. A SCADA rendszerek esetében ugyanakkor a szoftverkörnyezet, különösen az operációs rendszerek fejlődése határozza meg az élettartamot. A modern PLC-k egyik fontos előnye, hogy megfelelnek a NIS2 kiberbiztonsági követelményeknek, így lehetővé teszik a biztonságos távelérést. Ez különösen nagy jelentőséggel bír olyan üzemeltetők esetében, akik nem rendelkeznek saját automatizálási szakembergárdával. A távelérés révén a rendszerhibák gyorsan diagnosztizálhatók, és sok esetben a beavatkozás is távolról elvégezhető, ami jelentősen csökkenti az állásidőt.

MM: Hogyan illeszkedik a projekt a digitalizációs trendekbe?

PGB: A Siemens eszközeivel megvalósult projekt túlmutat egy egyszerű vezérlőcserén: jól jelzi azt az irányt, amely felé a hazai víziközmű-szektor tart. A digitalizáció, a távoli elérés, az adatvezérelt üzemeltetés és a kiberbiztonság ma már nem opcionális fejlesztések, hanem alapvető követelmények egy ilyen kritikus infrastruktúra esetében. A Dél-pesti rendszer korszerűsítése egy olyan skálázható alapot teremtett, amelyre a jövő intelligens vízgazdálkodási megoldásai – például prediktív karbantartás, energiaoptimalizálás vagy akár hálózati veszteségek valós idejű elemzése – is ráépíthetők. Ez a szemlélet nemcsak az üzemeltetési hatékonyságot növeli, hanem hosszú távon a fenntartható és biztonságos vízellátás egyik kulcselemévé is válik. A megfelelő tervezéssel, korszerű technológiák alkalmazásával és precíz kivitelezéssel olyan rendszerek hozhatók létre, amelyek hosszú távon is biztosítják a megbízható és biztonságos működést. A projekt egyben azt is bizonyítja, hogy a digitalizáció és az automatizálás a víziközmű-szektorban is kulcsszerepet játszik a jövőben.

A Dél-pesti víziközmű PLC-csere projekt jól mutatja, hogy a kritikus infrastruktúrák modernizációja összetett, de jó szervezéssel könnyen megvalósítható feladat. 

szöveg: Mészáros Zsolt, MM főszerkesztő

www.pgbengineering.hu, www.siemens.hu

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!