Tecnologia più intelligente per una comunicazione senza interruzioni

Nel Paese esistono circa 153.000 sistemi pubblici di acqua potabile e quasi 16.000 impianti di trattamento delle acque reflue. Questi sistemi idrici possono essere complessi, con più pompe, serbatoi, valvole e chilometri di condutture. Per garantire il corretto svolgimento di queste operazioni vaste e complesse e ridurre i rischi di tempi di inattività non pianificati sono necessarie tecnologie sofisticate che consentano alle apparecchiature di comunicare tra loro.

Sebbene i servizi idrici utilizzino da anni sistemi di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA) per migliorare l'efficienza operativa, la maggior parte tende ad avere un'ampia gamma di apparecchiature/reti SCADA installate che possono variare considerevolmente in termini di età, set di funzionalità, connettività e fornitore. supporto. Inoltre, i sistemi sono stati spesso costruiti frammentariamente nel corso degli anni da un'ampia varietà di appaltatori, fornitori e consulenti, ciascuno con il proprio approccio di programmazione. Il risultato: molti servizi idrici si ritrovano oggi con sistemi complessi, vari e confusi, spesso difficili da gestire in termini di funzionamento, manutenzione e robustezza complessiva del sistema.1

In un’era di budget comunali ristretti – anche con le sovvenzioni dell’American Infrastructure Act – l’efficienza della rete idrica e delle acque reflue deve essere mantenuta affinché i costi rimangano sotto controllo. Un modo per farlo è rivolgersi a Open Platform Communications (OPC). Con OPC l'accesso a macchine, dispositivi e altri sistemi è standardizzato e consente uno scambio di dati simile indipendentemente dal produttore. Gli obiettivi di queste soluzioni sono ridurre al minimo i punti di attrito e aumentare l’efficienza. Trattando i dispositivi come oggetti generici, il sistema può incorporare nuovi componenti con interruzioni minime. Questa tecnologia è ora diventata ancora più robusta, più agnostica e più sicura.

Connettività agnostica, potente modellazione delle informazioni e sicurezza integrata

Una sfida con le varie reti dei servizi idrici è lo scambio sicuro e standardizzato di dati e informazioni tra dispositivi, apparecchiature e servizi, ed è qui che entra in gioco Open Platform Communications Unified Architecture (OPC-UA). OPC-UA è una piattaforma estensibile, standard indipendente che consente lo scambio sicuro di informazioni nei sistemi industriali. È compatibile con Windows, macOS, Android e Linux e funziona su PC, infrastrutture basate su cloud, controllori logici programmabili (PLC), microcontrollori e sistemi cyber-fisici.

Ma non si ferma qui; OPC-UA è inoltre progettato per strutturare e condividere dati con le reti informatiche e con il cloud oltre. È il quadro completo di modellazione delle informazioni fornito da OPC-UA che gli consente di trasmettere il contesto per le informazioni e andare oltre la semplice trasmissione dei dati, contesto fondamentale affinché i dati vengano interpretati e utilizzati correttamente da sistemi esterni. Una variabile di processo proveniente dal valore di un sensore può essere modellata con unità ingegneristiche per consentire la corretta interpretazione, limiti operativi per convalidare le modifiche e regolare le informazioni di visualizzazione e di manutenzione per fornire un'approssimazione della precisione.

La sicurezza delle piattaforme basate su cloud è stata una preoccupazione crescente negli ultimi dieci anni. Poiché OPC-UA è un livello di comunicazione per la comunicazione da macchina a macchina e da macchina a cloud, funziona con due livelli di sicurezza. Il primo livello stabilisce una connessione di canale crittografata tra il client e il server. Questo livello garantisce riservatezza, integrità (tramite la firma dei messaggi) e autenticazione basata su certificati. Il livello dell'applicazione gestisce quindi l'autenticazione e l'autorizzazione dell'utente.2

Gli elementi chiave di ogni stazione di pompaggio includono pozzi umidi, pompe, tubazioni con relative valvole e filtri, motori, sistema di alimentazione, sistema di controllo e allarme delle apparecchiature, sistema di controllo degli odori e sistema di ventilazione. Si tratta di molte attrezzature critiche per mantenere l'operazione attiva e funzionante. I sistemi SCADA monitorano informazioni quali il consumo di kilowatt (kW), i livelli dei serbatoi, l'attività della pompa, i galloni al minuto o l'utilizzo di cloro con trend storici completi.