Řízení tlakové kanalizace

Řízení tlakové kanalizace je složitou distribuovanou úlohou, která je v současné době - i přes značnou rozšířenost -řešena hluboce pod úrovní současných poznatků z oblasti řízení. V rámci projektu bylo navrženo řešení optimalizující zátěž infrastruktury tlakové kanalizace (a následně i ČOV), které je založené na principech distribuovaného řízení (DCS), distribuované umělé inteligence (DAI) a komunikační topologie MESH SÍTĚ.
Kontaktní osoba:
Mgr. Ing. Jakub Jura, Ph.D.

Jakub.Jura@fs.cvut.cz

Tel.: 224 352 530

Popis: 

Tlaková kanalizace je dnes již zavedená alternativa ke konvenční kanalizaci gravitační. Její podstatná výhoda je značná nezávislost na terénu, v kterém je umístěná (může vést i do kopce). Obvykle bývá realizována tak, že každá jednotka (obvykle dům) má vlastní jímku s dávkovacím čerpadlem, kterým je odpadní médium předáváno do kanalizační soustavy vedoucí na čističku. V současnosti je tlaková kanalizace řízena obvykle metodou dvoupolohové regulace hladiny odpadního média v každé jímce. Podstatná nevýhoda tohoto způsobu řízení tkví v omezení se pouze na regulaci hladiny odpadního média v lokální (domovní) jímce a zanedbání dalších smysluplných požadavků na řízení soustavy jako celku. Dvoupolohová regulace kopíruje (přenáší) nepravidelnosti v produkci splašek a trestuhodně nevyužívá instalované akumulační kapacity jímek. Cílem projektu bylo zrovnoměrnění nátoku odpadního média na čističku, což umožňuje její hladký chod a především sníží kapacitu, na kterou musí být čistička dimenzována. V rámci projektu bylo navrženo řešení, které se skládá z:

  • Radiově komunikující MESH SÍTĚ.
  • Systému sběru provozních dat.
  • Algoritmu pro optimalizaci, založeném na principu ALOKACE TIME SLOTŮ.
  • Software pro simulaci řízení tlakové kanalizace.
  • Robustní ultrazvukový snímač hladiny odpadního média v jímce.

Numerické simulace ukázaly, že inteligentním využitím instalované akumulační kapacity jímek je možné snížit nerovnoměrnosti v produkci odpadního média (způsobenou typickými denními výkyvy) až o 70 %.

Přínosy: 
  • Optimalizace zátěže infrastruktury tlakové kanalizace.
  • Možnost dimenzovat menší kapacitu kanalizační infrastruktury a čističky (ČOV).
  • Možnost zvýšit kapacitu kanalizačního systému bez jeho fyzické rekonstrukce (pouze změnou řízení).
  • Dálková správa řídicího systému.
Aplikace: 

Tlaková kanalizace

Reference: