Con il progetto “Global Water Evolution”, Egato 4 Latina – Lazio Meridionale ha implementato una risposta IT per la riduzione delle perdite idriche grazie allo sviluppo di alcuni progetti software. Tra questi anche la tecnologia SCADA, che permetterà una supervisione, un controllo e un’acquisizione dei dati della rete idrica del territorio.

Ma che cosa significa “SCADA”?

Tecnologia SCADA: come funziona?

La tecnologia SCADA, acronimo di “Supervisory Control and Data Acquisition“, si basa sul monitoraggio in tempo reale degli impianti idrici, utilizzando una rete di sensori che misurano parametri chiave come pressione, flusso e temperatura dell’acqua. La sua realizzazione comporta diverse fasi cruciali: inizialmente, vengono installati sensori lungo la rete idrica, in punti strategici che permettano di monitorare i parametri. Questi sensori possono essere distribuiti su tubazioni, valvole e impianti di trattamento per coprire l’intero sistema. Successivamente, vengono collegati a un sistema centralizzato di acquisizione dati. Quest’ultimo può essere costituito da computer dedicati, unità di controllo remoto e dispositivi di comunicazione, che insieme formano il nucleo del sistema SCADA.

Parallelamente, vengono implementate le infrastrutture di comunicazione, che possono includere reti cablate o wireless, per consentire il trasferimento affidabile dei dati dal campo al centro di controllo. Gli operatori del sistema SCADA possono quindi monitorare costantemente i dati in tempo reale provenienti dai sensori, analizzando le condizioni della rete e rispondendo prontamente a eventuali emergenze. L’interfaccia utente del sistema SCADA fornisce un quadro completo della rete idrica, consentendo agli operatori di visualizzare grafici, report e allarmi, e di interagire con le attrezzature attraverso il controllo remoto.

I Vantaggi della tecnologia SCADA

L’installazione della tecnologia SCADA nella gestione idrica offre una serie di vantaggi tangibili. Innanzitutto, il posizionamento strategico dei sensori e la rete di comunicazione efficiente consentono un monitoraggio in tempo reale della rete, riducendo il tempo di individuazione delle perdite idriche. La capacità di controllare e regolare le attrezzature a distanza permette un intervento rapido e mirato.

Inoltre, il sistema SCADA facilita l’implementazione di avanzate tecnologie di localizzazione delle perdite, migliorando la precisione nell’individuare la posizione esatta dei problemi nella rete.

La raccolta e l’analisi dei dati a lungo termine forniscono una comprensione dettagliata dei modelli di consumo e delle tendenze, permettendo agli operatori di ottimizzare le operazioni e di implementare strategie preventive.

Egato 4 Latina, grazie al progetto “Global Water Evolution”, sarà in grado di monitorare le variazioni e le perdite idriche presenti sul territorio grazie a una tecnologia di tipo satellitare. In particolar modo, Il rilievo topografico sarà essere eseguito da personale di provata capacità ed esperienza e condotto tramite l’utilizzo di tecnologia SAR e di strumentazione GPS da utilizzarsi in modalità base+Rove.

Che cosa significano questi nomi?

Il monitoraggio satellitare

La tecnologia di monitoraggio satellitare delle reti idriche si basa sull’utilizzo di satelliti in orbita intorno alla Terra per raccogliere dati e informazioni relative alle risorse idriche. Questa tecnologia è particolarmente utile per monitorare l’uso sostenibile dell’acqua, identificare le zone con problemi di disponibilità idrica e gestire in modo efficiente le reti di distribuzione.

Esistono varie strumenti che permettono rilevazioni di tipo satellitare. Per il territorio pontino sono state scelte due tipi di tecnologie:

• SAR (Synthetic Aperture Radar) – ampiamente utilizzata per ottenere immagini dettagliate della superfice terreste. I suoi dati sono rilevati grazie all’emissione di impulsi radar e alla misurazione dei segnali riflessi dalla terra per comprendere le caratteristiche delle superfici. Proprio per tale ragione, questo tipo di tecnologia viene solitamente impiegata per individuare potenziali perdite occulte nella rete idrica: le variazioni nella superficie del terreno, infatti, possono essere indicative di perdite sotterranee. Inoltre, grazie alle immagini SAR, è possibile monitorare i cambiamenti e le variazioni dei livelli di acqua nei diversi corpi idrici (fiumi, laghi, ecc); 

• GPS (Global Positioning System) – è un tipo di tecnologia che permette un monitoraggio capillare e di elevata precisione attraverso l’invio di segnali radio. Questa utilizza una serie di satelliti GPS che, circondano la terra e inviando segnali ai sui ricevitori, determinano la posizione precisa di punti di interesse. Questi possono essere configurati in modalità base, quindi attraverso una postazione fissa, o con un cosiddetto ricevitore Rover che può essere spostato in diverse posizioni. La congiunzione base+Rover permette al secondo ricevitore di utilizzare le informazioni e le correzioni del primo per calcolare con più alta precisione la zona di interesse. I rilevatori GPS, inoltre, sono in grado di rilevare il movimento delle risorse idriche, misurando in tempo reale la variazione della velocità e la direzione delle stesse.

I due sistemi, seppur lavorano in modi complementari con scopi che si differenziano tra loro, possono coadiuvarsi per determinare numerosi vantaggi.

I vantaggi delle tecnologie satellitari

L’utilizzo congiunto della tecnologia SAR e del sistema GPS può apportare diversi vantaggi al monitoraggio delle reti idriche. Queste tecnologie combinano la capacità di ottenere immagini dettagliate e informazioni precise sulla posizione, contribuendo a una gestione più efficiente e sostenibile delle risorse idriche.

In particolare, l’utilizzo dei due strumenti permette un più ampio e corretto monitoraggio dei corpi idrici: le immagini SAR possono rilevarne i cambiamenti, mentre i dati GPS possono aggiungere a queste informazioni dettagliate sulla direzione e l’andamento dei flussi di acqua. Ciò permetterà una migliore gestione delle risorse naturali, in particolar modo prevedendo la possibilità di siccità o carenze di acqua. Inoltre, le immagini satellitari possono monitorare l’innalzamento dei livelli di acqua in caso di forti piogge e inondazioni, permettendo un intervento tempestivo in caso di emergenze.

I vantaggi delle tecnologie satellitari si estendono anche alle infrastrutture idriche come dighe, canali e condutture. Grazie alle immagini SAR, possono essere monitorate, infatti, le variazioni nella superficie del terreno sopra le linee delle tubazioni, un indice di perdita nel sottosuolo. L’uso congiunto di dati GPS può aiutare a localizzare con precisione le aree colpite.

Sempre riguardo alle infrastrutture, la congiunzione delle due tecnologie permette non solo il monitoraggio, ma anche la pianificazione del territorio: i dati raccolti possono essere utilizzati per pianificare la distribuzione ottimale delle risorse e per valutare eventuali effetti ambientali dei progetti in via di costruzione nelle vicinanze alle reti idriche.

Infine, non meno importante è la possibilità di rilevare anomalie chimiche o contaminazioni direttamente dalle immagini satellitari, le quali indicano la posizione esatta delle aree inquinate per permettere un corretto intervento sulle stesse.

Grazie al progetto “Global Water Evolution”, Egato 4 Lazio Meridionale – Latina introdurrà l’utilizzo di diversi metodi di pre-localizzazione nella ricerca di perdite occulte. Tra questi, sarà incluso un sistema di monitoraggio del rumore attraverso la tecnologia noise logger che permetterà di migliorare sensibilmente la capacità di individuare le perdite occulte.

L’istallazione includerà circa 4 o 5 dispositivi per chilometro (su un totale di 80 chilometri di rete coinvolti); ma quale sarà il loro funzionamento?

La tecnologia “noise logger”

Il noise logger per sistemi idrici è un dispositivo per il monitoraggio acustico delle reti di distribuzione dell’acqua composto principalmente da tre elementi:

• Un accelerometro, sensore utilizzato per rilevare le frequenze sonore;
• Un’unità di registrazione dei dati;
• Un sistema di radio ricetrasmittente per l’invio degli stessi a un’unità centrale separata.

Il dispositivo viene installato all’interno del sistema idrico per rilevare e registrare il rumore generato dal flusso dell’acqua ed è utilizzato sia per raccogliere dati in operazioni di controllo occasionali, sia per un monitoraggio di lunga durata o permanente.

Come avviene l’intervento? Dall’istallazione al monitoraggio

Nella primissima fase di installazione, il dispositivo viene posizionato all’interno della rete di distribuzione idrica. Questo può essere fissato sia sulla superficie esterna della tubazione sia direttamente all’interno della tubatura. Una volta collocato, inizia a registrare i rumori generati dal flusso d’acqua, riuscendo da questi a individuare suoni anomali o irregolarità laddove presenti perdite, rotture o problemi di diversa natura.

Una volta individuato il rumore e dopo aver rilevato i dati necessari, il noise logger riesce a trasmetterli in tempo reale a un sistema centrale di monitoraggio grazie a un tipo di comunicazione wireless. In questo modo, gli operatori riusciranno ad avere un immediato quadro delle condizioni della rete idrica, riuscendo a intervenire tempestivamente.

I suoi vantaggi

I vantaggi offerti da questo tipo di tecnologia sono numerosi e incidono tanto sulla salute dell’ambiente quanto sull’efficienza nella gestione delle reti di distribuzione delle acque.

Una delle prime opportunità offerte dai noise logger è il rilevamento precoce delle perdite: attraverso il monitoraggio costante del flusso di acqua, è possibile rintracciare anomalie o perdite nella rete idrica in uno stadio precoce. Ciò permette di intervenire tempestivamente per ridurre gli sprechi. Così facendo, i dispositivi consentono di preservare la risorsa idrica e prevenire i danni che le perdite incontrollate potrebbero causare al suolo. Inoltre, la tecnologia riesce a individuare l’esatto punto in cui incorre il problema, permettendo agli operatori di effettuare interventi mirati riducendo, dunque, le interruzioni del servizio. Oltretutto, attraverso l’utilizzo di questa tecnologia si è in grado di migliorare l’efficienza del sistema idrico, ottimizzando i flussi d’acqua nelle tubature, programmando attività di manutenzione preventiva e riducendo i costi operativi richiesti dalla rete.

Egato 4 Lazio Meridionale – Latina, attraverso il progetto “Global Water Evolution” ha scelto di risanare 120 km di condotte vetuste e ammalorate utilizzando tecniche non invasive e rispettose del suolo grazie alla cosiddetta tecnologia “no-dig”, o “senza scavo”.

Ma che cosa significa?

L’approccio no-dig

Quella “senza scavo” è un tipo di tecnologia utilizzata per l’installazione, la riparazione o la sostituzione di infrastrutture sotterranee senza la necessità di produrre i tradizionali “scavi al cielo aperto” sul terreno.

L’obiettivo principale di questo tipo di intervento è quello di ridurre i costi e i tempi di esecuzione necessari a produrre le cavità nel terreno, operando in maniera chirurgica e dando un apporto positivo al suolo nel quale si interviene.

Alcuni esempi di interventi senza scavo

Le tipologie di intervento offerte da questa tecnologia sono numerose e dipendono dal tipo di terreno e dalle condizioni delle tubature esistenti. Tra i principali metodi che verranno applicati sul suolo dell’Ambito Territoriale n° 4:

• TOC (Trivellazione Orizzontale Controllata) – una metodologia che combina l’uso di un raggio laser ad alta potenza con un sistema di taglio meccanico in grado di creare una galleria sotterranea senza il bisogno di escavatori. Il calore generato dal laser, infatti, scioglie e vaporizza il terreno, creando una cavità. Contemporaneamente, il sistema di taglio meccanico (effettuato da lamine o dischi rotanti) rimuove il materiale fuso e crea il tunnel. È un tipo di tecnologia utilizzabile in una vasta gamma di terreni, compresi quelli rocciosi o che presentano falde acquifere;
  
• Relining mediante tecnologia Hoseling – un processo di inserimento di nuove tubature all’interno di quelle vetuste. Generalmente è suddiviso in due categorie: quella con “tubo continuo”, che prevede l’inserimento di un condotto in polimeri all’interno di quello esistente, il quale verrà gonfiato ed espanso facendolo aderire alle pareti dell’infrastruttura danneggiata; il secondo tipo di relining vede invece inserimento di sezioni di tubo più corte (generalmente in pvc o acciaio) all’interno di quello esistente, le quali vengono collegate alle estremità e sigillate per evitare infiltrazioni;
  
• Pipe-curing e CIPP – una tecnologia che prevedere l’inserimento di una resina liquida all’interno di una tubatura vetusta. Il liquido, iniettato tramite specifiche attrezzature, viene distribuito uniformemente sulle pareti interne all’infrastruttura danneggiata e, una volta aderito, viene avviato il processo di indurimento attraverso calore, luce ultravioletta o altre fonti di energia. In tale maniera vengono occlusi i punti di perdita in modo istantaneo e permanente. Un metodo specifico di pipe-curing è il CIPP, che in aggiunta al primo utilizza un tubo in polimeri per distribuire e indurire la resina.
  

I vantaggi della tecnologia no-dig

La tecnologia no-dig offre numerosi vantaggi, tra cui una maggiore velocità di installazione e dei tempi di realizzazione di intervento, riduzione dei costi economici e minori disturbi per l’ambiente e la comunità circostante.

La tecnologia riesce, infatti, a evitare la manomissione del manto superiore di superfici costruite dall’uomo o naturali, impattando in modo positivo sull’ambiente e riducendo l’impatto del traffico veicolare e, di conseguenza, di disagio arrecato alla popolazione.

Inoltre, si stima che la tecnologia permetta di ridurre i rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori e la possibilità di eseguire lavori in aree sensibili o di difficile accesso.