Dynamic Hydraulic Monitoring in District Metering Areas

Abstract

The desire for district metering areas in water supply networks is increasing continuously. Aging of the infrastructure increases occurrences of leaks in the network and expansion poses problems in efficient management of the system. While district metering areas have shown good results in the reduction of non-revenue water, the systems can further be improved to be more comprehensive, precise and efficient.

The goal of this thesis was to design and develop a new dynamic monitoring method based on automatic measurements and to test its usage in practice. At first the development direction was outlined by creating a user survey of needs in water supply networks directed at technical personnel operating and monitoring these systems. According to these results, monitoring software was designed and programmed. With this software, real-time changes in the measurement points can be monitored dynamically based on the normal state usage profile created from usage data and automate alarms when anomalies are detected.

This thesis is related to the transnational Water-M project, of which the Finnish portion is funded by Tekes. The developed program or its operating principle can be implemented in district metering areas, or other similar systems where continuous measurement is an important part of the operations.

Tarpeet aluemittausjärjestelmille talousvesien vesijohtoverkostoissa kasvavat jatkuvasti infrastruktuurin vanhetessa ja verkostojen laajentuessa. Vaikka hydraulisesti suljetuilla aluemittausjärjestelmillä on päästy hyviin tuloksiin huk-kavesien määrityksessä, voidaan järjestelmiä silti kehittää yhä kattavemmiksi, tarkemmiksi ja tehokkaammiksi.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja kehittää uudenlainen automaattiseen monitorointiin perustuva dynaaminen seurantamenetelmä aluemittausjärjestelmiin ja testata sen toimivuutta käytännössä. Aluksi kehitys-suuntaa kartoitettiin vesilaitoskyselyllä, jonka tulosten perusteella halutun järjestelmän ominaisuudet määritettiin. Opinnäytetyössä kehitettiin tietokoneohjelma, jonka avulla voidaan seurata mittauspisteissä tapahtuvia reaaliaikaisia muutoksia dynaamisesti käyttöön perustuvan normaalitilan perusteella ja automatisoida hälytykset verkoston häiriö-tilan ilmetessä.

Opinnäytetyö liittyy monikansalliseen Water-M -projektiin, jonka Suomen osuuden on rahoittanut Tekes. Opinnäyte-työssä kehitettyä ohjelmaa tai sen toimintaperiaatetta voidaan hyödyntää aluemittausjärjestelmissä, tai muissa vas-taavissa systeemeissä joissa jatkuvatoiminen mittaus on tärkeä osa toimintaa.