Bild 01: Die grafische Workstation mit einer Videowand aus acht Bildschirmen und zwei Engineering-Workstations mit jeweils zwei Monitoren visualisiert aktuelle Werte des Novi-Sad-Wasserversorgungssystems, basierend auf Zenon von Copa-Data. (Quelle: Copa-Data)
Zu den wichtigsten Bereichen einer städtischen Infrastruktur zählt ihre Wasserversorgung. Mit dem Einsatz der Softwareplattform Zenon von Copa-Data [1] hat sich Novi Sad für die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts gerüstet und stellt die hohe Lebensqualität der Einwohner langfristig sicher. Dabei übernimmt die innovative Software die Verwaltung und Überwachung der komplexen Netzwerke des Wasserversorgungssystems. Ihre Implementierung erfolgte durch Indas Automation, Systemintegrator und Silver Partner in der Copa-Data Partner-Community. Indas Automation ist auch für die weitere Unterstützung und Wartung des Systems zuständig.
Die Struktur eines modernen Systems
Bei dem auf Zenon basierenden neuen System handelt es sich um eine umfangreiche technische Lösung, die eine erweiterte Verwaltung und Überwachung der komplexen Infrastruktur ermöglicht. Der zentrale Teil des Systems besteht aus zwei redundanten Servern, die einen kontinuierlichen Betrieb und eine hohe Systemverfügbarkeit in allen Situationen gewährleisten sollen. Durch die Serverredundanz wird das Risiko eines Ausfalls der Wasserversorgung minimiert.
Das System umfasst über 100 SPS-Systeme, die Informationen von mehr als 10 000 Datenpunkten sammeln und verarbeiten. Die Kommunikation mit den verschiedenen Teilen des Systems erfolgt über zahlreiche native Zenon-Treiber, darunter Omron, Siemens, Beckhoff, Festo und OPC.
Eines der markantesten Elemente des Systems ist die grafische Workstation, die über eine Videowand aus acht Bildschirmen und zwei Engineering-Workstations mit jeweils zwei Monitoren verfügt (Bild1). Diese Konfiguration bietet dem Bedienpersonal eine erweiterte visuelle Darstellung des Systems, sodass mehrere Parameter und Bedingungen gleichzeitig überwacht werden können. Die Anzeige ist besonders dann von Vorteil, wenn schnell auf Veränderungen im System reagiert werden muss. Außerdem unterstützt sie eine effiziente Entscheidungsfindung.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist eine regelmäßige Wartung, die auch Updates auf die neuesten Softwareversionen umfasst. Dadurch wird sichergestellt, dass das System mit aktuellen Standards und Verbesserungen Schritt hält und die Effizienz, Sicherheit, Cybersicherheit sowie Zuverlässigkeit weiter optimiert werden können.
Einfache Verwaltung eines komplexen Systems
Das Wasserversorgungssystem von Novi Sad umfasst eine komplexe Infrastruktur mit mehreren Süßwasserquellen. Das Wasser wird über 38 Brunnen aus drei Hauptquellen bezogen, die jeweils über 15, 17 bzw. sechs Brunnen verfügen. Jeder Brunnen ist mit einer eigenen SPS versehen und kann damit automatisch gesteuert werden. Lokale Leitstellen, die mit Zenon betrieben werden, ermöglichen die lokale Verwaltung und Überwachung der einzelnen Quellen.
Die Kommunikation zwischen den Brunnen und den lokalen Leitstellen erfolgt über eine redundante Verbindung, bestehend aus Glasfaserkabeln und WLAN-Technologie. Die Kommunikation mit der Hauptleitstelle ist ebenfalls redundant ausgeführt und erfolgt über Funk (450 MHz Duplex) und WLAN-Verbindung (Ethernet). Diese Infrastruktur ermöglicht eine verlässliche Kommunikation für eine effiziente Verwaltung.
Der Wasserdurchfluss aus den drei Quellen schwankt zwischen 1 000 l/s und 1 300 l/s. Das Scada-System überwacht den Durchfluss, den Druck in den Rohrleitungen, den Wasserstand in den Brunnen und den Zustand des Grundwassers. Dies ermöglicht eine genaue Überwachung und Optimierung des Betriebs im gesamten Wasserversorgungssystem.
Präzise Wasseraufbereitung – von der Belüftung bis zur Chlorierung
Der Wasseraufbereitungsprozess in Novi Sad besteht aus mehreren wesentlichen technischen Schritten. Sobald das Rohwasser aus den Quellen kommt, wird es der Aufbereitung zugeführt.
Die Behandlung beginnt mit einem Belüftungsschritt, der das Wasser mit Sauerstoff anreichert, schädliche Gase beseitigt und die Entfernung von Eisen und Mangan einleitet. Danach passiert das Wasser komplexe Sand- und Kohlefilter, die Partikel, organische Stoffe, Gerüche, Geschmacksstoffe und bestimmte Chemikalien entfernen (Bild 2). Der nächste Schritt umfasst die Ozonisierung und Chlorierung, was eine abschließende Desinfektion des Wassers gewährleistet, bevor es an die Verbraucher verteilt wird.
In der zentralen Leitstelle läuft für jeden dieser technischen Prozesse eine Zenon-Anwendung als Unterprojekt. Die Software ermöglicht die Überwachung und Steuerung verschiedener Parameter während des Aufbereitungsprozesses, darunter der Wasserstand, der Verschmutzungsgrad und die Betriebszeit der Filter (Bild 3). Die Anwendung alarmiert die Disponenten auch bei Unregelmäßigkeiten, wie gefährlich hohen oder niedrigen Wasserständen in den Filtern. Diese Warnungen ermöglichen eine schnelle und effiziente Reaktion.
Nach dem Filtrations und Desinfektionsprozess gelangt das Wasser in Reservoirs, bevor es den Verbrauchern als Trinkwasser zur Verfügung gestellt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass stets ausreichende Wassermengen vorrätig sind.